SINTEF RAPPORT TITTEL SINTEF Kjemi Postadresse: 7034 Trondheim Besøksadresse: S.P. Andersens vei 15A Telefon: 73 59 28 73 Telefaks: 73 59 70 51 Foretaksnr.: NO 948 007 029 MVA Jotunoljene Elli South, Tau og Elli: Egenskaper og forvitring på sjøen relatert til beredskapstiltak FORFATTER(E) Janne Lise M. Resby, Ivar Singsaas og Per S. Daling OPPDRAGSGIVER(E) Esso Norge AS RAPPORTNR. GRADERING OPPDRAGSGIVERS REF. STF66 A99009 Åpen Åge V. Sivertsen GRADER. DENNE SIDE ISBN PROSJEKTNR. ANTALL SIDER OG BILAG Åpen 82-14-01077-2 661128 136 ELEKTRONISK ARKIVKODE PROSJEKTLEDER (NAVN, SIGN.) VERIFISERT AV (NAVN, SIGN.) Jotun Sluttrapport.doc Ivar Singsaas Per S. Daling ARKIVKODE DATO GODKJENT AV (NAVN, STILLING, SIGN.) SAMMENDRAG 1999-01-22 Tore Aunaas, Forskningssjef Det er foretatt en omfattende laboratoriestudie av Jotunoljenes forvitringsegenskaper, samt en evaluering av deres kjemiske dispergerbarhet ved 5 og 13 C, i små-skala laboratoriestudier. Tauoljen er i tillegg studert i testbasseng ved begge temperaturer. Oppnådde resultater ble benyttet som input i prediksjon av oljenes egenskaper på sjøen vha. SINTEF s Olje Forvitrings Modell. I studiene beskrevet i denne rapporten er Jotunoljene; Elli South, Tau og Elli sammenlignet med Balder og Norne. Viktige forvitringsegenskaper og potensiale for kjemisk dispergerbarhet etter et søl på sjøen vil være: Alle Jotunoljene er parafinske voksrike oljer med høyt stivnepunkt. Tauoljen er imidlertid den mest ekstreme av disse og tenderer mot å ha lignende egenskaper som Norne. Jotunoljene vil få et maksimalt vannopptak på henholdsvis 50 % og 60 % ved vinter og sommerforhold. Elli South og Elli oljene vil ved rolige værforhold og vintertemperatur jevnt over ha redusert kjemisk dispergerbarhet. Begge oljene vil ha et tidsvindu på noen timer hvor de har god dispergerbarhet ved lav vindhastighet under sommerforhold og ved høye vindhastigheter hele året. Tau oljen vil ha redusert kjemisk dispergerbarhet ved rolige værforhold både ved sommer og vintertemperatur, men vil ha god dispergerbarhet noen timer ved høye vindhastigheter under sommerforhold. Resultatene fra dette forvitringsstudiet vil blant annet danne basis for: Spedningsberegninger for Jotunoljene Beredskapsevaluering/bersdskapsplanlegginng for Jotunfeltet Opplæring av beredskapspersonell; Table top øvelser Raske og effektive besluttningsprosesser i en utslippssituasjon med Jotunoljene. STIKKORD NORSK ENGELSK GRUPPE 1 Miljø Environment GRUPPE 2 Kjemi Chemistry EGENVALGTE Forvitring Weathering Voksrik råolje Waxy crude oil Jotun råolje Jotun crude oil
2 Forord Stadig nye oljetyper kommer i produksjon på norsk sokkel. Store variasjoner i råoljenes fysikalskkjemiske egenskaper gjør at deres oppførsel ved et eventuelt søl på sjøen, kan være svært forskjellig. Forliset av Braer på Shetland samt Sea Empress i Wales har vist hvor viktig det er å kunne forutsi effektiviteten til forskjellige opprenskningsmetoder (mekanisk, brenning, dispergeringsmiddel etc.). Senere tids testing av ulike skimmere på den voksrike Norneoljen har blant annet vist hvor følsom oppsamlings-effektiviteten kan være i forhold til oljens egenskaper. Det er derfor viktig å ha gode kunnskaper om hver enkelt olje s forventede oppførsel på sjøen ved en eventuell sølsituasjon. Hensikten med denne rapporten er å gjøre det lettere for Esso Norge å ta et raskt standpunkt til hvilke bekjempelsesmetoder som bør benyttes ved et eventuelt oljesøl med Jotunoljene. En takk for fin innsats og godt samarbeid i gjennomføringen av dette prosjektet går til Janne Lise Myrhaug Resby (Cand. Scient.), Kjersti Almås, Bror Johansen (forskningsteknikere), Oddveig M. Bakken, Unni Merete Wang (teknikere), Tone Aas Heggenhougen (grafisk konsulent), og Anne Larsen (seniorsekretærer). Trondheim, Januar 1999 Ivar Singsaas Prosjektleder I:\CH661128 Jotun\Adm\Rapport\Jotun Sluttrapport.doc\S\2\99-01-25
3 INNHOLDSFORTEGNELSE 1. Kort om råoljers sammensetning, egenskaper og oppførsel på sjøen...5 1.1 Kjemisk sammensetning av råoljer...5 1.2 Råoljers fysikalske egenskaper...6 1.3 Råoljers oppførsel på sjøen...7 2. Prediksjoner av Jotunoljenes egenskaper på sjøen...8 Eksempel på bruk av prediksjonsarkene...8 2.1 Prediksjonsark Elli South...10 2.2 Prediksjonsark Tau...18 2.3 Prediksjonsark Elli...26 3. Jotunoljenes forvitringsegenskaper relatert til beredskapen...34 3.1 Elli South...34 3.2 Tau....34 3.3 Elli....35 3.4 Kjemisk dispergerbarhet...35 3.5 Mekanisk oppsamling...37 Vedlegg A: Råoljers sammensetning, egenskaper og oppførsel på vann...40 A1 Kjemisk sammensetning av råoljer...42 A1.1 Hydrokarboner...42 A1.2 Organiske ikke-hydrokarboner...43 A2 Råoljers fysikalske egenskaper...44 A3 Råoljers oppførsel på sjøen...47 A3.1 Fordampning...47 A3.2 Vannløselighet av oljekomponenter...49 A3.3 Foto-oksidering...49 A3.4 Biodegradering...49 A3.5 Sedimentering...50 A3.6 Nedsenking ("overvasking")...50 A3.7 Vann-i-olje (v/o) emulgering...50 A3.9 Olje-i-vann (o/v) dispergering...53 A3.10 Spredning...54 A3.11 Drift av et oljesøl...55 Vedlegg B: Eksperimentelt oppsett og modellering...56 B1 Små-skala testing basert på trinnvis forvitring av oljen...58 B1.1 Trinnvis forvitring av oljen...58 B1.2 Kjemisk sammensetning og fysikalske egenskaper...59 B1.3 V/o emulgerende tester...60 B1.4 Kjemiske v/o dispergerbarhetstester...61 B2 Meso-skala renneforsøk...62 B3 Prediksjoner med SINTEF s Olje Forvitrings Modell...65 B3.1 SINTEF s Olje Forvitrings Modell...65 B3.2 Kriterier for prediksjonene...66 B3.3 Optimalisert mekanisk oppsamling...69 Vedlegg C: Resultater og input til SINTEF s Olje Forvitrings Modell...70 C1 Resultater fra små-skala testing basert på trinnvis forvitring...72 C1.1 Kjemisk sammensetning og fysikalske egenskaper...72 C1.2 V/o emulgerende egenskaper...86 C1.2.1Definisjon av symboler...86 C1.2.2Vannopptak...86 I:\CH661128 Jotun\Adm\Rapport\Jotun Sluttrapport.doc\S\3\99-01-25
4 C1.2.3Viskositet av v/o emulsjon...91 C1.2.4Stabilitet av v/o emulsjon og effektivitet av emulsjonsbryter...95 C1.3 Kjemisk o/v dispergerbarhet...99 C2 Resultater fra meso-skala renne forsøk...106 C2.1 Fordampning...106 C2.2 Vann-i-olje emulgering...107 C2.3 Viskositet...109 C2.4 Stabilitet og effekt av emulsjonsbryter...110 C2.5 In-situ kjemisk dispergering...111 C2.6 Massebalanse...112 C2.7 Visuelle observasjoner...116 C3 Inputdata til SINTEF s Olje Forvitrings Modell...127 Vedlegg D: Referanser...133 I:\CH661128 Jotun\Adm\Rapport\Jotun Sluttrapport.doc\S\4\99-01-25
5 1. Kort om råoljers sammensetning, egenskaper og oppførsel på sjøen Dette kapitlet gir en meget kort beskrivelse av råoljers kjemiske sammensetning, egenskaper og oppførsel på sjøen. For mer utfyllende omtale, se Vedlegg A. 1.1 Kjemisk sammensetning av råoljer Oljer er en kompleks blanding av tusenvis av kjemiske komponenter. Den relative sammensetningen vil imidlertid variere svært mye fra olje til olje, noe som resulterer i store variasjoner i fysikalske egenskaper. Figur 1.1 viser skjematisk oppdelingen av oljen i kjemiske grupper. Hovedgruppene er hydrokarboner og organiske ikke-hydrokarboner. Hydrokarboner n-alkaner iso-alkaner Parafiner Naftener Organiske Ikke hydrokarboner Aromater Resiner Asfaltener Figur 1.1 Oljen s sammensetning. Inndeling i kjemiske grupper. Hydrokarboner Størsteparten av komponentene i en råolje er hydrokarboner, som består av hydrogen og karbon. Hydrokarbonene inndeles ofte i alifater (parafiner og naftener) og aromater. Voks er en viktig undergruppe av parafiner, og består av mer enn 20 karbonatomer. Parafiner og naftener refereres ofte til som mettede hydrokarboner. Organisk ikke-hydrokarboner Disse kan inneholde, i tillegg til hydrogen og karbon, små mengder nitrogen, svovel eller oksygen samt spormetaller som vanadium og nikkel. De to viktigste gruppene er resiner og asfaltener. I:\CH661128 Jotun\Adm\Rapport\Jotun Sluttrapport.doc\S\5\99-01-25
6 1.2 Råoljers fysikalske egenskaper En olje s kjemiske og fysikalske egenskaper er et resultat av egenskapene til oljen s kjemiske komponenter. De viktigste fysikalske egenskapene til en olje i oljevernsammenheng er omtalt nedenfor. Kokepunktsområde Kokepunktsområde (destillasjonskurve) indikerer den relative fordelingen av lette og tyngre komponenter i oljen. Etter at en olje er sølt på sjøen, vil de letteste komponentene i oljen fordampe. Dette fører til at oljen blir mer tyktflytende og får endrede egenskaper. Tetthet Tettheten for råoljer varierer stort sett i området 0.8 til 0.95 g/ml ved 15 C. Oljer med lav tetthet inneholder ofte mye parafinske komponenter med relativt lav molekylvekt, mens oljer med høyt innhold av høymolekylære aromater, naftener og asfaltener har høyere tetthet. Viskositet / reologisk oppførsel Viskositeten til en olje uttrykker dens motstand mot flyt og varierer i området 3 til 2000 cp ved 13 C. Til sammenligning har vann viskositet 1 cp ved 20 C. Viskositeten avtar generelt med økende temperatur. Dersom viskositeten er uavhengig av skjærhastigheten den måles ved, har fluiden en Newtonsk oppførsel. Dersom viskositeten blir lavere ved økende skjærhastighet, har fluiden en skjærtynnende oppførsel. V/o emulsjoner og voksrike oljer er typiske eksempler på fluider som har skjærtynnende oppførsel. Stivnepunkt Stivnepunktet er temperaturen hvor en olje slutter å flyte når den avkjøles. Oljer med høyt stivnepunkt har ofte høyt voksinnhold. Flammepunkt Flammepunktet er den laveste temperaturen hvor dampen generert ved oppvarming av oljen kan bli antent av en flamme. Flammepunktet avhenger av andel lavmolekylære komponenter i oljen. Ferske råoljer har derfor ofte et lavt flammepunkt, i området -40 til 30 C og defineres / klassifiseres som A-væske. Flammepunktet øker raskt når de lette komponentene damper av. Enkelte beredskapsfartøy har oppsamlingstanker som bare kan inneholde væske (olje) med flammepunkt over 60 C. I:\CH661128 Jotun\Adm\Rapport\Jotun Sluttrapport.doc\S\6\99-01-25
7 1.3 Råoljers oppførsel på sjøen Når en olje søles på sjøen, skjer en rekke forvitringsprosesser som medfører forandringer i den kjemiske sammensetningen og de fysikalske egenskapene. De viktigste faktorene som influerer oljen s oppførsel på sjøen er: Kjemiske og fysikalske egenskaper til utgangsoljen Miljømessige forhold, som vind, strøm, bølger, sollys og temperatur. Fordampning Emulgering Dispergering Spredning av oljen på havoverflaten Fordampning Fordampning bidrar til at volumet av den gjenværende oljen på havoverflaten minker. I løpet av de første dagene etter er søl på sjøen kan så mye som opptil 40-50% av de letteste komponentene fordampe for enkelte råoljer. For andre råoljer kan dette være vesentlig mindre. Fordampning vil endre den kjemiske sammensetningen ved at tyngre komponenter konsentreres opp, noe som medfører at fysikalske egenskaper som tetthet, viskositet og stivnepunkt til den gjenværende oljen (residuet) øker i forhold til i den ferske oljen. Vann-i-olje (v/o) emulgering V/o emulgering er den forvitringsprosessen som bidrar mest til at oljen blir vanskelig nedbrytbar og dermed resistent på havoverflaten. Vannopptaksevne og hastighet varierer sterkt fra oljetype til oljetype. Enkelte oljetyper kan ta opp så mye som 80 til 90 vol.% vann. Om en olje er relativt tyntflytende når den søles på sjøen, kan den etter noe tid (timer til dager) ha endret seg til en seig og svært tyktflytende masse (v/o emulsjon) og dermed ha økt 3-4 ganger i volum. Dette innebærer at v/o emulgering ofte har svært stor innvirkning på en oljevernaksjon, f.eks. ved tilflyt til skimmer, pumpekapasitet og tankkapasitet ved mekanisk oppsamling. Emulsjonens vanninnhold / viskositet vil også ha stor innvirkning på effektiviteten ved kjemisk dispergering og in-situ brenning. Olje-i-vann (o/v) dispergering Hvis det er nok energi på havoverflata - hovedsakelig når brytende bølger er tilstede (typisk ved vindstyrke over 5 m/s) vil bølgene bryte opp oljeflaket i dråper i størrelsesorden 1 til 1000 µm i diameter. For tyngre råoljer og bunkersoljer kan det forekomme oljedråper opptil 1 til 5 cm i diameter. Disse vil bli blandet ned i vannmassene og danne o/v dispersjon. De største oljedråpene vil stige opp til overflata ( re-surfacing ) og danne et "sheen" bak oljeflaket. Kjemiske dispergeringsmidler øker hastigheten og nivået av den naturlige o/v dispergeringen, hovedsakelig på grunn av at dispergeringsmidlene reduserer grenseflatespenningen mellom olje og vann. Ved effektiv kjemisk dispergering dannes det svært små oljedråper (typisk 5 til 50 µm i diameter). Spredning av oljen på havoverflaten Olje som er sølt på sjøen, vil spres utover havoverflata. Spredningen kan skje svært raskt og er ofte den dominerende prosessen i startfasen av et søl. Dens betydning avtar med tiden. Faktorer som høy tetthet, høy viskositet og stivnepunktet 10 til 15 C høyere enn sjøtemperaturen, vil medføre redusert spredning av oljen. I:\CH661128 Jotun\Adm\Rapport\Jotun Sluttrapport.doc\S\7\99-01-25
8 2. Prediksjoner av Jotunoljenes egenskaper på sjøen Effektiviteten til en oljevernaksjon (mekanisk, bruk av dispereringsmidler, brenning) vil avhenge av de fysikalske og kjemiske egenskapene til oljen ved aksjonstidspunktet. Det er derfor viktig med gode prediksjoner for forandring i oljen s egenskaper over tid på sjøen. Forskjellige tilnærmelser for å forutsi oljen s forvitringsegenskaper på sjøen, er omtalt i litteraturen. I mange tilfelle er disse basert på "mikseregler", hvor forskjellige fysikalske egenskaper er utledet med basis i komposisjonelle forandringer forårsaket av fordampning av de letteste komponentene i oljen. Enkle "mikseregler" vil være relevante for egenskaper som tetthet, men mindre relevant for egenskaper som viskositet og stivnepunkt. I tillegg til rene råoljedata (Crude Oil Assay), benytter SINTEF s Olje Forvitrings Modell (SINTEF s OFM) også forvitringsdata for den aktuelle oljetypen. Flere feltførsøk har verifisert at dette øker robustheten av modellprediksjonene vesentlig (Daling P.S. et al. 1997). SINTEF s OFM er benyttet til å predikere Jotunoljenes egenskaper på sjøen basert på en omfattende forvitringsstudie både ved vintertemperatur (5 C) og sommertemperatur (13 C). Vedlegg C3 gir en oversikt over inputdata som er benyttet i modelleringen. Prediksjonene viser forvitringsegenskaper ved sommer- og vintertemperatur ved fire forskjellige vindstyrker og tar utgangspunkt i et overflateutslipp med: Initiell filmtykkelse: 20 mm Sluttfilmtykkelse: 2 mm Halveringstid i filmtykkelse: 1 time Prediksjonene kan brukes som et hjelpemiddel i opplærings- og øvelsessammenheng, samt i en reell sølsituasjon. Eksempel på bruk av prediksjonsarkene Dersom Jotunoljene Elli South, Tau og Elli har drevet en viss tid på sjøen kan oljenes egenskaper estimeres vha. prediksjonsarkene ved angitt tid etter utslipp kombinert med sjøtemperatur og vindstyrke. Tabell 2.1 viser eksempler på bruk av prediksjonsarkene ved følgende scenario: Drivtid: 24 timer Temperatur: 5 C / 15 C Vindstyrke: 10 m/s 7DEHOOD )RUYLWULQJVHJHQVNDSHUWLO(OOL6RXWKROMHQDYOHVWLSUHGLNVMRQVDUN Egenskap Vintertemperatur 5 C Sommertemperatur 15 C Fordampning 24 % 27 % Stivnepunkt 27 C 28 C Viskositet vannfri olje 8500 cp 5500 cp Vanninnhold 50 % 60 % Viskositet emulsjon 7000 cp 5500 cp I:\CH661128 Jotun\Adm\Rapport\Jotun Sluttrapport.doc\S\8\99-01-25
9 7DEHOOE )RUYLWULQJVHJHQVNDSHUWLO7DXROMHQDYOHVWLSUHGLNVMRQVDUN Egenskap Vintertemperatur 5 C Sommertemperatur 15 C Fordampning 20,5 % 23 % Stivnepunkt 27 C 28 C Viskositet vannfri olje 15000 cp 8500 cp Vanninnhold 50 % 60 % Viskositet emulsjon 8000 cp 3500 cp 7DEHOOF )RUYLWULQJVHJHQVNDSHUWLO(OOLROMHQDYOHVWLSUHGLNVMRQVDUN Egenskap Vintertemperatur 5 C Sommertemperatur 15 C Fordampning 25 % 28 % Stivnepunkt 23 C 26 C Viskositet vannfri olje 7500 cp 4000 cp Vanninnhold 50 % 60 % Viskositet emulsjon 8500 cp 4500 cp Prediksjonsarkene: På de neste sidene presenteres prediksjonsarkene som er utarbeidet for de tre råoljekvalitetene ved hjelp av SINTEF s Olje Forvitrings Modell, basert på den gjennomførte laboratoriestudien: Avsnitt 2.1: Prediksjonsark Elli South Figur 2.2 Fordampning. Figur 2.3 Flammepunkt. Figur 2.4 Stivnepunkt. Figur 2.5 Viskositet vannfri olje. Figur 2.6 Vannopptak. Figur 2.7 Viskositet for emulsjon Avsnitt 2.2: Prediksjonsark Tau Figur 2.8 Fordampning. Figur 2.9 Flammepunkt. Figur 2.10 Stivnepunkt. Figur 2.11 Viskositet vannfri olje. Figur 2.12 Vannopptak. Figur 2.13 Viskositet for emulsjon Avsnitt 2.3: Prediksjonsark Elli Figur 2.14 Fordampning. Figur 2.15 Flammepunkt. Figur 2.16 Stivnepunkt. Figur 2.17 Viskositet vannfri olje. Figur 2.18 Vannopptak. Figur 2.19 Viskositet for emulsjon I:\CH661128 Jotun\Adm\Rapport\Jotun Sluttrapport.doc\S\9\99-01-25
10 2.1 Prediksjonsark Elli South I:\CH661128 Jotun\Adm\Rapport\Jotun Sluttrapport.doc\S\10\99-01-25
11 Property: EVAPORATIVE LOSS Oil Type: ELLI SOUTH Data Source: SINTEF Applied Chemistry (1998) Wind Speed (m/s): 15 Wind Speed (m/s): 10 Wind Speed (m/s): 5 Wind Speed (m/s): 2 Oil film thickness: Initial (mm): 20 Terminal (mm): 2 Halftime in thickness reduction (hrs): 1.0 Applied Chemistry Copyright 1998 Pred. date: Nov. 02, 1998 40 Winter Conditions (5 C) 30 Evaporated (%) 20 10 0 0.25 0.5 1 2 3 6 9 12 1 2 3 4 5 Hours Days )LJXUD )RUGDPSQLQJDY(OOL6RXWKROMHQYHGVM WHPSHUDWXUSnƒ& Property: EVAPORATIVE LOSS Oil Type: ELLI SOUTH Data Source: SINTEF Applied Chemistry (1998) Wind Speed (m/s): 15 Wind Speed (m/s): 10 Wind Speed (m/s): 5 Wind Speed (m/s): 2 Oil film thickness: Initial (mm): 20 Terminal (mm): 2 Halftime in thickness reduction (hrs): 1.0 Applied Chemistry Copyright 1998 Pred. date: Nov. 02, 1998 40 Summer Conditions (15 C) 30 Evaporated (%) 20 10 0 0.25 0.5 1 2 3 6 9 12 1 2 3 4 5 Hours Days )LJXUE )RUGDPSQLQJDY(OOL6RXWKROMHQYHGVM WHPSHUDWXUSnƒ& I:\CH661128 Jotun\Adm\Rapport\Jotun Sluttrapport.doc\S\11\99-01-25
12 Property: FLASH POINT FOR WATER-FREE OIL Oil Type: ELLI SOUTH Data Source: SINTEF Applied Chemistry (1998) Wind Speed (m/s): 15 Wind Speed (m/s): 10 Wind Speed (m/s): 5 Wind Speed (m/s): 2 No fire hazard Fire hazard in tankage (<60 C) Fire hazard at sea surface (below sea temperature) Oil film thickness: Initial (mm): 20 Terminal (mm): 2 Halftime in thickness reduction (hrs): 1.0 Applied Chemistry Copyright 1998 Pred. date: Nov. 02, 1998 150 Winter Conditions (5 C) Flash Point ( C) 100 50 0 0.25 0.5 1 2 3 6 9 12 1 2 3 4 5 Hours Days )LJXUD )ODPPHSXQNWWLO(OOL6RXWKROMHQYHGVM WHPSHUDWXUSnƒ& Property: FLASH POINT FOR WATER-FREE OIL Oil Type: ELLI SOUTH Data Source: SINTEF Applied Chemistry (1998) Wind Speed (m/s): 15 Wind Speed (m/s): 10 Wind Speed (m/s): 5 Wind Speed (m/s): 2 No fire hazard Fire hazard in tankage (<60 C) Fire hazard at sea surface (below sea temperature) Oil film thickness: Initial (mm): 20 Terminal (mm): 2 Halftime in thickness reduction (hrs): 1.0 Applied Chemistry Copyright 1998 Pred. date: Nov. 02, 1998 150 Summer Conditions (15 C) 100 Flash Point ( C) 50 0 0.25 0.5 1 2 3 6 9 12 1 2 3 4 5 Hours Days )LJXUE )ODPPHSXQNWWLO(OOL6RXWKROMHQYHGVM WHPSHUDWXUSnƒ& I:\CH661128 Jotun\Adm\Rapport\Jotun Sluttrapport.doc\S\12\99-01-25
13 Property: POUR POINT FOR WATER-FREE OIL Oil Type: ELLI SOUTH Data Source: SINTEF Applied Chemistry (1998) Wind Speed (m/s): 15 Wind Speed (m/s): 10 Wind Speed (m/s): 5 Wind Speed (m/s): 2 Chemically dispersible Reduced chemical dispersibility Poorly / slowly chemically dispersible Oil film thickness: Initial (mm): 20 Terminal (mm): 2 Halftime in thickness reduction (hrs): 1.0 Applied Chemistry Copyright 1998 Pred. date: Nov. 02, 1998 40 Winter Conditions (5 C) Pour Point ( C) 20 0 0.25 0.5 1 2 3 6 9 12 1 2 3 4 5 Hours Days )LJXUD 6WLYQHSXQNWIRU(OOL6RXWKROMHQYHGVM WHPSHUDWXUƒ& Property: POUR POINT FOR WATER-FREE OIL Oil Type: ELLI SOUTH Data Source: SINTEF Applied Chemistry (1998) Wind Speed (m/s): 15 Wind Speed (m/s): 10 Wind Speed (m/s): 5 Wind Speed (m/s): 2 Chemically dispersible Reduced chemical dispersibility Poorly / slowly chemically dispersible Oil film thickness: Initial (mm): 20 Terminal (mm): 2 Halftime in thickness reduction (hrs): 1.0 Applied Chemistry Copyright 1998 Pred. date: Nov. 02, 1998 40 Summer Conditions (15 C) Pour Point ( C) 20 0 0.25 0.5 1 2 3 6 9 12 1 2 3 4 5 Hours Days )LJXUE 6WLYQHSXQNWIRU(OOL6RXWKROMHQYHGVM WHPSHUDWXUƒ& I:\CH661128 Jotun\Adm\Rapport\Jotun Sluttrapport.doc\S\13\99-01-25
14 Property: VISCOSITY FOR WATER-FREE OIL Oil Type: ELLI SOUTH Data Source: SINTEF Applied Chemistry (1998) Wind Speed (m/s): 15 Wind Speed (m/s): 10 Wind Speed (m/s): 5 Wind Speed (m/s): 2 Oil film thickness: Initial (mm): 20 Terminal (mm): 2 Halftime in thickness reduction (hrs): 1.0 Applied Chemistry Copyright 1998 Pred. date: Oct. 19, 1998 100000 Winter Conditions (5 C) 10000 Viscosity (cp) 1000 100 0.25 0.5 1 2 3 6 9 12 1 2 3 4 5 Hours Days )LJXUD 9LVNRVLWHWIRUYDQQIUL(OOL6RXWKROMHQYHGVM WHPSHUDWXUƒ&EDVHUWSn ODERUDWRULHGDWDYHGƒ&9LVNRVLWHWPnOWYHGVNM UKDVWLJKHWV Property: VISCOSITY FOR WATER-FREE OIL Oil Type: ELLI SOUTH Data Source: SINTEF Applied Chemistry (1998) Wind Speed (m/s): 15 Wind Speed (m/s): 10 Wind Speed (m/s): 5 Wind Speed (m/s): 2 Oil film thickness: Initial (mm): 20 Terminal (mm): 2 Halftime in thickness reduction (hrs): 1.0 Applied Chemistry Copyright 1998 Pred. date: Oct. 19, 1998 100000 Summer Conditions (15 C) 10000 Viscosity (cp) 1000 100 0.25 0.5 1 2 3 6 9 12 1 2 3 4 5 Hours Days )LJXUE 9LVNRVLWHWIRUYDQQIUL(OOL6RXWKROMHQYHGVM WHPSHUDWXUƒ&EDVHUWSn ODERUDWRULHGDWDYHGƒ&9LVNRVLWHWPnOWYHGVNM UKDVWLJKHWV I:\CH661128 Jotun\Adm\Rapport\Jotun Sluttrapport.doc\S\14\99-01-25
15 Property: WATER CONTENT Oil Type: ELLI SOUTH Data Source: SINTEF Applied Chemistry (1998) Wind Speed (m/s): 15 Wind Speed (m/s): 10 Wind Speed (m/s): 5 Wind Speed (m/s): 2 Oil film thickness: Initial (mm): 20 Terminal (mm): 2 Halftime in thickness reduction (hrs): 1.0 Applied Chemistry Copyright 1998 Pred. date: Nov. 02, 1998 60 Winter Conditions (5 C) Water content (%) 40 20 0 0.25 0.5 1 2 3 6 9 12 1 2 3 4 5 Hours Days )LJXUD 9DQQLQQKROGL(OOL6RXWKROMHYHGVM WHPSHUDWXUƒ&EDVHUWSnODERUDWRULHGDWDYHG ƒ& Property: WATER CONTENT Oil Type: ELLI SOUTH Data Source: SINTEF Applied Chemistry (1998) Wind Speed (m/s): 15 Wind Speed (m/s): 10 Wind Speed (m/s): 5 Wind Speed (m/s): 2 Oil film thickness: Initial (mm): 20 Terminal (mm): 2 Halftime in thickness reduction (hrs): 1.0 Applied Chemistry Copyright 1998 Pred. date: Nov. 02, 1998 60 Summer Conditions (15 C) Water content (%) 40 20 0 0.25 0.5 1 2 3 6 9 12 1 2 3 4 5 Hours Days )LJXUE 9DQQLQQKROGL(OOL6RXWKROMHYHGVM WHPSHUDWXUƒ&EDVHUWSnODERUDWRULHGDWD YHGƒ& I:\CH661128 Jotun\Adm\Rapport\Jotun Sluttrapport.doc\S\15\99-01-25
16 Property: VISCOSITY OF EMULSION Oil Type: ELLI SOUTH Data Source: SINTEF Applied Chemistry (1998) Wind Speed (m/s): 5 Wind Speed (m/s): 2 Chemically dispersible (<100 cp) Reduced chemical dispersibility Poorly / slowly chemically dispersible (>10000 cp) Oil film thickness: Initial (mm): 20 Terminal (mm): 2 Halftime in thickness reduction (hrs): 1.0 Applied Chemistry Copyright 1998 Pred. date: Oct. 16, 1998 100000 Winter Conditions (5 C) 10000 Viscosity (cp) 1000 100 0.25 0.5 1 2 3 6 9 12 1 2 3 4 5 Hours Days Property: VISCOSITY OF EMULSION Oil Type: ELLI SOUTH Data Source: SINTEF Applied Chemistry (1998) Wind Speed (m/s): 15 Wind Speed (m/s): 10 100000 Chemically dispersible (<4000 cp) Reduced chemical dispersibility Poorly / slowly chemically dispersible (>10000 cp) Winter Conditions (5 C) Applied Chemistry Copyright 1998 Pred. date: Oct. 16, 1998 Oil film thickness: Initial (mm): 20 Terminal (mm): 2 Halftime in thickness reduction (hrs): 1.0 10000 Viscosity (cp) 1000 100 0.25 0.5 1 2 3 6 9 12 1 2 3 4 5 Hours Days )LJXUD 9LVNRVLWHWDY(OOL6RXWKYRHPXOVMRQYHGVM WHPSHUDWXUƒ&EDVHUWSn ODERUDWRULHGDWDYHGƒ&9LVNRVLWHWYDQQIULPnOWYHGVNM UKDVWLJKHWV I:\CH661128 Jotun\Adm\Rapport\Jotun Sluttrapport.doc\S\16\99-01-25
17 Property: VISCOSITY OF EMULSION Oil Type: ELLI SOUTH Data Source: SINTEF Applied Chemistry (1998) Wind Speed (m/s): 5 Wind Speed (m/s): 2 100000 Chemically dispersible (<500 cp) Reduced chemical dispersibility Poorly / slowly chemically dispersible (>8000 cp) SummerConditions (15 C) Oil film thickness: Initial (mm): 20 Terminal (mm): 2 Halftime in thickness reduction (hrs): 1.0 Applied Chemistry Copyright 1998 Pred. date: Oct. 16, 1998 10000 Viscosity (cp) 1000 100 0.25 0.5 1 2 3 6 9 12 1 2 3 4 5 Hours Days Property: VISCOSITY OF EMULSION Oil Type: ELLI SOUTH Data Source: SINTEF Applied Chemistry (1998) Wind Speed (m/s): 15 Wind Speed (m/s): 10 100000 Chemically dispersible (<4000 cp) Reduced chemical dispersibility Poorly / slowly chemically dispersible (>8000 cp) Summer Conditions (15 C) Applied Chemistry Copyright 1998 Pred. date: Oct. 16, 1998 Oil film thickness: Initial (mm): 20 Terminal (mm): 2 Halftime in thickness reduction (hrs): 1.0 10000 Viscosity (cp) 1000 100 0.25 0.5 1 2 3 6 9 12 1 2 3 4 5 Hours Days )LJXUE 9LVNRVLWHWDY(OOL6RXWKYRHPXOVMRQYHGVM WHPSHUDWXUƒ&EDVHUWSn ODERUDWRULHGDWDYHGƒ&9LVNRVLWHWYDQQIULPnOWYHGVNM UKDVWLJKHWV I:\CH661128 Jotun\Adm\Rapport\Jotun Sluttrapport.doc\S\17\99-01-25
18 2.2 Prediksjonsark Tau I:\CH661128 Jotun\Adm\Rapport\Jotun Sluttrapport.doc\S\18\99-01-25
19 Property: EVAPORATIVE LOSS Oil Type: TAU Data Source: SINTEF Applied Chemistry (1998) Wind Speed (m/s): 15 Wind Speed (m/s): 10 Wind Speed (m/s): 5 Wind Speed (m/s): 2 Oil film thickness: Initial (mm): 20 Terminal (mm): 2 Halftime in thickness reduction (hrs): 1.0 Applied Chemistry Copyright 1998 Pred. date: Nov. 02, 1998 30 Winter Conditions (5 C) 20 Evaporated (%) 10 0 0.25 0.5 1 2 3 6 9 12 1 2 3 4 5 Hours Days )LJXUD )RUGDPSQLQJDY7DXROMHQYHGVM WHPSHUDWXUSnƒ& Property: EVAPORATIVE LOSS Oil Type: TAU Data Source: SINTEF Applied Chemistry (1998) Wind Speed (m/s): 15 Wind Speed (m/s): 10 Wind Speed (m/s): 5 Wind Speed (m/s): 2 Oil film thickness: Initial (mm): 20 Terminal (mm): 2 Halftime in thickness reduction (hrs): 1.0 Applied Chemistry Copyright 1998 Pred. date: Nov. 02, 1998 40 Summer Conditions (15 C) 30 Evaporated (%) 20 10 0 0.25 0.5 1 2 3 6 9 12 1 2 3 4 5 Hours Days )LJXUE )RUGDPSQLQJDY7DXROMHQYHGVM WHPSHUDWXUSnƒ& I:\CH661128 Jotun\Adm\Rapport\Jotun Sluttrapport.doc\S\19\99-01-25
20 Property: FLASH POINT FOR WATER-FREE OIL Oil Type: TAU Data Source: SINTEF Applied Chemistry (1998) Wind Speed (m/s): 15 Wind Speed (m/s): 10 Wind Speed (m/s): 5 Wind Speed (m/s): 2 No fire hazard Fire hazard in tankage (<60 C) Fire hazard at sea surface (below sea temperature) Oil film thickness: Initial (mm): 20 Terminal (mm): 2 Halftime in thickness reduction (hrs): 1.0 Applied Chemistry Copyright 1998 Pred. date: Nov. 02, 1998 150 Winter Conditions (5 C) Flash Point ( C) 100 50 0 0.25 0.5 1 2 3 6 9 12 1 2 3 4 5 Hours Days )LJXUD )ODPPHSXQNWWLO7DXROMHQYHGVM WHPSHUDWXUSnƒ& Property: FLASH POINT FOR WATER-FREE OIL Oil Type: TAU Data Source: SINTEF Applied Chemistry (1998) Wind Speed (m/s): 15 Wind Speed (m/s): 10 Wind Speed (m/s): 5 Wind Speed (m/s): 2 No fire hazard Fire hazard in tankage (<60 C) Fire hazard at sea surface (below sea temperature) Oil film thickness: Initial (mm): 20 Terminal (mm): 2 Halftime in thickness reduction (hrs): 1.0 Applied Chemistry Copyright 1998 Pred. date: Nov. 02, 1998 150 Summer Conditions (15 C) Flash Point ( C) 100 50 0 0.25 0.5 1 2 3 6 9 12 1 2 3 4 5 Hours Days )LJXUE )ODPPHSXQNWWLO7DXROMHQYHGVM WHPSHUDWXUSnƒ& I:\CH661128 Jotun\Adm\Rapport\Jotun Sluttrapport.doc\S\20\99-01-25
21 Property: POUR POINT FOR WATER-FREE OIL Oil Type: TAU Data Source: SINTEF Applied Chemistry (1998) Wind Speed (m/s): 15 Wind Speed (m/s): 10 Wind Speed (m/s): 5 Wind Speed (m/s): 2 Chemically dispersible Reduced chemical dispersibility Poorly / slowly chemically dispersible Oil film thickness: Initial (mm): 20 Terminal (mm): 2 Halftime in thickness reduction (hrs): 1.0 Applied Chemistry Copyright 1998 Pred. date: Nov. 02, 1998 40 Winter Conditions (5 C) Pour Point ( C) 20 0 0.25 0.5 1 2 3 6 9 12 1 2 3 4 5 Hours Days )LJXUD 6WLYQHSXQNWIRU7DXROMHQYHGVM WHPSHUDWXUƒ& Property: POUR POINT FOR WATER-FREE OIL Oil Type: TAU Data Source: SINTEF Applied Chemistry (1998) Wind Speed (m/s): 15 Wind Speed (m/s): 10 Wind Speed (m/s): 5 Wind Speed (m/s): 2 Chemically dispersible Reduced chemical dispersibility Poorly / slowly chemically dispersible Oil film thickness: Initial (mm): 20 Terminal (mm): 2 Halftime in thickness reduction (hrs): 1.0 Applied Chemistry Copyright 1998 Pred. date: Nov. 02, 1998 40 Summer Conditions (15 C) Pour Point ( C) 20 0 0.25 0.5 1 2 3 6 9 12 1 2 3 4 5 Hours Days )LJXUE 6WLYQHSXQNWIRU7DXROMHQYHGVM WHPSHUDWXUƒ& I:\CH661128 Jotun\Adm\Rapport\Jotun Sluttrapport.doc\S\21\99-01-25
22 Property: VISCOSITY FOR WATER-FREE OIL Oil Type: TAU Data Source: SINTEF Applied Chemistry (1998) Wind Speed (m/s): 15 Wind Speed (m/s): 10 Wind Speed (m/s): 5 Wind Speed (m/s): 2 Oil film thickness: Initial (mm): 20 Terminal (mm): 2 Halftime in thickness reduction (hrs): 1.0 Applied Chemistry Copyright 1998 Pred. date: Oct. 19, 1998 100000 Winter Conditions (5 C) Viscosity (cp) 10000 1000 0.25 0.5 1 2 3 6 9 12 1 2 3 4 5 Hours Days )LJXUD 9LVNRVLWHWIRUYDQQIUL7DXROMHQYHGVM WHPSHUDWXUƒ&EDVHUWSnODERUDWRULHGDWD YHGƒ&9LVNRVLWHWPnOWYHGVNM UKDVWLJKHWV Property: VISCOSITY FOR WATER-FREE OIL Oil Type: TAU Data Source: SINTEF Applied Chemistry (1998) Copyright 1998 Pred. date: Oct. 19, 1998 Applied Chemistry Wind Speed (m/s): 15 Wind Speed (m/s): 10 Wind Speed (m/s): 5 Wind Speed (m/s): 2 100000 Oil film thickness: Initial (mm): 20 Terminal (mm): 2 Halftime in thickness reduction (hrs): 1.0 Summer Conditions (15 C) Viscosity (cp) 10000 1000 0.25 0.5 1 2 3 6 9 12 1 2 3 4 5 Hours Days )LJXUE 9LVNRVLWHWIRUYDQQIUL7DXROMHQYHGVM WHPSHUDWXUƒ&EDVHUWSnODERUDWRULHGDWD YHGƒ&9LVNRVLWHWPnOWYHGVNM UKDVWLJKHWV I:\CH661128 Jotun\Adm\Rapport\Jotun Sluttrapport.doc\S\22\99-01-25
23 Property: WATER CONTENT Oil Type: TAU Data Source: SINTEF Applied Chemistry (1998) Wind Speed (m/s): 15 Wind Speed (m/s): 10 Wind Speed (m/s): 5 Wind Speed (m/s): 2 Oil film thickness: Initial (mm): 20 Terminal (mm): 2 Halftime in thickness reduction (hrs): 1.0 Applied Chemistry Copyright 1998 Pred. date: Nov. 02, 1998 60 Winter Conditions (5 C) Water content (%) 40 20 0 0.25 0.5 1 2 3 6 9 12 1 2 3 4 5 Hours Days )LJXUD 9DQQLQQKROGL7DXROMHYHGVM WHPSHUDWXUƒ&EDVHUWSnODERUDWRULHGDWDYHGƒ& Property: WATER CONTENT Oil Type: TAU Data Source: SINTEF Applied Chemistry (1998) Wind Speed (m/s): 15 Wind Speed (m/s): 10 Wind Speed (m/s): 5 Wind Speed (m/s): 2 Oil film thickness: Initial (mm): 20 Terminal (mm): 2 Halftime in thickness reduction (hrs): 1.0 Applied Chemistry Copyright 1998 Pred. date: Nov. 02, 1998 60 Summer Conditions (15 C) Water content (%) 40 20 0 0.25 0.5 1 2 3 6 9 12 1 2 3 4 5 Hours Days )LJXUE 9DQQLQQKROGL7DXROMHYHGVM WHPSHUDWXUƒ&EDVHUWSnODERUDWRULHGDWDYHG ƒ& I:\CH661128 Jotun\Adm\Rapport\Jotun Sluttrapport.doc\S\23\99-01-25
24 Property: VISCOSITY OF EMULSION Oil Type: TAU Data Source: SINTEF Applied Chemistry (1998) Wind Speed (m/s): 5 Wind Speed (m/s): 2 100000 Chemically dispersible (<100 cp) Reduced chemical dispersibility Poorly / slowly chemically dispersible (>10000 cp) Winter Conditions (5 C) Oil film thickness: Initial (mm): 20 Terminal (mm): 2 Halftime in thickness reduction (hrs): 1.0 Applied Chemistry Copyright 1998 Pred. date: Oct. 16, 1998 10000 Viscosity (cp) 1000 100 0.25 0.5 1 2 3 6 9 12 1 2 3 4 5 Hours Days Property: VISCOSITY OF EMULSION Oil Type: TAU Data Source: SINTEF Applied Chemistry (1998) Wind Speed (m/s): 15 Wind Speed (m/s): 10 100000 Chemically dispersible (<1000 cp) Reduced chemical dispersibility Poorly / slowly chemically dispersible (>10000 cp) Winter Conditions (5 C) Oil film thickness: Initial (mm): 20 Terminal (mm): 2 Halftime in thickness reduction (hrs): 1.0 Applied Chemistry Copyright 1998 Pred. date: Oct. 16, 1998 10000 Viscosity (cp) 1000 100 0.25 0.5 1 2 3 6 9 12 1 2 3 4 5 Hours Days )LJXUD 9LVNRVLWHWDY7DXYRHPXOVMRQYHGVM WHPSHUDWXUƒ&EDVHUWSnODERUDWRULHGDWD YHGƒ&9LVNRVLWHWYDQQIULPnOWYHGVNM UKDVWLJKHWV I:\CH661128 Jotun\Adm\Rapport\Jotun Sluttrapport.doc\S\24\99-01-25
25 Property: VISCOSITY OF EMULSION Oil Type: TAU Data Source: SINTEF Applied Chemistry (1998) Wind Speed (m/s): 5 Wind Speed (m/s): 2 100000 Chemically dispersible (<100 cp) Reduced chemical dispersibility Poorly / slowly chemically dispersible (>8000 cp) Summer Conditions (15 C) Oil film thickness: Initial (mm): 20 Terminal (mm): 2 Halftime in thickness reduction (hrs): 1.0 Applied Chemistry Copyright 1999 Pred. date: Jan. 18, 1999 10000 Viscosity (cp) 1000 100 0.25 0.5 1 2 3 6 9 12 1 2 3 4 5 Hours Days Property: VISCOSITY OF EMULSION Oil Type: TAU Data Source: SINTEF Applied Chemistry (1998) Wind Speed (m/s): 15 Wind Speed (m/s): 10 100000 Chemically dispersible (<2000 cp) Reduced chemical dispersibility Poorly / slowly chemically dispersible (>8000 cp) Summer Conditions (15 C) Applied Chemistry Copyright 1998 Pred. date: Oct. 16, 1998 Oil film thickness: Initial (mm): 20 Terminal (mm): 2 Halftime in thickness reduction (hrs): 1.0 10000 Viscosity (cp) 1000 100 0.25 0.5 1 2 3 6 9 12 1 2 3 4 5 Hours Days )LJXUE 9LVNRVLWHWDY7DXYRHPXOVMRQYHGVM WHPSHUDWXUƒ&EDVHUWSnODERUDWRULHGDWD YHGƒ&9LVNRVLWHWYDQQIULPnOWYHGVNM UKDVWLJKHWV I:\CH661128 Jotun\Adm\Rapport\Jotun Sluttrapport.doc\S\25\99-01-25
26 2.3 Prediksjonsark Elli I:\CH661128 Jotun\Adm\Rapport\Jotun Sluttrapport.doc\S\26\99-01-25
27 Property: EVAPORATIVE LOSS Oil Type: ELLI Data Source: SINTEF Applied Chemistry (1998) Wind Speed (m/s): 15 Wind Speed (m/s): 10 Wind Speed (m/s): 5 Wind Speed (m/s): 2 Oil film thickness: Initial (mm): 20 Terminal (mm): 2 Halftime in thickness reduction (hrs): 1.0 Applied Chemistry Copyright 1998 Pred. date: Nov. 02, 1998 40 Winter Conditions (5 C) 30 Evaporated (%) 20 10 0 0.25 0.5 1 2 3 6 9 12 1 2 3 4 5 Hours Days )LJXUD )RUGDPSQLQJDY(OOLROMHQYHGVM WHPSHUDWXUSnƒ& Property: EVAPORATIVE LOSS Oil Type: ELLI Data Source: SINTEF Applied Chemistry (1998) Wind Speed (m/s): 15 Wind Speed (m/s): 10 Wind Speed (m/s): 5 Wind Speed (m/s): 2 Oil film thickness: Initial (mm): 20 Terminal (mm): 2 Halftime in thickness reduction (hrs): 1.0 Applied Chemistry Copyright 1998 Pred. date: Nov. 02, 1998 40 Summer Conditions (15 C) 30 Evaporated (%) 20 10 0 0.25 0.5 1 2 3 6 9 12 1 2 3 4 5 Hours Days )LJXUE )RUGDPSQLQJDY(OOLROMHQYHGVM WHPSHUDWXUSnƒ& I:\CH661128 Jotun\Adm\Rapport\Jotun Sluttrapport.doc\S\27\99-01-25
28 Property: FLASH POINT FOR WATER-FREE OIL Oil Type: ELLI Data Source: SINTEF Applied Chemistry (1998) Wind Speed (m/s): 15 Wind Speed (m/s): 10 Wind Speed (m/s): 5 Wind Speed (m/s): 2 No fire hazard Fire hazard in tankage (<60 C) Fire hazard at sea surface (below sea temperature) Oil film thickness: Initial (mm): 20 Terminal (mm): 2 Halftime in thickness reduction (hrs): 1.0 Applied Chemistry Copyright 1998 Pred. date: Nov. 02, 1998 150 Winter Conditions (5 C) Flash Point ( C) 100 50 0 0.25 0.5 1 2 3 6 9 12 1 2 3 4 5 Hours Days )LJXUD )ODPPHSXQNWWLO(OOLROMHQYHGVM WHPSHUDWXUSnƒ& Property: FLASH POINT FOR WATER-FREE OIL Oil Type: ELLI Data Source: SINTEF Applied Chemistry (1998) Wind Speed (m/s): 15 Wind Speed (m/s): 10 Wind Speed (m/s): 5 Wind Speed (m/s): 2 No fire hazard Fire hazard in tankage (<60 C) Fire hazard at sea surface (below sea temperature) Oil film thickness: Initial (mm): 20 Terminal (mm): 2 Halftime in thickness reduction (hrs): 1.0 Applied Chemistry Copyright 1998 Pred. date: Nov. 02, 1998 150 Summer Conditions (15 C) Flash Point ( C) 100 50 0 0.25 0.5 1 2 3 6 9 12 1 2 3 4 5 Hours Days )LJXUE )ODPPHSXQNWWLO(OOLROMHQYHGVM WHPSHUDWXUSnƒ& I:\CH661128 Jotun\Adm\Rapport\Jotun Sluttrapport.doc\S\28\99-01-25
29 Property: POUR POINT FOR WATER-FREE OIL Oil Type: ELLI (040-5) (SINTEF) Data Source: SINTEF Applied Chemistry (1998) Wind Speed (m/s): 15 Wind Speed (m/s): 10 Wind Speed (m/s): 5 Wind Speed (m/s): 2 Chemically dispersible Reduced chemical dispersibility Poorly / slowly chemically dispersible Oil film thickness: Initial (mm): 20 Terminal (mm): 2 Halftime in thickness reduction (hrs): 1.0 Applied Chemistry Copyright 1998 Pred. date: Nov. 02, 1998 40 Winter Conditions (5 C) Pour Point ( C) 20 0 0.25 0.5 1 2 3 6 9 12 1 2 3 4 5 Hours Days )LJXUD 6WLYQHSXQNWIRU(OOLROMHQYHGVM WHPSHUDWXUƒ& Property: POUR POINT FOR WATER-FREE OIL Oil Type: ELLI Data Source: SINTEF Applied Chemistry (1998) Wind Speed (m/s): 15 Wind Speed (m/s): 10 Wind Speed (m/s): 5 Wind Speed (m/s): 2 Chemically dispersible Reduced chemical dispersibility Poorly / slowly chemically dispersible Oil film thickness: Initial (mm): 20 Terminal (mm): 2 Halftime in thickness reduction (hrs): 1.0 Applied Chemistry Copyright 1998 Pred. date: Nov. 02, 1998 40 Summer Conditions (15 C) Pour Point ( C) 20 0 0.25 0.5 1 2 3 6 9 12 1 2 3 4 5 Hours Days )LJXUE 6WLYQHSXQNWIRU(OOLROMHQYHGVM WHPSHUDWXUƒ& I:\CH661128 Jotun\Adm\Rapport\Jotun Sluttrapport.doc\S\29\99-01-25
30 Property: VISCOSITY FOR WATER-FREE OIL Oil Type: ELLI Data Source: SINTEF Applied Chemistry (1998) Wind Speed (m/s): 15 Wind Speed (m/s): 10 Wind Speed (m/s): 5 Wind Speed (m/s): 2 Oil film thickness: Initial (mm): 20 Terminal (mm): 2 Halftime in thickness reduction (hrs): 1.0 Applied Chemistry Copyright 1998 Pred. date: Oct. 19, 1998 100000 Winter Conditions (5 C) 10000 Viscosity (cp) 1000 100 0.25 0.5 1 2 3 6 9 12 1 2 3 4 5 Hours Days )LJXUD 9LVNRVLWHWIRUYDQQIUL(OOLROMHQYHGVM WHPSHUDWXUƒ&EDVHUWSnODERUDWRULHGDWD YHGƒ&9LVNRVLWHWPnOWYHGVNM UKDVWLJKHWV Property: VISCOSITY FOR WATER-FREE OIL Oil Type: ELLI Data Source: SINTEF Applied Chemistry (1998) Applied Chemistry Copyright 1998 Pred. date: Oct. 19, 1998 Wind Speed (m/s): 15 Wind Speed (m/s): 10 Wind Speed (m/s): 5 Wind Speed (m/s): 2 100000 Oil film thickness: Initial (mm): 20 Terminal (mm): 2 Halftime in thickness reduction (hrs): 1.0 Summer Conditions (15 C) 10000 Viscosity (cp) 1000 100 0.25 0.5 1 2 3 6 9 12 1 2 3 4 5 Hours Days )LJXUE 9LVNRVLWHWIRUYDQQIUL(OOLROMHQYHGVM WHPSHUDWXUƒ&EDVHUWSnODERUDWRULHGDWD YHGƒ&9LVNRVLWHWPnOWYHGVNM UKDVWLJKHWV I:\CH661128 Jotun\Adm\Rapport\Jotun Sluttrapport.doc\S\30\99-01-25
31 Property: WATER CONTENT Oil Type: ELLI Data Source: SINTEF Applied Chemistry (1998) Wind Speed (m/s): 15 Wind Speed (m/s): 10 Wind Speed (m/s): 5 Wind Speed (m/s): 2 Oil film thickness: Initial (mm): 20 Terminal (mm): 2 Halftime in thickness reduction (hrs): 1.0 Applied Chemistry Copyright 1998 Pred. date: Nov. 02, 1998 60 Winter Conditions (5 C) Water content (%) 40 20 0 0.25 0.5 1 2 3 6 9 12 1 2 3 4 5 Hours Days )LJXUD 9DQQLQQKROGL(OOLROMHYHGVM WHPSHUDWXUƒ&EDVHUWSnODERUDWRULHGDWDYHGƒ& Property: WATER CONTENT Oil Type: ELLI Data Source: SINTEF Applied Chemistry (1998) Wind Speed (m/s): 15 Wind Speed (m/s): 10 Wind Speed (m/s): 5 Wind Speed (m/s): 2 Oil film thickness: Initial (mm): 20 Terminal (mm): 2 Halftime in thickness reduction (hrs): 1.0 Applied Chemistry Copyright 1998 Pred. date: Nov. 02, 1998 60 Summer Conditions (15 C) Water content (%) 40 20 0 0.25 0.5 1 2 3 6 9 12 1 2 3 4 5 Hours Days )LJXUE 9DQQLQQKROGL(OOLROMHYHGVM WHPSHUDWXUƒ&EDVHUWSnODERUDWRULHGDWDYHG ƒ& I:\CH661128 Jotun\Adm\Rapport\Jotun Sluttrapport.doc\S\31\99-01-25
32 Property: VISCOSITY OF EMULSION Oil Type: ELLI Data Source: SINTEF Applied Chemistry (1998) Wind Speed (m/s): 5 Wind Speed (m/s): 2 100000 Chemically dispersible (<100 cp) Reduced chemical dispersibility Poorly / slowly chemically dispersible (>8000 cp) Winter Conditions (5 C) Oil film thickness: Initial (mm): 20 Terminal (mm): 2 Halftime in thickness reduction (hrs): 1.0 Applied Chemistry Copyright 1998 Pred. date: Oct. 16, 1998 10000 Viscosity (cp) 1000 100 0.25 0.5 1 2 3 6 9 12 1 2 3 4 5 Hours Days Property: VISCOSITY OF EMULSION Oil Type: ELLI Data Source: SINTEF Applied Chemistry (1998) Wind Speed (m/s): 15 Wind Speed (m/s): 10 100000 Chemically dispersible (<3000 cp) Reduced chemical dispersibility Poorly / slowly chemically dispersible (>8000 cp) Winter Conditions (5 C) Oil film thickness: Initial (mm): 20 Terminal (mm): 2 Halftime in thickness reduction (hrs): 1.0 Applied Chemistry Copyright 1998 Pred. date: Oct. 16, 1998 10000 Viscosity (cp) 1000 100 0.25 0.5 1 2 3 6 9 12 1 2 3 4 5 Hours Days )LJXUD 9LVNRVLWHWDY(OOLYRHPXOVMRQYHGVM WHPSHUDWXUƒ&EDVHUWSnODERUDWRULHGDWD YHGƒ&9LVNRVLWHWYDQQIULPnOWYHGVNM UKDVWLJKHWV I:\CH661128 Jotun\Adm\Rapport\Jotun Sluttrapport.doc\S\32\99-01-25
33 Property: VISCOSITY OF EMULSION Oil Type: ELLI Data Source: SINTEF Applied Chemistry (1998) Wind Speed (m/s): 5 Wind Speed (m/s): 2 100000 Chemically dispersible (<1000 cp) Reduced chemical dispersibility Poorly / slowly chemically dispersible (>8000 cp) Summer Conditions (15 C) Oil film thickness: Initial (mm): 20 Terminal (mm): 2 Halftime in thickness reduction (hrs): 1.0 Applied Chemistry Copyright 1998 Pred. date: Oct. 16, 1998 10000 Viscosity (cp) 1000 100 0.25 0.5 1 2 3 6 9 12 1 2 3 4 5 Hours Days Property: VISCOSITY OF EMULSION Oil Type: ELLI Data Source: SINTEF Applied Chemistry (1998) Wind Speed (m/s): 15 Wind Speed (m/s): 10 Chemically dispersible (<2000 cp) Reduced chemical dispersibility Poorly / slowly chemically dispersible (>8000 cp) Applied Chemistry Copyright 1998 Pred. date: Oct. 16, 1998 Oil film thickness: Initial (mm): 20 Terminal (mm): 2 Halftime in thickness reduction (hrs): 1.0 100000 Summer Conditions (15 C) Viscosity (cp) 10000 1000 100 0.25 0.5 1 2 3 6 9 12 1 2 3 4 5 Hours Days )LJXUE 9LVNRVLWHWDY(OOLYRHPXOVMRQYHGVM WHPSHUDWXUƒ&EDVHUWSnODERUDWRULHGDWD YHGƒ&9LVNRVLWHWYDQQIULPnOWYHGVNM UKDVWLJKHWV -RWXQROMHQHV IRUYLWULQJVHJHQVNDSHUUHODWHUWWLOEHUHGVNDSHQ I:\CH661128 Jotun\Adm\Rapport\Jotun Sluttrapport.doc\S\33\99-01-25
34 3. Jotunoljenes forvitringsegenskaper relatert til beredskapen Nedenfor oppsummeres forvitringsegenskapene til Elli South, Tau og Elli oljene relatert til beredskap. I tillegg vises prediksjoner sammenlignet med egenskaper for andre norske råoljer (ved sommertemperatur). 3.1 Elli South. Det er gjennomført en omfattende forvitrings- og dispergerbarhetsstudie av oljen i laboratorieskala, både ved vinter (5 ) og sommertemperatur (13 C). Det eksperimentelle oppsettet benyttet for å fremskaffe data på Elli South oljen, er beskrevet i Vedlegg B, mens detaljerte resultater finnes i Vedlegg C. Elli South oljen er en relativt lett olje der 15-30 % av de letteste komponentene vil dampe av i løpet av det første døgnet på sjøen. Elli South oljen sammenlignes best med Elli og den har en langt høyere fordampning enn f.eks. Balder og Norne. Elli South oljen inneholder lite asfaltener (0,09 % harde asfaltener). Voksinnholdet er relativt høyt (8.3%),men både Tau, Elli og Norne har høyere voksinnhold. Stivnepunktet er også relativt høyt (15-20 C) etter bare 1 time på sjøen. Bare Tau og Norne har høyere stivnepunkt som fersk olje. Etter 1 time på sjøen vil Elli South oljen danner stabile emulsjoner både ved sommer og vintertemperatur. Ved bruk av emulsjonsbryter vil det være nødvendig med høy konsentrasjon (2000 ppm) både ved sommer og vintertemperatur for å drenere bort vannet i emulsjon. 3.2 Tau. Det er gjennomført en omfattende forvitrings- og dispergerbarhetsstudie av oljen i laboratorieskala og testbasseng, både ved vinter (5 ) og sommertemperatur (13 C). Det eksperimentelle oppsettet benyttet for å fremskaffe data på Elli South oljen, er beskrevet i Vedlegg B, mens detaljerte resultater finnes i Vedlegg C. Tau oljen er en middels lett olje der 15-25 % av de letteste komponentene vil dampe av i løpet av det første døgnet på sjøen. Elli South og Elli har ca.5 % høyere fordampning enn Tauoljen, mens Norne og Balder har vesentlig lavere fordampning. Tauoljen inneholder lite asfaltener (0,1 % harde asfaltener), og oljen sammenlignes best med Norne. Voksinnholdet er svært høyt (14,3 %) og den har det høyeste voksinnholdet blant de oljene den sammenlignes med. Stivnepunktet er også meget høyt (18 C for fersk olje), Norne har det høyeste stivnepunktet, men Tauoljen har et stivnepunkt som jevnt over ligger bare 1-2 C under stivnepunktet for Norne. Tauoljen danner noe mindre stabile emulsjoner enn Elli South og Elli, men er mer stabil en Norne og Balder. Etter 1 time på sjøen vil Tauoljen drenere bort henholdsvis 20 % og 67 % av vannet ved vinter og sommertemperatur, i løpet av 24 timers henstand. Ved bruk av emulsjonsbryter vil det være nødvendig med høy konsentrasjon (2000 ppm) både ved sommer og vintertemperatur for å drenere bort alt vannet. I:\CH661128 Jotun\Adm\Rapport\Jotun Sluttrapport.doc\S\34\99-01-25
35 3.3 Elli. Det er gjennomført en omfattende forvitrings- og dispergerbarhetsstudie av oljen i laboratorieskala, både ved vinter (5 ) og sommertemperatur (13 C). Det eksperimentelle oppsettet benyttet for å fremskaffe data på Elli South oljen, er beskrevet i Vedlegg B, mens detaljerte resultater finnes i Vedlegg C. Ellioljen er en relativt lett olje der 20-30 % av de letteste komponentene vil dampe av i løpet av det første døgnet på sjøen. Dette sammenlignes best med Elli South og den har en langt høyrer fordampning enn Balder og Norne. Ellioljen inneholder noe mer asfaltener (0,2 % harde asfaltener) enn Norne, Tau og Elli South, men lite i forhold til Balder. Voksinnholdet er relativt høyt (11,3%), men både Tau og Norne har høyere voksinnhold. Stivnepunktet er også relativt høyt (ca. 15 C etter 1 time på sjøen). Både Tau, Elli South og Norne har imidlertid høyere stivnepunkt som fersk olje. Elliolje som har ligget mer en 1 time på sjøen vil danne stabile emulsjoner både ved sommer og vintertemperatur, og vil ikke drenere bort noe vann i løpet av en 24 timers settle periode. Ved bruk av emulsjonsbryter vil det være nødvendig med høy konsentrasjon (2000 ppm) av emulsjonsbryter for å drenere bort mesteparten av vannet ved vintertemperatur. Ved sommertemperatur vil lav konsentrasjon (500 ppm) av emulsjonsbryter være tilsvarende. 3.4 Kjemisk dispergerbarhet På grunn av Jotunoljenes generelt høye stivnepunkt må man skille mellom vinter- og sommerforhold samt lav og høy vindhastighet når en ser på potensialet for kjemisk dispergering. Samtidig er emulsjonens viskositetsutvikling knyttet opp mot dispergerbarheten brukt som utgangspunkt for vurdering av tidsvindu for bruk av dispergeringsmiddel. Figur 3.1 og 3.2 angir Jotunsoljenes dispergarbarhet ved hhv. lav og høy vindhastighet, basert på laboratorietestingen og prediksjonsarkene for emulsjonsviskositet (Kap. 2). Følgende definisjoner gjelder: God dispergerbarhet: Viskositetsområdet hvor oljen er funnet å ha god dispergerbarhet basert på laboratorietestingen. Redusert dispergerbarhet: Viskositetsområdet hvor oljen viser en reduksjon i dispergerbarhet basert på laboratorietestingen. Dispergeringsmiddel kan fortsatt brukes, men mer enn en påføring kan være nødvendig. Lav/dårlig dispergerbarhet: Viskositetsområdet hvor oljen viser dårlig dispergerbarhet eller dispergerer meget sakte i laboratoriet. Bruk av kjemiske dispergeringsmidler anbefales ikke som en første respons. Figur 3.1 indikerer at alle de tre Jotunoljene vil ha redusert dispergerbarhet ved lav temperatur og rolige værforhold. Dette er antatt å skyldes oljenes relativt høye stivnepunkt. Under sommerforhold vil Elli South og Elli ha et tidsvindu på noen timer, hvor de har god dispergerbarhet selv ved lav vindhastighet. Tau, som har høyest stivnepunkt av de tre oljene, vil ha redusert dispergerbarhet også under sommerforhold. Ved en vindstyrke på 10-15 m/s (Figur 3.2) vil alle de tre oljene ha et tidsvindu på noen timer hvor de har god dispergerbarhet både under sommer- og vinterforhold, med unntak av Tau oljen ved lav temperatur. I:\CH661128 Jotun\Adm\Rapport\Jotun Sluttrapport.doc\S\35\99-01-25
36 Dispergerbarhet ved 2-5 m/s vind 1000 Lav/dårlig Redusert Forvitringstid (timer) 100 10 A B God 1 Elli South Tau Elli Oljetype )LJXU 6DPPHQOLJQLQJDYGLVSHUJHUEDUKHWIRUGHWUH-RWXQROMHQHYHGž&$RJž&% YHGODYYLQGKDVWLJKHWPV Dispergerbarhet ved 10-15 m/s vind 1000 Lav/dårlig Redusert Forvitringstid (timer) 100 10 A B God 1 Elli South Tau Elli Oljetype )LJXU 6DPPHQOLJQLQJDYGLVSHUJHUEDUKHWIRUGHWUH-RWXQROMHQHYHGž&$RJž&% YHGK \YLQGKDVWLJKHWPV I:\CH661128 Jotun\Adm\Rapport\Jotun Sluttrapport.doc\S\36\99-01-25
37 Det konkluderes med at alle de tre Jotunoljene har et potensiale for bruk av kjemisk dispergeringsmiddel, men at en reduksjon i dispergerbarhet kan forventes relativt raskt under rolige værforhold og etter noe lengre tid på sjøen ved sterkere vind. Dispergering kan vurderes brukt selvom oljene er innenfor viskositetsområdet for redusert dispergerbarhet, men det kan da være behov for mer enn en påføring. Prøvetaking og analyse av overflate olje/emulsjon vil være viktig i en utslippssituasjon bl.a. for å teste på kjemisk dispergerbarhet. 3.5 Mekanisk oppsamling Jotunoljene har høye stivnepunkt og spesielt Tau oljen har vist en tendens til å kunne stivne på sjøen ved lav temperatur. Testing i laboratoriet og meso-skala basseng viser at oljene vil ta opp vann og danne emulsjon også ved lav temperatur. Det anbefales likevel videre testing spesielt av Tau oljen for å se på: Tilflyt til overløpsskimmer ved lav temperatur Opptaksrate med Foxtailskimmer på vannfri og emulgert olje. En slik testing krever større mengder olje (minimum 200 liter). En tommelfingerregel sier at oljer/emulsjoner bør ha en viskositet på minimum Ca. 1000 cp for at den skal sitte godt i lensen og dermed oppnå optimal mekanisk oppsamling. Avhengig av vindforholdene oppnås en viskositet på 1000 cp for de tre Jotunoljene som følger: Oljetype Vinterforhold Sommerforhold Elli South 0,5-3 timer 2-9 timer Tau umiddelbart umiddelbart Elli 0-1 time 2-12 timer Verdiene kan leses ut fra prediksjonene for emulsjonsviskositet. I:\CH661128 Jotun\Adm\Rapport\Jotun Sluttrapport.doc\S\37\99-01-25
38 Fordampning (vekt%) 40 35 30 25 20 15 10 Elli South Tau Elli Balder Norne 5 0 Figur 3.3 40 0 5 10 15 20 25 30 Tid på sjøen (timer) Fordampning som funksjon av tid på sjøen ved 5 m/s vind, 15 C sjøtemperatur, og 20 til 2 mm filmtykkelse med halveringstid på 1 time. Stivnepunkt ( C) 30 20 10 0-10 -20-30 Sjøtemperatur Elli South Tau Elli Balder Norne -40 0 5 10 15 20 25 30 Tid på sjøen (timer) Figur 3.4 Stivnepunkt som funksjon av tid på sjøen ved 5 m/s vind, 15 C sjøtemperatur, og 20 til 2 mm filmtykkelse med halveringstid på 1 time. I:\CH661128 Jotun\Adm\Rapport\Jotun Sluttrapport.doc\S\38\99-01-25