Definición de posibles escenarios de ocurrencia, desarrollo y localización de accidentes e incidentes en instalaciones de producción peligrosas del complejo marino de petróleo y gas

En la etapa actual de desarrollo, la extracción de hidrocarburos en la plataforma continental marina es una tarea prioritaria para el desarrollo del complejo de petróleo y gas de la Federación de Rusia. En el desarrollo de yacimientos marinos de petróleo y gas, desempeña un papel especial el enfoque basado en el riesgo, orientado al análisis integral de escenarios de desarrollo de accidentes e incidentes en las instalaciones de producción de petróleo y gas, su prevención y liquidación. Cualquier escenario comienza con un evento iniciador (fugas de diversa intensidad, fallos de equipos, etc.), que puede ocurrir con cierta frecuencia.

El análisis de los accidentes e incidentes ocurridos en instalaciones de producción peligrosas (IPP) del complejo marino de petróleo y gas permite observar algunas regularidades comunes en su aparición y desarrollo.

Las causas de la siniestralidad en las plataformas de producción de petróleo y gas son:

• vertido incontrolado de petróleo y/o gas de los pozos;
• pérdida de integridad de las estructuras de soporte (o apoyo), así como fallos (o averías) de los equipos;
• errores del personal;
• impactos externos de carácter tecnológico (colisión con buques, caída de helicópteros, sabotajes);
• impactos naturales no previstos en el diseño.

Durante la explotación de plataformas marinas fijas, pueden surgir las siguientes situaciones de emergencia [2]:

• incendios y explosiones como resultado de fugas;
• erupciones de pozos;
• colisión de un buque con la plataforma;
• incendio en las salas de máquinas;
• incendio en el complejo habitacional;
• caída de cargas durante las operaciones de carga;
• caída de un helicóptero.
  

El análisis de las posibles causas de accidentes e incidentes permitió identificar los siguientes escenarios posibles de desarrollo de situaciones de emergencia en plataformas marinas fijas y autoelevables:

1. Emisión desde el equipo sin ignición

Escenario típico S1:

Emisión desde el pozo (equipo) de petróleo (gas asociado) → entrada de petróleo en los locales del complejo marino fijo o autoelevable (presencia de gas en los locales) y/o entrada de petróleo al mar, contaminación del medio ambiente.

2. Incendio: combustión incontrolada que causa daños materiales, daños a la vida y la salud de las personas, a los intereses de la sociedad y del Estado, cuya zona está limitada por el área del derrame.

Escenario típico S2, que conduce a un incendio de charco:

Despresurización de equipos con líquidos inflamables (LF), líquidos combustibles (LC) → entrada de la fase líquida al medio ambiente → formación de un charco → presencia de una fuente de ignición → incendio de charco, impacto de la radiación térmica en personas, edificios y estructuras adyacentes.

3. Explosión: transformación química rápida de un medio, acompañada de la liberación de energía y la formación de gases comprimidos.

Escenario típico S3, que conduce a una explosión de fase de vapor al emitirse sustancias combustibles:

Despresurización de equipos con LF, gases combustibles (GC) → (formación de un charco → evaporación desde la superficie del charco) formación de una nube de mezcla de aire y combustible (MAC) → aparición de una fuente de ignición → explosión de MAC, impacto de la onda de choque en personas, edificios y estructuras adyacentes.

4. Fuego de dardo (combustión en antorcha): formación de un chorro ardiente en condiciones de ignición instantánea de una fuga de gases combustibles comprimidos, fase de vapor y líquida de LF.

Escenario típico S4, que conduce a un fuego de dardo:

Despresurización parcial de equipos con GC → escape del producto por un orificio bajo presión → ignición instantánea → fuego de dardo del chorro, impacto de la radiación térmica en personas, edificios y estructuras adyacentes.

5. Incendio de llamarada (flash fire): combustión de una nube de mezcla de gas, vapor y aire previamente mezclada sin la generación de ondas de presión peligrosas para las personas y los objetos circundantes.

Escenario típico S5, que conduce a un incendio de llamarada:

Despresurización de equipos con LF, GC → formación de un charco → evaporación desde la superficie del charco (formación de una nube de MAC) → aparición de una fuente de ignición → incendio de llamarada, impacto de la radiación térmica en personas, edificios y estructuras adyacentes.

6. Destrucción de la plataforma.

Escenario típico S6:

Colisión con un buque (terremoto, factores meteorológicos adversos, etc.) → destrucción de estructuras/vuelco de la plataforma, posible formación de incendios, vertido de petróleo → afectación al personal, contaminación del medio marino por petróleo.

7. Erupción del pozo: formación de una fuente ardiente en condiciones de ignición instantánea de una fuga de gases combustibles comprimidos, fase de vapor y líquida de LF.

Escenario típico S7, que conduce a la erupción del pozo:

Despresurización del equipo de cierre del pozo o formación de grifones → escape del producto del yacimiento por el orificio del pozo bajo presión → ignición de la erupción accidental por descargas de electricidad estática → incendio de la erupción de gas y petróleo, impacto de la radiación térmica en personas, edificios y estructuras adyacentes.

8. Caída de helicóptero.

Escenario típico S8:

Caída de un helicóptero durante el despegue (aterrizaje) en la plataforma de aterrizaje PZhM-1 → destrucción de estructuras/equipos, posible formación de incendios en caso de ignición de queroseno → afectación al personal.