DNV GL har et stort testanlegg for eksplosjoner i Spadeadam i England.
DNV GL har et stort testanlegg for eksplosjoner i Spadeadam i England. (Bilde: DNV GL)

Dowses

Hvis uhellet først er ute på oljeplattformen håper de at en vanngardin skal dempe eksplosjonen

DNV GL håper det aldri blir bruk for teknologien deres.

DNV GL er i full gang med å utvikle en teknologi de håper det aldri blir bruk for: Prosjektet, som blir kalt Dowses, har en grunnidé om at en vanngardin skal dempe eksplosjoner på oljeplattformer, dersom uhellet virkelig skulle være ute.

Hvis teoriene til prosjektteamet stemmer, vil konseptet også ha kostnadsbesparende elementer ved seg, blant annet ved at oljeinstallasjonen trenger mindre plass, og dermed mindre stål og utstyr. Det betyr lavere budsjetter.

Neste steg nå er å teste monstereksplosjoner i fullskalavarianter i Storbritannia, for å se hvordan dråpestørrelser, vannmengde og en rekke andre elementer kan forsøke å hindre storulykker.

Skal begrense omfanget

Teknisk Ukeblad har snakket med prosjektleder for vanngardinprosjektet, Jens Garstad og fagleder for sikkerhetsanalyser, brann og eksplosjon, Asmund Huser. De sier at konseptet skiller seg noe ut fordi den skal anvendes når ulykken først er ute.

– Mye av teknologiutviklingen på dette området dreier seg om hvordan man skal unngå at trykksatt gass slipper ut, blander seg med luft og danner en eksplosiv atmosfære som kan antennes ved den minste gnist eller den minste statiske elektrisitet.

Vanngardingen som det nå forskes på vil være lokalisert i en slags branngate mellom to prosessområder.
Vanngardingen som det nå forskes på vil være lokalisert i en slags branngate mellom to prosessområder. Foto: DNV GL

– Denne teknologien er rettet mot å begrense omfanget dersom du er så uheldig at gassen har sluppet ut, at det har blitt dannet en brennbar miks med luft som antenner. Da skal denne begrense omfanget av skadene som skjer, ifølge Garstad og Huser.

Særlig er teknologien ment for de aller største installasjonene, der både ulykkespotensial og utbyggingskostnad i utgangspunktet er størst.

– Dette betyr at risikoreduksjonen og kostnadsbesparelser ved implementering av teknologien kan være størst for de store anleggene.

– Kan kontrollere omfanget

Bakgrunnen for prosjektet dreier seg om at det gjennom årenes løp har vært flere storulykker knyttet til eksplosjoner på olje- og gassinstallasjoner, der liv har gått tapt og miljøødeleggelsene har vært enorme. Den mest kjente er Deepwater Horizon-ulykken.

På tradisjonelle prosessområder er det gjerne forbundet en viss eksplosjonsfare med de store mengdene hydrokarboner som oppbevares og prosesseres under høyt trykk.

– Hvis ansamling av brennbar gass forekommer i områdene og denne skulle antenne, fører den tettpakkede utformingen av rør og utstyr i prosessområdene til økt flammeakselerasjon. Økt flammeakselerasjon gir høyere eksplosjonsovertrykk som truer både utstyr og personer som oppholder seg i nærheten, heter det i en populærvitenskapelig fremstilling av bakgrunnen for prosjektet.

DNV GL mener at de kan se muligheter for å redusere eksplosjonsovertrykket dersom man seksjonerer de tettpakkede prosessenhetene ved hjelp av åpne områder mellom enhetene. Diss åpne rommene kalles «safety gaps» eller «sikkerhetsmellomrom».

– For en gasseksplosjon som dekker to slike tettpakkede områder adskilt med sikkerhetsmellomrom vil flammene deakselereres tilstrekkelig i det åpne mellomrommet til at eksplosjonen ikke øker i omfang på tvers av de adskilte områdene.

– På den måten kan en til en viss grad kontrollere omfanget av potensielle gasseksplosjoner, heter det videre.

Akselerasjonen minker

I tettpakkede prosessenheter er det nemlig mange lekkasjepunkter, der gassen kan slippe ut.

– Når du først har en brennbar miks i prosessmodulene, så vil alt krimskramset av rør, utstyr og den generelle tettpakketheten bidra til å øke flammeakselerasjonen når det brenner i en sånn sky.

– Den skyen antennes ett sted og brenner utover. Hastigheten på dette styrer om det blir trykkoppbygging som øker sannsynligheten for at hendelsen eskalerer, eller om det bare blir en kort brann som gir stråling og røykeffekt, ifølge Garstad.

Prosjektleder Jens Garstad i DNV GL.
Prosjektleder Jens Garstad i DNV GL. Foto: DNV GL

Poenget er å sikre folk som i utgangspunktet skal være på trygge deler av anlegget.

– Det å bevare og holde skaden innenfor det initielle lille området, slik at det ikke truer mennesker som oppholder seg i sikkert område er hovedpoenget. Hvis det utvikler seg på tvers av moduler og områder, så vil det være ekstremt fatalt for menneskene på plattformene, sier prosjektlederen.

Garstad og Huser sier at på store prosessanlegg der de brennbare miksene brer seg ut over et større område, må man ha tekniske løsninger for å hindre at flammeakselerasjonen bare akselererer og akselererer slik at trykket gir stor skade. En måte å løse det på er å dele opp prosessen i «batcher».

– Ved å ha mindre prosessenheter og åpning mellom prosessmodulene – nærmest en slags branngate uten utstyrstetthet – så kan gasskyen akselerere innenfor den fortettede modulen.

– Når gasskyen kommer til branngata minker akselerasjonen. Dette kan dempe eksplosjonstrykket såpass kraftig at når det brenner videre til neste prosessenhet, så er inngangstrykket lavere. Eksplosjonen blir da mindre aggressiv når den kommer inn til naboprosessenheten, sier Garstad.

– Kan bety mye for lønnsomheten

Selve vanngardinkonseptet kommer inn i de såkalte sikkerhetsmellomrommene.

– En vanngardin er et slags fossefall som renner i «safety-gapen». En del av dette prosjektet er å finne ut hvordan vannfallet skal utformes for å ha best mulig ulykkesdempende effekt.

Asmund Huser er fagleder for sikkerhetsanalyser, brann og eksplosjon i DNV GL.
Asmund Huser er fagleder for sikkerhetsanalyser, brann og eksplosjon i DNV GL. Foto: Odd Rudjord/Det Norske Veritas

– Overordnet høres dette ut som enkle konsepter, men går du inn i detaljene er det veldig komplisert. Her må alt fra dråpestørrelser, vannmengder og en rekke andre aspekter tas i betraktning, og alt er veldig sensitivt.

DNV GL har fått støtte fra Forskningsrådets Demo 2000-program. I tillegg har de med seg et knippe oljegiganter som finansierer utviklingen. Blant dem er både Total og Shell.

Neste steg på veien er å teste ut hvordan dette fungerer i fullskalatester.

– Vi er i mobiliseringsfasen nå. Økonomien i bransjen har gjort at det er tyngre å få slike forskningsprosjekter i gang, men nå har ballen begynt å rulle, ifølge Huser og Garstad.

– DNV GL har et av verdens største anlegg for testing av fullskalaeksplosjoner ved Spadeadam nord i England. I begynnelsen av neste kvartal begynner vi å kjøre tester med ekte eksplosjoner. Deretter skal vi forsøke å forstå teknologien bedre, og forbedre den.

Spesialrådgiver i Forskningsrådets Demo 2000-program, Anders J. Steensen, sier at prosjektet er støttet fordi det kan bidra til mer kompakte og dermed mindre kostbare utbygginger av plattformer og FPSO-er.

– Bruk av vanngardin kan redusere avstandene mellom prosessanlegg om bord på plattformer og FPSO-er. Dermed reduseres vekt og kostand. Dette kan bety mye for lønnsomheten av utbygginger på sokkelen, ifølge Steensen.

Kommentarer (4)

Kommentarer (4)