Tese de Doutorado

Este trabalho se insere no contexto dos grandes acidentes de origem tecnológica, como o são os acidentes que decorrem do armazenamento de grandes quantidades de produtos perigosos nas proximidades de ambientes urbanos. Esta problemática é enfrentada no Estado de São Paulo com o emprego da Norma Cetesb P4.261 dentro do processo de licenciamento ambiental destas instalações. Para se chegar às estimativas de risco que este tipo de instalação gera em sua vizinhança e se concluir a respeito da tolerabilidade ou não deste risco são usados diversos modelos matemáticos para se estimar a consequência de uma liberação acidental. Entre estes modelos estão os modelos de radiação térmica, de explosão e os modelos de dispersão atmosférica. Entretanto, os modelos de dispersão atmosférica usados em análise de risco não foram desenvolvidos para serem usados em ambientes complexos, como o é um ambiente urbano, de forma que eles não fornecem uma representação real dos fenômenos estudados, embora forneçam outras vantagens relevantes para serem usados em análise de risco, como a rapidez e facilidade de execução. Neste contexto, a proposta deste trabalho é desenvolver uma metodologia de estimativa de consequência de liberações acidentais que seja aplicada em análise quantitativa de risco na qual com base no ferramental da fluidodinâmica computacional de forma a se contemplar uma modelagem do acidente de forma mais realística possível. Assim, este trabalho apresenta a modelagem da dispersão atmosférica com código de CFD ANSYS Fluent, modelagem com média de Reynolds, modelo de turbulência Realizable k - no contexto da Norma Cetesb P4.261 com validação com base nos dados dos testes de Thorney Island.

This work focuses on major accidents of technological origin, particularly those arising from the storage of large quantities of hazardous materials in urban areas. In the State of São Paulo, this issue is addressed through the application of Cetesb Standard P4.261 during the environmental licensing process for these facilities. To assess the risks posed by such installations to their surroundings and determine whether these risks are tolerable, various mathematical models are employed to estimate the potential consequences of an accidental release. The models used in risk analysis include thermal radiation models, explosion models, and atmospheric scattering models. However, the atmospheric dispersion models currently employed in risk analysis were not designed for complex environments, such as urban areas. As a result, they do not accurately represent the phenomena being studied, although they do offer relevant benefits for risk analysis, including speed and ease of execution. In this context, this work proposes a new methodology for estimating the consequences of accidental releases, which will be applied in quantitative risk analysis. This methodology is based on computational fluid dynamics (CFD) tools to model accidents as realistically as possible. Thus, this study presents the modeling of atmospheric dispersion using the ANSYS Fluent CFD code, specifically employing Reynolds-averaged equations and the Realizable k- turbulence model, in accordance with the Cetesb P4.261 Standard. The validation of this model is based on data from the Thorney Island tests.