dc.contributor.advisor | Einar Nathan | |
dc.contributor.author | Viste, Geir | |
dc.contributor.author | Petersen, Henrik Skjerven | |
dc.date.accessioned | 2024-08-23T16:28:29Z | |
dc.date.available | 2024-08-23T16:28:29Z | |
dc.date.issued | 2024 | |
dc.identifier | no.nmbu:wiseflow:7110333:59110523 | |
dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/11250/3147970 | |
dc.description.abstract | Målet med denne oppgaven har vært å analysere og kartlegge hva som påvirker og bør ivaretas ved
beregning av ulykkeslast i trafosjakter med oljetransformatorer. Ulykkeslasten som er undersøkt
nærmere er oljedamp sekundæreksplosjon i trafosjakter. Fokuset har vært å undersøke hvilke
parametere som har betydning når man skal dimensjonere mot denne eksplosjonen ved å undersøke
eksisterende beregningsmetoder for ulykkesforløpet. Det er mange kompliserte parametere som
medgår til eksplosjonen som gjør den utfordrende å beregne og dimensjonere mot. Målet har vært å
kartlegge disse parameterne og se på hvilke av disse som vil være mest avgjørende, og hvilke som vil
være mer komplekse og vanskelige å ta høyde for. Det finnes flere forenklede metoder for å beregne
denne ulykkeslasten. Det er her ønsket å analysere to av dem for å se hvordan de brukes for å
dimensjonere mot sekundæreksplosjoner, og hvilke parametere som blir inkludert i disse
beregningsmetodene.
Som del av oppgaven er det gjennomført flere intervjuer med fagpersoner innen fagfeltet for å få
bedre innsikt i transformatorer og transformatorbygg, beregningsmetoder, risikovurderinger og
ulykkesforløpet for oljedamp sekundæreksplosjoner. Intervjuobjektene har bidratt til å kartlegge
parametere som inngår i ulykkesforløpet og som kan være viktige ved dimensjoneringen mot
ulykkeslasten. Det er også gjennomført en sammenligningscasestudie der det er foretatt beregninger
med forskjellige metoder for et trafobygg. Metodene som er benyttet er etter NFPA68 og SEBK
metodikk. Med disse beregningseksemplene er det forsøkt å konkretisere betydningen av
parameterne som er avdekket som viktige fra intervjuobjektene, samt å sammenligne metodene og
svarene de gir. Metodene er brukt for å regne på flere type scenarier for tydelig fremstille forskjellen
og svare de vil gi.
Det som kom frem fra intervjuobjektene som viktige parametere var effekten av lysbueenergi,
romvolum og trykkavlastning som vil forekommer under eksplosjon. I tillegg ble det tydeliggjort
viktigheten av, romgeometri med tanke på turbulens og forbrenningshastighet, i tillegg til
gassammensetningen med gasskomponenter og mengde oljedamp.
Fra beregningene kom det frem overdrevent konservative resultater fra NFPA68 sammenlignet med
SEBK metodikken. Metodene har i tillegg et veldig ulikt utgangspunkt til hvordan eksplosjonstrykket
er beregnet. Det er derfor stor forskjell i hvordan metodene baserer seg på de kritiske faktorene og
selve ulykkesforløpet forklart fra intervjuobjektene. NFPA68 vil holde seg veldig konservativ ved å ta
utgangspunkt i et rom fylt med hydrogen, i tillegg til at det settes krav til avlastning. Dette har
resultert i veldig høye trykk eller krav til avlastningsareal. Resultatet kommer ikke nødvendigvis av at
standarden er dårlig, men heller av at den ikke er like godt egnet til formålet. Metodikken fra SEBK
baserer seg mer på faktorer som er relevant basert på selve ulykkesforløpet og resulterer i en relativt
lav last uten avlastning. Faktorene som inngår her, vil kunne knyttes til en del usikkerhet og det kan
derfor være krevende å få beregnet en veldig presis last. | |
dc.description.abstract | The aim of this thesis has been to analyze and assess factors influencing and requiring consideration
in the calculation of accident loads in transformer building with oil-filled transformers. Specifically,
the accident load examined is a secondary explosion in transformer buildings caused by oil vapor.
The focus has been to explore the parameters significant for calculating resistance against this
explosion by examining existing calculation methods for the accidental scenario. Numerous complex
parameters contribute to the explosion, making it challenging to calculate. The objective has been to
examine these parameters, identifying the most critical ones and identify those more complex and
challenging to account for. Several simplified methods exist for calculating this accidental load, and
the aim has been to analyze two of them, to understand how they are utilized to calculate the
pressure occurring from a secondary explosions and which parameters are included in these
calculation methods.
Several interviews have been conducted with experts in the field to gain insight into transformers
and transformer buildings, calculation methods, risk assessments, and the accident sequence for
secondary explosions caused by oil vapor. The interviewees have helped to identify parameters
involved in the accident sequence and essential for dimensioning against the accident load.
Additionally, a comparative case study has been conducted, where calculations were performed
using different methods for a transformer building. The methods used are according to NFPA 68 and
SEBK methodology. Through these calculation examples, it is attempted to illustrate the importance
of parameters identified as crucial by the interviewees and to compare the methods and the results
they provide. The methods have been used to calculate various types of scenarios to clearly
demonstrate the differences and the answers they provide.
The important parameters highlighted by the interviewees included the effect of arc energy, room
volume, and pressure relief occurring during the explosion. Additionally, the significance of room
geometry concerning turbulence and combustion rate, as well as gas composition with gas
components and the amount of oil vapor, was clarified.
The calculations showed excessively conservative results from NFPA 68 compared to the SEBK
methodology. Additionally, the methods have very different approach in how the explosion pressure
is calculated. That is why there is a significant difference in how the methods rely on critical factors
and the accident sequence explained by the interviewees. NFPA 68 remains highly conservative by
assuming a room filled with hydrogen, in addition to imposing requirements for relief vents. This has
resulted in very high pressure or relief area requirements. The result may not necessarily arise from
the inadequacy of the standard but rather from its lack of suitability for the purpose. The SEBK
methodology relies more on factors relevant to the accident sequence, resulting in a relatively low
load without relief vents. The factors included here, may come with some uncertainty, making it
challenging to calculate a very precise load. | |
dc.language | nob | |
dc.publisher | Norwegian University of Life Sciences | |
dc.title | Beregning av eksplosjonslaster i oljekjølte trafobygg | |
dc.type | Master thesis | |