Hydrocarbon leak on the Gudrun platform Februar 2015

Transkript

1 Hydrocarbon leak on the Gudrun platform Februar 2015 FLUG, Bergen, 30/5 1/ Olav Sæter, Statoil ASA Classification: Restricted

2 Hendelsesforløpet og direkte årsak Gassfareanalysemetodikk Vurdering av storulykkepotensial

3

4

5 Historikk og hendelsesforløp 2010 Plan for utbygging og drift (PUD) av Gudrun ble godkjent i Stortinget 2014 Gudrun satt i drift Høsten 2014 Januar 2015 Nedstengning av produksjon pga skader på nivåreguleringsventil 20-LV0114 (Vibrasjoner) Tettpå faginstanser og leverandør Vurdert som kritisk for regularitet (ikke sikkerhet) Februar 2015: Vibrasjoner Kondensatlekkasje PS (inntakt): Brønn; Deteksjon; Isolering, Trykkavlastning; Deluge PS (svekket): Tennkildekontroll; Drain; Naturlig ventilasjon 1 linje beredskap og POB iht. plan (Gudrun + West Epsilon)

6

7

8 Årsakskart: Kondensatlekkasje på Gudrun , Synergi Mangelfullt fagmiljø/nettverk innen valg og dimensjonering av reguleringsventiler hos Statoil og kontraktør Manglende erfaringsoverføring knyttet til reguleringsventiler fra drift til prosjekt hos Statoil og leverandør Underdimensjonert ventil og lite robust aktuator for nivåregulering i 1. trinn separator 20-VA01 Vibrasjoner i nivåreguleringsventil 20-LV0114 Tap av styring på nivåreguleringsventil 20-LV0114 TR2212 setter ikke krav til sikker tilstand for nivåreguleringsventiler ved tap av styring Gjentagende kraftige vibrasjoner og slag i rørsystemet som følge av strømningsinduserte krefter utover design Utmatting og overbelastning av 2 trykkutjevningslinje Sprekk i 2 trykkutjevningslinje tilhørende 20-EV0150 Kondensatlekkasje ~ kg/s

9 Hendelsesforløpet og direkte årsak Gassfareanalysemetodikk Vurdering av storulykkepotensial

10 Metoder for å finne lekkasjestørrelse Metode 1 (direkte) Leak Dispersion Gas cloud formation Ignition Explosion Fireescalation

11 Metode 1 Hullstørrelse

12 Metode 1

13 Trykk transienten og tilh. lekkasjerate

14 Metoder for å finne lekkasjestørrelse Leak Dispersion Gas cloud formation Ignition Explosion Fireescalation Metode 2 (iterativ)

15 Metode 2 Lager først et gasspredningskart basert på gassdetektorsutslag Lages ved forskjellige nivåer (ofte bestemt av gassdetektorplassering; elevasjon) Gjerne ved flere konsentrasjonsnivåer dersom det er mulig (trenger derfor konsentrasjon som funksjon av tid)

16 Gudrun og West Epsilon; Orientering og Vær -30 O 40

17 Luftutvekslinger i M30L (Ach)

18 Hovedstrømningsretning i M30L

19

20 Gasspredning L1 = 8 kg/s

21 Simuleringer og sammenligning med gasspredningskartet, Lekkasjerate L1

22 Lekkasjerate L1 ved +18s

23 Lekkasjerate L1 ved +34 s

24 Gasspredning L2 = 4 kg/s

25 Lekkasjerate L2 ved +34 s

26 26 Classification: Internal

27 Metoder for å finne lekkasjestørrelse Metode 1 (direkte) Hullstørrelse Trykk og temperatur Sammensetning Leak Dispersion Gas cloud formation Metode 2 (iterativ) Ignition Explosion Fireescalation Sammensetning Vindhastighet Vindretning Gassdetektorutslag 3D geometri

28 Hendelsesforløpet og direkte årsak Gassfareanalysemetodikk Vurdering av storulykkepotensial

29 Hendelseskjeden for HC-lekkasjer Leak Dispersion Gas cloud formation Ignition Explosion Fireescalation

30 Ved antennelse (1) Deluge

31 Ved antennelse (1) En antennelse av kondensatlekkasjen kunne ha resultert i eksplosjonstrykk mot brannskillene i området med en last som overstiger designlast (0.8 barg). Estimert lokal eksplosjonslast ~ barg. Resulterende trykk er påvirket av tid og sted for antennelse Støkiometrisk gassfyllingsgrad ~ 16%

32 Hendelseskjeden for HC-lekkasjer Leak Dispersion Gas cloud formation Ignition Explosion Fireescalation

33 Ved fullt rørbrudd (2) Fullt rørbrudd større lekkasjerate. Estimert til ca. 140 kg/s

34 Hendelsesforløpet og direkte årsak Gassfareanalysemetodikk Vurdering av storulykkepotensial

35 Oppsummering Hendelsesforløp og direkte årsaksbilde er presentert, samt metode for gassfareanalyse Hendelsens faktiske konsekvens er vurdert å være en 8 kg/s kondensatlekkasje Effekten av barrierer (inntakte og svekkede) Vindstyrken under hendelsen var i snitt 18 m/s fra syd-vest. Forskjeller i estimert skyutbredelse basert på CFD-beregninger (Metode 1) og detektorutslag (Metode 2) kan skyldes at en andel hydrokarboner har hatt «rain-out»; dvs. en kombinasjon av væskedråper som faller på bakken og kondensasjon/filmdannelse på utstyrsoverflater. Forøvrig gir CFD-simuleringene rimelig overenstemmelse med observasjoner/gassdetektorutslag i perioden frem til utløsing av deluge.

36 Oppsummering Endrede omstendigheter Antennelse lokal eksplosjonslast > designlast. Global integritet til skillene er ikke truet. Et fullt rørbrudd ca. 140 kg/s og tømming av separatoren i løpet av ca. 4 minutter. Simuleringene viser svært rask oppbygging av gasskyen Stor grad av inhomogenitet og volumer over UFL. Eksponering av andre hovedområder og uklassifiserte områder. Antennelse Stor konsekvens Storulykke Lokal eksplosjonslast > designlast. Global integritet til skillene nødvendigvis er ikke truet. Kritiske varmelaster/strålingsflukser over store deler av Gudrun og West Epsilon Observasjon West Epsilon reduserer naturlig ventilasjon ombord på Gudrun, men hensyntatt i QRA og design. Granskningsrapport på statoil.com

37 8 kg/s lekkasje 16 % gassfyllingsgrad i modulen TRA : «10-4 dimensjonerende» antent gassfyllingsgrad ~ 6-8 % Pdesign > Pdimensjonerende

38

39