What we do and how we do it

Transkript

1 What we do and how we do it A values based performance culture Firm commitment to health, safety and environment (HSE) Stringent ethical requirements and a code of conduct which promotes personal integrity

2 Design av forankringsliner Er sikkerhetsnivået akseptabelt? Ankerhåndtering og forflytning av innretninger, Nov 2010 Kjell Larsen, Statoil

3 Innhold Innledning Overordnet design- og sikkerhetsfilosofi Sikkerhetsfaktor hva er det egentlig? Resultater og vurderinger i NORMOOR Pilot prosjektet Veien videre for pålitelig design av forankringsliner

4 Noen observasjoner For mange uønskede hendelser til tross for forbedring og bevisstgjøring i de senere år : - I mange tilfeller for dårlig kvalitet og tilstand på utstyr. - For hyppige feil i operasjon og installasjon av ankersystemet. - Ukjente degraderingsmekanismer som slitasje og spesielle korrosjonseffekter For mange tilfeller av uventet tap av line(r)

5 .flere observasjoner Utvikling av regelverkskrav - Krav til MODUs tidlig etablert (1980 tallet). - Senere kom tillegg for permanent forankrede enheter med prod.anlegg (1990 tallet). - Regelverk har vært veldig upresist formulert. - Eks : sjekk av utmattingsgrensetilstanden. Fraværende for mobile rigger, mens for permanente enheter er tolking og krav ulikt implementert. Nytt regelverk gjeldende fra januar Ankringsforskriften 09, Forskrift 998. Reduserte krav til sikkerhetsfaktorer.

6 Sikker Posisjonering- Hver dag! MOORING Status and Technical Gaps Main stationkeeping concepts Taut Mooring : Synthetic Fibre Ropes - Chain-Polyester-Chain Catenary Mooring : Chain-Steel Rope-Chain Example - Key Figures m waterdepth, harsh environment Catenary Mooring with Buoyancy Elements : Chain-Steel Rope-Buoy- Steel Rope Lastbærende integritet hver dag i hele levetiden! 1) Taut Mooring 2) Catenary Mooring 3) Catenary Mooring with Buoyancy Elements Dynamic Positioning 4) Dynamic Positioning Offset 4-7 % 10-20% 7-15 % 1-2 % Vertical load N/A Cost Technical NOT proven for Well proven Well proven Well proven for temporay operation. Reliability too Status permanent installations Well proven for low and Cost to high for in HARSH environment installations in permanent installations shallow water - Robust design (laster, styrke) - Fabrikasjon av utstyr - Installasjon av utstyr - Operasjon av as-installed (personell kompetanse, vedlikehold) - Tilstandskontroll (periodiske inspeksjoner, fullskala målinger)

7 Overordnet designfilosofi Forankringslinene skal tåle alle kjente laster med nødvendige marginer i intakt tilstand : Ultimate limit state (ULS) : Design mot overlast for et INTAKT forankringssystem i ekstremt vær (100 års storm). En ulykkeshendelse skal ikke eskalere til progressiv kollaps (avdrift) : Accidental Limit State (ALS) : Design mot overlast for et SKADET system i ekstremt vær (100 års storm). Sikkerhetsmarginen mot utmattingsbrudd skal være tilstrekkelig : Fatigue Limit State (FLS) : Design mot tretthetsbrudd i alle mulige værkondisjoner for antatt levetid.

8 Bærekonstruksjoner er IKKE designet for å motstå usannsynlige hendelser! Bygninger er ikke designet for flykrasj Plattformer er ikke designet for kollisjon med store fartøyer

9 Forankring : vi designer IKKE for.. Unormal slitasje av komponenter

10 Forankring : vi designer IKKE for.. Unormale korrosjonseffekter

11 Forankring : vi designer IKKE for.. Tvist fra installasjon

12 Eksempel på uvanlig korrosjon av kjetting OTC Bakteriell korrosjon

13 Sikkerhetsfaktor Vi designer for kjente laster! design må være så ROBUST som mulig for å motstå usannsynlige hendelser! Kjente laster Usannsynlig hendelse

14 Regelverk og forskrifter - Design Sjøfartsdirektoratet Ankringsforskriften 09 : SDIR nr 998 Produksjonsforskriften : SDIR nr 123 Petroleumstilsynet Rammeforskriften og Innretningsforskriften ISO (2005), norsk Annex DNV-RP-E301 DNV-OSS-101,102 NORSOK N-001 API-RP-2SK DNV-OS-E301,E302,E303,E304

15 Krav til sikkerhetsfaktorer Norsk Sokkel Produksjonsenheter i operasjonskondisjon Statoil krav (TR3050) Gjeldende SDIR forskrift 998 Intakt 2,5 2,2 1 linebrudd 1,65 1,5 2 linebrudd 1,65 1,5 Floteller i stand-off Gjeldende SDIR forskrift 998 Statoil krav (TR3050) (i nærheten) Intakt 2,2 1,8 1 linebrudd 1,5 1,2 Intakt 1 linebrudd Boreenheter - Overlevelseskondisjon - Ikke i nærheten av andre anlegg Gammel forskrift 857 1,65 1,25 Forskrift 998 1,5 1,1

16 16 Sikkerhetsnivå og sikkerhetsfaktorer Sannsynlighet Nødvendig styrke S = Tc*SF Vi erkjenner da en viss sannsynlighet for feil (overlast) Tc = Beregnet karakteristisk strekk S=Nødvendig styrke Strekk i ankerlina Dette ønsket Statoil å studere nærmere i NORMOOR Pilot prosjektet

17 Normoor Pilot Prosjekt Safe Scandinavia Flyter A : Typisk mobil enhet. Vanndyp 150m. Dimensjonert iht sf=1.5 (CC 1). 78mm K4 12 liner. Flyter B : Typisk produksjonssemi. Vanndyp 300m. Dimensjonert iht sf=2.2 (CC 3). 125mm K4 16 lines. Kristin FSU

18 Sikkerhetsfaktor?? Sannsynlighet for (T>t*) 10-1 Beregnet karakteristisk strekk, Tc i den verste 100 års stormen 100år-100år-10år Krav til styrke, S = Tc*SF Bølger-Vind-Strøm Sannsynligheten for at linestrekket er større enn styrken må være liten nok VELG SF slik at sannsynligheten for overlast blir liten nok! T c T 100 T S D t*

19 Fartøyets bevegelse styrer ekstremstrekket 19 Vind Bølger Strøm Fartøyets resulterende bevegelse T max = T middel + T dynamisk

20 Produksjonsflyter 300m vanndyp Beregnet langtidsfordeling av linestrekk

21 Rimelig størrelse på en sikkerhetsfaktor Vi forutsetter brudd som styrke Konsekvensen av overlast for et intakt system er progressivt brudd og fri drift! En må derfor ha tilstrekkelig margin i forhold til års last. (krav i Innretningsforskrift 10) Det er derfor rimelig at størrelsen på sikkerhetsfaktoren må være slik at sannsynligheten for overskridelse av den årlige lasten blir mindre enn 10-4 pr år.

22 22 Sikkerhetsfaktor - Borerigg, sf=1.5 : MBL=6295kN Sannsynlighet for (T>t*) T C = kn!! Krav til styrke (MBL) 10-1 SF SF SF= Brudd, og dermed progressiv kollaps må forventes i en års storm dersom en gjør en design med bruk av 1.5 som sikkerhetsfaktor i intakt tilstand. T 10 =3000 kn T 100 =4150 kn T =6500 kn t*

23 23 Sikkerhetsfaktor - Prodrigg, sf=2.2 : MBL=14550kN Sannsynlighet for (T>t*) T C = kn!! Krav til styrke (MBL) 10-1 SF SF SF= Materialflyt må forventes i en års storm dersom en gjør en design med bruk av 2.2 som sikkerhetsfaktor i intakt tilstand. T 10 =4000 kn T 100 =6300 kn T =12200 kn t*

24 Veien videre NORMOOR Industriprosjekt Synliggjøre dagens sikkerhetsnivå ved å inkludere flere konsepter : - Typer flytere (semi, skip, bøyer) - Vanndyp (70m-3000m) - Liner laget av stål og liner laget av syntetiske fiber..for å. Kartlegge variasjon i dimensjonerende (karakteristisk) linestrekk Etablere et akseptabelt nivå på sikkerhetsfaktorer for intakt tilstand..etterhvert må vi Se på Utmattingsgrensetilstand og Ulykkesgrensetilstand Kartlegge styrkesiden, spesielt degraderingsmekanismer

25 Oppsummering Den viktigste barrieren mot progressiv kollaps av et forankringssystem er kvalitet i designprosessen, spesielt gjelder dette krav en setter til et INTAKT forankringssystem. For mobile innretninger og faste flytende innretninger MÅ sikkerhetsfaktor være stor nok til å sørge for tilstrekkelig sikkerhet mot brudd i en års storm. Statoil konklusjoner i NORMOOR Pilot prosjektet er : - Intakt sikkerhetsfaktor må ligge i intervallet for å ha tilstrekkelig sikkerhet mot års lasten. Variasjon avhenger av vanndyp og hvordan regelverket tolkes (vær med 100 års returperiode). - Det må forventes progressivt brudd for en borerigg i års storm dersom den er designet med krav til sikkerhetsfaktor=1.5 for intakt system. Kartlegging og vurdering av sikkerhetsnivået i dagens regelverk fortsetter i 2011 i NORMOOR prosjektet. Dere er alle invitert!

26 What we do and how we do it A values based performance culture Firm commitment to health, safety and environment (HSE) Stringent ethical requirements and a code of conduct which promotes personal integrity