barriereanalyse hovedprosjekt rev3 - forskningsradet.no0.pdf · • diverse studier relatert til...

operasjonell risikoanalyse

BORA

Barriere- &

Operasjonell risikoanalyse - Totalanalyse av fysiske og ikke-fysiske barrierer

Plan for hovedprosjekt

(Forprosjektrapport)

Rev 4, 16.10.2003

(blank side)


BORA

Barriere- &

Report No: 200254-02 Classification:

Åpen

P O Box 519, N-4341 Bryne, Norway Tel: +47 5148 7880, Fax: +47 5148 7881

E-mail: [email protected] Web: http://www.preventor.no

Title of report: Operasjonell risikoanalyse Totalanalyse av fysiske og ikke-fysiske barrierer Plan for hovedprosjekt (forprosjektrapport) Rev 4

Date: 16.10.2003

Number of pages/appendices:

Author(s): Jan Erik Vinnem, Stein Hauge, Jorunn Seljelid, Terje Aven

Signature:

Client(s)/Sponsor(s): NFR/OLF

Clients ref:

Forprosjektrapporten presenterer et forslag for Hovedprosjekt: Barriereanalyse/Operasjonell risiko-analyse.

Formålet med hovedprosjektet er å gjennomføre et demonstrasjonsprosjekt med en komplett modellering og analyse av barrierer på offshore produksjonsinnretninger, inklusive fysiske og ikke-fysiske barriere-elementer. Både barrierer før og etter uønskede hendelser skal inkluderes, mao. barrierer for å forhindre at hendelsene skjer, og de barrierer som skal eliminere/begrense konsekvensene etter en uønsket hendelse.

Analysen gjøres kvantitativ i størst mulig utstrekning, med de begrensninger som tilgjengelige modeller og data setter.

Analysen gjennomføres slik at den kan gi mulighet for å identifisere feil og feilkombinasjoner som medfører risiko. Dette kan i sin tur utnyttes til å identifisere nødvendige tiltak til kontroll av risiko, samt se på effekt av modifikasjoner og konfigurasjonsendringer, og belyse effekten på barrierer når spesielle operasjonelle aktiviteter gjennomføres.

Analysen vil bidra til å gi industrien den oversikt og innsikt som Styringsforskriften forutsetter at industrien skal ha i forhold til barrierer.

Index terms, English: Norsk:

QRA Kvantitativ risikoana-lyse

Barrier analysis Barriereanalyse

Operational analysis Operasjonell analyse

Barrier performance standard

Barriereytelse


BORA

Barriere- &

HMS Petroleum (NFR) – Beslutningsstøtteverktøy Operasjonell risikoanalyse - Totalanalyse av fysiske og ikke-fysiske barrierer Hovedprosjektbeskrivelse – Rev.4

J:\prosjekt\P200254 NFR beslutnst \Barrieranalyse\Barriereanalyse_hovedprosjekt_rev4.doc

(blank side)


BORA

Barriere- &



Innholdsfortegnelse

1. BAKGRUNN....................................................................................................................................................................................... 1

2. FORMÅL OG OMFANG.................................................................................................................................................................. 2 2.1 FORPROSJEKTETS FORMÅL ........................................................................................................................................................... 2 2.2 HOVEDPROSJEKTETS FORM ÅL ...................................................................................................................................................... 2 2.3 OMFANG ...................................................................................................................................................................................... 2

3. OVERSIKT OVER ANDRE RELEVANTE PROSJEKTER........................................................................................................ 3 3.1 RELEVANTE PROSJEKTER OG AKTIVITETER ................................................................................................................................... 3 3.2 PROSJEKTER FOR OLJEDIREKTORATET.......................................................................................................................................... 3 3.3 HYDRO PROSJEKT – MORGENDAGENS HMS ANALYSER................................................................................................................ 4 3.4 STATOIL PROSJEKT AKTIVITETSINDIKATOR .................................................................................................................................. 4 3.5 ANDRE PROSJEKTER..................................................................................................................................................................... 4 3.6 TILGRENSENDE PROSJEKTER......................................................................................................................................................... 5

4. UNDERLAG FRA FORPROSJEKT................................................................................................................................................ 7 4.1 OVERSIKT OVER FORPROSJEKT ..................................................................................................................................................... 7 4.2 PILOTANALYSE – LEKKASJERISIKO ............................................................................................................................................... 8 4.3 PILOTANALYSE – BARRIERE MOT ANTENNING............................................................................................................................. 10 4.4 AKTUELLE BRUKSOMRÅDER FOR OPERASJONELL RISIKOANALYSER............................................................................................ 12 4.5 BESKRIVELSE OG VURDERING AV EKSISTERENDE RELEVANTE ANALYSER................................................................................... 14 4.6 BRUK AV ERFARINGER FRA ANDRE NÆRINGER............................................................................................................................ 15

5. OVERSIKT OVER ANALYS EOPPGAVER................................................................................................................................ 16 5.1 TOTALANALYSE OG DELANALYSER I HOVEDPROSJE KTET............................................................................................................ 16 5.2 ANALYSEMETODER OG -VERKTØY .............................................................................................................................................. 16 5.3 ANALYSEEKSEMPEL................................................................................................................................................................... 16 5.4 KVANTIFISERING ........................................................................................................................................................................ 17 5.5 BRUK AV RESULTATER FRA PROSJEKTET..................................................................................................................................... 17 5.6 ANALYSE FLY TSKJEMA .............................................................................................................................................................. 18 5.7 FORHOLDET TIL K2-PROSJEKTET ................................................................................................................................................ 18

6. H1: INNLEDENDE TOTALANALYSE BRANN OG EKS PLOSJON...................................................................................... 19 6.1 FORMÅL MED OG OMFANG AV TOTALANALYSE ........................................................................................................................... 19 6.2 DELAKTIVITETER ....................................................................................................................................................................... 19 6.3 GJENNOMFØRING AV H1 AKTIVITETEN ....................................................................................................................................... 20

7. H2: DELANALYSER BRANN OG EKSPLOSJON..................................................................................................................... 21 7.1 FORMÅL MED OG OMFANG AV DELANALYSE ............................................................................................................................... 21 7.2 DELAKTIVITETER ....................................................................................................................................................................... 21 7.3 GJENNOMFØRING AV H2 AKTIVITETEN ....................................................................................................................................... 23

8. H3: SYNTESE BRANN OG EKSPLOSJON................................................................................................................................. 24 8.1 FORMÅL MED OG OMFANG AV SYNTESE ...................................................................................................................................... 24 8.2 KOORDINERING AV DELAN ALYSER - SAMMENSYING ................................................................................................................... 24 8.3 ANALYSEAKTIVITETER............................................................................................................................................................... 24 8.4 GJENNOMFØRING AV H3 AKTIVITETEN ....................................................................................................................................... 25 8.5 PROSJEKTADMINISTRATIVE AKTIVITETER ................................................................................................................................... 25

9. OPSJON: ANALYSE AV FALLENDE LAST.............................................................................................................................. 26 9.1 FORMÅL MED OG OMFANG AV ANALYSE ..................................................................................................................................... 26 9.2 BUDSJETT OG TIDSPLAN ............................................................................................................................................................. 26

10. ANALYSEMETODIKK OG -VERKTØY................................................................................................................................ 27 10.1 UTFORDRINGER VED VALG AV ANALYSEMETODIKK.................................................................................................................... 27 10.2 ANBEFALT ANALYSEMETODIKK.................................................................................................................................................. 28 10.3 ANALYSEVERKTØY .................................................................................................................................................................... 28

11. GJENNOMFØRING................................................................................................................................................................... 30 11.1 ORGANISERING AV PROSJEKTET ................................................................................................................................................. 30 11.2 STYRINGS- OG REFERANSEGRUPPE ............................................................................................................................................. 30 11.3 SAMARBEID MED ANDRE BRUKERE ............................................................................................................................................. 30 11.4 TIDSPLAN................................................................................................................................................................................... 30


BORA

Barriere- &



12. BUDSJETT OG FINANSIERING............................................................................................................................................. 31 12.1 BUDSJETT................................................................................................................................................................................... 31 12.2 FINANSIERING............................................................................................................................................................................ 32

13. REFERANSER ............................................................................................................................................................................ 33

APPENDIX 1: KTR ark APPENDIX 2: Pilotprosjekt containment barriere APPENDIX 3: Pilotprosjekt antenningsbarriere APPENDIX 4: RiskSpectrum informasjon


BORA

Barriere- &



Tabelloversikt

TABELL 1 BUDSJETT FOR BORA PROSJEKTET ....................................................................................................................................... 31 TABELL 2 SAMMENDRAG AV BUDSJETT ................................................................................................................................................. 32 TABELL 3 BORA PROSJEKTETS FORUTSA TTE FINANSIERING .................................................................................................................. 32

Figuroversikt FIGUR 1 UTGANGSPUNKT FOR TEKNISK SIKKERHETSINDIKATOR FOR BRAGE (REF 6)............................................................................. 8 FIGUR 2 TOPPNIVÅER I FEILTRE FOR CONTAINMENT BARRIEREN............................................................................................................ 9 FIGUR 3 OVERSIKT OVER BARRIEREN HINDRE ANTENNING.................................................................................................................. 11 FIGUR 4 OVERORDNET SKISSE OVE R MODELLERING AV BARRIEREN ”HINDRE ANTENNING”................................................................. 12 FIGUR 5 SKISSE TIL PRESENTASJON AV BARRIEREYTELSE , BASERT PÅ PRESENTASJON SOM BRUKES I KJE RNEKRAFT ANALYSER........... 14 FIGUR 6 BRAGE PLATTFORMEN ........................................................................................................................................................... 17 FIGUR 7 HOVEDOMRÅDER PÅ BRAGE PLATTFORMEN .......................................................................................................................... 17 FIGUR 8 FLYTSKJEMA FOR DELANALYSER........................................................................................................................................... 18 FIGUR 9 HENDELSESTRE I PILOTSTUDIE FOR M4-MODUL..................................................................................................................... 29 FIGUR 10 PROSJEKTETS ORGANISASJONSKART ...................................................................................................................................... 30


BORA

Barriere- &



(blank side)


BORA

Barriere- &

HMS Petroleum (NFR) – Beslutningsstøtteverktøy Operasjonell risikoanalyse - Totalanalyse av fysiske og ikke-fysiske barrierer Hovedprosjektbeskrivelse – Rev.4 1


1. Bakgrunn ODs regelverk har flere formuleringer som innebærer et behov for at alle barrierer og barriereelementer, fysiske og ikke-fysiske, analyseres i sammenheng. Det anses at disse kravene bare i begrenset utstrekning er ivaretatt i industrien, og de risiko- og barriereanalyser som er gjennomført. I ulike prosjekter har det vært gjennomført begrensede vurderinger av barrierer, disse har hovedsakelig vært kvalitative, og har primært fokusert på de fysiske barriereelementer. Det har vært skissert behov for mer omfattende og helhetlig analyse i flere sammenhenger, men så langt er det ikke gjennomført slik analyse noen gang innenfor petroleumsindustrien, kun delanalyser har vært gjort i ulike sammenhenger. I kjernekraft risikoanalyser er derimot slike helhetlige analyser (i alle fall av tekniske barriere-elementer) forholdsvis vanlig. Et arbeidsseminar i NFR-prosjektets regi medio januar 2003 konkluderte med et behov for å analyser ikke-fysiske barriereelementer, primært i en helhetlig analyse sammen med tekniske barrierer. Det ble samtidig observert at teknikker og modeller i stor grad er tilgjengelig. Dette er delvis verifisert gjennom forprosjektet og må videre utdypes i hovedprosjektet. Deltakerne på seminaret (fra forskning, myndigheter og industri) viste også et klart engasjement for å starte et prosjekt med en slik altomfattende analyse. Konklusjonen her sammenfaller i betydelig grad med det som OLFs Ressursgruppe for Teknisk Sikkerhet (RTS) konkluderte med i 2002, etter gjennomføring av et forprosjekt knyttet til operasjonell risikoanalyse (ORA). Fra OLF gruppens side har det vært arbeidet med å få til analyse av barrierer, inklusiv fokus på effekt på barrierer når spesielle operasjonelle aktiviteter gjennomføres. OLF gruppen inntok ved årsskiftet 2002/2003 en avventende posisjon, for å vurdere hva NFR-prosjektet ville ta initiativ til. Det er lagt opp til et samarbeid mellom NFR og OLF arbeidsgruppen, slik at OLF deltar i finansieringen av hovedprosjektet. ODs prosjekt ”Risikonivå på norsk sokkel” (ref. 1, RNNS) hadde i Fase 3 en overordnet vurdering av barrierer, basert på en kvalitativ vurdering utført av hvert enkelt operatørselskap. Rapporten konkluderte slik i forhold til selskapenes tilfredsstillelse av regelverkets krav: ”Industrien ble bedt om å gjøre overordnede vurderinger av ytelse av alle barrierer, slik regelverket krever. …… Regelverkskravene synes per dags dato ikke å være særlig godt tilfredsstilt i bransjen sett under ett.” Prosjektet har som målsetting å bidra til at industrien får bedre innsikt i og oversikt over ytelse av barrierer, avhengigheter mellom disse samt hvordan barrierene påvirkes av ulike operasjonelle tiltak og aktiviteter.


BORA

Barriere- &



2. Formål og omfang 2.1 Forprosjektets formål Formålet med forprosjektet har vært å definere i detalj innholdet i hovedprosjektet, inklusiv scenarier og barrierer som skal inngå, utvelgelse av case og samarbeid med operatørselskaper og OLF, samt organisering av gjennomføringen av hovedprosjektet, med aktuelle FoU-miljøer, bruker- og andre miljøer. Det er etablert en oversikt over FoU- og andre miljøer (norske og utenlandske) som har gjennomført detaljert modellering av barrierer og innflytelse av aktiviteter. Inneværende beskrivelse av hovedprosjektet er hovedproduktet fra forprosjektet.

2.2 Hovedprosjektets formål Formålet med hovedprosjektet er å gjennomføre et demonstrasjonsprosjekt (case studie) med en komplett modellering og analyse av barrierer på offshore produksjonsinnretninger, inklusive fysiske og ikke-fysiske barriereelementer. Både barrierer før og etter uønskede hendelser skal inkluderes, mao. barrierer for å forhindre at hendelsene skjer, og de barrierer som skal eliminere/begrense konsekvensene etter en uønsket hendelse. Analysen gjøres kvantitativ i størst mulig utstrekning, med de begrensninger som tilgjengelige modeller og data setter. Analysen gjennomføres slik at den kan gi mulighet for å identifisere feil og feilkombinasjoner som medfører risiko. Dette kan i sin tur utnyttes til å identifisere nødvendige tiltak til kontroll av risiko, samt se på effekt av modifikasjoner og konfigurasjonsendringer, og belyse effekten på barrierer når spesielle operasjonelle aktivi-teter gjennomføres. Analysen vil bidra til å gi industrien den oversikt og innsikt som Styringsforskriften forutsetter at industrien skal ha i forhold til barrierer, som det er påvist i RNNS rapporten for Fase 3 (se kapi. 1) at industrien ikke har.

2.3 Omfang Hovedprosjektet skal modellere i detalj alle barrierer, inklusiv fysiske og ikke-fysiske barriereelementer. Dette anses å være den mest sentrale oppgave i forbindelse med kvantitativ operasjonell risikoanalyse. Analysen gjennomføres slik at eventuelle felleselementer og avhengighet mellom barriereelementer dekkes i nødvendig utstrekning. Den totale ytelse av barrierene må modelleres, inklusiv pålitelighet/tilg jengelighet, funksjonalitet og robusthet. Analysen prioriterer følgende risikomomenter, når det gjelder barrierer:

• Barrierer og -elementer knyttet til brann og eksplosjonsrisiko i prosessområdet på produksjons-innretninger

• Barrierer og -elementer knyttet til fallende last (opsjon) Analysen gjøres kvantitativ så langt det er mulig med tilgjengelige modeller og data, eventuelt ved å kombinere med ekspertvurderinger. Det forventes at en vil benytte ulike typer delanalyser: • Tekniske analyser • Analyser av menneskelig pålitelighet, adferd og beslutningstaking av operatører i kontrollrom og andre

overvåkingsfunksjoner, samt operatører i felt, arbeidslag, vedlikeholdsarbeidere, osv. • Analyser av administrative og organisatoriske forhold. Delanalysene må knyttes sammen, slik at avhengigheter og fellesfeil kan analyseres på tvers.


BORA

Barriere- &



3. Oversikt over andre relevante prosjekter 3.1 Relevante prosjekter og aktiviteter 3.1.1 Norsk petroleumsindustri Følgende prosjekter med offshore petroleumstilknytning er identifisert å ha relevans i forhold til modellering av ikke-fysiske barriereelementer: • OD prosjekt ikke-fysiske barrierer • Hydro prosjekt Morgendagens HMS analyser • Statoil prosjekt Aktivitetsindikator (BIP) • SfS arbeidsgruppe for barrierer • K2- Endring - organisasjon – teknologi (NFR) • DNV/RF/OD prosjektet Årsaksanalyse • Diverse studier relatert til utvikling av KickRisk Med unntak av det førstnevnte prosjekt, er det ingen av prosjektene som søker å integrere fysiske og ikke-fysiske barriereelementer, tilsvarende som målsettingen for inneværende prosjekt. Prosjektet rundt ikke-fysiske barrierer har sammenfallende målsetting, for så vidt angår integrasjon av fysiske og ikke-fysiske barrierer. Det er nær kontakt mellom inneværende (for)prosjekt og OD-prosjektet, for å sikre god koordinering og a unngå overlapp. Det er også til dels samme personer fra SINTEF involvert i begge prosjekter. Prosjektene omtales kort nedenfor, med unntak av NFR-K2- Endring - organisasjon - teknologi, som er omtalt i delkapittel 5.7. Et antall prosjekter med en viss begrenset tilknytning, der aktuelle problemstillinger i en viss grad er adressert, omtales kort i delkapittel 3.6. 3.1.2 Andre næringer og andre land I tilknytning til forprosjektet har det vært kontakt med andre miljøer som følger: • Relcon AB, vedrørende kjernekraft risikoanalyser (se delkapittel 4.6) • Charles Shepherd, HSE, “risk monitors” i kjernekraftverk • Professor Vicki Bier, University of Wisconsin, “accident precursors & indicators” • Professor W H Gibson, University of Birmingham, “human reliability data”, “CORE database”

3.2 Prosjekter for Oljedirektoratet 3.2.1 SINTEF prosjekt for OD – modellering av ikke fysiske barrierer I dette prosjektet arbeider SINTEF i 2003 med å identifisere barrierer mot lekkasje i forbindelse med brønnintervensjon og en ser spesielt på samspillet mellom fysiske og ikke-fysiske barriereelementer. Som case er wirelineoperasjon valgt. 3.2.2 ODs ”Pilotprosjekt” Oljedirektoratet fikk gjennomført et pilotprosjekt i perioden 2000-2003, for å illustrere hvordan metodikk for risikoanalyse av kjernekraftverk kunne benyttes for petroleumsinnretninger. Et avgrenset pilotprosjekt ble gjennomført for M4-modulen på Statfjord A plattformen, med bruk av verktøyet RiskSpectrum. Relcon AB som har utviklet verktøyet, stod også for gjennomføringen av pilotprosjektet. RiskSpectrum har en meget høy markedsandel (80-90% eller mer i Europa, 40% på verdensbasis) innenfor risikoanalyser for kjernekraftverk.


BORA

Barriere- &



Pilotprosjektet viste hvordan RiskSpectrum kan benyttes. I pilotprosjektet ble det illustrert hvordan tekniske avhengigheter mellombarriereelementer kan analyseres, og hvordan hjelpesystemer kan være en kilde til fellesfeil mellom flere barriereelementer. Figur 9 viser et lite utsnitt av analysen i pilotprosjektet. Pilotprosjektet inkluderte også feiltrær for en del av barriereelementene. Men analysen var sterkt forenklet på flere punkter, bl.a. i forhold til modellering av antenning.

3.3 Hydro prosjekt – morgendagens HMS analyser ”Morgendagens HMS-analyser for vurdering av tekniske og organisatoriske endringer” er et treårig prosjekt (2002-2004) igangsatt av Norsk Hydro i samarbeid med SINTEF og NTNU. Målet for dette prosjektet er å utvikle bedre metodikk for vurdering av de sikkerhetsmessige konsekvensene av tekniske og organisatoriske endringer. Dagens metoder, både innenfor offshore i Norge, innenfor annen virksomhet i Norge og i verden forøvrig, er ikke nødvendigvis tilpasset en vurdering av komplekse tekniske og organisatoriske endringer i eksisterende virksomhet. Rapporten fra 2002, ref. 2, skisserer at nye metoder eller ny bruk av eksisterende metoder som dekker ulike perspektiver av sikkerhet må anvendes. Noen av de mest aktuelle metodene for endringsanalyse er beskrevet. En av metodene en har bestemt seg for å se nærmere på er Barriereendringsanalyse (BEA). Ved utførelse av en BEA er det foreslått å ta utgangspunktet i selskapenes ytelsesstandarder som er utviklet og benyttet i Statoils og Norsk Hydros ”Teknisk Tilstand prosjekter” (henholdsvis TTS- og TST-prosjektene). Kravene og sjekk-punktene i disse ytelsesstandardene, som er utviklet for ulike tekniske barrierer, blir da brukt som underlag for vurdering av endringer. Dette betyr at en del ikke-fysiske barriereelementer, slik som manuell gassdeteksjon, ikke dekkes. På den annen side vil de menneskelige og organisatoriske forholdene som påvirker de tekniske barrierene, omfattes av en slik endringsanalyse.

3.4 Statoil prosjekt Aktivitetsindikator Målet med prosjektet er å utvikle indikatormodeller som gir en indikasjon på hva slags risiko et sett planlagte aktiviteter på en petroleumsinnretning medfører. Fokus er på risiko for personell. Prosjektet er finansiert av Statoil og NFR, som BIP-prosjekt tilknyttet K3 prosjektet. Aktivitetsindikatorer skal dekke • Risikopåvirkning fra planlagte aktiviteter • Samtidige aktiviteter • Vedlikehold (kontinuerlig og kampanjer) • Modifikasjonsprosjekter Prosjektet vurderer følgende aktuelle måleparametere: • Sannsynlighet for initierende hendelser (hydrokarbonlekkasjer, fallende last etc.) • Svekkelse av effektivitet og tilgjengelighet av risikoreduserende barrierer. Starten på prosjektet er gjennomført ved 2 hovedoppgaver ved HiS (ref. 3 og 4), og fortsetter utover i første halvår 2004.

3.5 Andre prosjekter 3.5.1 SfS arbeidsgruppe for barrierer Samarbeid for Sikkerhet (SfS) har initiert et prosjekt som har som målsetting å


BORA

Barriere- &



1. Etablere felles begrepsapparat og definisjoner for barrierer. 2. Utarbeide utkast til avklarende forskriftstekst for oversendelse til OD. 3. Utarbeide utkast til Retningslinjer som utgjør beste praksis og som gjør at bransjen har en felles og helhet-

lig tilnærming til barrieretenking og barrierebeskrivelse. Arbeidet utføres av en bredt sammensatt gruppe fra næringen og forskningsmiljøene. 3.5.2 DNV/RF/OD prosjektet Årsaksanalyse Arbeidet beskrevet i denne rapporten ble initiert i forbindelse med utviklingen av Oljedirektoratets (ODs) nye HMS forskrifter. Formålet har vært å utvikle prinsipper for årsaksanalyse av prosesslekkasjer for å bedre nytten av kvantitative risikoanalyser som beslutningsstøtte i denne sammenhengen, og demonstrere hvordan slike analyser kan gjennomføres i praksis. Prosjektet er utført i samarbeid mellom Det Norske Veritas (DNV) og RF - Rogalandsforskning (RF) på oppdrag for Oljedirektoratet i to økter i perioden 1999-2002, avbrutt av et lengre opphold fra høsten 1999 til høsten 2001. Den langsiktige målsetningen i prosjektet er å utvikle et analyseverktøy basert på årsaksmodeller, som gjør det mulig å kvantifisere installasjonsspesifikk lekkasjesannsynlighet, identifisere kritiske faktorer og sammenligne sannsynlighetsreduserende tiltak. I rapporten som beskriver forprosjektet, diskuteres hvordan grundigere årsaksanalyse vil bedre underlaget for styring av risiko knyttet til prosesslekkasjer sammenlignet med dagens praksis, hvordan slike analyser bør utføres samt praktisk gjennomførbarhet. Det er gjort en generell gjennom-gang av fenomenet prosesslekkasje, dagens praksis med hensyn til analyse av lekkasjesannsynlighet og behovet for årsaksanalyser i ulike beslutningsprosesser i prosjektering og drift. På dette grunnlaget diskuteres hvilke krav som må stilles til en modell for årsaksanalyse av lekkasjesannsynlighet, for at den skal kunne legges til grunn for valg av tekniske og operasjonelle løsninger, og hvilke modelleringsprinsipper som bør benyttes. Basert på disse prinsippene utvikles en modellstruktur for analyse av lekkasjesannsynlighet og det gis et eksem-pel på detaljert modellering. Beregningsmetoder og utfordringer i denne sammenheng diskuteres. Resultatene fra dette prosjektet, gir grunnlag for forbedringer av ulike sider av arbeidet med forebygging av lekkasjer, også utover den kvantitative analysen med sammenligning av løsninger og identifisering og valg av tiltak. De kvalitative resultatene fra forstudien kan benyttes som et felles grunnlag for systemer for innsamling av lekkasjedata, etablering og oppfølging av risikoindikatorer og granskning av hendelser. 3.5.3 Diverse studier relatert til utvikling av KickRisk KickRisk er et verktøy for analyse av brønnspesifikk risiko relatert til kick (brønnspark) og utblåsning. Verk-tøyet er basert på detaljert modellering av årsaksmekanismer til kick og utblåsning, og inkluderer både fysiske og operasjonelle aspekter ved boreoperasjonen. Den detaljerte modelleringen tillater brønn- og operasjons-planleggere å analysere risiko ved å spesifisere usikkerhet til størrelser relatert til operatør, rigg, brønn og reservoar på et hensiktsmessig detaljnivå, og deretter se hvordan disse verdiene påvirker kick og utblåsnings-sannsynlighet. KickRisk skiller seg fra eksisterende verktøy som hovedsaklig er basert på gjennomsnittlige utblåsnings fre-kvenser. Disse verktøyene vil i liten grad være i stand til å reflektere brønnspesifikk informasjon, og er dermed til liten nytte i brønnplanleggingsprosessen. KickRisk er utviklet av RF – Rogalandsforskning. Den første fasen av prosjektet som var utvikling av kick modulen, ble ferdigstilt i 1998. Den andre fasen som innebar å utvikle en modul som ser på tap av brønnkon-troll gitt kick ble ferdig i 2002. Tredje fase er utvikling av en modul som kvantifiserer utblåsningsrate og -volum, og dette arbeidet pågår. Prosjektet er støttet av Norsk Agip, Norsk Hydro, Statoil og Oljedirektoratet.

3.6 Tilgrensende prosjekter Aktuelle tilgrensende prosjekter er:


BORA

Barriere- &



• Modellering av barrierer i risikoanalyser, prosjekt-initiativ tatt av OLFs gruppe for Teknisk sikkerhet i 2002, for å få et bredt samarbeid om modellering av barrierer. Prosjektet ble aldri startet, bl.a. med henvisning til at NFR har startet forberedelser til et bredt anlagt prosjekt.

• Risikonivå på norsk sokkel (ref. 1, RNNS). I forbindelse med Fase 3 rapporten la en opp til en overordnet

vurdering av barrierer, basert på en kvalitativ vurdering utført av hvert enkelt operatørselskap. Rapporten konkluderte med at oversikten over barrierens samlede ytelse generelt sett er begrenset blant selskapene.

• FPSO Operational Safety (ref. 5), som analyserte menneskelige og organisatoriske årsaker til kollisjons-

risiko for bøyelastere ved lasting fra produksjonsskip, med bruk av risikoinfluensdiagram.


BORA

Barriere- &



4. Underlag fra forprosjekt 4.1 Oversikt over forprosjekt 4.1.1 Arbeidsoppgaver Følgende aktiviteter har vært gjennomført i forprosjektet: 1. Beskrivelse av innhold 2. Etablering av samarbeidsrelasjoner 3. Definisjon av delanalyser/pilotstudier 4. Hovedprosjektorganisering 5. Budsjett og finansiering 6. Informasjon og erfaringsutveksling 4.1.2 Seminarer og møter Følgende møter og seminarer er avholdt i forprosjektet: • 16.1, Sonderingsmøte, behandling av menneskelige og organisatoriske feil i kvantitative risikoanalyser • 27.4, Oppstartmøte • 5.6, Innføring i hvordan barrierer analyseres i kjernekraftverk, samt bruk av RiskSpectrum • 13.6, Gjennomgang av pilotstudier utført av STF for Brage plattformen • 21.8, Statusmøte, diskusjon av analysemetodikk & -verktøy Det arbeides med å få til et samordningsmøte med K2-prosjektet i forhold til K2-prosjektets arbeid med barrierer. Det er intensjonen at et slikt møte vil bli avholdt tidlig i hovedprosjektet. I de fleste møter i prosjektgruppen har aktuelle brukermiljøer deltatt. I tillegg til de overnevnte møter kommer arbeidsmøter internt i prosjektgruppen, samt at prosjektet er diskutert i OLFs gruppe for Teknisk sikkerhet ved flere anledninger. 4.1.3 SINTEFs analyse av Brage plattformen SINTEF Teknologiledelse har 2 relevante prosjekter for Norsk Hydro med tilknytning til Brage plattformen: • Morgendagens HMS-analyser (BIP-prosjekt), se delkapittel 3.3 • KPI – teknisk sikkerhetstilstand, Brage-pilot (ref 6) I det andre prosjektet på listen over utvikles en KPI (Key Performance Indicator) for teknisk sikkerhetstilstand, basert på et pilotprosjekt på Brage. Omfanget framgår av Figur 1.


BORA

Barriere- &



Teknisksikkerhetsindikator

Barrieretest-indikator

Inspeksjons-indikator

Aktivitets-indikator

Hendelses-indikator

� Nødavstengningsventiler� Sikkerhetsventiler� Gassdetektorer� Annet utstyr

� Rør� Annet prosessutstyr

� Etterslep forebyggende vedlikehold� Utestående korrigerende vedlikehold� Utkoplinger og overbroinger

� Lekkasje/utslipp� Svikt/mangler på teknisk sikkerhetssystem� Mangelfull klargjøring før/etter drift/vedlikehold� Brann og eksplosjon

Figur 1 Utgangspunkt for teknisk sikkerhetsindikator for Brage (ref 6 )

I forbindelse med et OD-tilsyn på Brage er det våren 2003 blitt utarbeidet en dokumentasjons-CD, som er blitt stilt til rådighet for alle relevante prosjekter. Det planlegges videre et besøk på Brage i løpet av høsten 2003.

4.2 Pilotanalyse – lekkasjerisiko Målsetningen for pilotprosjektet har vært å beskrive en mulig framgangsmåte for nedbryting og analyse av containment barrieren, dvs. den barrieren som skal forebygge og forhindre utslipp av hydrokarboner. Det er lagt vekt på å bryte ned containment barrieren til et nivå som skal reflektere hvordan barrieren påvirkes av mennes-kelige og organisatoriske faktorer, og hvor det skal være mulig å vurdere effekten av ulike operasjonelle tiltak og aktiviteter. Modellering av lekkasjer i dagens QRA baserer seg i stor grad på generisk frekvensanalyse. Basert på en oppsummering av antall utstyr på installasjonen kombinert med en generisk lekkasjefrekvens for dette utstyret, kommer en fram til en total lekkasjefrekvens for installasjonen, gjerne fordelt på ulike lekkasjerateintervaller. I en slik generisk framgangsmåte utelates viktig systemkunnskap, både om de forholdene som direkte påvirker lekkasjefrekvensen (som korrosjon, erosjon, operasjonelle feil, etc.) og mer bakenforliggende årsaker (slik som design, vedlikehold, prosedyrer, etc.). Ved å modellere til et passende nivå ønsker vi å utnytte tilgjengelig informasjon i form av hendelsesdata, ekspertvurderinger, samt andre tilgjengelige data slik som feilrater for utstyr, menneskelige feilsannsynligheter, osv, på en mer eksplisitt måte i modelleringen. En bør tidlig i hovedprosjektet ta stilling til hvorvidt analysen skal være basert på normaliserte lekkasjefre-kvenser for aktiviteter i forhold til estimert lekkasjefrekvens for normalt drift eller estimere på tradisjonelt vis en sannsynlighet for lekkasje ved aktuelle aktiviteter. For eksempel; ”frekvensen av store lekkasjer på kjeller-dekket vil (i en nærmere definert tidsperiode) øke med 30% i forbindelse med pågående brønnaktiviteter”. I forbindelse med feiltremodellering av containment barrieren vil det være flere ulike ”mønstre” for å bryte denne barrieren videre ned, som for eksempel:

• Nedbryting med operasjonsfaser som øverste nivå • Nedbryting med direkte årsaker på øverste nivå


BORA

Barriere- &



• Nedbryting med utstyrkategori på øverste nivå Ved å kombinere elementer fra disse tre ulike nedbrytingsmønstrene, har en i pilot prosjektet konkludert med følgende utgangspunkt for videre modellering av containment (se Figur 2).

Lekkasje/loss ofcontainment

Prosessparametere"out of range"

Operasjonellsvikt

Fysisk nedbryting /utstyrssvikt Ytre påvirkning

Overflow /overfylling

UndertrykkOvertrykk Anna

Lekkasje frakoblinger

Lekkasje fraventil

Lekkasje frarør

Lekkasje fratrykktank

Lekkasje fraroterendemaskineri

Feil monteringav utstyr

Feil ifmisolering /

ventilposisjon

Mangelfulldrenering /gassfriing

Fallende lastKollisjon/påkjørsel

Andreeksterne laster

P2 P3 P4 P5

P6 P7 P8 P9 P10

P11 P12 P13

P14 P15 P16

Figur 2 Toppnivåer i feiltre for containment barrieren

En tidlig aktivitet i hovedprosjektet vil være å bryte dette feiltreet for containment videre ned i passende basishendelser for videre analyse. Det vil dessuten være behov for å splitte analyseobjektet, dvs installasjonen som en ser på, opp i hovedområder og lekkasjestørrelser, slik som for eksempel ”stor lekkasje på hoveddekket”. Kvantifisering i den grad det lar seg gjøre ved hjelp av tilgjengelige modeller og data, er et uttalt mål med hovedprosjektet. For å kvantifisere topphendelsen forutsettes det at sannsynlighetene eller frekvensen for alle basishendelsene i feiltreet kvantifiseres. En kan se for seg ulike metodiske tilnærminger til en kvantifisering av basishendelsene:

• Direkte bruk samt bearbeiding av generiske data fra ulike datakilder • Metoder for kvantifisering av menneskelig feilpålitelighet (HRA), for eksempel HEART • RIF-analyse / influensmodellering • Bruk av ekspertvurderinger

Det kan være aktuelt å bruke disse metodene enkeltvis eller i kombinasjon. For å kunne foreta en kvantifisering samt en vurdering av hvilken effekt ulike tiltak og aktiviteter har på de ulike basishendelsene (og dermed på lekkasjerisikoen), ser vi for oss (minst) fire ulike aktiviteter:

a) Etablering av basissannsynligheter; Basert på generiske data, HRA og/eller ekspertvurderinger, etableres en ”basissannsynlighet” for hver slutthendelse i feiltreet.

b) Etablere en generisk liste med risikopåvirkende faktorer; Et sett med risikopåvirkende faktorer (RIFer),

dvs forhold som påvirker sannsynligheten / frekvensen for basishendelsene, må deretter defineres.


BORA

Barriere- &



c) Relasjon mellom basishendelser og RIF’er; En må deretter, for hver basishendelse, identifisere de risikopåvirkende faktorene som en mener vil påvirke frekvensen av hendelsen. I tillegg må det etableres en sammenheng mellom RIFene og frekvensen av basishendelsen. Dette kan gjøres enten i form av en enkel liste og/eller det kan være beskrevet ved hjelp av et influensdiagram.

d) RIF analyse; Når basissannsynligheter for alle slutthendelsene og oversikt over RIF’er som påvirker

disse er etablert, må en for hver slutthendelse vurdere hvordan status på RIF’ene vil påvirkes av de ulike tiltak og aktiviteter som analysen skal dekke.

For en mer detaljert beskrivelse av framgangsmåten beskrevet over, henvises det for øvrig til pilotprosjektrap-porten i Appendix 2 (se spesie lt kap. 5 i denne). Pilotprosjektrapporten inneholder dessuten en beskrivelse av en spesifikk case relatert til flenser.

4.3 Pilotanalyse – barriere mot antenning Formålet med denne pilotstudien har vært tre-delt:

• Avklare hva simulering av antenningstidspunkt/antenning som gjøres i QRA-studier innebærer. • Avklare om modellering kan baseres på hendelsestre & feiltre, eller om full simulering er nødvendig. • Modellere antenning som pilotprosjekt

Pilotstudien har tatt utgangspunkt i barrieren ”hindre antenning” slik den er beskrevet i ”Utvikling i risikonivå – norsk sokkel (RNNS)”, Fase 3 (ref. 7), se Figur 3. Pilotstudien har vektlagt å få synliggjort de barriere -element som inngår i barrieren ”Hindre tenning” og sammenhengen mellom disse som funksjon av tid, samt hvordan driftsmoder, bemanning osv. påvirker hendelsesforløpet. Studien har tatt hensyn til • Tidsutvikling • Den totale ytelsen til barrieren, inklusiv pålitelighet/tilgjengelighet, funksjonalitet og robusthet • Avhengigheter og fellesfeil • Modellering av driftsmoder og aktiviteter. Et viktig element har vært at eksiterende analyser og modeller som brukes i dagens QRA og resultater fra detaljerte pålitelighetsstudier/SIL-studier skal brukes i størst mulig grad. Men at for eksempel detalj-resultater skal synliggjøres og brukes for å få bedre kunnskap om barrieren ”Hindre antenning”.


BORA

Barriere- &



P F R Ytelse: Pålitelighet (P), Funksjonalitet (F) og Robusthet (R)

Barriere Barriereelement

Hindre antenning

Tennkildekontroll

Overtrykk i uklassifiserte områder

Påvirkende forhold Systemnivå

Hindre spredning av gass til uklassifiserte områder

Tennkildeisolering

Ex utstyr

Varmtarbeidkontroll Rutiner knyttet til personaktivitet/ arbeidsutførelse

Vifter Sluser Trykkregulering

Prosedyrer

Inert gass

Avstand

- Sikkerhetskultur - Opplæring/kompetanse - Arbeidsledelse - Risikovurdering

- Etterslep FV

- Etterslep KV

- Nødavstengingshierarki - Etterslep FV & KV - Prosedyrer

- Etterslep FV - Nødavstengingshierarki

Utforming/ design

Filter Inertgass generator Distribusjonssystem Ventiler

Ex utstyr

F&G logikk Brytere P

F R

P F R

P F R

P F R

P F R

P F R

P F R

P F R

P F R

P F R

P F R

P F R

P F R

P F R

P F R

P F R P

F R

P F R

P F R

- Kommunikasjon

Deteksjon

Detektorer F&G logikk

Automatisk gassdeteksjon

Manuell gassdeteksjon Personel l

Push buttons mm. F&G logikk

- Voteringslogikk - Detektortetthet - Etterslep FV - Testprosedyrer/intervall

- Detektortype

- Prosedyrer - Oppmerksomhet i kontrollrommet - Tilstedeværelse av personell - Bemanningsnivå

P F R

P F R

P F R

P F R

P F R

P F R

P F R

Antall og plassering

Figur 3 Oversikt over barrieren hindre antenning

En mer detaljert rapport fra dette pilotprosjektet framgår av Appendix 3. I Appendix 3 skisseres hendelsestrær og feiltrær, samt en skisse av hvordan tidsmessig simulering av gasspredning, deteksjon og antenning skal integreres i hendelsestrærne, se Figur 4.


BORA

Barriere- &



For vindstyrke 1..k

Ikke tenning

Ikke tenning

Ikke tenning

Ikke deteksjon

Tenning mellom t1 og t2

Ikke deteksjon

Tenning mellom t0 og t 1

Deteksjon feiler, tid t2

Deteksjon, tid t 2

Tenning mellom t1 og t utkoblinmg av tennkilder

Gassdeteksjon, tid t 1

Brann deteksjon, tid t 1

For lekkasjekategori 1..m

For vindretning 1..n

Lekkasje (m,n)

umiddelbar tenning

Deteksjon feiler, ved tid t2

Detektorer ikke eksponert, ved tid t 2

Feil på deteksjonssyst

Gassdeteksjon feiler, ved tid t1

Detektorer ikke eksponert, ved tid t 1

Feil på deteksjonssyst

t0 t1 t2

Figur 4 Overordnet skisse over modellering av barrieren ”hindre antenning”

4.4 Aktuelle bruksområder for operasjonell risikoanalyser Aktuelle bruksområdet for operasjonelle risikoanalyser omfatter følgende: • Gi underlag for beslutninger om effekten av driftsrelaterte forhold, tiltak og beslutninger som påvirker

lekkasjesannsynligheten. Eksempler på slike kan være: o Utkobling av sikkerhetssystemer / funksjoner, for eksempel i PSD o kvalitet og omfang av vedlikehold og inspeksjon o kompetanse og opplæring av operatører o kompleksitet av systemer og prosess o styring, gjennomføring og kontroll av arbeidsprosesser o effekten av å utsette eller sløyfe en nærmere spesifisert vedlikehold- eller inspeksjonsaktivitet o effekten av å sløyfe SJA før utførelse av en vedlikeholdsaktivitet o arbeidstillatelsessystemet


BORA

Barriere- &



o effekten av høyt aktivitetsnivå / mange samtidige aktiviteter o effekten av å redusere antall prosessoperatører

Det er etablert en foreløpig liste over aktiviteter og tilstander som barriereanalysen bør kunne reflektere. Listen er begrenset til prosessområde, men er likevel omfattende, og det kan bli aktuelt å gruppere aktivitetene noe: • Normal, uforstyrret drift • Vedlikeholdsaktiviteter

o Forebyggende vedlikehold § Instrumentering § Ventiler, flenser, koblinger (HC) § Detektorer § Aktiv brannsikring § Hjelpeutstyr

o Korrektivt vedlikehold, samme kategorier o Fjerning av større utstyrsenheter med løfteredskaper/kraner

• Modifikasjoner o Prosessutstyr o Konstruksjonsarbeid i prosessområdet, uten varmt arbeid o Konstruksjonsarbeid i prosessområdet eller tilgrensende område, med varmt arbeid

§ Bruk av habitat § Uten habitat

• Manuell inngripen o Nedstengning og oppkjøring o Endring i prosessbetingelser o Inn/utkopling av parallelle tog o Inn/utkopling av testseparator o Manuell initiert trykkavlastning

De tilstandene i prosessanlegget som barriereanalysen må kunne reflektere, er:

• Utkopling av instrumentering • Utkopling av detektorer • Forbikopling av instrumentering • Forbikopling av detektorer • Etterslep i gjennomføring av forebyggende vedlikehold av sikkerhetskritisk utstyr • Omfang korrektivt vedlikehold av sikkerhetskritisk utstyr • Utestående tiltak i Synergi relatert til gasslekkasjer

Ett av de sentrale fokusområder i prosjektet er å kunne framstille ytelse av de ulike barrierer ved gjennomføring av ulike operasjonelle aktiviteter. Dette kan gjøres slik Figur 5 viser et generelt eksempel på. Framstillingen i Figur 5 bygger på typisk framstilling som benyttes i barriereanalyser for kjernekraftverk.. I Figur 5 er det benyttet egne fargekoder for de ulike barrierene: • ”Containment” • Hindre antenning • Begrense utstrømning • Hindre eskalering • Hindre omkomne


BORA

Barriere- &



1,00E-08

1,00E-07

1,00E-06

1,00E-05

1,00E-04

1,00E-03

1,00E-02

1,00E-01

1,00E+00

Normal drift Arb utentrykkavlastn

Arb medtrykkavlastn

Nedkjøring Oppkjøring .. .. Akt n

Containment

Hindre ant

Energi reduksj

Hindre eskal

Hindre omkomne

Figur 5 Skisse til presentasjon av barriereytelse, basert på presentasjon som brukes i kjernekraft analyser

4.5 Beskrivelse og vurdering av eksisterende relevante analyser Eksisterende studier faller i noen hovedkategorier: • Tradisjonelle QRA-studier • Simuleringsstudier • Feiltreanalyser av enkelt-barriereelementer • Ulike analyser av årsaker til lekkasje Tradisjonelle QRA-studier benytter feiltre og hendelsestre, men på en slik måte at det ikke er mulig å analysere barrierene for avhengighet. Tidsavhengighet og væravhengighet er heller ikke mulig å analysere. Simuleringsstudiene benyttes for å beregne sannsynlighet for antenning i modul, samt eksplosjonstrykk, med lekkasjerate, -punkt, -retning og værforhold som input parametere (ref. 8). Studiene tar hensyn til tidsfaktoren, men tar vanligvis ikke vare på tidspunkt for tenning, etter at dette er benyttet til å beregne gasskyen og dermed eksplosjonsovertrykk. Tidspunktet kan åpenbart lagres uten for store endringer i de programmer som benyttes. Det gjøres en rekke forutsetninger om funksjon av barriereelementer i simuleringene, dette tilsier at fellesfeil og avhengighet ikke kan analyseres slik disse simuleringene gjøres. Men det ville ut fra et praktisk synspunkt bli nærmest ugjennomførbart å simulere alle feilhendelser og andre hendelser som kan gi fellesfeil, slik at innvirkningen av disse for tenning og eksplosjon kunne simuleres. Det er derfor en bred oppfatning at disse simuleringsverktøyene ikke kan utvides til å modellere alle avhengigheter og fellesfeil. Når det gjelder ulike studier av årsaker til lekkasje er disse i all hovedsak kvalitativ eller semi-kvalitativ. Det er i begrenset grad beskrevet eller modellert sammenhengene mellom MTO (Menneskelige, Tekniske og Organi-satoriske) faktorer i forbindelse med QRA. Derimot foreligger det slike sammenhenger analysert i granskings-rapporter fra inntrufne hendelser. Derfor ser en ikke andre modelleringsalternativer enn bruk av hendelsestrær og feiltrær, slik det gjøres i dagens kvantitative risikoanalyser for offshore innretninger (og kjernekraftverk). Analysene må imidlertid gjøres langt


BORA

Barriere- &



mer detaljert enn det som har vært vanlig i dagens kvantitative risikoanalyser for offshore innretninger. Videre vil det være behov for ytterligere analyse av basishendelsene i feiltrærne for på denne måten å inkludere menneskelige og organisatoriske faktorer.

4.6 Bruk av erfaringer fra andre næringer Underveis i forprosjektet (5.6.2003) ble det arrangert et seminar med Relcon, for å: • Få et innblikk i barriereanalyse for kjernekraftverk • Demonstrere bruk av Relcons analyseverktøy RiskSpectrum (se appendiks 4) • Gjennomgå bruken av RiskSpectrum for pilotprosjektet som omtales i Ref. 10. RiskSpectrum ble av deltakerne ansett å ha potensial for å kunne brukes i prosjektet. Det er ikke funnet andre næringer som har en tilsvarende modellering av avhengighet av barrierer.


BORA

Barriere- &



5. Oversikt over analyseoppgaver 5.1 Totalanalyse og delanalyser i hovedprosjektet Prosjektet er delt inn følgende hovedfaser: H1 Innledende Totalanalyse Brann og eksplosjon H2 Delanalyser Brann og eksplosjon H3 Syntese Brann og eksplosjon H4 Totalanalyse Fallende last H5 Delanalyser Fallende last H6 Syntese Fallende last H10 Rapportering H11 Prosjektadministrasjon De to siste er administrative deloppgaver. Fasene H5 og H6 er å betrakte som en opsjon. H1, H2 og H3 beskrives nærmere i henholdsvis kapittel 6, 7 og 8. H5 og H6 beskrives nærmere i kapittel 9.

5.2 Analysemetoder og -verktøy Følgende analysemetoder og verktøy planlegges brukt, slik det framgår av listen under. Det har vært vurdert ulike alternativer både for analysemetoder og -verktøy i forprosjektet. Dette er diskutert i større bredde i kapittel 10 i denne rapporten. • Feiltreanalyse • Hendelsestreanalyse • Influensdiagram • HRA metoder/kvantifisering av menneskelig pålitelighet • Beslutningsmodeller

5.3 Analyseeksempel For å gjøre analysene virkelighetsnære og realistiske, er det viktig å knytte dem opp mot konkrete tekniske og operasjonelle forhold, slik det finnes på aktuelle innretninger på sokkelen. Det er derfor viktig å få tilgang til nødvendige detaljer fra en eller flere konkrete innretninger. Behovet for et analyseeksempel ble derfor tatt opp med industrien. Brage pla ttformen ble da nominert av Norsk Hydro, bl.a. ut fra at SINTEF utfører et prosjekt med definering av ikke-fysiske barrierer, relatert til Brage plattformen. Det tas derfor sikte på at Brage plattformen (operatør; Norsk Hydro) er hovedkilde for analyseeksempler. Det er likevel ønskelig også å kunne bruke andre innretninger i en viss utstrekning, for å oppnå en større bredde i illustrasjonene. Det tas derfor sikte på at begrensede illustrasjoner kan velges for flere innretninger, særlig Statoils innretninger er aktuelle i en slik sammenheng.


BORA

Barriere- &



Figur 6 Brage plattformen

M10

MSF

Figur 7 Hovedområder på Brage plattformen

5.4 Kvantifisering Det er en uttalt målsetting at en skal søke å kvantifisere risiko i prosjektet, så langt det er mulig ut fra tilgjengelig informasjon og data. Det planlegges å bruke ekspertvurderinger som et alternativ, der data ikke eksisterer. Det antas at behovet for ekspertvurderinger særlig vil gjelde innenfor menneskelig og organisatorisk pålitelighet. Det er også innledet kontakt med internasjonale miljøer som har samlet data innenfor dette området, først og fremst i UK. Det legges til grunn at funksjonen av barriereelementene kvantifiseres på to måter: • Sannsynlighet for vellykket barrierefunksjon • Bidrag til risiko Sannsynlighet for vellykket barrierefunksjon skal uttrykke barrierenes ytelse, og skal inkludere de aktuelle dimensjoner av ytelses-begrepet: • Effektivitet/funksjonalitet • Pålitelighet/tilgjengelighet • Robusthet I tillegg uttrykkes effekten av barriereelementene i forhold til risiko for tap av liv. Prosjektet vil ikke gjennomføre konsekvensanalyser, men bruke slike resultater fra eksisterende risikoanalyser.

5.5 Bruk av resultater fra prosjektet Prosjektet er planlagt som et demonstrasjonsprosjekt, som i detalj viser betydning og bidrag fra de enkelte barriereelementer og påvirkende forhold for risiko og for sannsynlighet av vellykket barrierefunksjon, i normal drift og ved gjennomføring av vanlige operasjonelle aktiviteter. Det er forventet at en slik omfattende analyse deretter kan benyttes for andre innretninger, slik at kun forenk-lede analyser og vurderinger vil være tilstrekkelig for disse. Delsystemer og funksjoner er i betydelig grad gjen-nomgående på de fleste innretninger, slik at resultatene fra demonstrasjonsprosjektet i betydelig grad bør kunne brukes som generell input til analyser av andre innretninger. Når det gjelder løsninger, opplegg og utforming av


BORA

Barriere- &



de enkelte delsystemer (hvordan prosedyrer er utformet, grad av redundans i ventiler, osv) er det vesentlige forskjeller fra innretning til innretning, slik at disse detaljene må vurderes separat for hver enkelt.

5.6 Analyse flytskjema Figur 8 viser et forenklet flytskjema for analysene, med analyse av barrierer knyttet til brann og eksplosjon, samt barrierer knyttet til fallende last (som en opsjon, se kapittel 9).

Totalanalyse,brann &

eksplosjon

Tekniskedelanalyser, brann

& eksplosjon

MO delanalyser,brann &

eksplosjon

Syntese, brann &eksplosjon

Totalanalyse,fallende last

Tekniskedelanalyser,fallende last

MO delanalyser,fallende last

Syntese, fallendelast

Rapportering,brann &

eksplosjon

Rapportering,fallende last

Start, prosjekt-administrasjon

Komplett,prosjekt-

administrasjon

Start analyse Sluttbarriereprosjekt

EXPLORAMtidsmessig sim. avdispersjon, detek.

& tenning

Figur 8 Flytskjema for delanalyser

5.7 Forholdet til K2-prosjektet I K2 prosjektet ”HMS Petroleum: Endring – organisasjon – teknologi”, har en definert en egen aktivitet med tittel ”Feiltoleranse, barrierer og endring”. Målsetningen for dette delprosjektet er blant annet å (1) fremskaffe, systematisere og formidle kunnskap som kan bidra til å skape økt feiltoleranse i petroleumsindustrien og (2) kunnskap om hvordan barrierefunksjoner og feiltoleranse påvirkes av organisatoriske og tekniske endringer. Gjennom denne aktiviteten vil en klargjøre og operasjonalisere hva som ligger i feiltoleranse og hvilke forhold som faktisk skaper feiltoleranse på en offshore plattform, utover de definerte fysiske og tekniske barriere-funksjonene. For å konkretisere og avgrense oppgaven ønsker en å ta utgangspunkt i et eller flere utvalgte fare og ulykkesscenarier for en tenkt installasjon. Det er her ønskelig at K2 og K3 kan dra nytte av hverandre, og det er derfor foreslått å bruke ”hydrokarbonlekkasje fra prosessanlegget” som en case i K2 siden dette også er en av barrierene som en ser spesielt på i K3. Koordineringen mellom K2 og K3 vil skje ved hjelp av overlappende bemanning.


BORA

Barriere- &



6. H1: Innledende Totalanalyse brann og eksplosjon 6.1 Formål med og omfang av totalanalyse Formålet med H1 er å etablere en innledende overordnet total struktur for barrierer og barriereelementer, med utgangspunkt i følgende barrierer før og etter lekkasje: • Hindre utslipp • Hindre antenning • Redusere sky/utslipp • Hindre eskalering • Hindre omkomne Feiltrærne brytes ned i subsystemer og delfunksjoner. Støtte- og hjelpesystemer inkluderes så langt de er relevante for sikkerhetssystemer. Bakgrunnen for valg av analysemetode og -verktøy er diskutert i kapittel 10. Omfanget av analysen begrenses til prosessområdet, og det velges ut en representativ modul for analyse på Brage plattformen. Barrierene etter lekkasje modelleres med utgangspunkt i modeller dokumentert i RNNS-rapporten (ref. 1), jfr. Figur 3. Analysene kan benytte input fra QRA studier, dersom de er tilstrekkelig detaljerte. Det skal i den innledende totalanalysen ikke legges vekt på å kvantifisere pålitelighet og tilgjengelighet, men der det er relevante data tilgjengelig, kan dette benyttes.

6.2 Delaktiviteter Arbeidet beskrives i KTR-skjemaer i appendiks 1. Følgende delaktiviteter er planlagt: H1.1 Familiarisering H1.2 Utrede modell for lekkasjebarriere H1.3 Modellere lekkasjebarriere H1.4 Modellere tidsforløp i ulykkesutvikling H1.5 Modellere konsekvensbarrierer i HTA, bruke simuleringsstudier H1.6 FTA for konsekvensbarrierer, bruke eksempelstudier Utviklingen av modell for lekkasjebarriere er delt i 2 aktiviteter, i erkjennelsen av at dette er både en meget utfordrende og uhyre avgjørende modellering. Arbeidet er inndelt som følger: • H1.2 Utrede modell for lekkasjebarriere Utredning av alternative modeller gjennomføres fram til

en bred og grundig faglig vurdering primo desember 2003.

• H1.3 Modellere lekkasjebarriere Etter beslutning om mest egnet måte for modellering av lekkasjebarrieren primo desember 2003, gjennomføres modelleringen i ettertid.

I tillegg er følgende administrative aktiviteter definert i H1; H1.7 Prosjektledelsens oppfølging, og H1.8 Verifisering, korrelasjonssjekk, den sistnevnte innebærer en grundig faglig gjennomgang av kjernegruppen.


BORA

Barriere- &



Siste aktivitet er H1.9; Definere delanalyser og rammeverk, gir rammene for analysen i H1 og input til etterfølgende H2 aktivitet. Et viktig element i totalanalysen vil være å definere i detalj grensesnittene mellom totalanalysen og detaljstudiene: • Inngangsdata og premisser for detaljstudiene • Felles rammeverk for detaljstudier • Format og premisser for resultater Figur 2, Figur 3 og Figur 4 viser utsnitt fra pilotstudiene som gir illustrasjoner av den modellering som planlegges i hovedprosjektet. Appendiksene 2 og 3 presenterer pilotstudiene i mer detalj. Se spesielt kapittel 4 og 5 i appendiks 2, og kapittel 4 i appendiks 3.

6.3 Gjennomføring av H1 aktiviteten Hovedinnholdet i H1 gjennomføres av et lite kjerneteam som står for den initielle modelleringen, som innbefatter følgende aktiviteter: • H1.1 Familiarisering • H1.2 Utrede modell for lekkasjebarriere • H1.3 Modellere lekkasjebarriere • H1.5 Modellere konsekvensbarrierer i HTA, bruke simuleringsstudier • H1.6 FTA for konsekvensbarrierer, bruke eksempelstudier RiskSpectrum vil bli benyttet for å gi mulighet til å knytte alle delmodeller sammen. Det forventes en viss begrenset assistanse fra Relcon AB, for å kunne utnytte RiskSpectrum verktøyet mest mulig optimalt. Aktivitet H1.4; Modellere tidsforløp i ulykkesutvikling, som er underlag for H1.5 og H1.6, gjøres av Scandpower, som har modellert Brage plattformen med EXPLORAM. Hele kjernegruppen deltar i faglig gjennomgang gjennom aktivitet H1.7. Timebudsjett for H1 er estimert til 1580 manntimer. Total varighet av aktiviteten er fra 1.10.2003 til 1.2.2004, delaktivitetene H1.1 – H1.6 sluttføres innen 31.12.2003, med unntak av H1.4, som går ut januar 2004. Etter at H1 er gjennomført, tas sikte på en bred og grundig vurdering av modelleringen og egnethet, før videre arbeid besluttes. Slik sett kan prosjektgjennomføringen sies å være fasevis.


BORA

Barriere- &



7. H2: Delanalyser brann og eksplosjon 7.1 Formål med og omfang av delanalyse Formålet med delanalysene er foreta detaljerte analyser av risikopåvirkende forhold, inklusiv tekniske detaljer som påvirker subsystemer. Hoveddelene er: • Detaljert analyse av fysiske årsaker til feil av barriereelementer • Detaljert analyse av risikopåvirkende forhold relatert til menneskelige og organisatoriske barriereelementer Analysene kan benytte input basert på QRA studier, dersom de er tilstrekkelig detaljerte. Det er ikke ventet at det er mange aktuelle delstudier, som er tilstrekkelig detaljerte. Det er siktemålet at analysene skal være kvantitative. Ekspertvurderinger må inkluderes, der det ikke kan etableres data på annen måte. Delanalysene av ikke-fysiske barriereelementer og risikopåvirkende forhold vil inkludere: • Analyser av menneskelig pålitelighet, beslutningsprosesser og adferd • Analyser av administrative og organisatoriske forhold

7.2 Delaktiviteter 7.2.1 Oversikt Arbeidet beskrives i KTR-skjemaer i appendiks 1. H2 består av 2 delaktiviteter: • H2.1: Delanalyser fysiske barriereelementer og støttesystemer • H2.2: Delanalyser ikke-fysiske barriereelementer • H2.3: Prosjektledelsens oppfølging Delanalysene relateres til Brage plattformen, men også andre eksempelstudier kan trekkes inn, dersom det er aktuelle problemstillinger knyttet til risikopåvirkende forhold. 7.2.2 Hvordan integrere detaljstudier Modellen slik den blir initielt utarbeidet i H1.2-H1.6 består av feil- og hendelsestrær, se Figur 4. Detaljstudiene vil i noen grad kunne gjennomføres som detaljering av feiltrær, særlig for fysiske barriereelementer. Men for ikke-fysiske barriereelementer, er det ikke opplagt at feiltre vil være den foretrukne måte å modellere på, særlig når en kommer til risikopåvirkende forhold av organisatorisk og administrativ natur. Utfordringen kan illustreres ved å betrakte følgende feil; Deteksjonssystem ikke aktivert ved tid t (MDET2, gitt personell til stede), se feiltre P2 i delkapittel 4.3.1 i appendiks 3. Denne feilhendelsen er ikke utviklet videre i Appendiks 3, men det er kommentert å være avhengig av ”MO-forhold”. Mulige detaljerte feilscenarier kan være: • Finner ikke manuell utløser pga ukjent med system/område • Finner ikke manuell utløser pga dårlig sikt i ”gass-tåken” • Innser ikke behovet for å utløse manuell deteksjon (tror andre gjør det) • Kjenner ikke til noe manuelt deteksjonssystem • Går umiddelbart i gang med å stenge ventiler, glemmer å utløse manuelt deteksjonssystem Mulige bakenforliggende årsaker (risikopåvirkende forhold) kan være:


BORA

Barriere- &



• Prosedyrer • Øvelser • Kompetanse • Arbeidsplanlegging/ledelse • Kommunikasjon • osv Disse bakenforliggende årsaker kan analyseres med ulike teknikker fra fagfeltet menneskelig og organisatorisk pålitelighet. I tillegg må en ha et formet for å integrere resultatene inn i totalanalysen. For dette er det flere alternativer. Analysene kan formuleres som feiltrær. Dette vil gi en meget enkel integra-sjon i totalanalysen, men vil trolig ikke være særlig egnet for flere av de aktuelle scenarier som analyseres. En kan tenke seg å bruke et poeng system, der bakenforliggende årsaker og risikopåvirkende forhold klassifi-seres inn i kategorier, og slik at poengsystemet benyttes for å gi input til feiltrærne. Andre alternativer kan også tenkes. Når en skal beslutte hvordan dette skal gjøres, må en også ta hensyn til hvordan en ønsker å benytte modellene: • Skal det være mulig å automatisk få effekt av å endre godhet av risikopåvirkende forhold? • Skal det være mulig å se på betydningen av risikopåvirkende forhold som fellesfeil? Hvis svaret er ”ja” på minst ett av disse spørsmål, må faktorene modelleres eksplisitt i feiltre (for eksempel som felles årsaksfeil). Dette er også svar fra Relcon, når en forespør om hvordan dette gjøres i kjernekraftanalyser. Hvis ikke det er påkrevd å ha eksplisitt modellering i feiltre, brukes input vedrørende MO-forhold i beregning av parametere for basishendelser i feiltrærne. Avklaring av hvordan denne modelleringen skal gjøres, vil bli truffet i løpet av gjennomføringen av H1-aktivi-teten, før innhold i detaljstudier spesifiseres i H1.8. 7.2.3 Aktuelle tilgjengelige detaljstudier I forprosjektet ble det gjort en henvendelse til aktuelle konsulentmiljøer for å identifisere aktuelle detaljerte studier som kunne benyttes i hovedprosjektet. Listen under viser et utdrag av svarene, og viser at det er flere aktuelle studier å trekke på, med hovedvekt på fysiske barrierer. Listen under presenterer hvem som har utført studien, innhold, oppdragsgiver, år, samt hva slags type analyse som er gjennomført: • SINTEF sikkerhet & pålitelighet

o Potensial for feilhandlinger ved montering /demontering av flensforbindelser med kompaktflenser vs. konvensjonelle flenser (Statoil, 1997) § Action Error Mode Analysis med kvalitativ risikovurdering (risikomatrise)

o Overtrykk-beskyttelses-funksjoner under oppstart inkl. prosedyrer, forriglinger og PSD (Statoil, 6 analyser i perioden 1998-2003) § Feiltre, tabeller

o HIPPS, subsea HIPPS, instrumenterte sikkerhetssystemer (diverse kunder, 20 analyser i perioden 1990-2003) § Feiltre, pålitelighets blokkdiagrammer, PDS metoden

o Lekkasjefrekvens modellert som funksjon av organisatoriske faktorer (OD, 1998-2001) § Feiltreanalyse, Bayesian Network

• Scandpower

o Probabilistisk eksplosjonsmodell, Tennmodell (Statoil, 2002) § FLACS, EXPLORAM


BORA

Barriere- &



o Brann, eskalering, Tennmodell (Norsk Hydro, 2003) § Utvidet EXPLORAM

o PSD/ESD (LALL), Sannsynlighet for ”gas blowby” (Norsk Hydro, 2002) § Feiltreanalyse

o PSV/PSD/ ESD (PAHH), Sannsynlighet for overtrykking (COPNO, 2003) § Feiltreanalyse

• Safetec

o Pumper, kjølere, filter osv. (Statoil, 2003) § Feiltreanalyse

o Isolasjon, Trykkavlastning, Branndeteksjon, Gassdeteksjon, Brannvann, Kommunikasjonssystem, Nødstrøm (Esso Norge, 2002) § Pålitelighetsblokkdiagram, PDS-metoden, Feiltre

o Brønnisolering, Elektrisk isolering, Trykkavlastning, Aktivering av brannspjell, Prosessegregering, ESD-isolering (COPNO, 2002) § PDS-metoden

7.3 Gjennomføring av H2 aktiviteten Det vil være ulike typer miljøer involvert i H2.1 og H2.2. De tekniske analyser kan gjennomføres av miljøer som tradisjonelt gjør risiko- og pålitelighetsanalyser. H2.2 gjennomføres av forsknings- og konsulentmiljøer med spesiell kompetanse innen menneskelig og organisatorisk pålitelighetsanalyse, norske og eventuelt utenlandske, der disse har spesiell kompetanse som ikke norske miljøer har. Det kan også tenkes en integrering av analyseoppgaver fra H2.1 og H2.2, slik at det blir vanskelig å skille de. Totalt timebudsjett for H2 er estimert til 2200 manntimer. Total varighet av aktiviteten er fra 1.1.2004 til 30.9.2004. Det imøteses at arbeidet fra 1.1.2004 vil primært være planlegging utover i 1. kvartal.


BORA

Barriere- &



8. H3: Syntese brann og eksplosjon 8.1 Formål med og omfang av syntese Formålet med syntesen er trefoldig: • Samle alle delanalyser og innledende analyser i en totalanalyse for ytelse av barrierer og risiko.

• Benytte den totale analysemodell for å analysere barrierer og risiko for ulike operasjonelle aktiviteter.

• Benytte den totale analysemodell for å analysere barrierer og risiko for å identifisere mulige risikoreduserende tiltak i normal drift og operasjonelle aktiviteter.

Syntesen innebærer at det etableres en total analysemodell for alle barrierer og barriereelementer. Denne analysemodellen benyttes for: • Kvalitativ analyse (minimale kuttsett, mv.) • Kvantitativ analyse • Identifikasjon av risikoreduserende tiltak • Analyse av alternative operasjonelle tilstander og aktiviteter Syntesen har det samme omfang i forhold til barrierefunksjoner som den innledende totalanalysen, se del-kapittel 6.1. Metodikken som benyttes er sammenknytning av alle feil- og hendelsestrær ved hjelp av verktøyet RiskSpectrum (se delkapittel 10.3 og Appendix 4). Verktøyet gjør dette automatisk, basert på valg som brukeren gjør.

8.2 Koordinering av delanalyser - sammensying Personellet som skal stå for syntesen vil være aktivt involvert i oppfølgingen av detaljstudier av ikke-fysiske og fysiske barriereelementer og risikopåvirkende forhold. Dette skal sikre at resultatene fra detaljstudiene er kompatible med modelleringen i totalanalysen, slik at resultatene lett kan integreres inn den totale hendelsestre-/feiltreanalyse. Når det foreligger detaljresultater fra eksempelvis influensdiagrammer, har en følgende muligheter for å innpasse disse i feiltrærne for barriereelementer: • Sette nye sannsynligheter direkte inn som parametere (utilgjengelighet, feilrate, osv.) for eksisterende

basishendelser • Utvide feiltrærne med nye basishendelser • Formulere risikopåvirkende forhold som fellesfeil-faktorer.

8.3 Analyseaktiviteter Arbeidet beskrives i KTR-skjemaer i appendiks 1. H3 består av følgende delaktiviteter: H3.1 Totalanalyse, barrierer H3.2 Totalanalyse, risiko H3.3 Analyser aktiviteter H3.4 Analyser risikoreduserende tiltak


BORA

Barriere- &



I tillegg er følgende administrative aktiviteter definert i H3; H3.5 Prosjektledelsens oppfølg ing, og H3.6 Verifisering, korrelasjonssjekk, den sistnevnte innebærer en grundig faglig gjennomgang av hele kjernegruppen. Den siste aktiviteten H3.7; Identifisere indikatorer, innebærer å utarbeide forslag til effektive indikatorer for barriereelementer, på basis av modelleringen i prosjektet.

8.4 Gjennomføring av H3 aktiviteten Hovedinnholdet i H3 gjennomføres av et lite kjerneteam, i store trekk de samme som utførte for initielle model-leringen. Det forventes en viss begrenset assistanse fra Relcon AB, for å kunne utnytte RiskSpectrum verktøyet mest mulig optimalt. Hele kjernegruppen deltar i faglig gjennomgang gjennom aktivitet H1.7. Timebudsjett for H3 er estimert til 1200 manntimer. Total varighet av aktiviteten er fra 1.10.2004 til 31.12.2004.

8.5 Prosjektadministrative aktiviteter Prosjektadministrasjon består av følgende aktiviteter: • H10 Rapportering • H11 Prosjektadministrasjon Det er budsjettert med 400 timer til hver av disse 2 aktiviteter, hvorav 75% er allokert til Brann og eksplosjonsrisiko, mens øvrige 25% er reservert til Fallende last, se kapittel 9.


BORA

Barriere- &



9. Opsjon: Analyse av fallende last 9.1 Formål med og omfang av analyse Utvidelse av prosjektet fra brann og eksplosjon til fallende last er en mulig opsjon. Formålet vil være å formulere barrierer, barriereelementer og risikopåvirkende forhold for fallende last, tilsvarende som for brann og eksplosjon, samt å analysere operasjonelle aktiviteter og risikoreduserende tiltak.

9.2 Budsjett og tidsplan Det er indikert et totalbuds jett på 2500 manntimer for utvidelsen. Dette bygger på antagelse om at prinsippene kan overføres, men at det er betydelige forskjeller i barriereelementer, som nødvendiggjør betydelig analyse-arbeid. Totalkostnad for utvidelsen er estimert til 2 500 000 NOK. Analysen av fallende last er forutsatt startet 1.10.2004, og avsluttet etter 1 år, 30.9.2005.


BORA

Barriere- &



10. Analysemetodikk og -verktøy 10.1 Utfordringer ved valg av analysemetodikk Ved valg av analysemetodikk er det primært den sammenfattende analyse, syntesen, som diskuteres. For detaljstudier av enkelte barriereelementer og risikopåvirkende forhold, vil det være aktuelt å benytte en lang rekke ulike analysemetoder, ikke minst knyttet til analyse av menneskelige og organisatoriske feil. For syntesen er følgende utfordringer identifisert å ha stor betydning ved valg av analysemetodikk: • Analysemetodikken må egne seg for å realisere målsettingene for analysen:

o Identifisere avhengighet og fellesfeil o Identifisere effekt av operasjonelle aktiviteter og tilstander, inklusive utkopling av enkelte

barriereelementer o Kvantifisere barrierenes ytelse, inklusiv pålitelighet/tilgjengelighet, sårbarhet og effektivitet o Muliggjøre bruk av ekspertvurderinger der inndata ikke foreligger o Identifisere hovedbidrag til risiko og mulige kontrolltiltak.

• Metodikken må være velegnet for å gjøre følsomhetsstudier. • Den må egne seg for å modellere den sterke avhengighet tidsmessig som karakteriserer ulykkesforløp som

starter med gasslekkasje, og kan involvere eksplosjon og/eller brann. • Metodikken må være egnet for å modellere avhengighet i ulykkessekvensene som skyldes værmessige

forhold. Disse utfordringene tilsier at valget av analysemetodikk er uhyre sentralt i forprosjektet. Temaet har vært diskutert på de fleste møter i forprosjektet, og har stått sentralt i arbeidet med pilotprosjektene. Følgende alternativer har vært vurdert: • Feiltrær • Hendelsestrær • Influensdiagrammer • Stokastisk simulering av alle parametere (eventuelt bruk av Petri-net eller tilsvarende) som kan påvirke

ulykkesforløpet. Feiltre- og hendelsestreanalyse tilfredsstiller mange av kravene som må stilles til analysemetodene, men slik de tradisjonelt brukes i offshore QRA/TRA studier er det problematisk å representere tilfredsstillende avhengighet som er knyttet til tidsmessig forløp og værforhold. Influensdiagrammer benyttet til syntesen er ikke egnet som eneste analyseverktøy, ettersom influensdiagram-met ikke tilstrekkelig detaljert. Derimot er influensdiagram et aktuelt verktøy for delanalyser av for eksempel risikopåvirkende forhold. Stokastisk simulering vil kunne være særdeles velegnet for å studere tidsmessig avhengighet, men vil i praksis være betydelig ressurskrevende for å analysere annen form for avhengighet, eksempelvis plasseringsmessig avhengighet. Dessuten vil en totalanalyse gi en meget omfattende analysemodell med trolig flere tusen para-metere. Simuleringsmodellen ville derfor kunne bli utrolig stor, og vil trolig få en regnetid som ikke er mulig å bruke i praktisk arbeid. Et krav til analysemetodikken som følger av de utfordringer som angitt over, er at analysen må utformes på en slik måte at hele analysen kan sammenfattes i et altomfattende feiltre, som muliggjør bruk av standard teori for feiltrær for identifikasjon av kuttsett på tvers og analyse av avhengighet på tvers.


BORA

Barriere- &



10.2 Anbefalt analysemetodikk Med utgangspunkt i de vurderingene som er gjengitt ovenfor, er følgende anbefalinger for valg av analysemeto-dikk for syntesen: • Feiltreanalyse • Hendelsestreanalyse I tillegg vil en rekke analysemetoder benyttes for delanalyser, herunder en rekke metoder for HRA analyse (menneskelige og organisatoriske feil), influensdiagram, analyser av menneskelig beslutningsprosesser, simule -ring av gasspredning og antenning, osv. Tidsmessig og værmessig avhengighet er aspekter av hendelsesforløp som vanligvis ikke modelleres tilfreds-stillende med bruk av hendelsestrær. Dette vil bli forsøkt løst ved å gjøre hendelsestrærne betydelig større, slik at både tidsutvikling og værtilstand modelleres diskret, men med et betydelig antall step (intervaller), slik at en rimelig representasjon av ulike forløp kan gis. For gasspredning og antenning vil disse tidsstegene bli modellert med utgangspunkt i tidsmessig simulering av spredning, deteksjon og antenning.

10.3 Analyseverktøy Med utgangspunkt i de anbefalte analysemetoder, har følgende alternativer verktøy vært vurdert: 1. Kombinasjon av enkeltstående småprogrammer for feiltreanalyse, hendelsestreanalyse (Excel-basert),

simulering gasspredning og tenning, tilsvarende som gjøres i vanlige QRA/TRA studier på norsk sokkel. 2. Integrert programsystem som er egnet for å knytte sammen alle feil- og hendelsestrær. 3. Program for stokastisk simulering av alle parametere som kan påvirke ulykkesforløpet. Alternativ 1 vil innebære at analysen vil bestå av mange enkeltstående feiltreanalyser, hendelsestreanalyser, samt andre underlagsanalyser. Dette vil tilsi at det ikke blir mulig å analysere avhengigheter i ulykkesforløpene på bred basis. Det vil heller ikke være særlig egnet for følsomhetsstudier, samt å identifisere ulike former for risikobidrag og risikoreduserende tiltak. Alternativ 3 er ikke vurdert, ettersom det ble konkludert at dette ikke var mulig å gjennomføre i praksis. Av integrerte programsystemer (alternativ 2) er følgende vurdert:

• Neptune • ASAP • RiskSpectrum

Neptun representerer en automatisering av de samme verktøy som benyttes i alternativ 1, men med gode muligheter for automatisk dataflyt mellom de ulike deler. Analyse av fellesfeil og avhengighet er likevel ikke mulig. ASAP benytter en fast struktur for hendelsestrær, som kun kan endres ved endringer i programmet. Det har heller ikke mulighet for å konstruere feiltrær. RiskSpectrum er et integrert programsystem som kan bygge opp koblede hendelsestrær og feiltrær. Analyse av fellesfeil og avhengighet kan gjøres i alle feiltrær og hendelsestrær, ved at programmet automatisk konverterer hendelsestrærne til et stort feiltre før analysen gjøres. RiskSpectrum er benyttet i flere år for QRA av kjernekraftverk, og har en markedsandel på over 90% for europeiske kjernekraftrisikoanalyser, 40% på verdensbasis (ref 9). Risikoanalyser for kjernekraftverk har ikke tradisjonelt noen omfattende analyse av ikke-fysiske barriereelementer, ettersom sikkerhet er basert på fysiske


BORA

Barriere- &



barriereelementer. Risikopåvirkende forhold av menneskelig og organisatorisk natur blir dog analysert. Analysen av barrierer i hovedprosjektet skal uansett legge betydelig vekt på ikke-fysiske barriereelementer. Derfor er det allerede vurdert ulike måter å utvide analysen på, slik det er diskutert i delkapittel 7.2.2. RiskSpectrum har vært benyttet i en begrenset analyse av en modul på en produksjonsplattform i Nordsjøen (ref 10), i en forenklet analyse av gasslekkasje fra kompressor. Figur 9 viser et forenklet hendelsestre fra pilotstudien med RiskSpectrum (ref 10).

Figur 9 Hendelsestre i pilotstudie for M4-modul

Appendix 4 viser en kort omtale av programmet fra www.riskspectrum.com. Det vurderes at RiskSpectrum best kan tilfredsstille de krav som stilles til analysene.


BORA

Barriere- &



11. Gjennomføring 11.1 Organisering av prosjektet Prosjektet planlegges organisert slik Figur 10 viser, med Prof II Jan Erik Vinnem, HiS/Preventor som prosjektleder.

Figur 10 Prosjektets organisasjonskart

11.2 Styrings- og referansegruppe Styringskomité vil bli opprettet med representanter for de som finansierer prosjektet. NFR og OLF er bekreftede deltakere, med Statoil og Norsk Hydro som potensielle tilleggssponsorer. Norsk Hydro stiller Brage innretningen til disposisjon, og vil uansett bli tilbydd en plass i styringskomitéen som den som stiller case innretning til disposisjon. Det er aktiv dialog med HSE om mulig deltakelse, uten at dette per dato er avklart. Avklaring er ventet medio oktober. Det planlegges opprettet en referansegruppe med bred deltakelse av selskaper, Samarbeid for Sikkerhet, OLF, OD og arbeidstakerorganisasjoner.

11.3 Samarbeid med andre brukere Det planlegges jevnelig kontakt med de andre NFR-prosjektene innenfor HMS petroleum.

11.4 Tidsplan Hovedprosjektet planlegges startet ca 1.10.2003. Dersom opsjonen med utvidelse til Fallende last blir gjennomført, vil prosjektet gå i 2 år, til 30.9.2005. Uten denne utvidelsen, planlegges avslutning 31.3.2005.

Styringskomite NFR, OLF

Oljeselskaper

Prosjektleder

Referansegruppe Oljeselskaper, SfS, OLF, OD, arb.t.org.

andre

Koordinerings-/ Syntesegruppe

Innledende totalanalyse (H1)

Detaljanalyser (H2)

Syntese (H3)

Fallende last (opsjon)

(H4, H5, H6)


BORA

Barriere- &



12. Budsjett og finansiering

12.1 Budsjett Totalt budsjett for prosjektet (eksklusive opsjonen med Fallende last) er på 5,47 mill kr, som det framgår av Tabell 1.

Tabell 1 Budsjett for BORA prosjektet

Prosjektaktiviteter Timebud-

sjett Timekostnader Direkte

kostnader Totale

kostnader H1 Totalanalyse B&E H1.1 Familiarisering 60 53 250 18 000 71 250

H1.2 Utrede modell for lekkasje-barriere 150 133 125 12 000 145 125

H1.3 Modellere lekkasjebarriere 150 133 125 0 133 125

H1.4 Modellere tidsforløp i ulykkes-utvikling 100 88 750 6 000 94 750

H1.5 Modellere konsekvensbarrierer i HTA, bruke simuleringsstudier 250 221 875 12 000 233 875

H1.6 FTA for konsekvensbarrierer, bruke eks.studier 200 177 500 0 177 500

H1.7 Prosjektleders oppfølging 80 142 000 118 000 260 000 H1.8 Verifisering, korrelasjonssjekk 250 221 875 18 000 239 875

H1.9 Definere delanalyser & rammeverk 200 230 750 0 230 750

H2 Delanalyser B&E H2.1 Tekniske delanalyser B&E 650 585 000 18 000 603 000 H2.2 MO delanalyser B&E 1350 1 215 000 18 000 1 233 000

H2.3 Definere delanalyser & rammeverk 200 180 000 24 000 204 000

H3 Syntese B&E H3.1 Totalanalyse, barrierer 150 135 000 0 135 000 H3.2 Totalanalyse, risiko 100 90 000 0 90 000 H3.3 Analyser aktiviteter 250 225 000 0 225 000 H3.4 Analyser risikoreduserende tiltak 100 90 000 0 90 000 H3.5 Prosjektleders oppfølging 200 180 000 12 000 192 000 H3.6 Verifisering, korrelasjonssjekk 250 225 000 18 000 243 000 H3.7 Identifisere indikatorer 150 135 000 0 135 000 H10 Rapportering 300 268 144 9 000 277 144 H11 Prosjektadm 300 271 875 54 000 325 875 Reserve 150 138 750 0 138 750 Sum B&E case studie 5715 5 131 300 337 000 5 478 000

I direkte kostnader for H1.6 inngår 110 000 SEK (regnet som 100 000 NOK) til Relcon AB. Prosjektet har fått en godt tilbud på leie av 3 lisenser for prosjektet i inntil 3 år for et beløp som er lavere enn vedlikeholdsavgift for perioden.


BORA

Barriere- &



Tabell 2 viser et sammendrag av hovedaktivitetene for BORA prosjektet.

Tabell 2 Sammendrag av budsjett

Prosjekt hovedaktivitet Totalbudjett H1 Totalanalyse B&E 1 586 250 H2 Delanalyser B&E 2 040 000 H3 Syntese B&E 1 110 000 Prosjektadm 741 769 Sum B&E case studie 5 478 000

12.2 Finansiering Prosjektets forutsatte finansiering framgår av Tabell 3. 1,5 mill kr fra andre kilder er under avklaring. Dette forutsettes bl.a. å kunne bestå i avgrensede spesialstudier for Statoil og Norsk Hydro.

Tabell 3 BORA prosjektets forutsatte finansiering

Finansiering (mill kr) 2003 2004 2005 Akkumulert NFR 0,300 1,000 1,030 2,330 OLF 0,500 0,750 0,400 1,650 Andre 0 0,750 0,750 1,500 Sum 0,800 2,500 2,180 5,480


BORA

Barriere- &



13. Referanser 1 Risikonivå på norsk sokkel, Fase 3, april, 2003 2 Øien, Guttormsen, Hauge, Sklet og Steiro, ” Morgendagens HMS-analyser for vurdering av tekniske og

organisatoriske endringer”, Prosjektrapport 2002, SINTEF rapport STF38 F02423 3 Aktivitetsindikator for gasslekkasjer, hvilke tilgjengelige data fines og hvordan kan de brukes, hovedoppgave ved

HiS, Cathrine Torjussen, 25.6.2003 4 Proaktive risikoindikatorer: Aktivitetsindikatorer for storulykkesrisiko på offshoreinstallasjoner hovedoppgave ved

HiS, Bjørnar Heide Knudsen, 27.6.2003 5 Operational safety of FPSOs shuttle tanker collision risk, Summary report, HSE rapport RR113, September, 2003 6 KPI – teknisk sikkerhetstilstand, Brage-pilot, UTKAST ver. 2, SINTEF notat, 13.6.2003 7 OD: Utvikling I risikonivå – norsk sokkel (RNNS), Fase 3-2002 8 Model for explosion risk quantification, J Wiklund, I Fossan, Scandpower, presented at ERA conference 9 Risk Monitors, A report on the state of the art in their development and use, Produced on behalf of OECD WG risk

and IAEA, Compiled by Dr C H Shepherd, HM principal inspector, Nuclear installations inspectorate, UK 10 Pilotprosjekt Felträdsanalys för Statfjord A, Relcon rapport 99161-R-005, 20.5.2003

barriereanalyse hovedprosjekt rev3 - forskningsradet.no0.pdf · • diverse studier relatert til...

Documents