Vedlegg F - HMS ved kraft fra land
I 2018 ble det gjennomført et kunnskapsutviklingsprosjekt hvor en så på HMS effekter, konsekvenser og muligheter ved ekstern kraftforsyning til petroleumsinnretninger. Prosjektet ble gjennomført for å gi et bredere grunnlag for å vurdere kraft fra land opp mot tradisjonelle løsninger med egenprodusert kraft.
I prosjektet ble det innhentet informasjon fra fire operatører av innretninger som har kraft fra land eller fra annen innretning. Erfaringer med ekstern kraftforsyning ble gjennomgått systematisk og sammenlignet med tradisjonelle løsninger med gassturbiner.
Logistikk, bemanning og overnattingskapasitet
Behovet for tilgjengelig personelltransport, sengekapasitet og dekksareal for utstyr vil være stort uansett om elektrifisering blir aktuelt eller ikke. Andre prioriterte prosjekter og modifikasjoner kan sørge for full utnyttelse av nevnte kapasitet. Det er ofte et vedvarende behov for å gjennomføre flere ombygginger på de eksisterende innretningene enn det som vil være praktisk gjennomførbart.
Elementer som spiller inn her vil være:
- Tilgjengelighet av ressurser i markedet for gjennomføring av modifikasjoner
- Prioritering mellom viktige modifikasjoner med bidrag til økt verdiskapning, økt sikkerhet og bedring av miljø
- Utnyttelse av boligkvarterkapasitet og kostnader forbundet med bruk av flotell
- Utnyttelse av nattarbeid
Logistikktjenester for transport av materiell og personell bør være håndterbart, men det må poengteres at de fleste eldre innretningene begynner å få svært begrenset plass til materiell og utstyr. Dette betyr at tilgjengelig dekksplass for håndtering av materiell kan være en begrensende faktor for sikkerhetsmessig forsvarlig gjennomføring.
Redusert bemanning som følge av redusert vedlikehold vil bidra til et lavere personrisikonivå på innretningene og færre timer i helikopter, som fremdeles er en av de mest risikofylte aktiviteter i petroleumsvirksomheten.
Kran- og løfteoperasjoner
Modifikasjonsarbeidet vil innebære enkelte relativt tunge løft i forbindelse med installasjon av nytt utstyr og nye moduler, samt eventuell fjerning av turbinenheter. God planlegging, og eventuell nedstengning av produksjonen gjør det mulig å håndtere risikoøkning knyttet til slikt arbeid.
Vedlikeholdsbehov
Vedlikeholdsbehovet for gassfyrte kraftverk og kompressordrift er i utgangspunktet svært ressursintensivt. Ved både hel- og delelektrifisering vil fjerning eller preservering av gassturbinenheter medføre reduksjon i vedlikeholdsbehovet.
Dette vil også medføre en dreining fra mekanisk vedlikeholdsintensive utstyrskomponenter til mindre vedlikeholdsintensive elektro- og instrumenteringskomponenter.
Videre vil dette medføre at behovet for lokal kompetanse på mekaniske komponenter vil måtte erstattes med kompetanse på elektro- og instrumenteringskomponenter og -styringssystemer. Anslagsvis opp mot 10 prosent av tidsforbruk til vedlikehold og inspeksjon av roterende utstyr med tilhørende hjelpesystemer kan trolig elimineres ved tilførsel av elektrisk kraft utenfra og overgang fra turbindrift til elektrisk drift av kompressorer (helelektrifisering).
I forbindelse med studien HMS effekter, konsekvenser og muligheter av ekstern kraftforsyning til petroleumsinnretninger, hvor erfaringer fra fire innretninger med ekstern kraftforsyning ble kartlagt, fremkom følgende resultater for vedlikehold.
Vedlikeholdet på de undersøkte innretningene vurderes å være klart enklere og billigere enn det ville vært med egen kraftstasjon om bord. Dette kommer av at det ikke finnes store gassturbiner med tilhørende utstyr som skal vedlikeholdes. Av dette følger det også et behov for mindre personell om bord.
Innspart personell varierer mellom de undersøkte innretningene, men vurderes til ca. 1-5 færre årsverk totalt pr. innretning. Vedlikeholdet av det elektriske utstyret som kommer som resultat av kraft fra land (inkludert DC/AC omformere der dette er aktuelt, sjøkabelen, inntrekkingsrør osv.) er mindre omfattende enn det som er tilfelle når man har egen kraftstasjon.
Mye av vedlikeholdet, prøvetaking og ettersyn kan også gjøres mens anlegget er i drift eller gjøres som en del av annet vedlikehold som likevel må gjøres. De undersøkte innretningene har reservekraftgeneratorer som må vedlikeholdes, noe som ikke finnes i referansecaset.
Det er normalt vedlikeholdsprogram på reservekraftgeneratorene, men det er mindre vedlikehold enn på normale hovedgeneratorer i et anlegg med egen kraftstasjon. Dette siden reservekraftgeneratorene er lite i drift i forhold til tradisjonelle hovedgeneratorer. Sammenlignet med et tradisjonelt anlegg med egen kraftstasjon er det derfor vesentlig mindre vedlikehold på generatorer og drivmaskiner på de undersøkte anleggene.
For anlegg som har AC-kabel er det betydelig mindre avhengighet av leverandører i forbindelse med vedlikehold enn på innretninger med egen kraft stasjon. Mye av vedlikeholdsarbeidet kan gjøres av eget personell.
For anlegg med DC-kabel gjør operatøren det meste av vedlikeholdet selv, men det er nødvendig at leverandørens personell gjør noe av det spesialiserte vedlikeholdsarbeidet på omformerstasjonene under nedstengninger. På en av de undersøkte innretningene er det nødvendig å drifte HVDC-utstyr lenger mellom hver vedlikeholdsstans enn det som leverandørene i utgangspunktet ønsker. Anlegget driftes opp til 3 år mellom hver gang det stanses. Erfaringen så langt er imidlertid at dette fungerer bra.
Layout og områdeklassifisering
Ved fjerning av lokal kraftgenerering vil omfanget av klassifisert område om bord på innretningene bli en del redusert. Det vil imidlertid være behov for arealer for bygging av nye distribusjonssystemer for elektrisk kraft og nye styresystemer.
Disse må installeres og ferdigstilles parallelt med normal drift av eksisterende systemer for å redusere nedetid ved omlegging fra lokalkraft til landkraft. Nytt utstyr vil også i stor grad plasseres i skjermede uklassifiserte områder med nødvendig overvåkning og ventilasjon. Ved ombygginger/nye installasjoner er det viktig at en gjennomgår og oppdaterer materialhåndteringsprinsippene for å ha sikre løfteoperasjoner.
Tennkilder
Gassturbiner og andre forbrenningsmaskiner utgjør en viktig tennkilde på innretningene. Gass på avveie kan bli sugd inn gjennom maskineriets luftinntak å forårsake en antenning, eller gass kan antennes dersom den kommer i kontakt med varme overflater på maskineriet. Antenning av større gasskyer kan i verste
fall medføre storulykker med tap av liv, skade på ytre miljø og tap av økonomiske verdier.
Det er derfor av klar betydning for risiko på innretningene at turbiner fjernes. Omfanget av forbedringen er langt på vei avhengig av antall turbiner, men som en typisk verdi kan en anslå at om lag 10 prosent av risiko knyttet til brann og eksplosjon kan fjernes. Dette forutsetter helelektrifisering, mens delelektrifisering vil gi en noe mindre reduksjon.
Gasslekkasjer
Fjerning av gassturbiner bør normalt kunne bidra til reduksjon i antall gasslekkasjer. Gassturbindrift introduserer en rekke mulige lekkasje kilder og i tillegg krever gassturbiner mye vedlike hold. Vedlikeholdsaktivitetene representerer en betydelig risiko for mulige lekkasjer.
Når turbiner fjernes (eller preserveres) på innretningene innebærer det at en ikke trenger brenngassystemer, som derfor kan kobles fra.
Brenngass
Systemene for brenngass på innretningene er rørsystemer med begrenset, men fortsatt betydelig overtrykk, som kan gi en sky av gass og mulig eksplosjon som resultat fra en lekkasje. Spesielt for brenngass er at rørføringen med begrenset dimensjon ofte er relativt sårbart med hensyn til mekaniske påkjenninger. De er derfor mer utsatte for vibrasjoner og utmatting enn andre hydrokarbonførende rør.
Samlet sett er antall gasslekkasjer med lekkasjerate i et område der en regner med potensial for storulykke nå ned imellom 6 og 10 per år samlet for alle innretninger på norsk sokkel. Det er derfor ikke statistisk grunnlag til å drøfte gasslekkasjer fra brenngass.
Det har vært få store lekkasjer av brenngass (lekkasjerate > 0.1 kg/s) de senere år, men mindre lekkasjer oppstår med større frekvens. Anslagsvis kan en anta at årlig frekvens av betydelige gasslekkasjer vil reduseres noe når brenngassystemene kobles fra.
Dette forutsetter helelektrifisering, mens delelektrifisering vil gi mindre reduksjon. Dersom en vurderer alle gasslekkasjer uavhengig av størrelse kan en anslagsvis regne med en reduksjon i størrelsesorden 5 prosent.
Eksplosjon og brann i elektrisk utstyr
I kraft-fra-land-systemer opptrer AC-spenninger i området 70 kV og høyere. Transformatorer med viklingsspenninger i dette området er oljefylte.
Oljefylte transformatorer er normalt vurdert å være svært driftssikre, men i forbindelse med interne feil hender det at disse har eksplodert eller fått lekkasjer som har ført til brann. Det er viktig å gjøre grundige vurderinger av brann- og eksplosjonsfare ved plassering av denne typen transformatorer på innretninger.
Transformatorene som inngår i kraftfra-land-systemer blir typisk brannsikret ved at man har dreneringsanlegg for oljen (som fjerner noe av det brennbare materialet, men ikke alt) og fastmontert vanntåkeanlegg. Det finnes utstyr for hurtig trykkavlastning av transformatorer for å forhindre eksplosjon. Denne type sikkerhetsutstyr er så langt ikke benyttet på innretninger på norsk sokkel.
Leveringspålitelighet
For å sikre god leveringspålitelighet for strøm til petroleumsinnretningene er det viktig at feil i kraftforsyningssystemet repareres raskt. Både sjøkabler og transformatorer har lav feilfrekvens, men lange reparasjonstider utgjør en risiko for leveringspåliteligheten i et kraft fra land system. Transformatorer er tunge og krever løftefartøy i noen tilfeller.
I tillegg er det lang leveringstid fra leverandør der produksjonstiden er flere måneder. Feil i sjøkabler krever fartøy som er utstyrt for å kunne kappe, hente opp, skjøte og reparere samt legge ned kabel. For innretninger som har kraft fra land er det vanlig å ha reservetransformator(er) og reservelengde(r) av kabler liggende på lager.
Fjerning
Fjerning/ decommissioning av innretninger med ekstern kraftforsyning vil sannsynligvis bli enklere enn det ville vært dersom de hadde hatt egen kraftstasjon om bord. Dette fordi det sannsynligvis vil være mulig å ha strømforsyning tilgjengelig uten bruk av midlertidige generatorer helt frem til plattformen skal fjernes. Det er usikkert om sjøkablene som ligger mellom land og innretningene må fjernes eller om de kan etterlates.
Valg av disponeringsalternativ må avgjøres i hvert enkelt tilfelle på bakgrunn av en bred vurdering der kostnader ses i forhold til konsekvensene for miljøet, fiskeriene og andre brukere av havet, og hensyn tas til blant annet internasjonale vedtak og retningslinjer.
Arbeidsmiljø
Innretninger til havs er preget av stor tetthet av tungt roterende utstyr som er kilder til støy og vibrasjoner. Gassturbiner er således en viktig støy og vibrasjonskilde og bidrar til støyeksponering for prosessoperatører og vedlikeholdspersonell. Til tross for at det gjennomgående er etablert god praksis for bruk av hørselvern rapporteres det om relativt mange støyskader.
Fjerning av gassturbiner vil derfor kunne være en bidragsyter til å redusere risiko for varige skader. Det forutsettes at nytt elektrisk utstyr som erstatter mekanisk roterende utstyr kan utformes slik at det er begrenset støy og vibrasjoner fra utstyret.
Det er et potensial for elektromagnetisk stråling i nærområdet rundt utstyr for omforming og distribusjon av høyspenning, men det er usikkert hva denne type stråling representerer av risiko for skade eller sykdom.
Det forutsettes at alt slikt utstyr kan beskyttes i nødvendig grad, slik at strålingsfaren til nærområdet kan elimineres eller reduseres sterkt. Elsikkerheten ivaretas ved at kun autorisert personell vil ha adgang til utstyret under drift og ved eventuelt arbeid på slikt utstyr vil det normalt måtte stenges ned.
Forholdsregler i forhold til elektromagnetisk stråling fra utstyr for omforming på eksisterende og nye innretninger er vurdert detaljert i andre prosjekter. Det har ikke vært konkludert med at slik stråling skaper utfordringer som ikke kan løses.
Det har de siste årene vært fokus på eksponering for oljedamp og mulige dekomponeringsprodukter fra turbinoljer når disse kommer i kontakt med varme overflater. Det er usikkerhet om helserisiko knyttet til dette, men det er et potensielt problem som elimineres ved bruk av kraft fra land.
Ved visse uheldige vindretninger vil det på mange innretninger være et problem at en trekker luft som er forurenset med eksos inn i ventilasjonssystemer. Dette kan i enkelte tilfeller være til stor sjenanse for personell og det kan i verste tilfeller innebære en helserisiko.
Den største bidragsyteren til slike eksosutslipp på faste innretninger er gassturbinene. Når gassturbiner fjernes, kan en derfor også oppnå bedre luftkvalitet på en del innretninger. Kraft fra land kan medføre at behovet for bruk av faste og midlertidige dieselgeneratorer reduseres, da kan en også oppnå reduksjon av dieseleksos.
Det er forskjell i eksponering for helseskadelige kjemi kalier for en innretning med egen kraftstasjon om bord sammenlignet med en innretning med ekstern kraftforsyning. Dette kommer først og fremst fra håndtering av rensemidler og smøremidler til turbiner, dieselmotorer og generatorer.
Vurdert under ett vil elektrifisering medføre et forbedret arbeidsmiljø med redusert risiko for skade og sykdom.