Bruk av dispergeringsmidler som beredskapstiltak Veiledning

Transkript

1 M VEILEDER Bruk av dispergeringsmidler som beredskapstiltak Veiledning

2 KOLOFON Utførende institusjon SINTEF Oppdragstakers prosjektansvarlig Per Daling Kontaktperson i Miljødirektoratet Gro D. Øfjord M-nummer År Sidetall Miljødirektoratets kontraktnummer [Kontraktsnummer] Utgiver Miljødirektoratet Prosjektet er finansiert av Miljødirektoratet Forfatter(e) Per Daling, Svein Ramstad, Kirsti Natvig og Gro D. Øfjord Tittel norsk og engelsk Bruk av dispergeringsmidler som beredskapstiltak - Veiledning Sammendrag Hensikten med denne retningslinjen er å gjøre det lettere for beredskapspliktige å planlegge og gjennomføre en dispergeringsaksjon på sjø på en miljømessig forsvarlig måte. Dessuten er hensikten å øke forståelsen for dispergering som beredskapstiltak, bidra til å forenkle implementering av en dispergering i virksomhetens beredskapsplaner, informere om ressurser, materiell og operasjonelle prosedyrer som kan inngå i en beredskapsplan som omfatter dispergering. Videre er behov for dokumentasjon og nødvendig beslutningsgrunnlag synliggjort. Denne retningslinjen er utarbeidet av Miljødirektoratet, i samarbeid med Kystverket, for å utdype enkelte temaer som omtales i forskriftene og som en hjelp for virksomhet som planlegger å inkludere dispergering som tiltak i sin beredskapsplan. 4 emneord 4 subject words Dispergering, Dispergeringsmidler, Beredskap, Effektivitetstesting Dispersion, Dispersants, Oil Spill Contingency, Efficacy testing Forsidefoto Marte Braathen 1

3 Forord Forurensningsforskriftens Kapittel 19 «Sammensetning og bruk av dispergeringsmidler og strandrensemidler for bekjempelse av oljeforurensning» ble revidert i Forskriften med kommentarer ( og krav gitt i HMS forskriftene ( blant annet til miljørisiko- og beredskapsanalyser og karakterisering av olje og kondensat danner rammeverket for bruk av dispergeringsmidler i en aksjon mot akutt oljeforurensning i marint miljø. Denne retningslinjen er utarbeidet av Miljødirektoratet, i samarbeid med Kystverket, for å utdype enkelte temaer som omtales i forskriftene og som en hjelp for virksomhet som planlegger å inkludere dispergering som tiltak i sin beredskapsplan. Veilederen er basert på SINTEFs faglige bidrag. Dersom dispergering skal være en operativ bekjempningsmetode, må det foreligge tilstrekkelig dokumentasjon som viser at bruk av dispergeringsmidler, eventuelt i kombinasjon med andre tiltak, er det tiltaket som reduserer miljøskaden mest etter et utslipp. Dokumentasjonen skal være tilstrekkelig til at den som aksjonerer mot akutt oljeforurensning raskt kan ta en beslutning om hvilke tiltak som totalt gir minst belastning på miljøet. I den forbindelse er det utarbeidet kontroll- og beslutningsskjemaer for dispergering. Kontrollskjemaet skal benyttes ved kommunikasjon med myndighetene, mens beslutningsskjemaet skal hjelpe den som aksjonerer med å ta en rask og tilstrekkelig gjennomarbeidet beslutning om bruk. Beslutningsskjemaet skal ivareta dokumentasjon av de vurderinger/beslutninger som er gjort, og det skal også danne grunnlaget for aksjonsplanen som skal iverksettes. Kontrollskjemaet og beslutning på aksjonsplan kan dermed raskt kommuniseres med Kystverket som er ansvarlig myndighet ved aksjon mot akutt forurensning. Skjemaene finnes på nettsidene hos Miljødirektoratet og Kystverket. Forskriften tillater planlagt og dokumentert bruk av dispergeringsmidler. Hensikten med denne retningslinjen er å gjøre det lettere for beredskapspliktige å planlegge og gjennomføre en dispergeringsaksjon på sjø på en miljømessig forsvarlig måte, og samtidig øke forståelsen for dispergering som beredskapstiltak bidra til å forenkle implementering av en dispergering i virksomhetens beredskapsplaner informere om ressurser, materiell og operasjonelle prosedyrer som kan inngå i en beredskapsplan som omfatter dispergering synliggjøre behov for dokumentasjon og nødvendig beslutningsgrunnlag. I retningslinjen er det vist hvilken dokumentasjon som bør foreligge i virksomhetens beredskapsplaner for at bruk av dispergeringsmidler skal være et mest mulig effektivt, operativt og miljømessig tiltak. Dokumentasjonen skal være tilstrekkelig for at den som aksjonerer mot en akutt oljeforurensning raskt kan gjøre en vurdering av hvilke tiltak som totalt gir minst belastning. 2

4 Retningslinje for bruk av dispergeringsmidler som beredskapstiltak Innhold 1 Bakgrunn Dispergeringsmidler Definisjoner Klassifisering og sammensetning av dispergeringsmidler Eldre hydrokarbon-baserte dispergeringsmidler (Type 1) Eldre vannfortynnede dispergeringsmidler (Type 2) Dagens dispergeringsmidler (Type 3) Virkemåte for dispergeringsmidler Påføringsmetoder for dispergeringsmidler Båtpåføring Helikopterpåføring Flypåføring Undervannsdispergering Oljens tykkelsesfordeling på sjøen Bonn Agreement Oil Appearance Code Fordeler og ulemper ved bruk av dispergeringsmidler Potensielle biologiske effekter av dispergeringsmidler og dispergert olje Erfaring fra feltforsøk og reelle hendelser Bruk av modellverktøy for simulering av utslipps-scenarioer Planlegging for bruk av dispergeringsmidler Oljens egenskaper Oljetype og forvitringsgrad Naturlig dispergering / levetid på sjøen Kartlegging av naturressurser Miljøprioritering (MOB) Eksempel på naturressurser og skadeberegning i vannsøylen Oversikt over naturressurser på havoverflaten og skadeberegning av sjøfugl Dybde, fortynning av dispergert olje og avstand til land Fortynning i vannmassene - offshore Fortynning i kystnære og grunne farvann og utslipp fra landbasert industri Bruk av dispergeringsmidler i kystnære strøk Kjemisk dispergerbarhet effektivitet av dispergeringsmidler doseringsbehov Kjemiske dispergerbarhet Dispergeringsmidlenes effektivitet Doseringsbehov

5 Retningslinje for bruk av dispergeringsmidler som beredskapstiltak 3.6 Vindforhold og oljens fordeling på sjøen Påføringsstrategi for ulike metoder Spraying fra fly Spraying fra helikopter Spraying fra båt Operasjoner i mørke Påføringskapasitet ved ulike utslippsscenarioer Mindre utslipp offshore (< 2000 m 3 ) dispergering som et alternativt tiltak Større kontinuerlige utslipp dispergering som supplement Større kontinuerlige utslipp bruk av dispergering som et eneste alternativ Betydning av salinitet Behov for monitorering av en dispergeringsoperasjonen Avslutning av en dispergeringsaksjon Metodikk for scenariobaserte beredskapsanalyser Generiske Aksjonsplaner Krav til dispergeringsmidler Akutt toksisitet Bioakkumulering og nedbrytbarhet Effektivitet Testoljer Testmetoder Testprosedyrer for virksomheter som produserer eller behandler olje Virksomheter som ikke produserer eller behandler olje Krav til dispergeringsmidlenes fysiske egenskaper Komponenter som ikke er tillatt i moderne dispergeringsmidler Kontroll av dispergeringsmidler ved langtidslagring Påføringsutstyr, personell og HMS Kalibrering og vedlikehold av påføringsutstyr HMS ved påføring av dispergeringsmidler fra fartøy Forkortelser Litteraturliste

6 Retningslinje for bruk av dispergeringsmidler som beredskapstiltak 1 Bakgrunn Akutt oljeforurensning kan medføre store skader i det marine miljøet. Skadepotensialet vil være svært avhengig av hvilke naturressurser som blir utsatt for olje, samt av type og mengde olje som slippes ut. Skadepotensialet er ikke alltid sammenfallende med størrelsen av forurensningen. De vanligste bekjempelsesmetodene som brukes for å hindre og begrense effektene av oljeforurensning, er oppsamling med lenser og oljeopptakere og/eller bruk av dispergeringsmidler. Overvåkning av oljeforurensning regnes som et eget beredskapstiltak. Forurensningsforskriftens Kapittel 19 «Sammensetning og bruk av dispergeringsmidler og strandrensemidler for bekjempelse av oljeforurensning» tillater planlagt og dokumentert bruk av dispergeringsmidler og danner rammeverket for bruk av dispergeringsmidler i en aksjon mot akutt oljeforurensning i marint miljø. Dispergeringsmidler betraktes i dag som et reelt beredskapsalternativ både i industrien og hos myndighetene. 75 prosent av kyststatene i verden bruker i dag dispergeringsmidler enten som et primært eller sekundært beredskapstiltak ved marin oljeforurensning. Mer enn 30 års utvikling av dispergeringsmidler viser at riktig bruk ved oljeforurensninger vil kunne redusere miljøbelastningen. Dispergering er spesielt godt egnet for å beskytte sjøfugl og begrense påslag på sårbar kyst og strand. Egg og larvestadiene hos fisk kan være sårbare overfor oljepåvirkning, normalt er det derfor ikke aktuelt å bruke dispergeringsmidler i gyteområder. I områder med dårlig vannutskiftning og grunt farvann vil myndighetene være spesielt kritiske til å tillate bruk av dispergeringsmidler. I ferskvann vil det sjelden være aktuelt å bruke slike midler, på grunn av større skadevirkning av dispergert olje og dårlig effekt av dispergeringsmidler. Aksjonskostnadene for dispergering er betydelige lavere enn kostnader ved mekanisk oppsamling. Bruk av slike midler er imidlertid ingen lettvint løsning og krever grundig planlegging i forkant. 2 Dispergeringsmidler Dispergeringsmidler brukes for å framskynde den naturlige dispergeringen av et oljeflak, slik at overflateoljen brytes ned til små oljedråper som blandes ned i vannmassene. Dispergering kan ha en negativ effekt på marint liv. Forskning viser imidlertid at potensialet for negative biologiske effekter av kjemisk dispergert olje/dispergeringsmidler kan være svært begrenset ved riktig bruk. Dette gjelder blant annet i områder med god utskiftning av vannmassene og 5

7 Retningslinje for bruk av dispergeringsmidler som beredskapstiltak hvor det ikke er tilstedeværelse av spesielt sårbare miljøressurser som gyteområder med fiskeegg og larver. Resultater av forskning, teknologiutvikling og praktisk erfaring fra forsøk med olje på vann gjør at dispergeringsmidler i dag i større grad betraktes som et reelt beredskapsalternativ. Dette kan kort begrunnes med utvikling av mer effektive og mindre giftige dispergeringsmidler, nye og mer effektive påføringssystemer, økt kunnskap om skjebnen til den dispergerte oljen og giftigheten av denne. I de senere årene er det skjedd en betydelig oppbygging av oljeindustriens beredskap for bruk av dispergeringsmidler offshore. Det er blitt etablert depoter med dispergeringsmidler både på land, på installasjoner og på en rekke beredskapsfartøy. I følge NOFO Planforutsetninger v5 (2017), har oljeselskapene tilgang på i størrelsesorden 882 m 3 dispergeringsmidler fordelt på: ca. 520 m 3 på 10 fartøy i stående beredskap ca. 362 m 3 på lager fordelt på 4 baser I tillegg er det mindre mengder på land-depot på Sture-terminalen og Slagen-raffineriene. Det er utviklet nytt påføringsutstyr spesielt for beredskapsfartøy, og det er utviklet strategier for påføring av dispergeringsmidler i mørke med guiding fra SAR helikoptre og overvåkingsfly. I tillegg har flere oljeselskaper inngått avtaler med Oil Spill Response Limited (OSRL) i England for påføring fra fly ved eventuelle større hendelser, samt tilgang til deres lager av dispergeringsmidler. På OSRL lager i Souhthampton finnes det 500 m 3 Dasic NS og 500 m 3 Finasol OSR 52. I etterkant av Macondoutblåsningen i Mexico-gulfen i 2010, pågår det en betydelig forskning knyttet til potensialet med injeksjon av dispergeringsmidler på havbunnen direkte i brønnstrømmen, i forbindelse med undervannsutslipp. Kystverket utredet i 2014 om statlig dispergeringsberedskap skal bygges opp. Det ble konkludert at oppbygging av denne beredskapen vil være et supplement til dagens eksisterende oljevernberedskap. Undersøkelser har vist at tungolje er dispergerbar, men tidsvinduet varierer. Det er under vurdering om den statlige beredskapen skal bygges opp. Kystverket anser det som mest aktuelt at beredskapen bygges opp med en kombinasjon av helikopter og fartøy som dispergeringsplattform. 2.1 Definisjoner Naturlig dispergering: En oljeforurensning på sjøen som blandes ned i vannet som små og store dråper (< 0.1mm - >1 mm i diameter) på grunn av brytende bølger (> 5 m/s vind). De minste dråpene blir værende i vannmassene som en dispersjon (olje-i-vann-emulsjon) på grunn av liten oppdrift. Kjemisk dispergering: Framskynder graden av naturlig dispergering med kontrollert bruk av dispergeringsmidler. Dette skjer ved at det dannes en langt større andel oljedråper av mindre 6

8 Retningslinje for bruk av dispergeringsmidler som beredskapstiltak størrelse (<0.1mm). Den kjemisk dispergerte oljen vil raskt fortynnes og etterhvert brytes ned av bakterier i vannmassene. Dispergeringsmiddel: Kjemisk produkt (såpe) for påføring på olje/emulsjon på vann. Dispergeringsmidlet fremskynder oppdeling av oljeflaket og finfordeler oljen som små dråper som spres, fortynnes og brytes ned i vannmassene. Emulgator, overflateaktivt stoff, tensid eller surfaktant: Den aktive delen av dispergeringsmidlet som senker grenseflatespenningen mellom olje og vann og dermed bidrar til at oljen danner små dråper i vannmassene. Løsningsmiddel: Den delen av dispergeringsmidlet som holder surfaktantene oppløst, senker viskositeten og sørger for at surfaktantene kan påføres (sprayes) og kommer i kontakt med oljen. Emulgering: Innblanding av vanndråper (typisk 1-50 m i diameter, 30 % til over 80 % vann avhengig oljetype) i et oljeflak på grunn av brytende bølger. For enkelte oljetyper vil denne vann-i-olje-emulsjonen etter hvert forvitres på sjøen til en stabil, høy-viskøs og tungt nedbrytbar masse. 2.2 Klassifisering og sammensetning av dispergeringsmidler Eldre hydrokarbon-baserte dispergeringsmidler (Type 1) Hydrokarbonbaserte dispergeringsmidler (også kalt konvensjonelle dispergeringsmidler, type 1) ble utviklet i årene etter Torrey Canyon-ulykken i De hadde en lav egentoksisitet, og besto av 5 til 15 % ikke - ioniske surfaktanter (fettsyreestere og etoksylerte fettsyreestere) i av-aromatisert kerosen. De måtte imidlertid brukes i et høyt doseringsforhold til oljen (1 del dispergeringsmiddel til 2-3 deler olje). Disse eldre hydrokarbon-baserte dispergeringsmidlene er i dag ikke optimale produkter for bruk ved oljeutslipp på sjøen, men noen av produktene kan ha et potensiale i forbindelse med rensing av strender Eldre vannfortynnede dispergeringsmidler (Type 2) På 1970-tallet ble det utviklet konsentrat som ble fortynnet med sjøvann før dispergeringsmiddelet ble sprayet med høy dosering fra båt, såkalte vannfortynnede dispergeringsmidler (Type 2). Typisk fortynning var 9 deler sjøvann til 1 del dispergeringsmiddel. Konsentratene inneholder vekt % surfaktant (før fortynning med sjøvann). Vannløselige løsningsmidler som glykoletere (f.eks. etylenglykol, dipropylenglykol, 2-butoxyethanol - Butyl Cellosolve TM ) ble ofte brukt istedenfor hydrokarbonbaserte løsningsmidler. Effektiviteten av disse produktene var imidlertid ikke bedre (heller dårligere) enn for de hydrokarbonbaserte dispergeringsmidlene. På grunn av lav effektivitet, spesielt på viskøse og forvitrede oljer er det ikke lenger ønskelig å benytte vannfortynnede dispergeringsmidler i Norge. Påføringsutstyret som tidligere ble benyttet til vannfortynnede dispergeringsmiddel (høytrykkssystemer) er nå faset ut av dagens beredskapsfartøy i Norge. 7

9 Retningslinje for bruk av dispergeringsmidler som beredskapstiltak Dagens dispergeringsmidler (Type 3) Påføring av dispergeringsmidler fra fly eller helikopter ble mye utprøvd på tallet. Tilsetning av store mengder sjøvann som et løsningsmiddel er ikke logistisk sett effektivt på grunn av bærekapasiteten til fly og helikopter. Dispergeringsmidler ble derfor formulert som produkter som kunne brukes ufortynnet, som konsentrater (Type 3). Konsentrater er i dag de mest vanlige dispergeringsmidler, og kan påføres både fra fly, helikopter og båt (se kapittel 2.4). Det var også denne type dispergeringsmiddel som ble benyttet i forbindelse med undervannsdispergering under Macondoutblåsningen i Mexicogolfen i Disse produktene kan brukes i forholdet 1 del dispergeringsmiddel til deler olje, avhengig av oljens egenskaper og forvitringsgrad. Erfaring fra feltforsøk har imidlertid vist at konsentrater kan være effektive selv ved enda lavere doseringsrater (f.eks. Lewis et al. 1995a og c). Det kan imidlertid være store forskjeller i effektiviteten til slike produkter (Knudsen og Daling, 1994). Sammenlignet med tidligere generasjoner dispergeringsmidler (f.eks. vannbaserte), er de beste konsentrater vesentlig mer effektive på viskøse og emulgerte oljer (Daling og Indrebø, 1996). Årsaken er at de kan ha en emulsjonsbrytende effekt, som gjør at den høyviskøse emulsjonen brytes opp i en mer lavviskøs og dispergerbar oljefase før den blir dispergert som små oljedråper (se kapittel 2.3). Konsentrater spesielt utviklet for ulike oljetyper og fysiske forhold (salinitet, temperatur etc.) vil bli tilgjengelig. Dagens konsentrater er en blanding av flere ulike surfaktanter i et løsningsmiddel. Forskning har vist at en blanding av surfaktanter med ulik molekylstruktur ofte gir en bedre kjemisk dispersjon (mindre oljedråper) ved at man får en mer optimal innpakning av surfaktantene rundt oljedråpenes overflate (se figur 2.1). Figur 2.1 Eksempel på hvordan ulike surfaktanter som brukes i moderne dispergeringsmidler orienterer seg i grenseflata mellom olje og vann. A) Span 80 TM, B) Tween 85 TM, C: AOT. 8

10 Retningslinje for bruk av dispergeringsmidler som beredskapstiltak I moderne konsentrater finner en ofte en blanding av følgende forbindelser: Minst to ikke-ioniske surfaktanter: vanligvis sorbitan mono-oleate og etoksylert sorbitan tri-oleate, forhandlet som Span TM - serien og Tween TM - serien. Andre ikke-ioniske surfaktanter som benyttes er for eksempel etoksylert fiskeolje. Anionisk surfaktanter: som ofte er natrium di-isooktyl sulfoksinat forhandlet som f.eks. Aerosol OT TM (AOT) eller Alcopol 0 TM. I noen dispergeringsmidler blir også kalsium alkylbensen sulfonat (ABS) brukt. Et eller flere løsningsmiddel: vanligvis glykoletere som for eksempel 2-butoksyethanol - Butyl Cellosolve TM, etylenglykol, dipropylenglykol eller 2-butoxyethanol. Av-aromatisert kerosen er et vanlig løsningsmiddel i mange dispergeringskonsentrater. Ofte benyttes det en blanding av ulike løsningsmiddel for å oppnå optimal innblanding i olje-emulsjonen. I dag finnes det også såkalte vannbaserte dispergeringsmidler på verdensmarkedet, hvor en stor andel av løsningsmidlet er vann. Disse påføres på samme måte som konsentrater. Mange av disse produktene er ikke effektive på forvitrede emulsjoner, og inngår derfor pr. i dag ikke som en del av beredskapen i Norge. Den relative mengden av surfaktanter i konsentrater varierer, men det kan forekomme opp til 35 % av ikke-ioniske surfaktanter og fra 12 % til 21 % av ioniske surfaktanter. Mindre mengder antioksidanter og korrosjons-inhibitorer er inkludert i noen blandinger for å forbedre lagringsegenskapene. Disse surfaktantene er svært lite toksiske og de er lett biologisk nedbrytbare forbindelser. Disse benyttes også som emulgatorer/stabilisatorer i næringsmiddel- og kosmetikkindustrien. 2.3 Virkemåte for dispergeringsmidler Når en brytende bølge (ved >5 m/s vindhastighet) passerer gjennom et oljeflak på sjøen, blir oljeflaket brutt ned til oljedråper. Flesteparten av disse oljedråpene er relativt store (> 0,1 - flere mm i diameter) og vil stige raskt tilbake til overflaten hvor de flyter sammen med oljeflaket igjen, eller danner en tynn oljefilm når bølgen har passert. Optimal dråpestørrelse av dispergeringsmiddelkonsentratene vil være 0,4 til 1 mm diameter. Når dråpene treffer oljeflaket, vil de blandes (diffundere) inn i oljen/emulsjonen. Mekanismen ved påføring av dispergeringsmiddel på et oljeflak på sjøen er vist i figur

11 Retningslinje for bruk av dispergeringsmidler som beredskapstiltak Figur 2.2 Mekanisme ved påføring av dispergeringsmiddel (etter Fiocco et al. 1995). Dispergeringsmiddelets emulsjonsbrytende egenskaper gjør at eventuelle emulgerte vanndråper i oljen vil smelte sammen til større vanndråper og skilles ut av oljefasen. Surfaktantene i dispergeringsmiddelet vil orientere seg i grenseflata mellom oljen og vannet, dermed reduseres grenseflatespenningen. Dette gjør det energetisk gunstig for dannelse av svært små oljedråper (typisk m i diameter) selv ved lave turbulensforhold. Slike små oljedråper vil ha liten stigehastighet og vil drive passivt i vannmassene. Erfaringer fra både eksperimentelle feltforsøk og dispergeringsoperasjoner ved reelle utslipp har vist at dispergert olje vil fortynnes raskt i sjøen fra maksimalt ppm like under oljeflaket kort tid etter behandling, til konsentrasjoner på < 1 ppm total olje i de øverste meter etter få timer (se figur 2.3). Dannelse av disse små oljedråpene fremmer den biologiske nedbrytningen av oljen i det marine miljøet ved at overflatearealet mellom olje og vann øker dramatisk. Dermed øker oljens tilgjengelighet for oljespisende bakterier som finnes 10

12 Retningslinje for bruk av dispergeringsmidler som beredskapstiltak naturlig i det marine miljøet. Det er viktig å presisere at dispergeringsmidler fjerner oljen fra overflaten, men fører ikke til at den synker til bunnen. Figur 2.3 Skjematisk bilde av fortynning og spredning av dispergert olje i vannmassene etter behandling med dispergeringsmiddel. 2.4 Påføringsmetoder for dispergeringsmidler I dette kapittelet gis en generell beskrivelse av eksisterende operative metoder for påføring av dispergeringsmidler fra båt, helikopter og fly. I kapittel 3 gis eksempler på dokumentasjonen som bør foreligge i en beredskapsplan med hensyn til aktuell påføringsmetodes kapasitet og eksempel på påføringsstrategier som kan bli benyttet Båtpåføring I Norge pågår en betydelig oppgradering av påføringsutstyret for dispergering fra båt på ulike felt offshore. Det er utviklet nytt påføringssystem i Norge som er spesielt tilrettelagt for beredskapsfartøy. Dispergeringsutstyret for båt er montert helt i baugen på båtene for å oppnå en effektiv påføring av dispergeringsmidler på oljeflaket (figur 2.4A). Baug-bølgen fra båten vil i etterkant av påføring av dispergeringsmidler tilføre ekstra turbulens som fremmer selve dispergeringsprosessen. Utviklingen av dette utstyret er et resultat av erfaringer fra blant annet forsøk med olje på vann. Den siste generasjonen av dette utstyret har et dobbelt bomsystem med både høy og lav dosering, noe som gjør det mer fleksibelt med hensyn til riktig dosering på ulike oljefilmtykkelser. Lengden på sprayarmene som brukes er 2x12 m og innebærer en effektiv påføringsbredde på omlag 26 m. Påføringsutstyret er installert, kalibrert og testet på beredskapsbåter som opererer på oljefelt som har strategisk bruk av dispergeringsmidler som en del av barriere 1 (nær kilden/åpent hav) i sine beredskapsplaner. Disse beredskapsfartøyene disponerer store mengder med dispergeringsmidler ombord (ca m 3 ). 11

13 Retningslinje for bruk av dispergeringsmidler som beredskapstiltak Det vil operasjonelt være vanskelig å påføre dispergeringsmiddelet optimalt uten guiding fra fly eller helikopter. Dette er beskrevet i kapittel 3.7. A B C D Figur 2.4 Ulike system for påføring av dispergeringsmidler: A) Spraying fra fly Hercules C-130 m/ ADDS-systemet (stasjonert i Southampton) B) Baug-montert påføringsutstyr på dagens fra beredskapsbåter, C) Spraying fra helikopter (Response 3000D), D) Manøvrerbar sprayarm (Kontainerbasert) for påføring fra båt i is-fylte farvann. Spraysystem for påføring av dispergeringsmidler fra båt i isfylte og kystnære farvann er også utviklet i Norge, og ble testet ut under et feltforsøk i den marginale issonen i Barentshavet i 2009, se figur 2.4 D Helikopterpåføring Oljeselskapene utviklet på 90-tallet et system for påføring av dispergeringsmidler fra helikopter kalt Response 3000D. Systemet er konstruert for bruk både på tykk emulsjon (>1 mm), og på tynnere oljefilmer (0,1-0,5 mm). Figur 2.4 viser bruk av dette systemet for påføring av dispergeringsmidler fra helikopter under et forsøk med olje på vann med påføring av dispergeringsmidler på et 15 m 3 stort oljeflak med Troll råolje. Dette utstyret ble videreutviklet for å kunne opereres ut fra en offshore plattform, og var lenge en operativ del av beredskapen på Haltenbanken. Helikopterdispergering har imidlertid vist seg å ha noen operasjonelle begrensninger som må tas i betraktning dersom man ønsker å benytte denne metoden offshore. Dette gjelder fly- og hviletider for piloter, fylling av helikopterbøtte fra tank på beredskapsfartøy i bevegelse, sikkerhet for personell på beredskapsfartøy eller plattform med hensyn til hengende last, bølgebevegelser og vind. Metoden er derfor best egnet for kystnære aksjoner hvor helikopterbøtte kan fylles på land. 12

14 Retningslinje for bruk av dispergeringsmidler som beredskapstiltak Flypåføring Det finnes ikke disponibelt fly dedikert for påføring av dispergeringsmidler i Norge i dag. NOFO har imidlertid en bilateral avtale med Oil Spill Response Limited (OSRL) i England om blant annet å disponere deres Hercules C130 (se fig. 2.4.A) for påføring av dispergeringsmidler i forbindelse med større hendelser på felt hvor operatør/medeier i feltet er medlem av OSRL. Mobiliseringstiden for dette flyet er ca. 24 timer Undervannsdispergering Under Macondoutblåsningen i Mexicogolfen i 2010, ble undervannsinjeksjon av dispergeringsmidler brukt i stor skala. Over 3000 m 3 dispergeringsmiddel ble totalt injisert på havbunnen, både inn i det skadde stigerøret og i selve olje/gass-plumen (figur 2.5 B). Visuelle observasjoner på havoverflaten viste klare effekter med vesentlig mindre olje som kom opp til overflaten. Det pågår for tiden omfattende studier for bedre å kartlegge både effektivitet og eventuell miljøskade knyttet til en slik påføringsmetode. Figur 2.5 Undervannsinjeksjon av dispergeringsmiddel under Macondoutblåsningen. A: Injeksjon i det skadde stigerøret, B: Injeksjon i olje/gass plume som kom ut fra BOP'en. (Kilde: BP) 2.5 Oljens tykkelsesfordeling på sjøen Bonn Agreement Oil Appearance Code En oljeforurensning på sjøen vil spre seg på overflaten. Spredningen kan skje svært raskt, og er ofte den dominerende prosessen i startfasen. Spredningens betydning avtar med tiden, og etter hvert vil de oseanografiske forholdene, som strøm, bølger og vind dominere. Vind og bølger vil bryte opp oljeflaket i bånd (windrows) som hovedsakelig vil være utstrakt parallelt med vindretningen. Det vil være store variasjoner i filmtykkelsen, ofte med en faktor på flere tusen. En tommelfingerregel sier at 80 90% av oljen vil bestå av tykk olje og vann-i-olje emulsjon, 1 til 10 mm tykk. Dette vil ofte dekke et areal som utgjør mindre enn 10% av det totale oljeflaket. De resterende 10% av oljen vil dekke 90% av arealet i form av "sheen" eller "rainbow" (< 1 m tykk), samt ofte en mellomfase med tynn olje i området m (IRsvart). Dette er illustrert i figur 2.6 der det vises et eksempel på variasjon i filmtykkelse (hentet fra et sammensatt IR/UV bilde av et eksperimentelt oljeflak). 13

15 Retningslinje for bruk av dispergeringsmidler som beredskapstiltak Figur 2.6 Eksempel på variasjon i filmtykkelse (hentet fra et sammensatt IR/UV bilde av et eksperimentelt oljeflak, NOFO-OPV (1994)). For å utnytte dispergeringsmiddelet best mulig, skal påføring på de tykke delene av oljeflaket prioriteres. For at enheten som skal påføre dispergeringsmiddelet skal kunne behandle disse delene av flaket på en optimal måte, må de ha hjelpemidler for å skille tykke og tynne deler av oljeflaket, samt god kjennskap til den spesifikke oljens/emulsjonens fargekode. "Bonn Agreement Oil Appearance Code (BAOAC), se tabell 2.1 og figur 2.7, ( er et viktig visuelt verktøy for å kartlegge og kvantifisere ulike oljefilmtykkelser i et oljeflak. Tykkelseskodene 1-3 (< 50 µm) er uavhengig av oljetype. Idet oljens egenfarge (> µm) kan observeres på overflaten, er det spredningsegenskapene og de reologiske egenskaper til den enkelte olje/emulsjon som bestemmer tykkelsen. Eksempel på den spesifikke BAOAC som benyttes på Balder/Jotun/ Ringhorne-feltet er vist i Tabell

16 Retningslinje for bruk av dispergeringsmidler som beredskapstiltak Tabell 2.1. "Bonn Agreement Oil Appearance code (BAOAC) Bekjempbare tykkelser Code Appearance Quantity (m 3 /km 2 ) Thickness (μm) 1 Sheen 0,05-0,3 0,05-0,3 2 Rainbow 0,3-5 0,3-5 3 Metallic Discontinuous true oil colour Continuous true oil colour Balder blend 5 Continuous true oil colour Ringhorne > * > * *Spesifikk for Balder Blend og Ringhorne (Jotun) og er ikke en del av de standardiserte kodene. Det er viktig å kunne kartlegge spredningsegenskapene til de spesifikke oljene, da dette er den bekjempbare delen av flaket. Dette vil blant annet være et viktig grunnlag for å bestemme doseringsmengden av dispergeringsmiddel for den spesifikke oljen. Discontinuous True Oil Metallic Sheen Rainbow Figur 2.7 Eksempel på variasjon i de ulike BAOAC-kodene i oljeflak (foto: LN-SFT). Ulike fjernmålings-sensorer som SAR, SLAR og/eller FLIR er installert på SAR-helikopter, overvåkingsfly og beredskapsbåter. 15

17 Retningslinje for bruk av dispergeringsmidler som beredskapstiltak 2.6 Fordeler og ulemper ved bruk av dispergeringsmidler Effekten av ulike bekjempelsesmetoder (f.eks. mekanisk oppsamling, kjemisk dispergering) må sammenlignes med hverandre og med effekten av å ikke gjøre noe med utslippet. I størst mulig grad bør man ta i betraktning effekten på miljøet i sin helhet og ikke fokusere bare på enkeltkomponenter, som fisk eller fugl. Det er viktig å veie objektivt fordeler og ulemper av ulike bekjempelsesmetoder og se på konsekvensene ved ulike tiltak. Tabell 2.2. viser en oversikt over de viktigste fordeler og ulemper ved bruk av dispergeringsmidler. De kommende underkapitler beskriver noen av disse faktorene og hvordan de kan veies mot hverandre. Tabell 2.2 Fordeler og ulemper ved bruk av dispergeringsmidler for å framskynde naturlig dispergering. Fordeler Redusert skade på marine fugler og andre dyr som oppholder seg på sjøens overflate Redusert skade på naturressurser i kyst og strandsonen Økt biodegradering av dispergert olje sammenlignet med overflateolje / olje på strand Kort mobiliseringstid Mindre potensiale for dannelse av vann-iolje emulsjoner Ulemper Økte konsentrasjoner av olje i vannet under flaket etter påføring Kan forårsake «sub-letale» effekter på marine organismer på grunn av økt oljekonsentrasjon Ikke nødvendigvis effektivt på alle oljetyper (f.eks. de tyngste bunkersoljer, og oljer med stivnepunkt o C høyere enn sjøtemperaturen) Redusert effektivitet på sterkt forvitret olje begrenset tidsvindu Operasjonelle begrensninger Internasjonalt omtales dette som Net Environmental Benefit Analysis (NEBA) eller Net Environmental Damage and Response Assessment (NEDRA). Dette bør gjøres som en integrert del av miljørisiko- og beredskapsanalysene. Det bør framgå av disse analysene hvilken bekjempelsesmetode som medfører lavest mulig miljøbelastning totalt sett, dvs. hvilket tiltak som medfører størst reduksjon av miljøskade. Analysen kan være kompleks, og vil være avhengig av de spesifikke forholdene rundt oljeutslippet og ressursene som oljen kan forurense. Bruk av avanserte 3D spredning- og eksponeringsmodeller (f.eks. OSCAR, se kapittel 2.8) i simulering av slike scenarioer vil kunne være et nyttig støtteverktøy, men selve NEDRA-vurderingen utføres av miljøfaglig ekspertise. Det vil som regel ikke være tid til å gjøre en slik analyse midt under en aksjon mot akutt forurensning. Disse forholdene bør derfor være vurdert i miljørisiko- og beredskapsanalysene og finnes som vedlegg til beredskapsplaner. Dette er nærmere beskrevet i kapittel

18 Retningslinje for bruk av dispergeringsmidler som beredskapstiltak 2.7 Potensielle biologiske effekter av dispergeringsmidler og dispergert olje Miljøkonsekvenser ved bruk av dispergeringsmidler er hovedsakelig knyttet til den økte oljekonsentrasjonen i vannet under oljeflaket. Oljen vil være representert både som små dråper og som oppløste oljekomponenter som har lekket ut fra de dispergerte oljedråpene. De oppløste oljekomponentene (vannløselig fraksjon; WAF Water Accomodated Fraction) er de mest biotilgjengelig komponentene fra olje og blir vanligvis betraktet å være hovedkilden for potensiell akutt toksisk effekt på marine organismer (f.eks. Neff, 1995, og McAuliffe, 1989). Også nyere studier på torskelarver i Norge viser dette (Northug et al og Olsvik et al. 2011). WAF-fraksjonen vil ha en sammensetning som reflekterer komponentenes vannløselighet, samt tilstedeværelse i oljefasen. En fersk råolje vil kunne generere relativt høye konsentrasjoner av de lette aromatene (BTEXene) i tillegg til en del større aromatiske og polare (unresolved complex mixture - UCM) komponenter som PAH, fenoler, syrer osv. se figur 2.8 (Faksness et al. 2012). Figur 2.8 Eksempel på kjemiske sammensetning av WAF-komponenter generert fra ulike råoljer og kondensater på norsk sokkel, samt Macondo-oljen som ble sluppet ut i Mexicogolfen i 2010 (Faksness et al, 2012) Målinger under reelle oljeflak (Brandvik et al, 1996b, Strøm-Kristiansen et al, 1997, Reed et al, 1995a og b, se kapittel 2.7.1) viser at mesteparten av de lettere aromatene (BTEX) i den ferske råoljen vil fordampe fra oljeflaket før dispergeringsmiddelet rekker å bli påført, og det vil ikke bli observert noen betydelig økning av vannløselig fraksjon. Ved et undervannsutslipp som f.eks. Macondoutblåsningen, blir de mest vannløselige aromatiske komponentene som BTEX og de letteste 2-3 rings PAH løst ut av oljedråpene før de kommer opp til overflaten. Målinger i vannmassene etter Macondo, viste imidlertid svært lave konsentrasjoner av disse 17

19 Retningslinje for bruk av dispergeringsmidler som beredskapstiltak komponentene på grunn av rask fortynning og nedbryting (Lee, 2011, Reddy et al. 2011, Edwards et al. 2011). Dispergeringsmidlene i seg selv består av lavtoksiske og biologisk nedbrytbare komponenter og bidrar minimalt til den totale toksisitet sammenlignet med toksisiteten av oljen. Bobra et al. (1984) og Mackay og Wells (1983) har fremskaffet et relativt bilde på giftighetsbidraget fra dispergerte oljedråper, vannløselig fraksjon og dispergeringsmiddel gjennom flere serier av laboratorie-eksperimenter. De brukte Norman Wells råolje og saltvannsorganismen Daphnia Magna. Tabell 2.3 oppsummerer deres konklusjoner. Tabell 2.3 Relativt bidrag til total toksisitet fra vannløselig fraksjon, dispergerte oljedråper og dispergeringsmiddel. Eksperimenter foretatt med Norman Wells råolje, Corexit 9527 og Daphnia Magna (Bobra et al. 1984). Vannløselig fraksjon WAF Dispergerte oljedråper Fersk råolje 85% 14% <1% Sterkt forvitret råolje (42% fordampet) 10% 87% 2% Dispergeringsmiddel alene Det er ikke konsentrasjonen av dispergert olje eller vannløselig fraksjon alene som forårsaker en eventuell effekt, men også hvor lenge en organisme blir eksponert. Eksponering blir definert som en integrasjon av konsentrasjon som funksjon av tid (timer). Uttrykket «ppmtimer» blir brukt for å bestemme eksponeringen av olje eller oppløste komponenter for marine organismer (IMO- guidelines part-1, 2012). Giftighetstester som er utført på laboratoriet under realistiske eksponeringsbetingelser for dispergeringsmidler, konsentrasjon og tid, slik som «spike (puls)-eksponerings testene» utført av Singer et al. (1991 og 1996) viser at bruk av dispergeringsmidler ikke fører til effekter av betydning, på f.eks. embryo og larver, ved konsentrasjoner lavere enn 5-10 ppm dispergert olje. Sammensetningen av den vannløselige fraksjonen er avhengig av oljetypen, dermed vil også toksisiteten være forskjellig. Ved Havforskningsinstituttet i Bergen er det gjennomført en rekke studier på oljekomponenters innvirkning på fiskeegg og -larver. Disse forsøkene er imidlertid basert på langtidseksponering over flere dager (uker) med en konstant konsentrasjon av vannløselige fraksjoner (definert som summen av benzen, toluen og xylener - BTEX-komponenter) fra ulike råoljer. Her ble det målt sub-letale effekter ned til ppb BTEX (Serigstad, 1991). Generell effektgrense ved disse forsøkene kan settes ved en total eksponering på 500 ppb-timer. Disse resultatene kan derfor ikke sammenlignes med de mer realistiske «puls» -eksponerings testene til Singer et al. med dispergeringsmidler og dispergert olje. En generell nedre grenseverdi på ppm-timer for dispergert olje brukes ofte for høyere marint liv slik som eldre larver, fisk og skalldyr (se figur 2.9. fra Baker, IPIECAreport,1993, Schmidt Etkin 1999). Senere studier viser også at målte dødelighetskonsentrasjoner er langt høyere enn konsentrasjoner av dispergert olje målt i feltforsøk eller i reelle hendelser (IMO-guidelines-Part 1, 2012). 18

20 Retningslinje for bruk av dispergeringsmidler som beredskapstiltak Figur 2.9 Grenseverdier på eksponering av dispergert olje på ulike organismer (etter Baker 1993) I Norge pågår det blant annet studier for å fremskaffe bedre kunnskap knyttet til skjebne til og effekt av kjemisk og naturlig dispergerte oljedråper på filtrerende organismer. Figur 2.10 nedenfor viser raudåte eksponert med oljedråper (grønt i fluoriserende lys). Dråpene går gjennom tarmsystemet og kommer ut sammen med ekskrementet. Figur 2.10 Hoppekrepsen raudåte (t.v.) eksponert for oljedråper (grønne partikler) og ekskrementer med oljedråper som har passert gjennom organismens tarmsystem (t.h.) (foto: Dag Altin) Erfaring fra feltforsøk og reelle hendelser På 1980 og 1990 tallet ble det utført omfattende felteksperimenter for å studere miljømessige effekter av bruk av dispergeringsmidler på oljeflak på sjøen. Baffin Islandforsøket (BIOS) (Sergy, 1987), TROPICS-studiet i Panama (Ballou et al. 1989) og Searsport hovedeksperiment (Gilfillian et al. 1983), konkluderer alle med at dispergeringsmidler totalt sett reduserte miljøskade forårsaket av oljeforurensning (Baker, 1993 og 1995). 19

21 Retningslinje for bruk av dispergeringsmidler som beredskapstiltak Erfaringer fra både eksperimentelle feltforsøk og dispergeringsoperasjoner ved reelle utslipp har vist at dispergert olje vil fortynnes raskt i sjøen. I forbindelse med kontrollerte eksperimentelle oljeutslipp er det blitt målt maksimalt fra ppm like under oljeflaket kort tid (10-30 minutter) etter behandling med dispergering, til konsentrasjoner på < 1 ppm total olje i de øverste meter etter få timer. Figur 2.11 viser konsentrasjonen av dispergert olje i vannet, under offshore testing, ved påføring av dispergeringsmiddel på et eksperimentelt oljeutslipp på 15 m 3 Troll råolje. Figur 2.11 Konsentrasjonsprofiler av dispergert olje i vannkolonne ved 1, 5 og 8 meters dybde før (A) og 20 minutter etter dispergeringsmiddelpåføring (B) på et 15 m 3 oljeflak (Troll råolje) under NOFOs olje-på-vann forsøk i 1995 (fra Brandvik et al. 1996a). 20

22 Retningslinje for bruk av dispergeringsmidler som beredskapstiltak Konsentrasjonen av dispergert olje var i området 0,1-0,3 ppm før og 2-20 ppm ca. 10 minutter etter påføring av dispergeringsmiddel. Lignende konsentrasjoner er også observert i tidligere feltforsøk med påføring av dispergeringsmiddel på oljeflak (Lichtenthaler og Daling, 1983 og 1985, Lunel et al og 1996, Lewis et al. 1995b, Brandvik et al. 1995, 1996a og Strøm-Kristiansen et al. 1996, Jensen et al. 2008). «Sea Empress» hendelsen i Wales (1996), førte til den største dispergeringsaksjonen i Europa. Totalt ble det påført 440 tonn med dispergeringsmidler på relativt fersk olje etter hvert som den lekket ut fra havaristen. Det er rapportert om god effekt ved denne aksjonen (Law, 2010) og en rask fortynning etter påføring. Tabell 2.4. viser konsentrasjoner som ble målt i vannmassene etter behandling (ref. IMO, 2012). Tabell 2.4 Konsentrasjon av dispergert olje i de øverste vannmassene etter Sea Empress-hendelsen Tid etter påføring av dispergeringsmiddel Rett etter behandling 10 Oljekonsentrasjon i den øvre vannsøylen (ppm) 2 dager etter behandling 1 1 uke etter behandling 0,5 1 måned etter behandling 0,2 3 måneder etter behandling Bakgrunnsnivå I IMO-guidelines (2012) oppsummeres det slik: "Generell erfaring viser at etter større hendelser med bruk av store mengder dispergeringsmidler som for eksempel Sea Empress, er de miljømessige konsekvensene blitt vesentlig redusert som følge av dispergeringsmiddel". 2.8 Bruk av modellverktøy for simulering av utslipps-scenarioer Det finnes i dag flere analyseverktøy som kan brukes for å modellere både oljens 3-D spredning og forvitring på sjøen. Et eksempel på et slikt verktøy er modellverktøyet OSCAR (Oil Spill Contingency And Response) som ble utviklet tidlig på 90-tallet. Den har i de senere år blitt videreutviklet for bruk på vannsøylen gjennom implementering av algoritmer for dannelse og sammensetning av vannløselige fraksjoner (WAF). Dette er gjort både for utslipp behandlet med dispergeringsmiddel, mekanisk bekjempelse, og ubehandlet utslipp av de spesifikke oljene. OSCAR-modellen er et multikomponent, tredimensjonalt verktøy som benyttes for å analysere alternative responsstrategier. Nøkkelkomponenter i OSCAR modellen er: 21

23 Retningslinje for bruk av dispergeringsmidler som beredskapstiltak Oljeforvitringsmodell (OWM) Nærsonemodell (i forbindelse undervanns utslipp) Tredimensjonal drivbanemodell for olje Oljevern/bekjempelsesmodell Eksponeringsmodeller for fisk og fiskeplankton, fugler og marine pattedyr Verktøy for vurdering av eksponering innen GIS polygoner (skisser av for eksempel sensitive miljøressursområder) I Norge benyttes OSCAR som et analyseverktøy både i forbindelse med miljørisikoanalyser, beredskapsplanlegging og beslutningsstøtteverktøy under hendelser. Scenario-baserte beredskapsanalyser for ulike typer utslipp gir kvantitative beregninger av oljens massebalanse og spredning både på overflate, oljeeksponerte vannmasser, risiko for skade på naturressurser (i vannmassene og på overflaten), samt risiko for stranding ved bruk av ulike beredskapstiltak (bl.a. Reed og Aamo, 1995 a,b, Sørheim et al. 2010). Både oljeselskaper og Kystverket benytter i dag denne metodikken som et grunnlag for å gjennomføre NEDRA-vurderinger under beredskapsplanlegging og for dimensjonering av den statlige beredskapen (Norconsult SINTEF-rapport, 2009: Dimensjonering av statlig beredskap, DNV teknisk rapport 2010: Analyse av sannsynlighet for akutt oljeutslipp fra skipstrafikk langs kysten av fastlands-norge, Beredskapsanalyse for Svalbard og Jan Mayen (2016)). I disse retningslinjene gis det eksempel på bruk av modellverktøyet OSCAR til analyse av ulike forurensningsscenarioer i forbindelse med planlegging for bruk av dispergeringsmiddel. 22

24 Retningslinje for bruk av dispergeringsmidler som beredskapstiltak 3 Planlegging for bruk av dispergeringsmidler Forskrift om begrensning av forurensning (forurensningsforskriften) kapittel 19, "Sammensetning og bruk av dispergeringsmidler og strandrensemidler for bekjempelse av oljeforurensning" åpner for dokumentert og planlagt bruk av dispergeringsmidler for å bekjempe akutt oljeforurensning både fra virksomhet på kontinentalsokkelen, fra utslipp i kystnære strøk og fra landbasert virksomhet. Beredskapspliktig virksomhet trenger ikke å ha særskilt tillatelse til bruk av dispergeringsmiddel under en aksjon mot akutt forurensning dersom slik bruk er inkludert i beredskapsplan som er basert på Miljødirektoratets krav og vilkår gitt i forurensingsforskriften kapittel 19. Dersom bruk av dispergeringsmidler ikke er planlagt på forhånd, kan Kystverket gi tillatelse til bruk basert på søknad under aksjoner. Et kontrollskjema skal da fylles ut og sendes Kystverket. Kontrollskjemaet finnes sammen med beslutningsskjemaet som er omtalt nedenfor. Kontrollskjemaet skal kunne brukes til rask kommunikasjon med myndighetene under en aksjon. Ved en aksjon sendes kontrollskjemaet til Kystverket. Annen bruk av dispergeringsmidler, for eksempel til forsøksvirksomhet, krever tillatelse fra Miljødirektoratet. Virksomhet som vil inkludere dispergering som tiltak i sin beredskapsplan må sørge for at det foreligger et tilstrekkelig faglig underlag som grunnlag for beslutning om bruk av dispergeringsmidler i en aksjon mot akutt forurensning. Det er en rekke forhold som bør vurderes og tas hensyn til. Dette blir belyst gjennom et "Beslutningsskjema" som Miljødirektoratet har utarbeidet i samarbeid med Kystverket. Beslutningsskjemaet skal først og fremst fungere som beslutningsstøtte for aksjonsansvarlig under en aksjon, og i praksis utgjør bruk av beslutningsskjemaet grunnlaget for utfylling av kontrollskjemaet. Det er utarbeidet en veiledning til beslutningsskjemaet. For hvert av punktene i skjemaene skal noen få sentrale spørsmål besvares. Miljødirektoratet har stilt krav om at petroleumsvirksomheten skal benytte beslutningsskjemaet dersom det er aktuelt å dispergere. Beslutningsskjema med veiledning kan finnes her. Beslutningsskjemaet inneholder følgende kriterier: Vurdering av miljøskade 1. Oljens egenskaper, forvitringsgrad, naturlig dispergering og levetid på sjøen 2. Naturressurser i mulige drivbaner 3. Dybde, fortynning og avstand til land 4. Mulighet for stranding Operative betingelser 5. Kjemisk dispergerbarhet 6. Vindforhold/sjøtilstand 7. Påføringsstrategi 8. Operasjoner i mørke 9. Påføringskapasitet 10. Salinitet 11. Fjernmåling og overvåking 12. Monitorering med hensyn til avslutning av dispergeringsaksjon 23

25 Retningslinje for bruk av dispergeringsmidler som beredskapstiltak Rammer for de enkelte kriteriene er gitt i veiledningen til beslutningsskjemaet. I de kommende underkapittel gis eksempler på type dokumentasjon som bør foreligge i forbindelse med planlegging og implementering av dispergeringsmidler i virksomhetens operative beredskap. Dokumentasjonen skal være tilstrekkelig for at den som aksjonerer mot en akutt oljeforurensning raskt kan gjøre en faglig dokumentert vurdering av hvilke tiltak som totalt sett vil gi minst belastning i den gitte forurensningssituasjon. Dette skal gjenspeiles i virksomhetens scenariobaserte beredskapsplan i form av "generiske aksjonsplaner". Dersom dette foreligger, vil beslutningsskjemaet raskt kunne fylles ut og tiltak settes i gang i henhold til den mest nærliggende aksjonsplan. For enkelte virksomheter kan deler av kontroll og beslutningsskjemaene fylles ut på forhånd. Det kan også være nødvendig å ta skjemaene fram og revurdere utfyllingen (eller fylle ut nye versjoner) når viktige parametere forandrer seg i løpet av aksjonen. Beslutningsskjemaet skal i utgangspunktet ikke sendes myndighetene, men det skal kunne fremvises på forespørsel. 3.1 Oljens egenskaper Oljetype og forvitringsgrad Når olje kommer på sjøen vil den bli utsatt for en rekke forvitringsprosesser som endrer oljens egenskaper. En råolje på sjøen kan fordampe fra < 10 % inntil > 60 % av de letteste komponentene avhengig av både miljøbetingelser, og oljens komponentsammensetning (kokepunktskurve). Videre kan en olje ta opp inntil % vann og danne en høyviskøs vann-i-olje emulsjon. Dette er også svært avhengig av innholdet av emulsjonsstabiliserende komponenter i den spesifikke oljen. Det er i hovedsak to forvitringsparametere som medfører nedsatt effekt av behandling med dispergeringsmidler: Økt viskositet, på grunn av avdampning av lette komponenter, samt dannelse av emulsjon (opptak av vann i oljen). Økt stivnepunkt, på grunn av fordamping og utfelling av voks. Figur 3.1 viser et eksempel på beregning av viskositetsøkning på overflateemulsjon for ulike råoljer som funksjon av tid på sjøen. Den øvre viskositetsgrense for bruk av dispergeringsmidler vil kunne være svært forskjellig for de ulike oljene (se kapittel 3.5, figur 3.17). 24

26 Retningslinje for bruk av dispergeringsmidler som beredskapstiltak Summer Conditions (15 C) Heidrun export blend Viscosity (cp) Heidrun Åre Heidrun 1993 Norne Åsgard Snorre TLP ,25 0, Hours Days Figur 3.1 Beregnet viskositetsøkning av overflateemulsjon for ulike råoljer ved 10 m/s vind. Gjennom de testkrav som er beskrevet i forurensningsforskriften kapittel 19, vil det være mulig å generere data som kan brukes til å predikere oljens/emulsjonens viskositet og stivnepunkt ved hjelp av numeriske forvitringsmodeller. Slike forvitringsprediksjoner bør foreligge som en del av virksomhetens beredskapsplaner. Forvitringsdata gir informasjon om tidsvinduer der de ulike oljetyper er dispergerbare ved ulike vindforhold. Som et eksempel er Balder dispergerbar opp til en viskositet på cp, noe som innebærer et operativt tidsvindu på ca 3 dager ved 10 m/s vind og mer enn én uke ved vind på 2-5 m/s (se figur 3.2). I figuren er det skissert et område som kalles "Reduced Dispersibility". Det er viktig å bemerke at i dette viskositetsområdet er oljen fortsatt dispergerbar, men at den eventuelt trenger noe høyere dosering, eller to påføringer for at emulsjonen på overflaten skal brytes, og oljen kan dispergere fullstendig. Mer om oljens kjemiske dispergerbarhet er beskrevet i kap

27 Retningslinje for bruk av dispergeringsmidler som beredskapstiltak Prediksjon av viskositet av overflateemulsjon - Balder råolje Figur 3.2 Eksempel på beregning av tidsvindu for bruk av dispergeringsmidler for Balder råolje ut fra den spesifikke olje-emulsjonens viskositetsøkning Naturlig dispergering / levetid på sjøen Ved høy sjøtilstand kan naturlig dispergering være en vesentlig prosess som minsker et oljeflaks levetid på overflaten. Når den naturlige dispergeringen er høy, vil nytten av å bruke dispergeringsmidler være begrenset. Det bør gjennomføres modellberegninger for aktuell oljetype under ulike værforhold, slik at man på forhånd vet hvilke situasjoner som vil føre til høy naturlig dispergering. Modellberegningene bør baseres på forvitringsstudier over aktuell oljetype (standardisert laboratorie- og bassengforsøk). Dette vil gi et godt bilde på oljens forvitringsegenskaper, drift, spredning, fordamping og nedblanding (naturlig dispergering) og vil kunne gi informasjon om forventet levetid av oljen på overflaten, samt tidsvindu der kjemisk dispergering er mulig. Det er krav i HMS forskriftene til at alle råoljer skal karakteriseres. Dette innebærer at det skal finnes data for naturlig dispergering (massebalanse) ved ulike vindforhold. Dersom forvitringsmodell er tilgjengelig i en reell forurensningssituasjon, vil mer reelle utslippsrater, vindforhold, vindprognoser og sjøtemperatur kunne legges inn. Dette vil gi en best mulig prediksjon for den aktuelle hendelsen. Eksempel på varierende grad av naturlig dispergering/levetid for to ulike oljer under like værforhold er vist i figur

28 Retningslinje for bruk av dispergeringsmidler som beredskapstiltak Levetid på sjøen / Naturlig dispergering - Draugen råolje Levetid på sjøen / Naturlig dispergering IFO-180 Middels tung bunkersolje Figur 3.3 Beregning av naturlig dispergering for to oljetyper under like værforhold. A: Draugen råolje, B: IFO-180 (middels tung bunkers olje). 27

29 Retningslinje for bruk av dispergeringsmidler som beredskapstiltak Eksempel på levetid (oljebudsjett) for Varg råolje ved ulike værsituasjoner er vist i figur 3.4. Figur 3.4 Eksempel på beregning av "levetid" (oljebudsjett) for Varg råolje ved ulike værsituasjoner. 3.2 Kartlegging av naturressurser I beredskapsplanen må det foreligge en oversikt over naturressurser som kan bli skadet ved akutt oljeforurensning og ved bruk av dispergeringsmidler. Dette kan for eksempel være sjøfugl på åpent hav, viktige lokaliteter langs kysten (MOB områder, se under), sårbare strandhabitater samt områder der det kan være høy tetthet av gyteprodukter (fiskeegg og - larver). Noen av disse ressursene er bare til stede i perioder av året. Dette må identifiseres i beredskapsplanen. Beredskapsplanen bør inneholde kart over områder og perioder hvor dispergering vil være et tiltak som kan gi redusert miljøbelastning. Det bør også angis perioder med høy forekomst av spesielle naturressurser som det må tas spesielt hensyn til ved valg av bekjempningsmetode. Følgende generelle retningslinjer kan benyttes: Dispergering kan med fordel benyttes dersom oljen vil true områder med høy tetthet av sjøfugl på havet eller ved kysten. Dispergering kan med fordel benyttes dersom oljen vil true MOB A og MOB B områder. Dispergering bør ikke benyttes dersom oljen driver over områder med høy tetthet av gyteprodukter i vannmassen. Dispergering kan være hensiktsmessig dersom det både er høy tetthet av sjøfugl og høy tetthet av gyteprodukter, men da kun etter grundig avveining i samråd med miljøfaglig ekspertise. Dispergering bør ikke benyttes dersom vannmassene er grunnere enn 20 m og/eller avstanden til land er mindre enn 200 m. 28

30 Retningslinje for bruk av dispergeringsmidler som beredskapstiltak Miljøprioritering (MOB) Miljødirektoratet er ansvarlig for at det foreligger oversikter over prioriterte miljøressurser ved akutte oljeutslipp i henhold til Modell for Miljøprioritering MOB (Anker-Nilssen 1994; SFT & DN 1996). Et eksempel på prioriterte miljøressurser i henhold til MOB er vist for Finnmark fylke i Figur 3.5. MOB A og B områder som finnes i drivbanen de neste 24 timer bør vektlegges i vurderingen. Overstående informasjon samt ytterligere miljøinformasjon, også med lokal oppløsning, er sammenstillet blant annet i Naturbase fra Miljødirektoratet. Miljødirektoratet har også utarbeidet rapporter om sårbarhet for særlig verdifulle områder som bør benyttes. Figur 3.5: Eksempel på prioriterte miljøressurser i henhold til MOB. Etter Fylkesmannen i Finnmark. Norsk Oljevernforening For Operatørselskap (NOFO) har utarbeidet et planverk som grunnlag for oljeselskapenes beredskapsanalyser og -planer. I dette planverket er det valgt ut en rekke eksempelområder, hvor MOB-prioriterte ressurser så vel som SMO er inkludert. Planverket oppdateres regelmessig med hensyn til ny informasjon Eksempel på naturressurser og skadeberegning i vannsøylen En forutsetning for å beregne eksponering av biologiske ressurser i vannsøylen og på overflaten etter et oljeutslipp, er at det foreligger gode tilgjengelige sensitivitetskart som viser en oversikt over viktige sårbare naturressurser i det aktuelle området. Figur 3.6 og Tabell 3.1 viser hvilke viktige fiskeslag som gyter i Nordsjøen over større deler av året. 29

31 Retningslinje for bruk av dispergeringsmidler som beredskapstiltak Figur 3.6 Fordeling av gyteområder for noen viktige fiskearter i Nordsjøen. (Havforskningsinstituttet, 2007) Tabell 3.1 Gyteperioder for noen kommersielt og økologisk viktige fiskeslag i Nordsjøen. (E = egg og L = larver. (Havforskningsinstituttet/Direktoratet for naturforvaltning, 2010). Fiskeslag Jan Feb Mar Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Des Torsk E E/L E/L E/L E Sei E E/L E/L L Sild L L L E E/L E/L L Makrell E/L E/L E/L L Tobis E E/L L L E ExxonMobil Norge, Norske Shell, Miljødirektoratet og SINTEF, har sammen utviklet og tilrettelagt en analysemetodikk for simulering av eksponering av fiskeegg og larver for ulike utslippsscenarioer med ulike beredskapstiltak (Sørheim et al. 2010). Simuleringen er utført ved bruk av OSCAR. Metodetilnærming som her benyttes for å vurdere potensiell skade på gyteprodukter innebefatter beregninger av opptak av oljekomponenter i fiskeegg og larver som en følge av eksponering av vannløselige oljekonsentrasjoner i omliggende vannmasser. 30

32 Retningslinje for bruk av dispergeringsmidler som beredskapstiltak Dødeligheten for gyteproduktene blir beregnet ut fra konsentrasjon og sammensetning av de vannløselige oljekomponentene som tas opp i larvene. Modellen bygger på en metode som ofte beskrives som en Critical Body Residue Method (McCarty og Mackay 1993). Effekt- og akseptgrenser som ofte benyttes i slike analyser er beskrevet her: Effektgrense: En dødelighet på 1% kan anses som en konservativ effektgrense som ivaretar mulige langtidseffekter i tillegg til akutt dødelighet (Brude et al. 2010). Larver med en eksponering som gir forventet dødelighet lik eller større enn denne effektgrensen antas således å ha redusert evne til å overleve på lengre sikt, mens de med lavere eksponering antas å ha en naturlig sannsynlighet for å overleve. Akseptgrense: For å avgjøre om et gitt beredskapstiltak er akseptabelt ut fra miljømessige hensyn trengs en akseptgrense for påvirkning. En slik grense kan settes som en maksimal verdi for andelen av gyteproduktene som blir berørt. I denne veilederen har vi valgt å definere en akseptgrense, hvor vi anser en berørt andel på 5% å være en konservativ grense med tanke på påviselige effekter på rekruttering av en ny årsklasse. Et utslippsscenario (DFU) av en utblåsning på Trollfeltet (4590 tonn pr dag over 5 dager; totalt tonn) er simulert ved hjelp av OSCAR. Eksemplet er hentet fra en underlagsrapport til "Helhetlig forvaltningsplan for Nordsjøen og Skagerak (Singsaas et al. 2011). Utslippsscenarioet er lagt til perioder der det kan forekomme gyteprodukter fra viktige sårbare fiskeslag i nærheten av utslippsstedet. Det ble valgt å simulere påvirkning av akutt oljeutslipp fra Trollfeltet på torskeyngel (februar-april). OSCAR-modellen beregner drift og spredning av produktene representert av partikler som driver passivt med strømmen og spres på grunn av vertikal og horisontal turbulens i vannmassene. Følgende tiltak er simulert: Ingen tiltak Mekanisk (5 båtsystemer) Dispergering (5 båtsystemer) Dispergering (3 båtsystemer og dispergering med fly) Figur 3.7 viser statistiske fordelinger av dødeligheten for eksponerte modellpartikler (gyteprodukter) i ordnet stigende rekkefølge. For tilfellet med dispergering som inkluderer flypåføring med Hercules, har ca. 4,2 % av gyteproduktene fått en dødelighet større eller lik 1 % (se rød ledelinje). Dette er dermed lavere enn akseptgrensen på 5 %. 31

33 Retningslinje for bruk av dispergeringsmidler som beredskapstiltak Accept limit: 5% 3 dispersant Vessels + ADDS-C130 limit: 4.2% Mortality, % Effect limit: 1% mortality (corresponding to a LC 1% -body burden value) Figur 3.7 Troll-utblåsningssimulering: Statistisk fordeling av beregnet dødelighet for gyteproduktene er her vist for fire tilfeller: Ingen respons (tiltak), mekanisk oppsamling, dispergering båt og dispergering båt og fly. Y-aksen viser andelen av gyteprodukter som har fått en dødelighet lik eller større enn verdiene på x-aksen. For tilfellet med dispergering som inkluderer flypåføring med Hercules, er ca. 4,2 % av gyteproduktene fått en dødelighet større eller lik 1 % (se rød ledelinje.) Oversikt over naturressurser på havoverflaten og skadeberegning av sjøfugl Forskningsprogrammet "SEAPOP" (avledet av den engelske termen for sjøfuglbestander seabird populations) ble startet i 2005 og er et helhetlig og langsiktig overvåkings- og kartleggingsprogram for norsk sjøfugl. Programmet innebefatter aktivitetene langs Norskekysten, på Svalbard og i tilhørende havområder, og vil fremskaffe og vedlikeholde grunnleggende kunnskap om sjøfugl for å bidra til en bedre forvaltning av disse marine miljøene. Gjennom dette programmet har NINA utviklet en metode som ved å kombinere analyse av romlige mønstre basert på tellinger fra båt, prediktive analyser av leveområder og stokastiske simuleringer gir et øyeblikksbilde av utbredelse og tetthet til sjøfugl på åpent hav (Fauchald et al. 2004; Fauchald og Brude 2005; Fauchald, 2010). Figur 3.8 viser eksempel på utbredelse og tetthet av lomvi for sommer- og vinterhalvåret for Nordsjøen, mens Figur 3.9 viser utbredelse og tetthet av lundefugl for sommer og høst langs Norskekysten. 32

34 Retningslinje for bruk av dispergeringsmidler som beredskapstiltak Figur 3.8 Utbredelse og tetthet av lomvi om sommeren og høsten (fra Fauchald et al. 2005). Antall fugl i 10 x10 km ruter. Figur 3.9 Utbredelse og tetthet av lundefugl om sommeren og høsten (fra Fauchald et al. 2005). Antall fugl i 10 x10 km ruter. 33

35 Retningslinje for bruk av dispergeringsmidler som beredskapstiltak Tabell 3.2. viser resultatene for de ulike beredskapsalternativene i det samme utblåsningsscenarioet på Trollfeltet beskrevet i kapittel Eksemplet viser at alle de tre beredskapsalternativene gir en betydelig reduksjon i antall døde fugl i forhold til ingen tiltak. Dispergering fra båt og fly gir best resultat, mens mekanisk bekjempelse kommer dårligst ut. Tabell 3.2 Antall døde individer for ulike beredskapsalternativer og prosentvis reduksjon i dødelighet i forhold til ingen tiltak, estimert for utblåsningsscenarioet. Fugl Antall døde individer Reduksjon i dødsfall Ingen Mekanisk Dispergering Dispergering fra fly Mekanisk Dispergering Dispergering fra fly Alkekonge < 1 < 1 < 1 < Alke % 60 % 64 % Lunde % 61 % 64 % Polarlomvi < 1 < 1 < 1 < Lomvi % 57 % 61 % Fiskemåke < 1 < 1 < 1 < Sildemåke % 53 % 58 % Polarmåke < 1 < 1 < 1 < Svartbak < 1 < 1 < 1 < Gråmåke < 1 < 1 < 1 < Krykkje % 59 % 63 % Havhest % 56 % 60 % Havsule % 56 % 60 % Total % 57 % 60 % Det er liten forskjell i antall døde individer mellom de to dispergeringsalternativene. Alternativ 1, mekanisk bekjempelse gir en gjennomsnittlig reduksjon i dødelighet på 28%, alternativ 2 kjemisk dispergering fra båt reduserer tapet med 57%, mens alternativ 3, dispergering fra båt og fly reduserer dødeligheten med 60%, sammenlignet med ingen tiltak. 3.3 Dybde, fortynning av dispergert olje og avstand til land Fortynning i vannmassene - offshore Bruk av dispergeringsmidler vil som beskrevet i kapittel 1.3 øke eller fremskynde den naturlige dispergeringen. Dette vil, rett etter påføring av dispergeringsmiddelet, gi økt 34

36 Retningslinje for bruk av dispergeringsmidler som beredskapstiltak konsentrasjon av olje i vannmassene (5-50 ppm) i et begrenset område under oljeflaket. I områder med god vannutskiftning, vil oljen imidlertid raskt fortynnes og i løpet av få timer være nær bakgrunnsverdiene. Dette er observert og dokumentert gjennom en rekke feltforsøk og spredningsstudier. Nedenfor gis noen eksempel på beregning av konsentrasjon, spredning og fortynning av løste oljekomponenter (WAF) og dispergert olje fra et mindre utslipp av 100 m 3 Balder råolje. Figur 3.10 viser beregninger for vannløselige WAF (BTEX) konsentrasjoner over de indikerte grenser for akutt toksisitet (0,5 ppm) med og uten bruk av dispergeringsmidler. Figur 3.11 viser beregninger av fortynning av dispergert olje (THC) i vannmassene fra 2 timer etter avsluttet dispergering, sammenlignet med ingen dispergering for det samme utslippet. Figur 3.10 Eksempel på konsentrasjon av vannløselige komponenter fra olje (water accommodated fraction, WAF) i vannmassene 5 timer etter utslipp av 100 m 3 Balder råolje ved 10 m/s vind. Øverst: 1 time etter avsluttet dispergering, Nederst: Uten dispergering (Singsaas et al. 1999). 35

37 Retningslinje for bruk av dispergeringsmidler som beredskapstiltak Figur 3.11 Eksempel på konsentrasjon av dispergert olje og løst olje (THC) i vannmassene etter utslipp av 100 m 3 Balder råolje ved 10 m/s vind fra 2 timer etter avsluttet dispergering, sammenlignet med ikke dispergering (Singsaas et al. 1999). 36

38 Retningslinje for bruk av dispergeringsmidler som beredskapstiltak Fortynning i kystnære og grunne farvann og utslipp fra landbasert industri I trange, mer avstengte eller grunne farvann nært kysten vil ikke nødvendigvis vannutskiftingen være tilstrekkelig til at en rask fortynning kan skje. Det er derfor viktig at dispergeringsmidler vurderes kritisk med hensyn til miljøskade i slike farvann. Det bør foreligge beregninger av konsentrasjoner av dispergert og løst olje i vannmassene under oljeflaket som følge av kjemisk dispergering, samt beregninger eller modellering av fortynningen. I Norge foreligger beredskapsplaner med bruk av dispergeringsmidler knyttet til utslipp fra både raffinerier og fra oljeterminaler, samt utslipp knyttet til inn- og utskipning av olje til denne industrien. Eksemplene nedenfor er hentet fra beredskapsplanen for bruk av dispergeringsmiddel omkring Stureterminalen. For å støtte beslutningsprosessen rundt bruk av dispergeringsmidler i dette området, er det gjennomført en beredskapsanalyse med utgangspunkt i faktorer som: oljens egenskaper, miljøforhold (strøm, vind, dybde), tilgjengelig oljevernutstyr (både mekanisk utstyr og dispergeringsmidler), personell og områdets verneplan. På grunn av dispergeringsprosessens reaksjons- og spredningstid, bør selve dispergeringsoperasjonen foregå utenfor en gitt avstand fra sårbare ressurser. I denne sammenhengen er det i beredskapsplanen utarbeidet kart som viser de ulike områdene som er egnet for dispergering og hvilke som ikke er det under ulike vind og strømsituasjoner (Figur 3.12). Dispergering bør brukes i de områdene hvor forventet dispergering er % (nær kilden), mens nytten av å bruke dem avtar med økende avstand fra utslippspunktet. Forventet % dispergert før stranding Olje terminal Figur 3.12 Kart for bruk av dispergeringsmidler for oljeforurensning ved oljeterminalen på Sture, med strøm mot sør-øst v/ 25 cm/s og vind 5 m/s. Konturen viser drivtiden fra terminalen for oljeforurensningen. 37

39 Retningslinje for bruk av dispergeringsmidler som beredskapstiltak Figur 3.13 viser eksempel på beregnede eksponeringskonsentrasjoner i vannvolum fra et utslipp fra terminalen på 100 m 3 (3 timer etter utslipp) med henholdsvis mekanisk oppsamling (a) og 0,5 timer etter behandling med dispergeringsmidler (b). Figuren viser at konsentrasjonen av dispergert olje i vannmassen øker ved dispergering. Dispergering er et egnet tiltak ettersom det i dette tilfellet er dypt (> 20 m), langt fra land i drivretningen (>200m) og det ikke er høy tetthet av gyteprodukter i vannmassen. For å hindre oljen i nå naturreservatet Herdla kan det være gunstig å kombinere med mekanisk oppsamling. 38

40 60 39'N 60 39'N 60 38'N 60 38'N 60 37'N 60 37'N 60 36'N 60 36'N 60 35'N 60 35'N 60 34'N 60 34'N Retningslinje for bruk av dispergeringsmidler som beredskapstiltak A B 4 52'E 4 54'E 4 56'E 4 58'E 4 52'E 4 54'E 4 56'E 4 58'E 2 km 2 km 60 39'N Distance Avstand (km) (km) 60 39'N Distance Avstand (km) 60 34'N 60 35'N 60 36'N 60 38'N Dybde Depth (m) 60 38'N Depth Dybde (m) (m) 60 37'N 60 34'N 60 35'N 60 36'N Terminal Utslippspunkt 60 37'N Terminal Utslippspunkt Konsentrasjon Concentration (ppm) Konsentrasjon Concentration (ppm) 0:02:59 0:02: 'E 4 54'E 4 56'E 4 58'E 4 52'E 4 54'E 4 56'E 4 58'E Figur 3.13 THC i vannsøylen tre timer etter utslipp på Sture. Toppseksjonen viser vertikal konsentrasjonsprofil langs pilens akse. a): Mekanisk respons, 5 m/s vind, 25 cm/s strøm mot sør-øst b): 0,5 t etter behandling med dispergeringsmiddel, 5 m/s vind, 25 cm/s strøm mot sør. 39

41 64 00'N 63 55'N 63 50'N 3.4 Bruk av dispergeringsmidler i kystnære strøk I dette kapitlet vil vi vise eksempel på beredskapsplaner og beredskapsanalyser med bruk av dispergeringsmidler på akutt oljeforurensning knyttet til skipstrafikken langs norskekysten. Potensialet for bruk av dispergeringsmidler gjelder særlig når oljen innen kort tid (timer) vil kunne drive inn til prioriterte miljøressurser, og hvor det derfor settes spesielle krav til rask respons. Beredskapsanalyser av ulike forurensningsscenarioer har ofte vist at spesielt påføring fra helikopter kan gi redusert miljøbelastning. Nedenfor gis et eksempel fra en beredskapsanalyse av et forurensningsscenario med en fraktebåt som grunnstøter omlag 10 km utenfor et miljøfølsomt område på Trøndelagskysten og slipper ut 200 m 3 IF-30 bunkersolje. Reelle naturressurser (naturreservat, fugle- og hekkeomåder, gyteområder, oppdrettsanlegg osv.) er hentet fra Beredskapsplan for akutt forurensning i Sør-Trøndelag hvor det også gis en prioritering av de gitte naturressurser i henhold til MOB-modellen. I det foreliggende scenarioet viser drivbaneberegninger (figur 3.14) at under de rådende værforhold vil oljen treffe fuglereservatet «Gjesingen» innen 10 timer og fuglereservoaret «Været» innen timer. 10 km 9 30'E 9 45'E B 'E 63 55'N 64 00'N B5 B4 A 'N A1 F1 9 30'E 9 45'E 10 00'E 0:12:00 Figur 3.14: Drivbaneberegninger av overflateolje (uten tiltak) Figur 3.15 viser resultatet fra beredskapsanalyser med følgende 3 responsalternativer: A. Ingen respons B. Bruk av mekanisk utstyr (reelt tilgjengelig) fra Kystverkets depot på Ørlandet (totalt 7 timers respons tid: 4 t mobilisering, 2 t gangtid, 1 t utsetting av utstyr) C. Bruk av helikopter (tenkt beredskap) fra 330 SAR skvadron og Response 3000D stasjonert på Ørlandet (1 t respons, 10 min gangtid). 40

42 Figur 3.15 Beregnet massebalanse med alternativ A: ingen respons, alternativ B: mekanisk oppsamling, alternativ C: påføring av dispergeringsmidler fra helikopter. Analysen viser at uten respons vil omlag 35% av oljen strande på de første øyene på Gjesingen og ytterligere 55% vil strande på Været. Med mekanisk bekjemping, vil man på grunn av 7 timers responstid bare ha begrenset tid til rådighet før oljen begynner å strande og omlag 20% 41

43 av oljen samles opp. Helikopterpåføring innebærer totalt 4 påføringsrunder (10-12 m 3 med dispergeringsmidler). I løpet av omlag 4 timer etter utslipp vil det ikke være olje igjen på overflaten. 3.5 Kjemisk dispergerbarhet effektivitet av dispergeringsmidler doseringsbehov Effektiviteten til kommersielle produkter kan variere avhengig av både miljøbetingelser (temperatur, salinitet osv.) og oljenes egenskaper (forvitringsgrad og kjemisk dispergerbarhet). I dagens forskrifter settes det klare krav til en uttesting av dispergeringsmidlers giftighet, effektivitet, doseringsbehov og oljers dispergerbarhet. I vedleggene til Kapittel 19 i forurensningsforskriften: "Sammensetning og bruk av dispergeringsmidler og strandrensemidler for bekjempelse av oljeforurensning" ( er testmetoder kort beskrevet. I kapittel 4 gis en mer detaljert beskrivelser av testmetoder og eksempel på dokumentasjon fra testing Kjemiske dispergerbarhet Generelt virker dispergeringsmidler best på oljer med relativt lav viskositet. Den øvre viskositetsgrense for dispergerbarhet, er imidlertid avhengig av type olje/emulsjon, og kan variere fra < 5000 til over cp. Figur 3.16 viser eksempel på ulike viskositetsgrenser for dispergerbarhet for ulike råoljer. Figur 3.16 Eksempel på ulike viskositetsgrenser for dispergerbarhet for ulike råoljer. Ved høyere viskositet og stivnepunktverdier som er o C høyere enn sjøtemperaturen, vil ikke dispergeringsmidler være effektive. Dispergeringsmidlet vil ikke lenger blande seg inn i oljen/emulsjonen, men vil etter hvert vaskes vekk fra oljeflakets overflate som illustrert i Figur

44 Figur 3.17 Illustrasjon som viser dispergeringsmiddel som ikke lenger vil blande seg inn i oljen/emulsjonen. Det har liten hensikt å bruke dispergeringsmidler på en råolje som har forvitret til en tykk, klebrig emulsjon hvor den spesifikke oljens viskositetsgrense for dispergerbarhet er passert. Det benyttes to ulike testmetoder (IFP og MNS) for å komme fram til ved hvilke viskositetsgrenser oljens/emulsjonens dispergerbarhet vil avta. Disse to testmetodene representer ulike værforhold (ikke-brytende / brytende bølger). Grenseverdien for enkelte oljetyper vil være avhengig av energi på overflata. Dette er illustrert i figur Figur 3.18 Illustrasjon på dispergerbarhet ved økende forvitring for en spesifikk oljetype. 43

45 Viskositetsgrenser for dispergerbarhet kan variere mye mellom de ulike oljene. Dette vil igjen ha stor betydning for beregning av oljenes operative «tidsvindu» for dispergering. Figur 3.19 gir eksempel på variasjon i ulike norske råoljers tidsvindu for bruk av dispergeringsmiddel ved henholdsvis sommer (A) og vinterforhold (B) ved vindforhold på 10 m/s. A B Figur 3.19 Beregning av tidsvindu for bruk av dispergeringsmidler for ulike norske råoljer ved A) sommerforhold og B) vinterforhold ved 10 m/s vind. 44

46 Under reelle hendelser, bør det i tillegg tas en felttest på emulsjonens dispergerbarhet før en dispergeringsaksjon settes i gang. Slikt utstyr bør foreligge i beredskapsfartøyets «Prøvetakingskoffert for aksjoner» Dispergeringsmidlenes effektivitet For å optimalisere virksomhetens dispergeringsberedskap, bør det foretas uttesting av relevante/egnede dispergeringsmidler med virksomhetens aktuelle oljetype under aktuelle betingelser på stedet (temperatur, salinitet og påføringsteknologi). Figur 3.20 viser et eksempel på en screening av effektiviteten til ulike dispergeringsmidler testet på en forvitret Sture Blend råolje. Figur 3.20 Eksempel på screening av dispergeringsmidler som funksjon av lav salinitet kombinert med lav temperatur på forvitret Sture Blend 200 C+ (IFP-testen). I Norge har NOFO så langt bygd opp et beredskapslager bestående av dispergeringsmidlet Dasic NS, som har vist seg å ha en relativt høy effektivitet på de fleste råoljene som produseres på Norsk sektor under normale salinitetsforhold. I områder med lav salinitet er det imidlertid flere dispergeringsmidler som ikke fungerer, mens andre dispergeringsmidler er optimalisert for å kunne dispergere ved lav salinitet, dette er illustrert i Figur Dette er viktig å ta hensyn til i forbindelse med oppbygging av en beredskap med dispergeringsmidler (se også Kapittel 3.10) Doseringsbehov Doseringsbehovet er avhengig av oljetypen, som illustrert i figur «Standard» testing ved et doseringsforhold (f.eks. DOR = 1:25) gir ikke alltid tilstrekkelig informasjon. En endelig 45

47 fastsetting av doseringsforholdet for dispergerbarhet vil derfor være oljespesifikk. Eksempel på kartlegging av oljens doseringsbehov er beskrevet i kapittel Figur 3.21 Skjematisk bilde på effekt av doseringsforhold for to ulike oljetyper. 3.6 Vindforhold og oljens fordeling på sjøen Effektiviteten av en aksjon med dispergeringsmidler blir påvirket av værforholdene på forskjellige måter. Ved høy sjøtilstand vil følgende faktorer kunne påvirke effektiviteten; Problemer med å treffe oljeflaket på grunn av dispergeringsmidlets drift med vinden under spraying Overflateoljen blir overskyllet med vann det meste av tiden og er lite tilgjengelig Operasjonelle/sikkerhetsmessige problemer (for eksempel landing, fylling av bøtte, flyging i 15 fots høyde, sikkerhet til mannskap på dekk, og monitoreringsteam osv.) Dersom det er fullstendig vindstille uten noen form for bølger vil dispergeringsprosessen kunne gå sakte på grunn av lite energi. Forsøk har vist at dispergeringsprosessen kan fremskyndes med kunstig turbulens i oljeflaket etter behandling med dispergeringsmiddel ved hjelp av båtens propeller/trustere (Nedwed et al. 2007, Daling et al, 2010), eller bruk av Fifi-systemet. Figur 3.22 gir et skjematisk og forenklet bilde på hvordan relativ effektivitet avtar for både mekanisk oppsamling og for kjemisk dispergering som funksjon av værforhold. Figuren indikerer at nytteverdien av kjemisk dispergering vil være begrenset ved vind over 15 m/s og at dispergering ikke bør benyttes ved vind over 20 m/s. Figuren illustrerer også nytteverdien med kunstig turbulens i oljeflaket etter behandling med dispergeringsmiddel ved hjelp av båtens propeller under rolige værforhold. 46

48 Figur 3.22: Skjematisk bilde på relativ effektivitet som funksjon av værforhold. 3.7 Påføringsstrategi for ulike metoder Dispergeringsmidler kan påføres på flere måter. Nedenfor er påføringsstrategi for de ulike metodene beskrevet Spraying fra fly Dersom dispergeringsmiddelet påføres fra fly, vil personellet i flyet til en viss grad skaffe seg oversikt over flaket. Det kan imidlertid være vanskelig å skille mellom tykke og tynne deler av flaket. I tillegg til bruk av BAOAC (Appearance-koden, kapittel 1.5), kan informasjon også skaffes fra fly IR/UV sensorer. Nøyaktigheten i påføring fra fly kan imidlertid bli begrenset på grunn av deres store påføringshastighet ( knop) og reduserte manøvrerbarhet. Store fly som Hercules C-130 eller Boeing 727 bør hovedsakelig brukes til å behandle store kontinuerlige flak, fortrinnsvis nær kilden før overflateoljen har blitt for mye fragmentert. OSRL sitt C130 har vært med i NOFOs olje-på-vann øvelse og trent på kommunikasjonssamarbeid med overvåkingsfly. Figur 3.23 viser bilder fra oljevernaksjonen under Macondoutblåsningen i Mexicogulfen med utstrakt bruk av dispergeringsmiddel fra Hercules C130 fly. 47

49 Figur 3.23: Påføring av dispergeringsmiddel fra 2 Hercules fly med ADDS pack systemet under Macondoutblåsningen, 2010 (foto: MSRC) Spraying fra helikopter Påføringsenheten Response 3000D er utstyr utviklet i Norge for påføring av dispergeringsmidler fra helikopter. Response 3000D kan behandle et oljeflak med forskjellige doseringer tilpasset oljeflakets tykkelse. Dette systemet har derfor en vesentlig større fleksibilitet enn andre helikopterbøtter. Påføringsenheten opereres sammen med et FLIR kamera som detekterer tynne og tykke deler av oljeflaket. Dette sammen med helikopterets manøvrerbarhet og lave påføringshastighet (30 knop) gjør at dispergeringsmiddelet kan påføres meget nøyaktig også på mindre flak. Metoden er aktuell for kystnære aksjoner, og ved taktisk påføring på overflate olje/emulsjon som har blitt fragmentert i "windrows" Spraying fra båt Fra båt vil det kunne være vanskelig å skaffe seg oversikt over forurensningen uten assistanse fra fly eller helikopter. I de senere år er det utviklet operative strategier med overvåkingsfly/ helikopter utstyrt med «Forward Looking Infra Red» - FLIR kamera ombord med direkte overføring (down-link) av FLIR opptak til beredskapsbåten. Dette har vist seg å være effektivt, og er blitt grundig uttestet under NOFO's OPV olje-på-vann øvelse (se figur 3.24). Denne påføringsstrategien ble også brukt under påføring av dispergeringsmiddel på et oljeutslipp på Draugen i 2006, hvor det for første gang i verdenssammenheng ble gjennomført en dispergeringsaksjon i mørke (se kapittel 3.8). I den senere tid er det utviklet oljesøkende radar og IR- sensorer som etter hvert vil finnes på de fleste større oljevernfartøy (NOFO standard / OR klasse). Dette vil kunne gi god hjelp til å lokalisere oljen, spesielt når systemet benyttes sammen med andre fjernmålingsmetoder. Påføring av dispergeringsmiddel fra båt uten slik assistanse vil være meget vanskelig, men kan 48

50 likevel gi god effektivitet ved påføring nært utslippsstedet, mens oljeflaket enda er lite brutt opp og hvor visuell observasjon og oversikt fra båten er enklere. Figur 3.24 Bruk av «down-link» FLIR-opptak fra helikopter til påføringsbåten Havila Troll (NOFO 2006). «Realtime» FLIR-opptak fra helikopter ble sendt ned til Havila Troll under påføringsoperasjonen. Et eksempel på flytskjema til påføringsstrategi ved ulike filmtykkelser og værforhold ved påføring på Balder og Ringhorne råoljer er vist i figur Nødvendig dosering av dispergeringsmiddel er avhengig av oljetypen. Doseringen styres av fartøyets hastighet under påføringen samt valg mellom høy- og lavdosering på de spraysystemer som har doble spraybommer. 49

51 Innhent informasjon om Tykkelse, sjøtilstand og dispergerbarhet Bare tynn olje Kode 3-4 Tykkelse Tykk olje Kode 4/5 >5m/s vind Rask påføringshastighet. Lavdoseringsbom Sjøtilstand <5 m/s vind Ekstern energi <5 m/s vind Rask påføringshastighet. Høydoseringsbom Sjøtilstand Redusert Langsom påføringshastighet Høydoseringsbom >5m/s vind Dispergerbarhet God Rask påføringshastighet. Høydoserings - bom Observer flaket og rapporter Bare tynn olje <Kode 3 Observer flaket i 20 min Tykkelse Tykk olje Kode 4/5 Påfør igjen med samme fart og påføringssytem >5m/s vind Sjøtilstand <5 m/s vind Ekstern energi Observer flaket og rapporter Figur 3.25 Eksempel på anbefalt beslutningsskjema for påføringsstrategi fra båt. Hentet fra «Operativ manual for påføring av dispergeringsmiddel fra ExxonMobils beredskapsfartøy». I flytskjemaet kategoriseres påføringshastigheten som raske eller langsomme basert på de ulike oljenes forvitrings- og spredningsegenskaper. Anbefalte påføringshastigheter er gitt som et eksempel i tabell

52 Tabell 3.3. Eksempel på anbefalte påføringshastigheter for oljene på Balder/Ringhorne- Jotun feltet. Normal dosering - Rask påføringshastighet Høy dosering - Langsom påføringshastighet Balder blend, Balder og Forseti Ringhorne og Jotun crude 8-12 knop 3-4 knop 6-8 knop 2-3 knop 3.8 Operasjoner i mørke Direkteoverføring (down-link) av FLIR-opptak fra helikopter ned til beredskapsbåt (illustrert i figur 2.26), ble brukt under påføring av dispergeringsmiddel på et oljeutslipp på Draugen i Dette var første gang i verdenssammenheng at en dispergeringsaksjon ble gjennomført i mørke. SAR-helikopter og Kystverkets overvåkingsfly (begge utstyrt med FLIR-videokamera med down-link) overførte levende FLIR-opptak direkte ned til beredskapsfartøyet. Fartøyet kunne dermed guide seg til de tykke områdene i flaket, og påføre dispergeringsmidlet. Dispergeringsaksjonen ga verdifull erfaring for utarbeidelse av operative prosedyrer for nattoperasjoner. A B Start Start C D Start Start Figur 3.26: Påføring av dispergeringsmiddel i mørke under utslippet på Draugen-feltet, november Viser FLIRbilder før (A), under (B/C/ D) og hvor det etter påføring ble estimert til å være mindre enn 5 m3 olje igjen på overflaten. 51

53 3.9 Påføringskapasitet ved ulike utslippsscenarioer Dispergeringsmidler kan benyttes både som et selvstendig tiltak eller som et supplement til mekanisk oppsamling avhengig av faktorer som: tilstedeværende naturressurser, oljetype, utslippsbetingelser, utslippsrate, utslippsvarighet, værforhold og kapasiteten til de aktuelle tilgjengelige responstiltak. Det må dokumenteres i beredskapsplanen hvilke scenarioer som planlegges ivaretatt ved å bruke dispergering. Videre må det dokumenteres at bruk av dispergering vil føre til redusert miljøbelastning / redusert miljørisiko totalt sett, og at man har tilgjengelig de nødvendige mengder dispergeringsmidler samt egnet påføringsutstyr. Nedenfor gis eksempler på simuleringer av ulike forurensningssituasjoner hvor bruk av dispergeringsmidler kan være et aktuelt tiltak Mindre utslipp offshore (< 2000 m 3 ) dispergering som et alternativt tiltak Beredskapsanalyser har vist at dispergeringsmidler fra båt ofte vil kunne være mer effektivt enn bruk av tilsvarende båtressurs til mekanisk oppsamling. Nedenfor gis eksempel på beregninger av eksponert overflateareal samt total massebalanse av et mindre utslipp på 100 m 3 Balder råolje. I dette tilfellet sammenlignes feltberedskap eller områdeberedskap i form av mekanisk oppsamling fra båt (ett system) med påføring av dispergeringsmiddel fra båt (ett system). Figur 3.27 viser at overflatearealet reduseres betydelig ved bruk av dispergeringsmidler. Figur 3.27: Eksempel på beregnet eksponert overflateareal fra et utslipp på 100 m 3 Balder råolje (10 m/s vind). Figur 3.28 viser tilsvarende beregnet massebalanse av olje på sjøen for de tre alternative tiltakene. 52

54 Figur 3.28 Eksempel på beregnet totalt massebalanse av et utslipp på 100 m 3 Balder råolje (10 m/s vind). 53

55 3.9.2 Større kontinuerlige utslipp dispergering som supplement Ved en ukontrollert utblåsning vil man i Norge bruke store ressurser på mekanisk oppsamling hvis værforholdene tilsier det. Dispergeringsmidler kan imidlertid brukes som et supplement til mekanisk oppsamling for å behandle: 1. Olje som slipper ut før man får etablert full kapasitet for mekanisk oppsamling (Barriere 1) 2. Olje som slipper forbi lensesystemene under mekanisk oppsamling (Barriere 1 og 2) 3. Perifere flak som har drevet ut av hovedaksjonsområdet (Barriere 2) Dette er illustrert i figur Barriere 1 Barriere 1-2 Barriere 2 (- 3) Figur 3.29 Potensiell anvendelse for bruk av dispergeringsmidler under en større oljevernaksjon. 54

56 I Norge er det per dato begrensede lager av dispergeringsmidler (totalt ca. 780 m 3 ) og av siste generasjon påføringsutstyr (se kapittel 1.4.1). Disse finnes i hovedsak kun på områdeberedskapsfartøy i petroleumsvirksomheten. Ved en større ukontrollert utblåsning bør bruken av dispergeringsmidler bli prioritert mot deler av oljeforurensningen der det totalt sett gir lavest miljørisiko og størst effektivitet. I en analyse hentet fra underlagsrapport til Helhetlig forvaltningsplan for Barentshavet / Lofoten Tema: Oljevern (Singsaas et al. 2011) simuleres et tenkt utslippsscenario av en overflateutblåsning av olje på Nordland VI. Utblåsningsraten er på 4500 tonn/d i 2 døgn, reduserende til 1000 tonn/d i 13 døgn og 200 tonn i 35 døgn, totalt tonn over 50 døgn. Balder råolje er brukt som modellolje i dette eksempelet. Følgende 4 alternative tiltak er valgt: Ingen tiltak Mekanisk «Dagens» (3 NOFO systemer med dagens respons tider) Mekanisk «Fremtidig» (3 NOFO systemer med tenkte responstider på mulig fremtidig beredskapsbåter i området) Blandet respons (3 beredskapsbåter som prioriterer dispergering de 3 første døgn, og går deretter over til mekanisk oppsamling) Figur 3.30 og 3.31 viser henholdsvis totalt areal (km 2 ) av olje på overflate med en oljefilmtykkelse større enn 0,1 mm (grense for effektivt mekanisk oppsamling) og mengde olje i tonn på overflate for de 5 første dagene. Totalt areal med filmtykkelse større enn 0.1 mm Totalt areal (km 2 ), filmtykkelse >0.1mm Ingen tiltak Mekanisk oppsamling-dagens beredskap Mekanisk oppsamling-fremtidig beredskap Dispergering 0-3 dager/mekanisk fra dag Tid (dager) Figur 3.30 Totalt areal (km 2 ) med oljefilmtykkelse > 0.1 mm simulert opp til 5 dager for de ulike beredskapsalternativene. Denne spredningsberegningen viser at taktisk bruk av dispergeringsmidler i den første perioden (de første 3 dager) av oljevernaksjonen var dobbelt så effektivt som mekanisk oppsamling for å redusere mengde olje og areal med oljefilmtykkelse > 0,1 mm på havoverflaten. Denne scenarioanalysen, både med hensyn til spredningsberegninger og 55

57 eksponering av ressurser i vannsøylen og på overflaten, er nærmere beskrevet i Singsaas et al Mengde olje (tonn) på overflate etter 5 dager Ingen tiltak Mekanisk oppsamling-dagens beredskap Mekanisk oppsamling-fremtidig beredskap Kjemisk dispergering (blandet tiltak) Mengde olje på overflate (tonn) Tid (dager) Figur 3.31 Mengde olje i tonn på overflate opp til 5 dager for de ulike beredskaps-alternativene Større kontinuerlige utslipp bruk av dispergering som et eneste alternativ Figur 3.32 viser effektiviteten (påvirket overflateareal) av ulike tiltak i forbindelse med utslippsscenario av en utblåsning på Trollfeltet (4590 tonn pr dag over 5 dager = totalt tonn. Eksempelet er hentet fra en underlagsrapport til "Helhetlig forvaltningsplan for Nordsjøen og Skagerak, Singsaas et al. 2011) med følgende 4 alternative tiltak: Ingen tiltak Mekanisk (5 NOFO systemer) Dispergering (5 Havila båtpåføringssystemer) Dispergering (3 båtsystemer og dispergering med fly (Herkules, OSRL) 56

58 Påvirket overflate (km 2 ) > 0.1 mm Utblåsning Troll Ingen respons Mekanisk (5 båtsystemer) Dispergering (5 båtsystemer) Dispergering (3 båtsystemer og 1 fly) Figur 3.32 Påvirket areal (km 2 ) på overflate med filmtykkelse større enn 0,1 mm for utblåsning (4590 tonn over 5 dager). Dette eksemplet viser at bruk av 5 fartøy til dispergering gir en signifikant større reduksjon av påvirket overflateareal sammenlignet med 5 NOFO-systemer for mekanisk oppsamling. Videre viser denne simuleringen at bruk av flypåføring (Hercules, med 400 m 3 dispergeringsmiddel til disposisjon) i kombinasjon med 3 fartøy benyttet til dispergering medfører en reduksjon i påvirket overflateareal som er i samme størrelsesorden som bruk av 5 fartøy til dispergering. I motsetning til båtpåføring opererer ikke flyet etter mørkets frembrudd. I dette tilfellet betyr det at flypåføring foregår timer i døgnet Betydning av salinitet De fleste kommersielt tilgjengelige dispergeringsmidler er sammensatt for å brukes under Nordsjøforhold (salinitet rundt 3,5%). I spesielle brakkvannsområder (fjorder, ved elveutløp, havnebasseng osv.) kan imidlertid saliniteten om våren være lavere ( %) på grunn av stort tilsig av ferskvann. Under slike forhold vil effektiviteten avta for mange produkter. Et eksempel på dette er gitt i figur 3.20, kapittel Det finnes midler for slike forhold, men disse lagres ikke i Norge. Det må foreligge dokumentasjon på oljens kjemiske dispergerbarhet med det aktuelle dispergeringsmiddelet dersom dispergeringsoperasjonen skal foregå i område med lavere salinitet (brakkvannsområder) (se testkriterier i kapittel 4.3). 57

59 3.11 Behov for monitorering av en dispergeringsoperasjonen I forkant av selve dispergeringsaksjonen, er det viktig å kartlegge både oljeflakets areal og mengde emulsjon på overflaten som skal dispergeres. Den operative effekten av selve påføringsaksjonen bør også monitoreres og dokumenteres på flere måter, for eksempel ved: fjernmåling (FLIR eller IR/UV samt visuelle fargekoder) fra fly eller helikopter (estimerer utbredelse av tykk/tynn olje eller emulsjon), samt bruk av olje- radar fra oljevernfartøy. måling av oljekonsentrasjoner i vannmassene (dispergeringsmidler gir økt oljekonsentrasjon) måling av overflateoljens egenskaper (dispergeringsmidler gir reduksjon i vanninnhold og viskositet på eventuell gjenværende overflateolje). Fjernmåling I tillegg til å gi assistanse under påføring av dispergeringsmidler kan et fjernmålingsfly fra andre «Bonn-Agreement land» også brukes til å estimere mengde olje på sjøen ved hjelp av fargekodekart, IR/UV sensor og dermed estimere effekten av behandling med dispergeringsmidler. Dersom oljeflaket behandles fra helikopter med FLIR kamera kan dette kameraet også brukes for å estimere effekten av behandlingen. Monitorering av oljekonsentrasjoner i sjøen og egenskaper til overflateolje Monitoreringsteamet er utstyrt med instrumenter for måling av oljens fysikalske egenskaper og oljens tykkelse på havoverflaten. Basert på målingene kan en bedre påføringsstrategi for dispergeringsmidler velges (f.eks. raskere påføringshastighet). Overvåkingsteamet vil også ha utstyr for å måle oljekonsentrasjonene i vannet. Gjennom slike målinger kan effekten av selve påføringen dokumenteres. Dersom det påvises dårlig effekt, kan resultatene brukes for å vurdere om påføringsoperasjonen av dispergeringsmidlet skal avsluttes. Beslutningen om å starte en dispergeringsoperasjon skal imidlertid ikke utsettes i påvente av om monitoreringsteam er tilstede. Monitorering av oljekonsentrasjoner i sjøen og egenskaper til overflateolje vil danne et viktig operasjonelt støttegrunnlag til aksjonsledelsen både for å dokumentere selve dispergeringsaksjonens effektivitet og for å beslutte når en aksjon bør avsluttes (se pkt 2.12). En slik monitorering på skadestedet under og etter en aksjon vil også være et viktig ledd i en miljøundersøkelse etter akutt oljeforurensning i marint miljø (Miljødirektoratet, 2012). Beredskapsplanen må dokumentere hvilke fjernmålings og overvåkingsmetoder som skal brukes under en dispergeringsaksjon, samt hvilke responstider disse systemene har Avslutning av en dispergeringsaksjon Aksjonsledelsen må utføre en kontinuerlig vurdering av hvor lenge en dispergeringsoperasjon skal fortsette. Her vil flere kriterier kunne gjelde. 58

60 Behandlingen er fullført Behandlingen kan avsluttes hvis flaket er blitt for tynt for effektiv behandling med dispergeringsmidler og har kort forventet levetid på havoverflaten. Dette betyr at flaket ikke lenger kan påvises med IR-kamera og at tykk brun/svart olje ikke lenger kan ses på havoverflaten. Oljen er ikke lenger dispergerbar Det er flere måter å dokumentere dispergeringsmidlenes reduserte effekt på. Behandlingen med dispergeringsmidler øker ikke lenger oljekonsentrasjonen i vannet under oljeflaket betydelig (krever utstyr for å måle dispergert olje) Emulsjonen er blitt for viskøs og kan ikke lenger behandles med dispergeringsmidler. Dispergeringsmidlenes effektivitet kan kontrolleres ved hjelp av felttest. Gjentatte behandlinger av flaket viser liten effekt på overflateoljen 1-2 timer etter behandlingen. Dette betyr at endringer i flaktykkelsen ikke kan påvises visuelt eller ved bruk av IR-kameraer (overvåkingsfly). Endring i værforhold En dispergeringsoperasjon skal stoppes eller utsettes dersom værforholdene endres nok til å forandre den forventede effektiviteten av dispergeringsoperasjonen. Dersom bølgeenergien øker (f.eks. >15 m/s vindhastighet) kan den naturlige dispergeringen av oljeflaket være høy, og flakets forventede levetid på havoverflaten lav. Dersom bølgeenergien blir veldig lav, blir ikke oljen blandet inn i sjøen selv om den er behandlet med kjemiske dispergeringsmidler. Man kan da velge å ta en pause i operasjonen eller tilføre ekstern energi. Påføringen av dispergeringsmiddel skal også utsettes hvis man ikke lenger kan innhente informasjon om flakets tykkelse og distribusjon (f.eks. hvis man mister støtte fra luften i lengre perioder i løpet av nattlige operasjoner). Beredskapsplanen må dokumentere hvilke fjernmålings og overvåkingsmetoder som skal brukes til avslutningskriterier for en dispergeringsaksjon. Under en hendelse må det også foretas en vurdering av disse avslutningskriteriene. Dette blir belyst gjennom dokumentet Beslutningsskjema med veiledning Metodikk for scenariobaserte beredskapsanalyser I et samarbeid mellom oljeselskaper, Miljødirektoratet og SINTEF er det utviklet en beredskapsanalysemetodikk med fokus på bruk av dispergeringsmidler i forbindelse med akutt oljeutslipp. En oversikt over analysemetodikken som også inkluderer en NEDRA ( Net Environmental Damage Response Assessment ) vurdering for utarbeidelse av generiske aksjonsplaner for relevante utslippsscenarioer er vist i Figur Selve metodikken er beskrevet i Sørheim et al. (2010) (Analysemetodikk for dispergering vs mekanisk oppsamling). Målsettingen med denne metodikken er å fremskaffe den nødvendige dokumentasjonen som bør foreligge i virksomhetens beredskapsplaner for at virksomheten, i en tidlig fase, lettere skal kunne bestemme om dispergeringsmidler kan brukes eller ikke. 59

61 Oljetype: Forvitringsstudier Fysikalsk/kjemisk sammensetning Dispergerbarhet Tidsvindu for bruk av dispergeringsmiddel Oljeprofil basert på kjemisk karakterisering og Crude Assay Beredskapstiltak/ forutsetninger: Ingen tiltak (respons) Mekanisk oppsamling Kjemisk dispergering (båt/helikopter/ fly) Utslippsscenarioer/ DFU: Utslippstype (overflate, under vann) Mengde utslipp Varighet Årstid (sommer, vinter) Tidspunkt for utslipp Utslippsrate Terskelverdier Naturressurser: Fiskeegg- og larver i vannsøylen Sjøfugl på havoverflate Sesongvariasjoner Sensitivitetskart Eksponeringsdata for fugl utføres i etterkant av scenariobasert OSCAR analyse Beredskapsanalyse av relevante DFU /scenarioer Scenariobasert OSCAR-analyse Data fra beredskapsanalyse: Massebalanse Overflateareal Konsentrasjoner av vannløselige komponenter (WAF) og dispergert olje THC) i vannsøylen Eksponering av naturressurser NEDRA Net Environmental Damage Response Assessment Generiske aksjonsplaner Oljevern- aksjon Operativ aksjonsplan Figur 3.33 Flytdiagram som viser en oversikt over de elementer som inngår i scenariobasert analysemetodikk for utarbeidelse av generiske aksjonsplaner. 60

62 3.14 Generiske Aksjonsplaner Forslag til generiske aksjonsplaner utarbeides med basis i beredskapsanalyse med påfølgende NEDRA vurdering. Kriterier og dokumentasjon som grunnlag for utarbeidelse av aksjonsplaner er gitt ved: Oljens sammensetning og forvitringsegenskaper Oljens dispergerbarhet for bestemmelse av tidsvindu for bruk av dispergeringsmiddel Effektiviteten av forskjellige tiltaksalternativer Årstidsvariasjoner med hensyn til effektivitet av utstyr og potensiell eksponering for biologiske ressurser Følgende generiske aksjonsplaner for Draugen-feltet er gitt som eksempler: A. Utslipp: m 3 olje B. Utslipp: m 3 olje C. Utslipp: m 3 olje Aksjonsplan A: Utslipp m 3 olje Målsetting Overordnet strategi Aktuell teknologi / metode Tiltak (prioritet i henhold til reduksjon i miljøskade) Minimere miljøskade Hindre olje/emulsjon å nå strandsonen og/eller berøre sårbare ressurser Bruk av dispergeringsmiddel eller naturlig dispergering og monitorering ved sterk vind Dispergering båt / helikopter Vind Grunnlag: Analyse Vinter Sommer 0-5 m/s 1) Dispergering Dispergering 5-11 m/s Dispergering Dispergering >11 m/s Naturlig dispergering ved sterk vind og lite olje igjen på overflaten - overvåkning. 1) Ved dispergering ved vind < 5 m/s anbefales bruk av kunstig energi etter behandling med dispergeringsmiddel (kunstig energi menes ved hjelp av f.eks. båtens propeller, Fi-Fi anlegg, vannjet fra MOB-båt eller lignende). 61

63 Beredskapsstrategi på månedsbasis: Naturlig dispergering / monitorering Kjemisk dispergering Mekanisk oppsamling 14 Vindhastighet, m/s Jan Feb Mar Apr Mai Jun Jul Aug Sept Okt Nov Des Måned Aksjonsplan B: Utslipp m 3 olje Målsetting Overordnet strategi Aktuell teknologi / metode Minimere miljøskade Hindre olje/emulsjon å nå strandsonen og/eller berøre sårbare ressurser Bruk av dispergeringsmiddel. I kombinasjon med mekanisk i vinterhalvåret (mørke). Alternativ til mekanisk oppsamling er bruk av dispergering båt /helikopter i vinterhalvåret Naturlig dispergering og monitorering ved sterk vind. Dispergering helikopter Mekanisk oppsamling NOFO / OR system Alternativt: Dispergering båt Vurdere mer enn ett påføringssystem (2 helikopter eller 1 helikopter + 1 båt) ved større utslipp dersom dispergering brukes som eneste respons. Tiltak (prioritet i henhold til reduksjon i miljøskade) Vind Grunnlag: Analyse oktober - februar 0-5 m/s 1) Dispergering/ mekanisk 5-14 m/s Dispergering/ mekanisk mars - september Dispergering Dispergering >14 m/s Naturlig dispergering ved sterk vind og lite olje igjen på overflaten - overvåkning. 1) Ved dispergering ved vind < 5 m/s anbefales bruk av kunstig energi etter behandling med dispergeringsmiddel (kunstig energi menes ved hjelp av f.eks. båtens propeller, Fi-Fi anlegg, vannjet fra MOB-båt eller lignende). 62

64 Beredskapsstrategi på månedsbasis: Naturlig dispergering / monitorering Kjemisk dispergering Kjemisk dispergering / Mekanisk oppsamling 14 Vindhastighet, m/s Jan Feb Mar Apr Mai Jun Jul Aug Sept Okt Nov Des Måned Aksjonsplan C: Utslipp m 3 olje Målsetting Overordnet strategi Aktuell teknologi / metode Tiltak (prioritet i henhold til reduksjon i miljøskade) Minimere miljøskade Hindre olje/emulsjon å nå strandsonen og/eller berøre sårbare ressurser Mekanisk oppsamling opp til 10 m/s vind. Dispergering som et supplement til mekanisk oppsamling i deler av året med lite gyteprodukter i sjøen. Kjemisk og naturlig dispergering og monitorering ved sterk vind. Mekanisk oppsamling NOFO / OR system Dispergering båt /helikopter Vurdere supplering med dispergering fra båt eller to mekaniske systemer ved økende utslippsmengder over 1000 m 3. Vind Grunnlag: Analyse og beslutningsmodell juli - februar 0-5 m/s 1) Mekanisk/ dispergering mars - juni Mekanisk 5-10 m/s Mekanisk/ dispergering Mekanisk m/s Dispergering Dispergering >14 m/s Naturlig dispergering ved sterk vind og lite olje igjen på overflaten - overvåkning. 1) Ved dispergering ved vind < 5 m/s anbefales bruk av kunstig energi etter behandling med dispergeringsmiddel (kunstig energi menes ved hjelp av f.eks. båtens propeller, Fi-Fi anlegg, vannjet fra MOB-båt eller lignende). 63

65 Beredskapsstrategi på månedsbasis: Naturlig dispergering / monitorering Kjemisk dispergering Mekanisk oppsamling / kjemisk dispergering Mekanisk oppsamling 14 Vindhastighet, m/s Jan Feb Mar Apr Mai Jun Jul Aug Sept Okt Nov Des Måned 64

66 4 Krav til dispergeringsmidler Det er brukeren av dispergeringsmidlene som har ansvaret for at et riktig dispergeringsmiddel benyttes og at det brukes i henhold til gjeldende krav. Miljøvernmyndighetene kan kontrollere dette i forbindelse med tilsyn. Brukeren må derfor sørge for at all nødvendig dokumentasjon omkring dispergeringsmiddelet er tilgjengelig. 4.1 Akutt toksisitet Alle dispergeringsmidler blir testet for å sikre at de har en lav egentoksisitet. Dette skjer normalt ved at en akutt giftighetstest, hvor en EC 50 (den konsentrasjonen som gir effekt på 50% av testorganismene) brukes til å sette en bestemt grenseverdi. Et dispergeringsmiddel som f.eks. gir en EC 50 -konsentrasjon på 25 ppm er derfor mer giftig enn et annet som gir en EC 50 - konsentrasjon på f.eks. 50 ppm. Forskjeller i relativ giftighet (screening) mellom ulike dispergeringsmidler kan dermed fremskaffes enkelt uten å bruke realistiske eksponeringsbetingelser. Typiske betingelser er en konstant eksponeringskonsentrasjon på organismen i 48, 72 eller 96 timer. I henhold til forskriften skal den marine planktonalgen Skeletonema costatum (ISO/DIS 10253) benyttes som en screeningmetode for dispergeringsmidlers akutte toksisitet. Metoden er en standardisert testprosedyre som er en del av Oslo-Paris kommisjonens testsystem for giftighetstesting av kjemikalier som benyttes offshore. Figur 4.1 viser en sammensatt oversikt av tilgjengelig toksisitetsdata for noen dispergeringsmidler. For strandvaskemidler For dispergeringsmidler Figur 4.1 Eksempel på relativ giftighet for ulike dispergeringsmidler på Skeletonema costatum (ISO / DIS 10253) 65

67 Ut fra disse studiene, er det i forurensningsforskriften kapittel 19 satt krav til grenseverdier Dispergeringsmidler må ha en EC 50 > 10 mg/l Strandrensemidler må ha en EC 50 > 100 mg/l Disse grenseverdiene kan endres etter hvert som det utvikles stadig nye og miljøvennlige produkter som samtidig kan dokumentere tilfredsstillende effektivitet. 4.2 Bioakkumulering og nedbrytbarhet Dispergeringsmidler skal ikke inneholde tungt nedbrytbare, bioakkumulerbare eller kreftfremkallende stoffer. Det er ikke spesifikke forskriftskrav til testmetoder for bionedbrytbarhet og bioakkumulerbarhet. Når det kan dokumenteres internasjonalt aksepterte testmetoder for blant annet overflateaktive stoffer, vil det kunne stilles krav til slik testing. Det pågår en rekke studier på dette området i etterkant av Macondoutblåsningen i Mexicogulfen. 4.3 Effektivitet Testoljer Effektiviteten av dispergeringsmidler vil være avhengig av hva slags olje den benyttes på. Selv om det settes krav til at produktene skal testes med hensyn til effektivitet, er det ikke hensiktsmessig å sette spesifikke grenser for effektivitet når det ikke samtidig bestemmes hvilken oljetype midlet skal benyttes på. For de virksomheter som bygger opp en beredskap mot akutt oljeforurensning i egen bedrift, der oljetypen eller -typene er kjent, må testingen skje med virksomhetens egne oljer. For bedrifter som behandler mange oljetyper, skal virksomheten teste de oljetypene som dispergeringsmidlene planlegges brukt på. Ved håndtering av svært mange oljetyper, hvor testkostnadene vil bli urimelig store, må virksomheten selv plukke ut og sannsynliggjøre et utvalg oljetyper for testing. For offshoreindustrien vil dette skje på bakgrunn av gjeldende regelverk. Dersom en potensiell bruker kjøper inn midler uten på forhånd å vite nøyaktig hva slags olje de skal brukes mot, må midlene være testet for effektivitet med standardiserte testoljer. Dette er en spesifisert medium fyringsolje (MFO), en laboratorieforvitret råolje-emulsjon, og en tung bunkers-olje (IFO-180). De fysiske egenskapene til disse standardoljene er spesifisert i kapittel Testmetoder Det eksisterer mange forskjellige laboratoriemetoder for effektivitetstesting av dispergeringsmidler. Resultatene fra slik testing vil variere mye mellom de ulike testmetodene, noe som blant annet skyldes forskjellig energitilførsel, prøvetakingsprosedyrer osv. Ingen enkelt metode kan simulere alle forhold på sjøen. Det er derfor viktig å bruke forskjellige metoder for å vurdere dispergeringsmidlenes effektivitet, og at man benytter de ulike metodenes styrke ved de ulike test-trinnene (se kapittel 4.3.3). Erfaring med de ulike testmetoder er beskrevet i flere studier (f.eks. Knudsen og Daling 1994, Lewis og Daling 1994, Fiocco et al. 1999). Testene som skal benyttes for virksomheter som produserer/behandler olje (oljespesifikk testing) er: IFP-testen (til produktoptimalisering og 66

68 dispergerbarhetsstudier) og MNS-testen (til dispergerbarhetsstudier). For virksomheter som ikke produserer/behandler olje, benyttes WSL-testen (enkel screening med standardoljer). Metodene er skjematisk framstilt i Figur 4.2. IFP-testen (Institut Francais du Pétrole test, Bocard et al. 1984) er den offisielle metoden brukt for godkjenning av dispergeringsmidler i Frankrike. Det er en lav-energi test (sammenlignet med MNS-testen) og representerer muligens en mer realistisk tilnærmelse til feltforhold enn mange andre testmetoder på grunn av kontinuerlig fortynning. Prøvetakingen er dynamisk. MNS-testen (Mackay and Szeto 1980) Energitilførselen foregår ved å blåse luft over olje / vann overflaten. Dette produserer en sirkulær bølgebevegelse som er estimert å tilsvare middels til høy sjøtilstand. Prøvetakingen er dynamisk. WSL-testen (Martinelli 1984) er metoden som har vært brukt tidligere for godkjenning av produkter i Norge, og er fortsatt godkjenningsmetoden i England. Metoden er basert på roterende skilletrakter. Metoden er meget rask, enkel og reproduserbar. Metoden har imidlertid en urealistisk høy innblandingsenergi, noe som må kompenseres med at dispersjonen må stå og bunnfelle før prøven tas (prøvetakingen er statisk). Metodens resultater vil derfor bli svært følsom for blant annet oljens tetthet (oljer med høy tetthet vil generelt gi høy effektivitet). Testen benyttes derfor kun som en enkel kartlegging av et dispergeringsmiddels effektivitet på standardiserte testoljer for virksomheter som ikke produserer/behandler spesifikke oljer. 67

69 Figur 4.2 Laboratorieapparatur for effektivitetstesting av dispergeringsmidler. 68

70 4.3.3 Testprosedyrer for virksomheter som produserer eller behandler olje For å optimalisere virksomhetens dispergeringsberedskap, foretas først en utvelgelse av egnede dispergeringsmidler. Her bør det tas utgangspunkt i produkter som kan vise til høy effektivitet etter prosedyrene beskrevet under standard-betingelser. Deretter foretas en produktoptimalisering (Del I) og et dispergerbarhetsstudie (Del II). Dette gjøres med virksomhetens aktuelle oljetype (ved ulike forvitringsgrader) under aktuelle betingelser på stedet (temperatur, salinitet og påføringsteknologi). Del I: Produktoptimalisering omfatter følgende 3 trinn: Trinn 1: Utvelgelse av produkter for screening bør inkludere produkter som kan dokumentere høy effektivitet fra tidligere studier (f.eks. finnes på EMSA s liste over godkjente / anbefalte produkter i ulike land i Europa). For oljetyper av lignende kategorier som tidligere er studert, bør det være tilstrekkelig å referere til eksisterende screeningsstudier. De utvalgte produktene testes på en 200 C+/50% syntetisk forvitret emulsjon av den aktuelle oljen med IFP-testen. Det skal gjennomføres minimum 2 parallelle tester for hvert enkelt produkt, med doseringsforhold 1:25. Trinn 2: Avhengig av blant annet områdets miljøfølsomhet, gjennomføres det en doseringstest på et utvalg (1 til 3) av de beste produktene fra screeningen i pkt. 1. Dette gjennomføres på to tester med ulik blandingsenergi (IFP-testen og MNS-testen) med forskjellige doseringsforhold (for eksempel; 1:25, 1:50, 1:100 osv.) på en 200 C+/50% emulsjon av den aktuelle oljen. Det skal gjennomføres minimum 2 paralleller. En slik doseringstest vil gi en operativ nytteverdi både mht. dimensjonering av mengde dispergeringsmiddel i beredskap, doseringsbehovet for den spesifikke oljen og operativ informasjon/anbefalinger om ekstra blandingsenergi etter påføring. Trinn 3: De tre beste produktene testes ved alternativ temperatur og salinitet dersom det er relevant. De samme produktene testes på en 200 C+/50% emulsjon av oljen med IFP-testen. Det skal gjennomføres minimum 2 parallelle tester for hvert enkelt produkt, med doseringsforhold 1:25. En endelig fastsetting av doseringsforholdet er oljespesifikk og kan først gjennomføres når oljetypen er kjent. Eksempler på en screening fra trinn 1 er gitt i figur 4.3 (Frøy råolje) og Tabell 4.1 (Skrugard råolje). Erfaringsvis vil en slik screening bli noe forskjellig avhengig av oljetypens/emulsjonens egenskaper. Noen produkter er mer spesifikke enn andre. Det er spesielt viktig at det testes på oljens emulsjon og ikke bare selve oljen. Dersom dispergeringsmidler planlegges brukt under miljøbetingelser som avviker vesentlig fra standard Nordsjøbetingelser, bør dette dokumenteres spesifikt i virksomhetens beredskapsplan. Dette gjelder for eksempel bruk av dispergeringsmidler under spesielle lave sjøtemperaturer eller sjøsalinitetsforhold. Mange kommersielle dispergeringsmidler vil kunne gi sterkt redusert effektivitet dersom overflatevannets salinitet kommer under 0,5 1,5%. (se figur 3.20 i kapittel 3.5.2) 69

71 1) Med 200 o C+/50% vann-i-olje emulsjon menes en olje som gjennom standardiserte forvitringsprosedyrer har avdampet alle komponenter med kokepunkt under 200 o C og har inn-emulgert 50% sjøvann. Denne syntetisk forvitrede oljeprøven /emulsjonen svarer til en forvitring på 0,5 1 dag på sjøen. Figur 4.3 Eksempel på screening av dispergeringsmidler på Frøy råolje (IFP-testen). Tabell 4.1 Screeningtest av dispergeringsmidler på Skrugardolje ved 5ºC. Dispergeringsmiddel (DOR 1:25) Effektivitet Skrugard 200 o C+/50% Viskositet (mpas) Shear rate 10 s -1, 5 o C Corexit Dasic NS Finasol OSR Gamlen OD Superdispersant Doseringsbehovet vil også være avhengig av oljetypen. Dette er skissert i figur 4.4. Dette viser at standard testing ved ett doseringsforhold (f.eks. DOR = 1 : 25 ) ikke alltid gir tilstrekkelig informasjon. En endelig fastsetting av doseringsforholdet for testingen av dispergerbarhet (del II) vil derfor være oljespesifikk. 70

72 Figur 4.4 Eksempel på testing av doseringsbehov (Balder olje/emulsjon). Tabell 4.2. Eksempel på testing av doseringsbehov (Skrugard emulsjon) Test metode Dispergeringsmiddel (doseringsrate) Effektivitet Skrugard 200 o C+/50% Viskositet (mpas) Skjærhastighet 10 s -1, 5 o C IFP Dasic NS (1:25) Dasic NS (1:100) Dasic NS (1:250) Dasic NS (1:25) MNS Dasic NS (1:25) Dasic NS (1:50) Dasic NS (1:100) Dasic NS (1:250) Del II: Oljens dispergerbarhet For å fremskaffe et dokumentasjonsgrunnlag for å beregne oljens/emulsjonens tidsvindu for effektiv påføring av dispergeringsmiddel under ulike værforhold må det foretas en systematisk kartlegging av dispergeringsmiddelets effektivitet som funksjon av den spesifikke oljens/emulsjonens viskositet (se figur 4.5). Dette gjøres på forvitrede prøver av oljen som representerer ulike forvitringsgrader (forvitringstidspunkt på sjøen). Standardisert metodikk for forvitring av oljeprøver i laboratoriet er beskrevet i blant annet Daling et al og Metodikken er kalibrert og verifisert mot feltdata. 71

73 Figur 4.5: Eksempel på testing av kjemisk dispergerbarhet til Frøy råolje (IFP- og MNS testen). 72

74 4.3.4 Virksomheter som ikke produserer eller behandler olje Virksomheter som har beredskapsplikt, men som ikke kan knytte beredskapen opp mot en eller flere oljetyper, skal kunne planlegge en beredskap med dispergeringsmidler dersom man har gjennomgått en standard testprosedyre. I denne testprosedyren benyttes WSL-testen. Testprosedyren skal gjennomføres under betingelser som gitt i Tabell 4.3: Tabell 4.3 Testolje Standard testbetingelser med WSL-testen. Betingelser 1 Sture Blend 200 C+/ 50% emulsjon 1) 10 C, 3,5% salinitet 2 Medium Fuel Oil (MFO ) 2) 10 C, 3,5% salinitet 3 Sture Blend 200 C/50% 10 C, 0,5% salinitet 4 IFO C, 3,5 % salinitet 1) Med 200 C+ / 50% vann-i-olje emulsjon, menes en olje som gjennom standardiserte forvitringsprosedyrer har avdampet alle komponenter med kokepunkt under 200 C, samt har blitt innemulgert 50% sjøvann. Denne syntetisk forvitrede oljeprøven/emulsjonen svarer til en forvitring på dag på sjøen. 2) Medium Fuel Oil, er en middels tung fyringsolje/bunkers olje. Samme Standard olje som brukt av CEFAS. De fysikalsk-kjemiske egenskapene er gitt i tabell 4.4. De to første testene skal benyttes for alle produktene. Den tredje testen må gjennomføres dersom produktet planlegges for bruk under betingelser med lav salinitet. Alle tester gjennomføres med doseringsforhold (DOR) = 1:25. I tabell 4.4 gis en spesifikasjon av relevante fysikalsk-kjemiske egenskaper til de to standard testoljene. Tabell 4.4 Spesifikasjon av standard testoljer for WSL-test. Olje Sture Blend: 200ºC+ Fordampet (vol%) Tetthet (kg/l) Stivnepunkt (ºC) Viskositet vannfri (cp, 10ºC 100 s -1 ) Viskositet emulsjon (cp, 10ºC, 10 s -1 ) Asfaltener (IP 143 /78) (vekt%) 28 0, ca ca. 0,3 4,6 Voks (vekt%) Medium fuel oil (MFO) 0 0,957 + / < / Max IFO 180 (tentative verdier) 0 0,98 < 5 Ca

75 4.4 Krav til dispergeringsmidlenes fysiske egenskaper De fysiske egenskapene til dispergeringsmiddelet har betydning for bruksegenskapene. Alt sprayutstyr (både for fly, båt og helikopter) krever at dispergeringsmiddelet er innenfor et visst viskositetsområde. Dette er viktig med hensyn til både sprayrate og for riktig dråpestørrelse. Alt utstyr som installeres må imidlertid tilpasses og kalibreres med hensyn til disse parameterne (se kapittel 5). Videre er det viktig å sjekke hvorvidt dispergeringsmiddelet endrer bruksegenskapene under lagring (se kapittel 4. 6). Som en generell rettesnor (basert på internasjonale krav som benyttes blant annet i England) kan derfor følgende spesifikasjoner settes for et bruksvennlig dispergeringsmiddel: Viskositet : cp ved 0 o C Flammepunkt : > 60 o C (etter ASTM D Method 93 / IP 34) Lagringstest : Ingen utfelling av komponenter over en 7 dagers lagringstest ved -15 o C etter IP-metoden, samt Cloud-point < -15 o C etter ASTM D Method 2500/ IP 219 Under planlagt bruk i f.eks. arktiske strøk kan en dispergeringsoperasjon foregå ned mot - 20 o C. Også midlertidig lagring ved denne temperaturen må kunne forventes. Det må derfor kreves spesiell dokumentasjon på dispergeringsmiddelets viskositet og utfellingstest for bruk ved slike temperaturer. 4.5 Komponenter som ikke er tillatt i moderne dispergeringsmidler Giftige eller farlige stoffer slik som bensen, klorerte hydrokarboner, fenoler, syrer eller baser skal ikke brukes i dispergeringsmidler. De skal ikke inneholde tungt nedbrytbare, bioakkumulerbare eller kreftfremkallende stoffer (som f.eks. PCB og PAH). Aromatinnholdet i dispergeringsmiddelets løsningsmiddel skal være under 3 %. Nonylfenol etoksylater brukes ikke i moderne dispergeringsmidler. Surfaktanter og løsningsmidler i dispergeringsmidler er underlagt gjeldende kjemikalieregelverk. 4.6 Kontroll av dispergeringsmidler ved langtidslagring Dispergeringsmidler skal lagres i henhold til instrukser fra leverandøren. Vanligvis er dette standard 210 liters fat (dekket med et epoksymateriale som forhindrer direkte kontakt mellom dispergeringsmiddelet og metallet) eller polypropylen containere (1 3 m 3 ). Dette sikrer at dispergeringsmiddelet ikke blandes med andre dispergeringsmidler eller kontamineres på annen måte. Det forutsettes videre at produktet er innenfor et 74

76 lagringstemperaturintervall fra 15 o C til + 30 o C. Under slike lagringsbetingelser garanterer vanligvis produsenten en holdbarhet på 5 år i henhold til gitte produktspesifikasjoner. Produktet bør kontrolleres hvert 5. år med hensyn til: Effektivitet. Produktet skal ha en effektivitet på minimum 2/3 av dets tidligere dokumenterte effektivitet. Dette gjennomføres enten i henhold til de spesifikasjoner som er gitt under screening med IFP-testen kapittel eller i henhold til standard testbetingelser med WSL-metoden (se kapittel 4.3.4). Viskositet ved 0 og 20 o C. Tetthet Bunnfelling og eventuell kontaminering, visuell sjekk. Ved lagring i tanker ombord på båter er det vesentlig større fare for: fordampning (spesielt av løsemiddel) oksidering av surfaktantene bunnfelling kontaminering (f.eks. avskalling av materiale fra veggene, sjøvann, diesel eller andre kjemikalier som kan redusere dispergeringsmiddelets effektivitet). For å sikre at det ikke oppstår operasjonelle problemer (f.eks. pumpeproblemer, tetting av filtre, dyser osv.) under en påføringsaksjon, bør man under slike lagringsbetingelser kontrollere dispergeringsmidlene i henhold til de ovenfor nevnte testkriterier minst hvert 3. år. 75

77 5 Påføringsutstyr, personell og HMS 5.1 Kalibrering og vedlikehold av påføringsutstyr Uansett om dispergeringsmiddelet blir påført fra fly, helikopter eller båt, er det svært viktig at det benyttes påføringsutstyr som er konstruert for dette formålet. Dette gjelder både med hensyn til pumper, sprayarmer og ikke minst dyser. Optimal dråpestørrelsesfordeling av dispergeringsmiddelet er i området m. Er dråpene for små vil de drive med vinden og ikke nødvendigvis treffe oljen ("drifting"). Er de for store, vil de lett gå gjennom oljefilmen og ned i vannmassene. For å sikre optimal påføring, må sprayutstyret være gjennomprøvd (kalibrert og optimalisert) med hensyn til den spesifikke påføringsplattformen (type båt, helikopter, fly etc.). En slik uttesting skal dokumentere: doseringsrate dråpestørrelsesfordeling spraymønster (nedfallsrate og distribuering) NOFO har derfor utviklet en egen "NOFO-standard" når det gjelder krav til dagens påføringsutstyr for beredskapsbåter ( Dokumentasjon av påføringsutstyret vil være et viktig grunnlag for den beredskapspliktige organisasjon i utarbeidelse av operasjonelle veiledere for påføringsutstyret (med hensyn til kapasitet, optimal påføringshastighet, begrensninger i værforhold etc.). Figur 5.1 viser bilde fra kalibrering av sprayutstyret på M/S Strilborg. Det er viktig at utstyret vedlikeholdes og funksjonstestes minst 1 gang pr. år med hensyn til de spesifikasjoner som er satt. Dette gjelder spesielt for å sjekke ut fare for plugging eller operasjonelle problemer på grunn av korrosjon i dyser og ventiler. Figur 5.1: Kalibrering av sprayutstyret for M/S Strilborg, og det nye utstyret på M/S Stril Power (foto: SINTEF, 2010). 76