Dekket – design og innhold

Dekket design og innhold,

Tidlig i utviklingsperioden fram mot endelig beslutning og levering av Plan for utbygging og drift (PUD) var hovedalternativet for Shell en flytende plattform (halvt nedsenkbar eller som en plattform som var forankret ved hjelp av strekkstag). Studier av ulike alternativer viste at dette ville bli det billigste utbyggingsalternativet. Det som avgjorde valget til slutt var kostnadene knyttet til drift og vedlikehold for den bærende konstruksjonen. En Condeep med ett skaft (monotower) ga en mulighet til å beholde dekkets grunnform uten store justeringer og man slapp en ny runde med design og planlegging.

Et integrert design betyr at dekket er ekstremt kompakt og vekteffektivt (lav vekt i forhold til kapasitet). Hoveddimensjonene for dekket har en grunnflate på 78m x 48 meter inkludert de ytre gangveiene. Fra overkant av skaftet til overkant av helikopterdekket er det 32 meter og toppen av boretårnet raget ytterligere nesten 50 meter høyere. Total høyde av plattformen (fra underkanten av skjørtene til toppen av boretårnet er omtrent 370 meter. Vekten av dekket ved produksjonsstarten var rundt 18 500 tonn (tørrvekt).

Helt fra begynnelsen av konseptutviklingen var sikkerhet den drivende faktor for utformingen av dekket. Det var særlig eksplosjonsfaren i de enkelte områdene som kom til å prege den endelige løsningen. Særlig valget av en åpen fagverkskonstruksjon og bruken av rister i gulv i stedet for et platedekk førte til en reduksjon av et overtrykk ved en eventuell eksplosjon.[REMOVE]Fotnote: Cockbain, G., Jermstad, A. (1990). Design of the Draugen Topsides for the Effects of Gas Explosions. Paper presentert på OTC 6477.  Houston, Texas.  Dette var også et viktig bidrag til den lave dekksvekten.

Dekket design og innhold,

For å optimalisere dekksanlegget mest mulig fikk Kværner Engineering og Shell gjennomført spesielle beregninger ved Chr. Michelsens Institutt i Bergen. Man tok i bruk et spesielt simuleringsprogram FLACS (Flame Acceleration Simulator) som instituttet hadde utviklet på oppdrag for flere store internasjonale oljeselskap noen få år tidligere.[REMOVE]Fotnote: Gexcon. (2018). Flacs software. Hentet fra https://www.gexcon.com/products-services/FLACS-Software/22/en

Boring

For å oppnå den produksjonsmengden som var planlagt i det første året, var det en forutsetning at man skulle kunne både bore og produsere olje samtidig i det ene skaftet på plattformen. Dette ble verifisert gjennom en egen studie.[REMOVE]Fotnote: SikteC A/S. (1991. august). Draugen GBS Shaft Safety Study – Management report. Report no. ST-91-CR-018-01.

Boreutstyret var en integrert del av dekksanlegget. Boretårnet var flyttbart slik at det kunne plasseres direkte over den aktuelle brønnen. Boretårnet ble fjernet i 1997. Arbeidet med å klargjøre boreriggen for fjerning startet 10 april og det siste av i alt 26 større løft ble utført 10. mai nøyaktig en måned etter at arbeidet med fjerning startet.[REMOVE]Fotnote: Shell UP, 1997. nr. 5, s. 14.

Vanninjeksjon

Helt fra produksjonsstart var det nødvendig å injisere vann for å opprettholde reservoartrykket. Vannet som injiseres må være helt fritt for skadelige materialer for å unngå å ødelegge olje- og gassforekomstene. Vannbehandlingssystemet er integrert med andre sjøvannssytemer for både rensing og kjøling. Systemet har fem hovedelementer: filtrering, deoksidering, pumping, sterilisering og kjemisk behandling.

Sjøvannet hentes opp fra rundt 70 meters vanndyp inne i bæreskaftet. På dette nivået er kvaliteten mer enn god nok til å føres inn i vanninjeksjonsbrønnene, og den skadelige sesongoppblomstringen av plankton skjer mye nærmere havoverflaten. Som et ekstra sikkerhetstiltak er det allikevel installert et enkelt filtreringssystem ved innløpet til plattformanlegget samt finfiltrering før injeksjon. Sjøvannet blir tilsatt klor for å drepe alt organisk materiale som måtte følge med vannstrømmen. Oksygen fjernes ved hjelp av vakuum og som en siste foranstaltning blir det tilsatt kjemikalier for å ta vekk de siste restene av uønskede elementer i vannstrømmen.

Hovedutstyret

Dekket design og innhold,

Hovedutstyret på dekket skal ivareta kravene som stilles til å produsere, behandle og eksportere olje og gass. Les mer om prosessen i en egen artikkel.

Hjelpeutstyret

Hjelpesystemer er en felles betegnelse for alle systemer som er nødvendige for drift av en plattform og som ikke er direkte involvert i olje- og gassproduksjon. Dette omfatter både systemer som direkte støtter produksjonsprosessen og generelle systemer for kraftproduksjon og systemer som gjør det mulig å bo og arbeide på en plattform slik som sikkerhet, prosesskontroll, varme og ventilasjon i tillegg til kommunikasjonsutstyr.

Sikkerhet og sikring

Systemene som regnes til denne kategorien er nødvendige for å varsle og gjennomføre aksjoner for å unngå eller redusere skader og havarier. I tillegg regnes utstyr som skal kunne evakuere personellet fra plattformen i en nødsituasjon, eller å plukke opp personer som har falt i sjøen.

Alarmer

Formålet med alarmene er å varsle om hendelser som krever en koordinert innsats av alt personell for å redde liv og opprettholde sikkerheten på plattformen. Alarmene gis over høyttaleranlegget (PA-systemet) enten som tonealarm (støt o.l.) eller som muntlig beskjed.

Rednings- sikkerhetsutstyr

Dekket design og innhold,

Formålet med rednings- og sikkerhetsutstyret er å kunne evakuere personellet fra plattformen raskt i en nødsituasjon, eller å kunne plukke opp personer som har falt i sjøen. Redningsutstyret omfatter blant annet:

• Overbygde motoriserte fritt-fall-livbåter
• Overdekte sjøloppblåsbare redningsflåter
• Mann-over-bord-båt (MOB)
• Redningsstrømper for å evakuere plattformen til havoverflaten
• Personlige overlevelsesdrakter

Brann- og gassdeteksjon

Alle områder om bord er utstyrt med brann- og gassdetektorer. Dersom det blir en indikasjon på brann eller lekkasje igangsettes automatisk følgende aksjoner:

• Brannpumpemodus initieres
• Deluge eller sprinkleranlegg løses ut
• Brannspjeld i ventilasjonssystemet stenges
• Plattformprosessen stenges ned (Emergency Shut-down – ESD)

Brannslukningssystem

Dekket design og innhold,

Brannslukningssystemet sørger for å beskytte personell, struktur og utstyr over hele plattformen (også i skaftet). Det finnes to typer system:

• Våte, som bruker vann eller skum
• Tørre, som bruker CO2 eller pulver

Våte system får vann fra brannpumpene som er plassert i skaftet. Faste skumtanker er installert for å dekke områder med høy risiko for oljebranner.

Av de tørre systemene blir CO2 brukt i tekniske rom som inneholder mye elektrisk og elektronisk utstyr. Et større pulversystem er installert i tilknytning til helikopterdekket. I tillegg er løse brann-slokningsapparater (både CO2 og pulver) plassert til rask bruk over hele plattformen.

Vann

Dekket design og innhold,

Plattformen trenger vann – mye vann – til forskjellig formål. Sjø- og servicevannsystemet (Sea and Service Water System) er konstruert for å forsyne plattformen med alt sjøvann som brukes i bore-, injeksjons- og ventilasjonssystemene og til produksjon av ferskvann. Egne systemer finnes for brannvann og ballastvann.

Det meste av ferskvannet brukes til drikkevann, men noe brukes også til rengjøring og kjøling.

Servicevann lagres i en tank på kjellerdekket og fordeles av pumper.

Dekket design og innhold,

Kjølevann er vann til kjøling av gasskjølerne og kjølere for gjenvunnet olje der. Kjølevann er en oppløsning av tre deler ferskvann fra fordelingssystemet for avsaltet vann og en del av monoetylenglykol fra glykolsystemet og har et frysepunkt på -120 C. For å unngå korrosjon tilsettes en liten mengde inhibitor i kjølevannet.

Varmtvann produseres for å ha en sikker varmekilde med konstant temperatur for følgende bruksområder:

• Avsalting av sjøvann i fordamperne.
• Varme- og ventilasjonssystemer (unntak er boligkvarteret som har elektrisk oppvarming).
• Forsyning av kjølevann til sirkulasjonspumpe for varmemedium.

Damp blir produsert i en dampgenerator med et trykk på 8 bar for utdamping av prosessbeholdere og for forskjellig bruk innen forskjellig renhold. Dampgeneratoren er en varmeveksler.

Varme, ventilasjon og klimatisering

Dette systemet er delt i to separate systemer – produksjon og bolig. Formålet med oppvarmings-, ventilasjons- og klimatiseringssystemet i produksjonsområdet er å skaffe til veie luft med spesifisert temperatur og trykk i plattformens moduler for å kunne virke risiko og ulykkes dempende i det brann- og eksplosjonsfarlige området (e Trykkluft). Dette systemet er av avgjørende betydning for en sikker drift av plattformen. Dersom systemet av en eller annen grunn kollapser, må prosessanlegget stanses øyeblikkelig. Oppvarming og ventilasjon av boligkvarteret er et helt selvstendig system som fungerer som i vanlige hus på land.

Varmemediumsystemet

(Heating Medium System) har til hensikt å virke som varmekilde for:

• Det sirkulerende varmtvannsystemet for avsalting av sjøvann og for romoppvarming med unntak av boligkvarteret som er elektrisk oppvarmet.
• Dampframstilling
• Superoppvarming av slam
• Behandling av slam
• Kondensatstabilisering
• Glykoldestillasjon

Varmekilden er en raffinert parafinolje som sirkuleres til brukerstedene hvor den oppvarmes i ovner med åpen flamme og i tre gjenvinningsenheter for spillvarme.

Klimaanlegg i boligkvarteret betjener lugarene, fellesrommene og bysserommet. Systemet trekker frisk luft gjennom separate klimaanlegg som ligger i ventilasjonsrommet i Service-etasjen, og leverer ren luft med forhåndsfastsatt trykk, temperatur og fuktighet til hele boligkvarteret.

System oppvarming for Helidekk sørger for at helikopterdekket er fritt for nedising, at temperaturen i brenngassledningen opprettholdes for å hindre kondensatdannelse, at temperaturen i prosessgassledningen opprettholdes for å hindre hydratdannelse og at brannvann- og injeksjonsvannsystemene hindres i å fryse. Helikopterdekket varmes opp ved hjelp av varmekabler som ligger i hulrom under dekket, mens de øvrige systemene varmes opp av elektriske varmebånd som er påmontert rørene på utsiden av disse. Systemet aktiviseres automatisk når miljøovervåkingssystemet oppdager at omgivelsestemperaturen er 5^oC eller under.

Trykkluft

I et prosessanlegg der det kan forekomme eksplosive gasser og rom der det er elektrisk utstyr må være trykksatt med luft slik at trykket alltid er større der enn i prosessanlegget ellers. Dette skal hindre at gass kan trenge inn og antennes av elektriske gnister. Trykkluftsystemet skal sørge for en pålitelig kilde av ren komprimert luft til instrumentluft og arbeidsluft.

Kloakkbehandling

Formålet med dette systemet er å samle alt kloakk- og avløpsvann, behandle det og deretter slippe det over bord. Det meste av kloakken kommer fra boligkvarteret og stammer fra toaletter, dusjer, håndvasker, kjøkkenavfall og vaskemaskiner. Kloakken føres til septiktanker ved hjelp av gravitasjon og undertrykk. Et filter fanger opp faste partikler. Deretter sendes partiklene gjennom materialkverner som sørger for å male opp kloakken til en flytende væske. Alle bakterier i kloakkvannet fra anlegget, i særdeleshet koliformer, drepes med klorinnsprøytning før den behandlede kloakken føres ut i sjøen 10 meter under havoverflaten. Om nødvendig kan råkloakk losses i en lekter gjennom en slangekobling for avhending i land.

Drivstoff

To typer drivstoff trenges om bord på plattformene – helikopterdrivstoff (flybensin) og dieselolje som brukes til kraftgenereringsutstyret og annet spesialmaskineri. Tilførsel av drivstoff gjøres via forsyningsbåter som frakter helikopterdrivstoffet i spesielle tanker som løftes ombord med kran og som kan pumpe dieselolje direkte via en slangestasjon til et eget lager inne i en av cellene i betongunderstellet til plattformen.

Smøreolje

Formålet med dette systemet er å fordele smøreolje til hovedsystemene gjennom et permanent rørnett som transporterer forskjellige typer smøreolje. Fra påfyllingstankene for smøreoljer (Tote Tanks) går oljene i rør via fordelingstanker (Lubrication Oil Distribution Tank) til de viktigste forbrukerne: gassturbiner, generatorer, vanninjeksjonspumper og brannpumper. Det er også behov for andre typer olje/smøreolje om bord, men forbruket av disse gjør det ikke berettiget med et permanent rørsystem.

Kjemikalier

Det blir benyttet mange forskjellige kjemikalier på Draugen.  Kjemikalier og kjemikalieblandinger benyttes blant annet til å hjelpe separasjon av olje og vann og forhindre eller bryte ned oljedråper i produsert vann fra råoljestrømmen (emulsjon), for hindre eller stabilisere skumming av råolje, for å hindre isdannelse, bakteriegroing eller korrosjon. Kjemikaliene fraktes med forsyningsbåter til plattformen. De mest vanlige er:

• Metanol som brukes for å hindre utskilling av hydrater som kan virke som “propper” og stanse væskegjennomstrømningen. Når gass inneholder vann i små mengder kan det under spesielle forhold av trykk og temperatur dannes is lignende klumper – hydrater.
• Glykol brukes først og fremst som et middel til å fjerne vann fra våtgassen fordi det har den egenskapen at det effektivt tar opp i seg vann. Glykol brukes også i kjølesystemene der det senker frysepunktet til minus 12 grader.
• Klor brukes i sjøvann for å hindre vekst og groing av bakterier i rørledninger og utstyr i systemene for ballastvann, sjøvannsystemet og brannvann. Natriumhypokloritt (NaOCl) brukes til å drepe uønskede levende organismer.
• Korrosjonsinhibitor tilsettes for å forhindre innvendig korrosjon av rør og tanker. Kjemikaliesammensetningen som brukes er som regel basert på organiske komponenter som legger seg som en beskyttende hinne på metallet. I tillegg brukes inhibitorer for å hindre avsetninger.
• Baktericid brukes for å kontrollere vekst av bakterier i vann og hydrokarboner. Det alvorligste problemet ved produksjon av olje og gass er de sulfatreduserende bakteriene som utvikler hydrogensulfid (H2S). I tillegg til å være giftig er H2S både eksplosiv og ekstremt korrosjons drivende. Draugen bruker H2S-fjerner.
• Skumdempingsmiddel brukes for å hindre skumming i hovedprosessen og injiseres før separatortanker slik at separering av vann, olje og gass kan skje mest mulig effektivt.

Overførings- og målesystemer

Råoljen fra lagercellene overføres til lastebøya gjennom et lossesystem som består kraftige pumper på toppen av skaftet. Deretter går den via mindre eksportpumper og et system for måling (såkalt fiskalmåling) av mengder, før den går inn i et eget rørsystem.

Det er viktig at målingen av væskestrømmen er korrekt, slik at partnerne i lisensen skal føle seg trygge på at mengden er riktig og at skattemyndighetene skal være overbevist om et riktig salgstall. Et eget målesystem er derfor installert for periodiske kontroller.

Kraftgenerering

Den elektriske strømmen som skal til for å drive plattformen kan produseres av tre gassturbiner som hver har en kapasitet til å dekke 50% av maksimalt kraftbehov på plattformen. Det betyr at dersom en turbin er midlertidig ute av drift på grunn av reparasjon eller vedlikehold, er det allikevel nok kapasitet til å betjene plattformen.

Hovedkraft leveres av tre 19 MW generatorer som 13.8 kV, 3-fase, 60 Hz. Generatorene er turbindrevne med gass/diesel.

Nødkraft leveres av tre 1.18 MW generatorer som automatisk settes i drift og kobles til et 6 kV bryterpanel. I tilfelle av svikt i systemene for både hoved- og nødstrøm, vil utgangene fra tilførselsenhetene for vekselstrøm og likestrøm opprettholdes av batteriene.

Elektrisk kraft til boligkvarteret består av normal krafttilførsel av vekselstrøm, nødkrafttilførsel av vekselstrøm og nødkrafttilførsel av likestrøm. Normal krafttilførsel av vekselstrøm benyttes av klimaanlegg, bysseutstyr, oppvarming, varmtvann, vaskeri, heis, belysning, kjølemaskiner, avfallsenheter og ventilasjon. Nødkraft tilførsel av vekselstrøm og likestrøm benyttes til nødbelysning og lavspenningsutstyr.

Kontroll og overvåkning

Dekket design og innhold,

Kontroll- og overvåkningssystemene er lokalisert i et sentral hovedkontrollrom. Systemet sørger for en effektiv, sikker og pålitelig automatisert prosess. Ved å plassere hele overvåkningssystemet i det sentrale kontrollrommet reduseres personalets eksponering mot driftsområdet.

Prosessstyring har som formål å overvåke og kontrollere alle systemer om bord slik at hydrokarboner kan produseres på en mest mulig sikker måte. Hovedoppgavene er å holde orden på:

• Dataoverføring mellom produksjonssystemet og terminalene i kontrollrommet
• Analoge styringskommandoer
• Automatbrytere og logiske sekvensstyringskommandoer
• Alarmlogging

All denne informasjonen overvåkes fra et sentralt kontrollrom. I tillegg er skrivere og skjermer for alarmer og trender samlet her for å gi operatørene et godt og riktig bilde av situasjonen til enhver tid.

Sikkerhetsovervåkning er et system som skal ta seg av ”alt” som har med sikkerheten om bord på plattformen å gjøre. Med feltinstrumenter og sensorer for brann og gassvarsling overvåkes hele prosessen og alle modulene.

Formålet med systemet er å nødnedstenge produksjonen når prosessovervåkningssysytemet ikke greier å takle de problemene som måtte oppstå. I prinsippet består dette av to systemer: 1) Prosessavstengingssystemet som overvåker prosessen og skal stenge denne dersom prosess-styringssystemet mister styringen og for dermed å hindre at anlegget blir operert på en farefull måte (for eksempel med trykk høyere enn av tankene er designet for) og 2) Nødavstegningssystemet som skal nødavstenge prosessen dersom en faresituasjon, som for eksempel gass lekkasje eller brann, har oppstått. Nødavstegningsystemet mottar signaler fra brann og gass detektorer og manuelle farebrytere.

Måling av produksjon og forbruk er et system for å måle mengden av gass og olje som blir eksportert fra plattformen. Dessuten måler systemet mengden av forbruks- og drivstoffgass som plattformen bruker internt. Dette systemet har stor oppmerksomhet fra alle ledd i organisasjonen da det er disse målingene som danner grunnlaget både for den inntekt plattformen genererer, men også er grunnlag for den skatt som eierne av gassen må betale.

Systemene som omfatter telekommunikasjon og forurensningskontroll har stadig blitt skiftet ut og forbedret i takt med teknologiutvikling og endrete krav fra myndighetene.

Lasting/Lossing

Dekket design og innhold,

Laste og lossesystemet er designet for å kunne håndtere forsyninger som kommer sjøveien.

Kraner

Kranene på plattformen blir benyttet til:

• Lasting og lossing av forsyningsskip
• Vedlikehold og konstruksjonsløft over hele plattformen og i utstyrsskaftet
• Håndtering av borerørstabler og utstyr (fram til boreriggen ble fjernet).

Bunkershåndtering

Utstyr for bulkhåndtering sørger for transport, håndtering og lagring av forskjellige væsker, pulver, gasser og kjemikalier som er nødvendig for plattformens prosess system og støttefunksjoner. Bulk transporteres til plattformen med forsyningsskip og overføres til plattformen enten ved hjelp av tanker eller via slanger.

Påfyllingstanker og andre bulkbeholdere overføres fra forsyningsfartøyet til plattformens lagringsplass på åpent dekk ved hjelp av kraner. Væsker som det er stort forbruk av overføres gjennom et permanent røropplegg til plattformens permanente lagringstanker. Tomme påfyllingstanker blir brakt i land igjen.

Dieseldrivstoff og ferskvann overføres fra forsyningsfartøyet til plattformens bulklagringstanker ved hjelp av slanger som senkes ned fra plattformen.

Boligkvarter

I boligavdelingen er det muligheter for overnatting, rekreasjon og bespisning for alle driftsfaser. Under normal drift vil det være rundt 60 personer ombord, men det skal gis muligheter for å gi full service til opptil 170 personer i forbindelse med revisjonsstanser. For å gi størst mulig beskyttelse mot en eventuell brann eller eksplosjon i brønnområdet, er boligseksjonen skilt fra resten av plattformen med en kraftig brann- og eksplosjonsvegg som dekker hele bredden og høyden av boligområdet. En tilsvarende vegg skiller også produksjonsområdet fra området der brønnstrømmen kommer opp på dekk. Les mer i egen artikkel «Arkitektens rolle».

Foto: Dekket