Определение возможных сценариев возникновения, развития и локализации аварий и инцидентов на опасных производственных объектах морского нефтегазового комплекса

На современном этапе развития, добыча углеводородов на морском шельфе является приоритетной задачей для развития нефтегазового комплекса Российской Федерации. При разработке морских нефтегазовых месторождений особую роль играет риск ориентированный подход направленный на комплексный анализ сценариев развития аварий и инцидентов на объектах нефтегазодобычи их предотвращения и ликвидации. Любой сценарий начинается с инициирующего события (утечки различной интенсивности/отказа оборудования и др.), которое может возникнуть с некоторой частотой.

Анализ аварий и инцидентов, произошедших на опасных производственных объектах (ОПО) морского нефтегазового комплекса, позволяет отметить некоторые общие закономерности их возникновения и развития.

Причинами аварийности на нефтегазодобывающих платформах являются:

• неконтролируемый выброс нефти и/или газа из скважин;
• нарушение целостности несущих (или опорных) конструкций, а также отказы (или неполадки) оборудования;
• ошибки персонала;
• внешние воздействия техногенного характера (столкновение с морскими судами, падение вертолета, диверсии);
• нерасчетные природные воздействия.

В процессе эксплуатации морских стационарных платформ возможно возникновение следующих чрезвычайных ситуаций [2]:

• пожары и взрывы в результате утечек;
• фонтанирование скважин;
• столкновение судна с платформой;
• пожар в машинных помещениях;
• пожар в жилом комплексе;
• падение грузов при грузовых операциях;
• падение вертолета;
  

Анализ возможных причин возникновения аварий и инцидентов позволил выявить следующие возможные сценарии развития аварийных ситуаций на морских стационарных и самоподъёмных платформах:

1. Выброс из оборудования без воспламенения

Типовой сценарий С1:

Выброс из скважины (оборудования) нефти (попутного газа) → попадание нефти в помещения морского стационарного или самоподьемного комплекса (загазованность помещений) и/или попадание нефти в море, загрязнение окружающей среды.

2. Пожар - неконтролируемое горение, причиняющее материальный ущерб, вред жизни и здоровью людей, интересам общества и государства, размер зоны которого ограничен площадью пролива.

Типовой сценарий С2, приводящий к пожару пролива:

Разгерметизация оборудования с легковоспламеняющимися жидкостями (ЛВЖ), горючими жидкостями (ГЖ) → поступление жидкой фазы в окружающую среду → образование пролива → наличие источника воспламенения → пожар пролива, воздействие теплового излучения на людей, соседние здания и сооружения.

3. Взрыв - быстрое химическое превращение среды, сопровождающееся выделением энергии и образованием сжатых газов.

Типовой сценарий С3, приводящий к взрыву паровой фазы, при выбросе горючих веществ:

Разгерметизация оборудования с ЛВЖ, горючими газами (ГГ) → (образование пролива → испарение с поверхности пролива) образование облака топливо-воздушной смеси (ТВС) → появление источника воспламенения → взрыв ТВС, воздействие ударной волны на людей, соседние здания и сооружения.

4. Факельное горение – образование горящей струи в условиях мгновенного воспламенения утечки сжатых горючих газов, паровой и жидкой фазы ЛВЖ.

Типовой сценарий С4, приводящий к факельному горению:

Частичная разгерметизация оборудования с ГГ → истечения продукта из отверстия под давлением → мгновенное воспламенение → факельное горение струи, воздействие теплового излучения на людей, соседние здания и сооружения.

5. Пожар-вспышка - сгорание облака предварительно перемешанной газопаровоздушной смеси без возникновения волн давления, опасных для людей и окружающих объектов.

Типовой сценарий С5, приводящий к пожару-вспышке

Разгерметизация оборудования с ЛВЖ, ГГ → образование пролива → испарение с поверхности пролива (образование облака ТВС) → появление источника воспламенения → пожар-вспышка, воздействие теплового излучения на людей, соседние здания и сооружения.

6. Разрушение платформы.

Типовой сценарий С6:

Столкновение с судном (землетрясение, неблагоприятные метеорологические факторы и т.д.) → разрушение конструкций/опрокидывание платформы, возможное образование пожаров, выброс нефти → поражение персонала, загрязнение морской среды нефтью.

7. Фонтанирование скважины – образование горящего фонтана в условиях мгновенного воспламенения утечки сжатых горючих газов, паровой и жидкой фазы ЛВЖ.

Типовой сценарий С7, приводящий к фонтанированию скважины:

Разгерметизация запорного оборудования скважины или грифонообразование → истечение пластового продукта из отверстия скважины под давлением → воспламенение аварийного фонтана разрядами статического электричества → пожар газонефтяного фонтана, воздействие теплового излучения на людей, соседние здания и сооружения.

8. Падение вертолета.

Типовой сценарий С8:

Падение вертолета при взлете (посадке) на взлетную площадку ПЖМ-1 → разрушение конструкций/оборудования, возможное образование пожаров в случае возгорания керосина → поражение персонала.