Le bureau d’études mécaniques SOLSI-CAD a été sollicité afin de réaliser pour le domaine de la pétrochimie des études de vérification et de dimensionnement de tenue mécanique d’appareils à pression sur des sphères de stockages de type NH3.

L’étude présentée entre dans le cadre de la vérification de la tenue mécanique de sphères de stockages d’ammoniac dans différentes conditions :

• Tenue au séisme
• Soumise à une explosion (Détonation – Déflagration)
• Analyse de défauts (Exemple : Tenue des poteaux lors de diminution locale d’épaisseur due à la corrosion)
• Dans les conditions de service
• …

Pour les études relatives aux explosions, les calculs se déroulent en deux phases, correspondant à un couplage Fluide – Structure :

• Phase N°1 – Etude Mécanique des Fluides à l’aide de Fluent permettant de simuler le passage de l’onde de choc sur la sphère.
  Cette étude sous Fluent permet de disposer de la répartition des efforts sur les parois externes et de leur évolution au cours du temps, elles serviront de condition d’entrée pour le calcul numérique des structures.
  Les simulations numériques sont transitoires (dépendant du temps), les effets de la compressibilité de l’air sont pris en compte.

• Phase N°2 – Etude Mécanique des Structures à l’aide d’Ansys permettant de déterminer les niveaux de contraintes sur la sphère.
  La méthode d’analyse utilisée pour vérifier la tenue de la sphère consiste à réaliser des calculs aux éléments finis en théorie des coques minces de l’ensemble de la sphère. La zone corrodée présente sur les poteaux est modélisée par une diminution constante de l’épaisseur de la coque.