hendelse på fpso alvheim, januar 2009

Hendelse på FPSO Alvheim,januar 2009

TEKNA Prosessikkerhet

Alvheim FPSO

Topside:-2 trinns separasjonstog-2 rekompresjonstog-2 eksporttog-TEG tørketårn -140 000BPD olje-2 MSm3/d gass

Hva gikk galt?

Overfylling av fakkeldunk fra kjøler (sjøvann)

– Med påfølgende unormal fakkling

– og ”fallende” flammer fra fakkeltårn

Fakkeldunk beskyttet i henhold til normal designpraksis

Hvorfor gikk det galt?

Systemoversikt

PST0147

PST0381

PT0306

PT0106

LST0132

LST0133

LT0135

PST0151

PST0152

LT0158

HP FlareKO Drum

Compressor SuctionCooler (typical)

Sea Water Lift Pump (cooling)

Dehydration InletCooler

Flare Header

To Closed Drain

Low Point Level

Gas OutGas In

Distribution

Burst Discs

Thermal Relief

Sea Water Return

Sea Water Return Flare Meter

Filter

ShellPress

Systemer involvert i hendelsen

Sprengblekk ryker ved 18barg

Sprengblekk ryker ved 4barg

Trykktransmitter for deteksjon av sprengblekk aktivering som følge av overtrykking

Vann/gass strømmer til fakkel

Segment mellom disker er normalt fullt med luft 0barg, ved sprengblekk aktivering vil sjøvann/gass strømme til fakkel.

Kjøler overtrykks beskyttelse

Designtrykk kjøler 18barg

Designtrykk fakkel 14barg

Trykkavlastnnigslinjer fra topside

Til fakkeltårn for brenning

Nivåtransmitter initierer PSD3, settpunkt 42,1%

Nivåtransmitter initierer ESD2, settpunkt 91,7% (2,8m)

Nivåtransmitter for nivåkontroll

Fakkeldunk beskyttelse

15m x 4m

Hendelsesforløp

PST0147

PST0381

PT0306

PT0106

LST0132

LST0133

LT0135

PST0151

PST0152

LT0158

HP FlareKO Drum

Flare Header

To Closed Drain

Low Point Level

Gas OutGas In

Distribution

Burst Discs

Thermal Relief

Sea Water Return

Filter

ShellPress

16.01.09

20:33:42

Feilaktig PSD3

Under normal produksjon 16. januar

PST0147

PST0381

PT0306

PT0106

LST0132

LST0133

LT0135

PST0151

PST0152

LT0158

HP FlareKO Drum

Flare Header

To Closed Drain

Low Point Level

Gas OutGas In

Distribution

Burst Discs

Thermal Relief

Sea Water Return

Filter

ShellPress

16.01.09

Kjølere isoleres

PST0147

PST0381

PT0306

PT0106

LST0132

LST0133

LT0135

PST0151

PST0152

LT0158

HP FlareKO Drum

Flare Header

To Closed Drain

Low Point Level

Gas OutGas In

Distribution

Burst Discs

Thermal Relief

Sea Water Return

Filter

ShellPress

16.01.09

Kjølere isoleres

Utløpsventiler stenger 5s senere for å unngå:•Innestengt trykk•Vannhammer

PT0306

PST0147

PST0381

PT0106

LST0132

LST0133

LT0135

PST0151

PST0152

LT0158

HP FlareKO Drum

Flare Header

To Closed Drain

Low Point Level

Gas OutGas In

Distribution

Burst Discs

Thermal Relief

Sea Water Return

Filter

ShellPress

16.01.09

20:33 Alarm aktiveres,høyt trykk i kjøler

Operatør legger ikke merke til alarm:•Mangelfull alarm filtrering/gruppering, flere hundre alarmer aktiveres ved PSD3•mangelfull alarm tekst, lite beskrivende

PST0147

PST0381

PT0306

PT0106

LST0132

LST0133

LT0135

PST0151

PST0152

LT0158

HP FlareKO Drum

Flare Header

To Closed Drain

Low Point Level

Gas OutGas In

Distribution

Burst Discs

Thermal Relief

Sea Water Return

Filter

ShellPress

16.01.09

20:33Termisk utvidelse med påfølgende aktivering

av sprengblekk

Termisk trykkavlastning underdimensjonert,

og lite pålitelige

Kjøler innløpsventil stenger

Kjøler utløpsventil stenger

Varmeoverføring til kjølevann med påfølgende termisk ekspansjon og trykkoppbygning

Sprengblekk ryker

PST0147

PST0381

PT0306

PT0106

LST0132

LST0133

LT0135

PST0151

PST0152

LT0158

HP FlareKO Drum

Flare Header

To Closed Drain

Low Point Level

Gas OutGas In

Distribution

Burst Discs

Thermal Relief

Sea Water Return

Filter

ShellPress

16.01.09

Ingen ESD 2 blir aktivert

Hvorfor ingen deteksjon?

After 530ms a 4 barg input pressure would give an output value of 2,15barg

What if pressure pulse only last for up to 100ms?

Input signal;Pressure in pipe

Output signal;4-20ma

• Designsvakheter: Scantime for transmitter spesifisert på SCD til 100ms Installert trykktransmitter har en responstid på 530ms Trip node satt til 1s scantime

• Deteksjonsloop ikke rask nok til å detektere trykkpuls som følge av termisk ekpansjon

PST0147

PST0381

PT0306

PT0106

LST0132

LST0133

LT0135

PST0151

PST0152

LT0158

HP FlareKO Drum

Flare Header

To Closed Drain

Low Point Level

Gas OutGas In

Distribution

Burst Discs

Thermal Relief

Sea Water Return

Filter

ShellPress

16.01.09

Prosessen tilbakestilles og normaliseres

PSD nivåtransmitter Inhibiteres

Problemer med nivåstransmittere (Radar):•Mange feilaktige aktiveringer•Operatør stoler ikke alltid på nivåvisning• type nivåmåler ikke lenger anbefalt

16.01.09

PST0147

PST0381

PT0306

PT0106

LST0132

LST0133

LT0135

PST0151

PST0152

LT0158

HP FlareKO Drum

Flare Header

To Closed Drain

Low Point Level

Gas OutGas In

Distribution

Burst Discs

Thermal Relief

Sea Water Return

Filter

ShellPress

Prosessen tilbakestilles og normaliseres

Isoleringsventiler åpnes

PST0147

PST0381

PT0306

PT0106

LST0132

LST0133

LT0135

PST0151

PST0152

LT0158

HP FlareKO Drum

Flare Header

To Closed Drain

Low Point Level

Gas OutGas In

Distribution

Burst Discs

Thermal Relief

Sea Water Return

Filter

ShellPress

Fakkel fylles med vann~500m3/h

16.01.09

PST0147

PST0381

PT0306

PT0106

LST0132

LST0133

LT0135

PST0151

PST0152

LT0158

HP FlareKO Drum

Flare Header

To Closed Drain

Low Point Level

Gas OutGas In

Distribution

Burst Discs

Thermal Relief

Sea Water Return

Filter

ShellPress

PSD nivå (42%) nås,men ingen aksjon da transmitter er

inhibitert

16.01.09

PST0147

PST0381

PT0306

PT0106

LST0132

LST0133

LT0135

PST0151

PST0152

LT0158

HP FlareKO Drum

Flare Header

To Closed Drain

Low Point Level

Gas OutGas In

Distribution

Burst Discs

Thermal Relief

Sea Water Return

Filter

ShellPress

Alarm høy ved 85%

16.01.09

PST0147

PST0381

PT0306

PT0106

LST0132

LST0133

LT0135

PST0151

PST0152

LT0158

HP FlareKO Drum

Flare Header

To Closed Drain

Low Point Level

Gas OutGas In

Distribution

Burst Discs

Thermal Relief

Sea Water Return

Filter

ShellPress

Noen ventiler lukkes manuelt

16.01.09

Operatør vet ikke hvilken kjøler som evt. strømmer til fakkel, da ingen sprenblekk aktiveringer har gitt alarm/nedstenging.

PST0147

PST0381

PT0306

PT0106

LST0132

LST0133

LT0135

PST0151

PST0152

LT0158

HP FlareKO Drum

Flare Header

To Closed Drain

Low Point Level

Gas OutGas In

Distribution

Burst Discs

Thermal Relief

Sea Water Return

Filter

ShellPress

ESD2 aktiveres og lukker resterende ventiler

Fylling av fakkeldunk opphører

16.01.09

PST0147

PST0381

PT0306

PT0106

LST0132

LST0133

LT0135

PST0151

PST0152

LT0158

HP FlareKO Drum

Flare Header

To Closed Drain

Low Point Level

Gas OutGas In

Distribution

Burst Discs

Thermal Relief

Sea Water Return

Filter

ShellPress

Trykkavlastning av topside initieres som følge av ESD2

16.01.09

PST0147

PST0381

PT0306

PT0106

LST0132

LST0133

LT0135

PST0151

PST0152

LT0158

HP FlareKO Drum

Flare Header

To Closed Drain

Low Point Level

Gas OutGas In

Distribution

Burst Discs

Thermal Relief

Sea Water Return

Filter

ShellPress

Operatør inhibiterer ESD nivåtransmitter og

”tvinger” noen ventiler åpne

16.01.09

Ved å inhibitere ESD transmitter får operatør mulighet til å drenere fakkeldunk, samtidig frigjøres andre ventiler for operasjon

Onshore har bedt om å la kjølerne ”puste” ved stans; utløpsventiler ønskes åpnet for å unngå termisk ekspansjon

PST0147

PST0381

PT0306

PT0106

LST0132

LST0133

LT0135

PST0151

PST0152

LT0158

HP FlareKO Drum

Flare Header

To Closed Drain

Low Point Level

Gas OutGas In

Distribution

Burst Discs

Thermal Relief

Sea Water Return

Filter

ShellPress

Fakkel fylles ytterligere med vann

16.01.09

PST0147

PST0381

PT0306

PT0106

LST0132

LST0133

LT0135

PST0151

PST0152

LT0158

HP FlareKO Drum

Flare Header

To Closed Drain

Low Point Level

Gas OutGas In

Distribution

Burst Discs

Thermal Relief

Sea Water Return

Filter

ShellPress

Trykkavlastning avbrytes manuelt

16.01.09

PST0147

PST0381

PT0306

PT0106

LST0132

LST0133

LT0135

PST0151

PST0152

LT0158

HP FlareKO Drum

Flare Header

To Closed Drain

Low Point Level

Gas OutGas In

Distribution

Burst Discs

Thermal Relief

Sea Water Return

Filter

ShellPress

Fakkel nivå går utover ESD-sensorens

måleområde

16.01.09

20:56 – 21:05

PST0147

PST0381

PT0306

PT0106

LST0132

LST0133

LT0135

PST0151

PST0152

LT0158

HP FlareKO Drum

Flare Header

To Closed Drain

Low Point Level

Gas OutGas In

Distribution

Burst Discs

Thermal Relief

Sea Water Return

Filter

ShellPress

Baktrykk medfører atsprengblekk trykksensor

aktiveres og initierer ESD2

16.01.09

21:05:08

PST0147

PST0381

PT0306

PT0106

LST0132

LST0133

LT0135

PST0151

PST0152

LT0158

HP FlareKO Drum

Flare Header

To Closed Drain

Low Point Level

Gas OutGas In

Distribution

Burst Discs

Thermal Relief

Sea Water Return

Filter

ShellPress

ESD 2 stenger bare noen ventiler da noen

ventiler er overstyrt manuelt

16.01.09

PST0147

PST0381

PT0306

PT0106

LST0132

LST0133

LT0135

PST0151

PST0152

LT0158

HP FlareKO Drum

Flare Header

To Closed Drain

Low Point Level

Gas OutGas In

Distribution

Burst Discs

Thermal Relief

Sea Water Return

Filter

ShellPress

Trykksensor inhibiteres

16.01.09

21:05:18

PST0147

PST0381

PT0306

PT0106

LST0132

LST0133

LT0135

PST0151

PST0152

LT0158

HP FlareKO Drum

Flare Header

To Closed Drain

Low Point Level

Gas OutGas In

Distribution

Burst Discs

Thermal Relief

Sea Water Return

Filter

ShellPress

sprengblekk trykksensorerpå kjøler 2 aktiveres

og initierer ESD2

16.01.09

21:07:37

PST0147

PST0381

PT0306

PT0106

LST0132

LST0133

LT0135

PST0151

PST0152

LT0158

HP FlareKO Drum

Flare Header

To Closed Drain

Low Point Level

Gas OutGas In

Distribution

Burst Discs

Thermal Relief

Sea Water Return

Filter

ShellPress

Overstyrte ventiler lukkes manuelt

Tilførsel av vann til fakkeldunk opphører

16.01.09

PST0147

PST0381

PT0306

PT0106

LST0132

LST0133

LT0135

PST0151

PST0152

LT0158

HP FlareKO Drum

Flare Header

To Closed Drain

Low Point Level

Gas OutGas In

Distribution

Burst Discs

Thermal Relief

Sea Water Return

Filter

ShellPress

ESD2 initierer trykkavlastning

Fakkeldunk er overfyllt

16.01.09

PST0147

PST0381

PT0306

PT0106

LST0132

LST0133

LT0135

PST0151

PST0152

LT0158

HP FlareKO Drum

Flare Header

To Closed Drain

Low Point Level

Gas OutGas In

Distribution

Burst Discs

Thermal Relief

Sea Water Return

Filter

ShellPress

Trykktransmittere viser 6 barg

hvilket indikerer væskemedrivning

i fakkelrør

Personell observer unormale flammer16.01.09

Maks trykk i prosessen ved andre gangs aktivering av trykkavlastning var 15barg, fakkel designtrykk

er 14,5barg.

Ved noe væske i bunn av tank er det erfart en lavere frekvens av feilaktig aktivering.

Væskenivå i fakkeldunk normalt omtrent 30% ~20m3

PST0147

PST0381

PT0306

PT0106

LST0132

LST0133

LT0135

PST0151

PST0152

LT0158

HP FlareKO Drum

Flare Header

To Closed Drain

Low Point Level

Gas OutGas In

Distribution

Burst Discs

Thermal Relief

Sea Water Return

Filter

ShellPress

• Prosessen trykkavlastes• Sjøvannpumpen stoppes• Nivå i fakkeldunk dreneres• Sprengblekk skiftes• Prosessen normaliseres

16.01.09

Hvorfor gikk det galt.........noen av grunnene

Prosess design– Mangelfullt design av termisk trykkavlastningsventil for kjøler

– Manglende indikasjon for aktivering av sprengblekk (for treg respons) med manglende ESD-aktivering som følge

– Scenario ikke tilstrekkelig behandlet i HAZOP

– Nivåinstrumentering upålitelig (mange feilaktiveringer)

– Alle tre nivåinstrumenter på fakkeldunk er av samme modell

Alarmpresentasjon i kontrollrom– Mange feilalarmer gir liten tillit til alarmsystemet

– Manglende eller dårlig alarmtekst

– Høyt antall alarmer

Inhibitering av nivå- og trykktransmittere og overstyring av isoleringsventiler– Inhibiteringer foretatt uten tilstrekkelig risiko analyser

– Lett tilgang til inhibiteringer

– Manglende etterlevelse av prosedyrer

– Manglende forståelse av risikobilde

– Sikkerhetskultur

Potensial i hendelsen

Faktisk konsekvens

Ingen skade på personell eller materiell

Unormal fakkling, overstrømning av hydrokarbon væske til fakkeltårn

Produksjonstap

Potensial

I forhold til omstendighetene ved hendelsen

Potensial for større mengde flytende hydrokarboner ut av fakkel

Potensial for eskalering på grunn av brann på dekk

Større materielle skader og langt produksjonsavbrudd

Potensial ved hendelsen

I verste fall…

Dersom trykkavlasting av anlegget med fullt produksjonstrykk skjer samtidig som flammedunken er overfylt og deler av fakkelsystemet er væskefyllt, kan lokale transiente overtrykk oppstå som er høyere enn designtrykk for fakkelsystemet

– Kan føre til hydrokarbonlekkasjer andre steder enn ved fakkelutløp

– Kan gi antennelse/eksplosjon

– Større materielle skader og langt produksjonsavbrudd

Lignende hendelse Alvheim (uken etter)

PST0147

PST0381

PT0306

PT0106

LST0132

LST0133

LT0135

PST0151

PST0152

LT0158

HP FlareKO Drum

Flare Header

To Closed Drain

Low Point Level

Gas OutGas In

Distribution

Burst Discs

Thermal Relief

Sea Water Return

Filter

ShellPress

Feilaktig PSD3

22.01.09

PST0147

PST0381

PT0306

PT0106

LST0132

LST0133

LT0135

PST0151

PST0152

LT0158

HP FlareKO Drum

Flare Header

To Closed Drain

Low Point Level

Gas OutGas In

Distribution

Burst Discs

Thermal Relief

Sea Water Return

Filter

ShellPress

PSD nivåtransmitterinhibiteres

22.01.09

PST0147

PST0381

PT0306

PT0106

LST0132

LST0133

LT0135

PST0151

PST0152

LT0158

HP FlareKO Drum

Flare Header

To Closed Drain

Low Point Level

Gas OutGas In

Distribution

Burst Discs

Thermal Relief

Sea Water Return

Filter

ShellPress

Sjøvannspumpe stopperog initierer PSD3

Strømkutt 23. januar

23.01.09

PST0147

PST0381

PT0306

PT0106

LST0132

LST0133

LT0135

PST0151

PST0152

LT0158

HP FlareKO Drum

Flare Header

To Closed Drain

Low Point Level

Gas OutGas In

Distribution

Burst Discs

Thermal Relief

Sea Water Return

Filter

ShellPress

PSD3 isolerer kjølerne23.01.09

PST0147

PST0381

PT0306

PT0106

LST0132

LST0133

LT0135

PST0151

PST0152

LT0158

HP FlareKO Drum

Flare Header

To Closed Drain

Low Point Level

Gas OutGas In

Distribution

Burst Discs

Thermal Relief

Sea Water Return

Filter

ShellPress

En kjøler deisoleresmanuelt

23.01.09

PST0147

PST0381

PT0306

PT0106

LST0132

LST0133

LT0135

PST0151

PST0152

LT0158

HP FlareKO Drum

Flare Header

To Closed Drain

Low Point Level

Gas OutGas In

Distribution

Burst Discs

Thermal Relief

Sea Water Return

Filter

ShellPress

Sjøvannspumpe startes

23.01.09

PST0147

PST0381

PT0306

PT0106

LST0132

LST0133

LT0135

PST0151

PST0152

LT0158

HP FlareKO Drum

Flare Header

To Closed Drain

Low Point Level

Gas OutGas In

Distribution

Burst Discs

Thermal Relief

Sea Water Return

Filter

ShellPress

Vannhammer slår igjennom

sprengblekk

Fakkeldunk begynner å fylles med vann

~1200m3/h

Blir ikke detektert

23.01.09

PST0147

PST0381

PT0306

PT0106

LST0132

LST0133

LT0135

PST0151

PST0152

LT0158

HP FlareKO Drum

Flare Header

To Closed Drain

Low Point Level

Gas OutGas In

Distribution

Burst Discs

Thermal Relief

Sea Water Return

Filter

ShellPress

PSD nivå nåes,men er inhibitert

23.01.09

16:53:44

PST0147

PST0381

PT0306

PT0106

LST0132

LST0133

LT0135

PST0151

PST0152

LT0158

HP FlareKO Drum

Flare Header

To Closed Drain

Low Point Level

Gas OutGas In

Distribution

Burst Discs

Thermal Relief

Sea Water Return

Filter

ShellPress

ESD nivå nåes

23.01.09

16:58:52

PST0147

PST0381

PT0306

PT0106

LST0132

LST0133

LT0135

PST0151

PST0152

LT0158

HP FlareKO Drum

Flare Header

To Closed Drain

Low Point Level

Gas OutGas In

Distribution

Burst Discs

Thermal Relief

Sea Water Return

Filter

ShellPress

ESD2 isolerer kjølerne

En av ventilene feiler i delvis åpen posisjon,

men viser stengt

23.01.09

PST0147

PST0381

PT0306

PT0106

LST0132

LST0133

LT0135

PST0151

PST0152

LT0158

HP FlareKO Drum

Flare Header

To Closed Drain

Low Point Level

Gas OutGas In

Distribution

Burst Discs

Thermal Relief

Sea Water Return

Filter

ShellPress

Nivået i fakkeldunk fortsetter å stige, men med en lavere rate

pga. delvis stengt/åpen ventil

23.01.09

PST0147

PST0381

PT0306

PT0106

LST0132

LST0133

LT0135

PST0151

PST0152

LT0158

HP FlareKO Drum

Flare Header

To Closed Drain

Low Point Level

Gas OutGas In

Distribution

Burst Discs

Thermal Relief

Sea Water Return

Filter

ShellPress

ESD2 aktiverertrykkavlastning Personell observerer

dråper fra fakkel23.01.09

PST0147

PST0381

PT0306

PT0106

LST0132

LST0133

LT0135

PST0151

PST0152

LT0158

HP FlareKO Drum

Flare Header

To Closed Drain

Low Point Level

Gas OutGas In

Distribution

Burst Discs

Thermal Relief

Sea Water Return

Filter

ShellPress

Operatør stenger manuelt pumpen,og stopper fylling av fakkeldunk

23.01.09

PST0147

PST0381

PT0306

PT0106

LST0132

LST0133

LT0135

PST0151

PST0152

LT0158

HP FlareKO Drum

Flare Header

To Closed Drain

Low Point Level

Gas OutGas In

Distribution

Burst Discs

Thermal Relief

Sea Water Return

Filter

ShellPress

Common cause failure

PST0147

PST0381

PT0306

PT0106

LST0132

LST0133

LT0135

PST0151

PST0152

LT0158

HP FlareKO Drum

Flare Header

To Closed Drain

Low Point Level

Gas OutGas In

Distribution

Burst Discs

Thermal Relief

Sea Water Return

Filter

ShellPress

PST0147

PST0381

PT0306

PT0106

LST0132

LST0133

LT0135

PST0151

PST0152

LT0158

HP FlareKO Drum

Flare Header

To Closed Drain

Low Point Level

Gas OutGas In

Distribution

Burst Discs

Thermal Relief

Sea Water Return

Filter

ShellPress

PST0147

PST0381

PT0306

PT0106

LST0132

LST0133

LT0135

PST0151

PST0152

LT0158

HP FlareKO Drum

Flare Header

To Closed Drain

Low Point Level

Gas OutGas In

Distribution

Burst Discs

Thermal Relief

Sea Water Return

Filter

ShellPress

Design oppfyller ikke krav til to uavhengige barrierer

Forbedringer

Ny instrumentering for deteksjon av sprengblekk aktivering (samt nedsatt settpunkt)

Oppgradering av nivåinstrumentering

– Funksjonelt forskjellige instrumenter for PSD og ESD

– SIL3 krav til ESD nivå nedstenging

ESD nivå aktivering stenger sjøvannspumper direkte

– Etablering av uavhengig sekundær barriere

Stor oppgradering av kontrollsystem; alarmfiltrering, alarmbeskrivelser, bildepresentasjon etc.

Økt fokus på kompetanseheving og bygging av sikkerhetskultur

Erfaringsoverføring

Tilsvarende hendelse allerede kjent i industrien

Hendelsene kunne ved erfaringsoverføring vært unngått

Hendelse på FPSO Alvheim i januar 2009

TEKNA Prosessikkerhet

hendelse på fpso alvheim, januar 2009

Documents

qualityplan fpso topside

flow assurance work process -...

rapportens tittel skrives her -...

ponencia fpso lpg

anÁlise de ancoragem de um fpso operando...

3 parts tie-in felter tilalvheim fpso

fpso redeployment

towage of fpso haewene brim and connect … towage of fpso...

95025952 008 fpso forum mooring reliability v1

リオ商工会産業見学会2018/03/23 · 2016 fpso...

generic fpso concept slideshow

modelo hiperheurÍstico hy x-fpso cbr sii soportado en

natÁlia flora de lima frankenstein pso na definiÇÃo...

anÁlise acoplada dos movimentos de um fpso...

analisis keandalan struktur topside module fpso … ·...

penilaian risiko kebakaran pada fpso (floating production

fpso presentation

trabalho tcc fpso 3.pdf

abb offshore · pdf fileoffshore / fpso project abb offshore...

giai phap thi cong neo giu fpso