Browsing by Author "SANCHES, DUARTE ROSA"
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- Análise de Soluções de Ventilação em Atmosferas Explosivas para Instalações de Purificação de HidrogénioPublication . SANCHES, DUARTE ROSA; Costa, José Carlos Pereira Lopes da; Caetano, Nídia de SáNum contexto de transição energética, o hidrogénio assume um papel central como vetor energético alternativo, mas a sua elevada inflamabilidade exige soluções robustas para prevenir riscos de explosão. Esta dissertação incide sobre a avaliação de riscos associados às operações com hidrogénio na indústria química, aplicada a uma instalação de separação de gases por VPSA (Vacuum Pressure Swing Adsorption). O estudo é desenvolvido no âmbito de um estágio curricular na SODECA Portugal e tem como foco o projeto de sistemas de ventilação mecânica capazes de prevenir a formação de atmosferas explosivas num contentor técnico sujeito a fugas de hidrogénio, aplicando as normas ATEX e, em particular, a IEC 60079-10-1. A metodologia adotada inclui a análise normativa e a análise do caso de estudo fornecido pela SYSADVANCE, seguida da conceção do projeto técnico, com seleção de grelhas e ventiladores ATEX, da modelação CAD do contentor VPSA e integração das soluções, da simulação CFD no software ANSYS Fluent, modelando a dispersão de hidrogénio, e da comparação entre resultados normativos e numéricos, propondo melhorias. São consideradas inicialmente soluções de ventilação natural, para fins comparativos, de forma a avaliar o seu desempenho e explorar de que modo poderiam complementar soluções mecânicas. Em seguida, são desenvolvidas e analisadas duas soluções de ventilação mecânica: uma com ventilador axial e outra com ventilador de cobertura, cada uma incluindo variantes otimizadas. As simulações CFD permitem validar e aperfeiçoar as soluções dimensionadas segundo a norma, avaliando variáveis como velocidade média do escoamento e distribuição da concentração de hidrogénio. Conclui-se que a integração da análise normativa com a simulação CFD conduz a soluções de ventilação com melhor desempenho aerodinâmico e maior segurança operacional. O contributo deste trabalho assenta na criação de uma metodologia de projeto e validação que pode ser replicada em outras instalações industriais com risco ATEX, reforçando a segurança e a eficiência em contextos críticos da indústria química e energética.