Safety of atmospheric storage tanks during accidental explosions

Abstract

The occurrence of a chain reaction from blast on atmospheric storage tanks in oil and chemical facilities is hard to predict. The current French practice for SEVESO facilities ignores projectiles and assumes a critical peak overpressure value observed from accident data. This method could lead to conservative or dangerous assessments. This study presents various simple mechanical models to facilitate quick effective assessment of risk analysis, the results of which are compared with the current practice. The damage modes are based on experience of the most recent accidents in France. Uncertainty propagation methods are used in order to evaluate the sensitivity and the failure probability of global tank models for a selection of overpressure signatures. The current work makes use of these evaluations to demonstrate the importance of a dynamic analysis to study domino effects in accidents.

L'occurrence de réaction en chaîne, dite réaction par effets dominos, sur les réservoirs de stockage atmosphérique suite à une explosion accidentelle dans les installations pétrochimiques est difficile à prévoir. La pratique actuelle française pour les installations SEVESO consiste à ignorer les projectiles et à assumer une valeur de surpression maximale admissible pour les effets de souffle. Cette méthode est susceptible de conduire à des évaluations conservatrices ou dangereuses. Cette étude présente divers modèles mécaniques simples pouvant permettre une évaluation efficace et rapide des risques d'effet dominos. Les modes de comportement des réservoirs sont basées sur l'expérience des plus récents accidents en France. Plusieurs méthodes de propagation des incertitudes sont utilisées afin d'évaluer les sensibilités et la probabilité de défaillance des modèles de réservoir pour une sélection de signaux de surpression. L'étude aboutie sur la sélection de paramètres et de modèles dynamiques pertinents pour l'étude des effets dominos.

Keywords:

• domino effect
• blast
• impact
• atmospheric tank
• reliability
• sensitivity analysis.

Mots-clés:

• effet domino
• explosion
• impact
• réservoir
• fiabilité
• analyse de sensibilité

Acknowledgements

This research has been performed with the financial support of the French Agency (ANR PGCU 2007), which is gratefully acknowledged.