Produksjonsskip
Produksjonsskip er skip utrustet for petroleumsproduksjon.[1] En type produksjonsskip er Floating Production, Storage and Offloading (FPSO), en flytende oljeplattform som brukes i petroleumsvirksomhet til havs for å prosessere, lagre og utskipe petroleum ved produksjon av olje eller kondensat.
Som regel har FPSO-er form som et tankskip, men også bøyer som sevanplattformer og sparbøyer regnes som FPSOer.
De er utstyrt med ankere slik at skipet kan holde seg rett over brønnene. Skipsformede FPSOer har også og maskineri og propeller som bidrar til å holde baugen i retning mot bølgene
Oljen eller kondensatet blir produsert og lagret i tanker på FPSOen. Derfra blir det regelmessig losset til oljetankere via offshore lastesystemer eller rørledning.
Norske FPSOer
rediger
FPSOer har vært brukt på norsk sokkel siden 1986 da Petrojarl 1 ble tatt i bruk for første gang. FPSOer som er eller har vært på norsk sokkel er:
- Petrojarl Varg på Vargfeltet i Nordsjøen
- Petrojarl Knarr på Knarrfeltet i Nordsjøen
- Petrojarl 1 på Trollfeltet og Glitnefeltet i Nordsjøen
- Alvheim i Nordsjøen
- Norne i Norskehavet
- Balder i Nordsjøen
- Jotun på Balderfeltet
- Åsgard A i Norskehavet
- Skarv i Norskehavet
- Goliat med en sevanplattform i Norskehavet
- Aasta Hansteen med en sparbøye i Norskehavet
- Johan Castberg på Johan Castberg-feltet
Feltsentra
redigerMed FPSOer følger ofte en omfattende havbunnsutbygging med bunnrammer som er knyttet opp til produksjonsskipet. Havbunnsutbyggingen består ofte av bunnrammer og enkeltstående satellitter, samt rørledninger og kontrollkabler som knyttes opp til produksjonsskipet via fleksible stigerør. Stabilisert olje lagres på produksjonsskipet for deretter å lastes over til skytteltankere for direkte transport til markedet.
Elektrisk kraft genereres normalt lokalt på FPSOen ved hjelp av gassturbiner. Gassinjeksjonskompressorer blir gjerne drevet av en egne gassturbiner. Tilknytning og produksjon av fremtidige funn ii området rundt, legges til rette for ved å utnytte ledig kapasitet og fleksibilitet. Det er også i noen tilfeller tilrettelagt for eksport av gass.
Det er en 500 meter radius forbudssone mot fiske med bunnredskap og tråling og oppankring rundt bunnrammer. Tilsvarende er det 500 meters sone for FPSOen, men på grunn av horisontalbevegelsene av FPSOen har grensen i en del tilfeller blitt satt til 800 meter.
Driftserfaringer
rediger
Det har vært en rekke skader og hendelser, som inkluderer sprekker, bulker, korrosjon, turrethendelser, grønn sjø, retningssystemer, stabilitet, ballasting, kollisjoner og hendelser knyttet til avlastningssystemene.
Kompetanse
redigerDet ble i starten vurdert i næringen at det ikke var nødvendig med samme kompetanse på FPSOer som på seilende tankskip, siden de lå i ro. Erfaring viste at det ikke var tilfelle. Fra 2002 skjerpet Oljedirektoratet kravene, og de ble tilsvarende det en har på tankskip. Sentral kontrollromsoperatører som opererer maritime systemer, skal oppfylle kravene knyttet til sertifikater for kontrollromsoperatører i samsvar med Sjøfartsdirektoratets regelverk. Den som er ansvarlig for stabilitet om bord skal ha maritim kompetanse som tilsvarer offshore installasjonssjef i Sjøfartsdirektoratets regelverk. Og videre den som er ansvarlig for DP-operasjoner på FPSOer, skal ha kompetanse i samsvar med Sjøfartsdirektoratets regelverk.
Sprekker
redigerDen største andelen uønskede tilstander er knyttet til sprekker. De fleste sprekkene er i ballasttanker i form av langsgående sideskallavstivere som er koblet til tverrgående rammer og skott, og i sveisen mellom sideskallet og langsgående sider. Det samme gjelder også for sprekker rapportert i baugområdet. Det er også rapportert mange sprekker i tomrom i for- og akterskipet, som for cofferdams, maskinrom og pumperom. Mange av sprekkene er plassert i hjørnet av døråpninger og er vanligvis forårsaket av en for liten radius i hjørnene på utskjæringer og ofte i kombinasjon med et redusert effektivt skjærareal i skottet til skrogbjelken. Det er rapportert om få sprekker i hoveddekket, i lasteområdet og skottene mellom last og ballasttanker. Imidlertid er det rapportert om sprekker i knuckle-linjene til det indre langsgående skottet.[2]
De fleste sprekkene har en lengde mellom 25 og 500 mm. Det er også flere sprekker med en lengde på mer enn 500 mm. De er i hoveddekket, vannballasttanker, mellom vannballasttanker og lastetanker, baugen og void-rom. De fleste sprekkene er forårsaket av utmatting, men også designfeil eller en kombinasjon av designfeil og fabrikasjon.[3]
Knekking av platefelt og stivere
redigerBulker og deformasjoner i skipsskrog er vanligvis forårsaket av bølgeslag eller kollisjoner.
Noen få bulker og lokal knekking av stivere er kommet i baugområdet på de norske FPSOene. På britisk sokkel fikk Schiehallion FPSO skader i baugen i november 1998. I ettertid er det gjort modellforsøk og analyser som har forbedret evnen til å forutsi slike tilfeller.[4]
Grønn sjø
redigerFlere FPSOer er skadet av grønn sjø. Hendelser med grønn sjø forårsaket lokale skader på fire norske produksjonsskip i perioden 1998-2001.[5] De ble utsatt for grønn sjø i baugområdet, midtskip, i akterskipets område eller en kombinasjon av disse. Det er gjort tiltak alle disse FPSO-ene ved hjelp av lokal beskyttelse av utsatt utstyr, forsterkinger, montering av bølgebrytende vegger mellom tank- og prosessdekk, justering av stamping og hiv og begrensninger i mannskapets tilgang til grønn-sjø-soner. Etter hendelsene ble det gjennomført flere modelltester, forbedring i beregningsprosedyrer og dataprogrammer, videre ble standarder og retningslinjer oppdatert. Slike modelltester er siden utført for alle nye FPSO-er. Erfaringen har imidlertid vist at praktisk kunnskap bør brukes i tillegg til modellprøvene og resultatene bør inkluderes riktig i de operasjonelle prosedyrene.[6]
Fra 2002 til 2015 var det ingen kjente hendelser med grønn sjø som ga skader. Fra 2016 til 2019 var det igjen flere hendelser.[7]
Kollisjoner med tankskip og forsyningsskip
rediger
FPSOer er robuste mot kollisjoner.
Det har vært en rekke kollisjoner mellom FPSOer og shuttletankere i Norge og på britisk sokkel. I Norge kolliderte en skytteltanker med en FPSO med en kollisjonsenergi på 31 MJ i 2000, og i 2006 kolliderte et annen tanker med en kollisjonsenergi på omtrent 61 MJ. Til tross for de høye kollisjonsenergiene, var skadene på produksjonsenhetene i begge tilfeller moderate. Det har også vært en rekke nesten-kollisjoner.[8]
Det har også vært en del kollisjoner mellom flytende produksjonsenheter og forsyningsskip. Alle kollisjonene var med mindre fartøyer og i moderat hastighet. Ingen av hendelsene forårsaket skade av betydning på produksjonsenheten.
Retningskontroll
redigerRetningskontroll er av avgjørende for FPSO og FSO i høye bølger, da de er dimensjonert for å ha baugen mot det dominerende været. De er avhengige av thrustere (maskineri med propeller) for å opprettholde retningen.
Det har i Norge vært flere hendelser med manglende retningskontroll, og mange hendelser knyttet til strømbrudd.[9]
Forankring
rediger
Generelt har forankringen fungert bra i Norge, men noen linebrudd er observert i kjetting og i ståltau. Flere kjettinger er erstattet og flere kjettinger har blitt observert å ha pitting korrosjon, sannsynligvis forårsaket av sulfat redusere bakterier.[10]
På britisk sokkel har en fått totalt sammenbrudd av ankersystemene på to FPSOer: systems. 4. februar 2011 på Gryphon Alpha FPSO og 10. desember 2011 på Petrojarl Banff FPSO. Hendelsene medførte omfattende skader på FPSOene og på undervannsutstyr.[11]
Stabilitet og ballastering
redigerI noen få tilfeller har en fått utilsiktet vannfylling av rom i FPSOer. I det verste tilfellet fikk en negativ stabilitet.[12]
På FPSOen Petrobras P-34 var det en nesten-ulykke utenfor Brasil 13.10.2002. Den oppstod på grunn av en elektrisk feil, som videre førte til feil på last- og ballastsystemet. Innretningen var nær kantring før pumpeoperasjoner klarte å rette den opp igjen.[13]
Referanser
rediger- ^ (no) «Produksjonsskip» i Store norske leksikon
- ^ Marita Halsne, Narve Oma, Gerhard Ersdal, Arne Kvitrud, Roger L. Leonhardsen, Morten Langøy, Terje Andersen, and Lars G. Bjørheim: In service experiences with ship-shaped floating production units, OMAE, 2020.
- ^ Marita Halsne, Narve Oma, Gerhard Ersdal, Arne Kvitrud, Roger L. Leonhardsen, Morten Langøy, Terje Andersen, and Lars G. Bjørheim: In service experiences with ship-shaped floating production units, OMAE, 2020.
- ^ Gorf, P., Barltrop, N., Okan, B., Hodgson, T., & Rainey, R. (2001). FPSO bow damage in steep waves. In Rogue Waves 2000: Proceedings of a Workshop, Organized by Ifremer and Held in Brest, France, 29-30 November 2000, Within the Brest SeaTechWeek 2000 (Vol. 32, p. 37). Editions Quae.
- ^ Leonhardsen, Roger L., Gerhard Ersdal, and Arne Kvitrud. Experience and Risk Assessment of FPSOs in Use on the Norwegian Continental Shelf, Descriptions of Events. The Eleventh International Offshore and Polar Engineering Conference. International Society of Offshore and Polar Engineers, 2001 og Ersdal, Gerhard, and Arne Kvitrud. Green water on Norwegian production ships. The Tenth International Offshore and Polar Engineering Conference. International Society of Offshore and Polar Engineers, 2000.
- ^ Marita Halsne, Narve Oma, Gerhard Ersdal, Arne Kvitrud, Roger L. Leonhardsen, Morten Langøy, Terje Andersen, and Lars G. Bjørheim: In service experiences with ship-shaped floating production units, OMAE, 2020.
- ^ Marita Halsne, Narve Oma, Gerhard Ersdal, Arne Kvitrud, Roger L. Leonhardsen, Morten Langøy, Terje Andersen, and Lars G. Bjørheim: In service experiences with ship-shaped floating production units, OMAE, 2020.
- ^ Kvitrud, Arne, Harald Kleppestø and Odd Rune Skilbrei. Position incidents during offshore loading with shuttle tankers on the Norwegian Continental shelf 2000-2011. The Twenty-second International Offshore and Polar Engineering Conference. International Society of Offshore and Polar Engineers, 2012.
- ^ Marita Halsne, Narve Oma, Gerhard Ersdal, Arne Kvitrud, Roger L. Leonhardsen, Morten Langøy, Terje Andersen, and Lars G. Bjørheim: In service experiences with ship-shaped floating production units, OMAE, 2020.
- ^ Gabrielsen, Ø., Larsen, K., Dalane, O., Lie, H. B., and Reinholdtsen, S. A. Mean Load Impact on Mooring Chain Fatigue Capacity: Lessons Learned from Full Scale Fatigue Testing of Used Chains. OMAE, Glasgow, 2019.
- ^ Martin G Brown: FPS MOORING SYSTEMS – TRIALS & TRIBULATIONS, Tekna seminar, Trondheim, 2013.
- ^ Marita Halsne, Narve Oma, Gerhard Ersdal, Arne Kvitrud, Roger L. Leonhardsen, Morten Langøy, Terje Andersen, and Lars G. Bjørheim: In service experiences with ship-shaped floating production units, OMAE, 2020.
- ^ Liv R. Nilsen: Marine systemer i risikoanalyser for flyttbare innretninger, Hovedoppgave, Universitetet i Stavanger, 2005.
Litteratur
rediger- Yoshihide Shimamura,: "FPSO/FSO: State of the art." Journal of marine science and technology 7.2 (2002), side 59-70.