Пожарная безопасность морских стационарных нефтегазодобывающих платформ

• Автор: Мордвинова, Анна Витальевна
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 207 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

1 Состояние проблемы обеспечения пожарной безопасности морских

стационарных нефтегазодобывающих платформ

1.1 Краткий исторический обзор морской нефтегазодобычи

1.2 Типы и конструктивные особенности морских стационарных нефтегазодо-

бывающих платформ, в том числе применяемых на континентальном шельфе РФ

1.3 Краткий обзор аварий с пожарами и взрывами на морских стационарных

нефтегазодобывающих платформах

1.4 Специфика пожарной опасности морских стационарных нефтегазодобывающих платформ

1.5 Анализ требований международных и отечественных нормативных доку-
ментов, регламентирующих пожарную безопасность морских стационарных нефтегазодобывающих платформ
1.6 Выбор направления исследований
2 Количественная оценка пожарного риска для типовой морской стационарной нефтегазодобывающей платформы
2.1 Особенности оценки пожарного риска для морской стационарной нефтегазодобывающей платформы и примененная методология
2.2 Критерии допустимого пожарного риска для морских платформ
2.3 Краткое описание рассматриваемой типовой платформы, результаты расчетов и их обсуждение
3 Методы и способы обеспечения пожарной безопасности морской стационарной нефтегазодобывающей платформы
3.1 Методология разработки и применения барьеров пожарной безопасности
3.2 Примеры применения барьеров пожарной безопасности при разработке мероприятий по обеспечению пожарной безопасности
3.3 Особенности обеспечения процесса эвакуации на морских платформах.
Временные убежища
4 Основные требования пожарной безопасности к морским стационарным нефтегазодобывающим платформам
Заключение
Список литературы
Приложение А. Акты внедрения

I Е II
II >1 I* I II I I I I * ! I ■ II :к I ш ■( I II п I ПИ !■!(■ ! ПШШ

ВВЕДЕНИЕ
Добыча углеводородного энергетического сырья, в настоящее время, является одним из наиболее значимым факторов, влияющих на мировую экономику. Проведение интенсивных разведывательных и научно-исследовательских работ, направленных на поиск и освоение новых месторождений, в том числе морских запасов энергоресурсов, расположенных на континентальном шельфе, является перспективным направлением в развитии нефтегазодобычи.
Шельф (в пер. с англ. shelf — полка, мель) (материковая отмель) - выровненная часть подводной окраины материков, прилегающая к берегам суши и характеризующаяся общим с ней геологическим строением [1]. Границами шельфа являются берег моря или океана, и так называемая бровка (резкий перегиб поверхности морского дна — переход к материковому склону). Глубина над бровкой обычно составляет 100—200 метров (но в некоторых случаях может достигать 500—1500 м, например, в южной части Охотского моря или на Новозеландском шельфе). Общая площадь шельфов на планете Земля составляет около 32 миллионов км2. Предварительные исследования показали, что океанические залежи нефти и газа превосходят все ранее высказанные ожидания.
Современная морская нефтегазодобыча составляет только 25% процентов известных месторождений. Общий объем запасов нефти и газа указываются из расчета разведанных месторождений, в настоящий момент исследовано только около 2% территории континентальных шельфов.
Для освоения российского континентального шельфа в основном применяются стационарные морские нефтегазодобывающие платформы, устойчивые к ледовым нагрузкам.
Одним из наиболее важных аспектов при проведении работ по освоению месторождений континентального шельфа является обеспечение безопасности. Аварийные ситуации, возникающие на морских установках в процессе работ по бурению, добыче, подготовке и переработке добываемой продукции, а также при транспортировке нефти и газа, могут привести к большим человеческим жертвам, потере установок, огромному экономическому и тяжелейшему экологическому ущербам. При этом, наиболее частой причиной развития крупных аварий на морских установках является возникновение пожаров и взрывов.
Пожарная опасность платформ в значительной степени обусловлена такими особенностями как удаленность от берега, концентрация технологического оборудования и жилых помещений на малой площади, трудности спасения людей в случае аварии, высокая вероят-

ность каскадного развития аварии при реализации различных инициирующих событий, высокая пожаровзрывоопасность добываемых продуктов.
Высокая пожарная опасность нефтегазодобывающих платформ подтверждается крупномасштабными авариями, имевшими место при их эксплуатации. Аварии с пожарами и взрывами на морских нефтегазодобывающих платформах могут привести к катастрофическим последствиям, для ликвидации которых может потребоваться привлечение сил и средств на уровне одного или даже нескольких государств.
Проблема обеспечения пожарной безопасности морских платформ на российском континентальном шельфе усугубляется отсутствием в России комплексного нормативного документа, регламентирующего требования пожарной безопасности к морским нефтегазодобывающим платформам. При этом достаточность мероприятий по обеспечению пожарной безопасности, регламентированных зарубежными стандартами (например, ISO 13702:1999, ISO 10418:2003, NORSOK S-001, NORSOK С-001 и др.), применительно к условиям России также не вполне обоснована.
Все это вызывает необходимость детальной научной проработки проблемы обеспечения пожарной безопасности морских стационарных нефтегазодобывающих платформ.
Ранее в области обеспечения пожарной безопасности морских нефтегазодобывающих платформ проводились научные исследования, в том числе и в России. Здесь в первую очередь следует отметить работы P.M. Тагиева, Б.Н. Никитина, И.А. Болодьяна, В.П. Молчанова, Ю. Н. Шебеко, Д.М. Гордиенко, В.П. Некрасова, A.A. Пономарева, Н.И. Рябова, В.В. Строгонова, А.Ю. Лагозина, B.C. Сафонова, М.Н. Мансурова, М.В. Лисанова, А.Н. Черноплекова, И.В. Каплина, B.J. Paaske, L. Nesheim, О. Thomassen, L. Tronstad, A. Rajendram и других ученых разных стран, и других ученых разных стран. Ими рассматривались методологические вопросы оценки риска морских платформ, анализ существующей в мире нормативной базы, регламентирующей вопросы пожарной безопасности морских платформ и некоторые другие проблемы. Однако не проводились исследования по разработке комплекса научнообоснованных требований к мероприятиям по предотвращению пожара и противопожарной защите морских стационарных нефтегазодобывающих платформ на шельфе России. Этим и обусловлена актуальность темы диссертации.
Исходя из вышеизложенного, целью настоящей работы является оценка пожарной опасности морских стационарных нефтегазодобывающих платформ и разработка на её основе комплекса научно-обоснованных мероприятий по обеспечению их пожарной безопасности.
I II Bf I I I II I I ! I I li 11 К11 li ш
nil IMIfIK I; Я I IR i ! ei in [I i 11 is «I I та li e I I» IS imim Ft! ess I Ills III Шв1 i in mm в; tar mi s: si'iiiikwivm

Пожарное судно «Тарос», приближавшееся к платформе, к 22.45 сумело приблизиться настолько, что струи воды из пожарных мониторов начали попадать на платформу, но сходни не дотягивались до платформы.
К 22.50 еще 39 человек покинули платформу. В это время произошел еще один мощный взрыв, его причиной явилось разрушение газового стояка МСР-01. Из-за разрушения стояка газа высокого давления пожар усилился. Кроме того, взрыв уничтожил спасательную лодку «Сэндхэвен». Все люди на этой лодке погибли. Осколки от взрыва разлетелись на расстояние до 800 м, а воздушная ударная волна распространилась на милю вокруг. Взрыв заставил прыгать людей с вертолетной площадки и других частей платформы. Судно «Тарос» отошло назад. На уровне 24 м в модуле В начались разрушения конструкций платформы. Сразу после взрыва западный кран разрушился. Буровая вышка упала поперек основной палубы. Платформа слегка наклонилась к востоку. За этим последовало внезапное разрушение основной палубы на западной стороне. Несколько человек после этого спрыгнули с основной палубы в море.
Жилой модуль не выдержал деформаций. Он наклонился на запад, а после этого опрокинулся в море через северную сторону. Центр платформы разрушился за время с 22.30 по 00.45.
Всего погибло 167 человек, спаслось 62 человека из 226 находившихся на платформе (трое из которых позже умерли в госпитале) и один из членов экипажа спасательной лодки «Сэндхэвен». Спасшиеся либо доплывали сами до судов, либо доставлялись на них при помощи спасательных лодок. После этого они доставлялись на борт «Тарос», где им оказывалась первая медицинская помощь. Ночыо 7-го июля в 02.26 первый вертолет с пострадавшими был отправлен на берег.
1.3.2 Авария на платформе «Deepwater Horizon» [29]
Плавучая полупогружная буровая платформа «Deepwater Horizon» компании
«Transocean» была арендована компанией «British Petroleum» (BP) для проведения буровых работ на месторождении «Macondo Prospect» в Мексиканском заливе. После завершения бурения компания ВР проводила подготовительные работы к запечатыванию скважины до тех пор, пока на платформу не будет доставлено все эксплуатационное оборудование для регулярной добычи нефти и газа.
20 апреля с 1:00 до 20:00 с явными нарушениями технологий, с целью максимального ускорения процесса, на платформе было закончено запечатывание скважин цементным раствором. После этого проводилась опрессовка повышенным давлением для проверки цемент-