GRZEGORZ RUTKOWSKI Akademia Morska w Gdyni Katedra Nawigacji PROBLEMY BEZPIECZEŃSTWA W PRZEMYŚLE OFF-SHORE Część 1. Rozlewy olejowe oraz inne rodzaje zagrożeń rejestrowane w sektorze off-shore Niniejsze opracowanie obejmuje problemy bezpieczeństwa spotykane w przemyśle off-shore. Szczególną uwagę poświęcono zagrożeniom wynikającym z badania oraz eksploracji podwodnych złóż ropy naftowej i gazu oraz innych surowców naturalnych, przeładunku towarów (surowców energetycznych) na otwartym morzu oraz ich transportu do baz lądowych. Autor podjął również próbę odpowiedzi na pytania: Czy i w jakim stopniu rozwój nowych technologii przyczynił się do wzrostu bezpieczeństwa żeglugi w przemyśle off-shore? Czy w rzeczywistości wszelkie operacje związane z wydobyciem, transportem oraz przeróbką ropy naftowej na otwartym morzu są w pełni bezpieczne i nie niosą już żadnych zagrożeń dla ludzi i środowiska? 1. ZAGROŻENIA ZWIĄZANE Z WYDOBYCIEM ORAZ TRANSPORTEM SUROWCÓW ENERGETYCZNYCH, W TYM ROPY NAFTOWEJ I GAZU, NA OTWARTYM MORZU Zanieczyszczenie mórz stanowi jedno z najpoważniejszych zagrożeń globalnych w odniesieniu do środowiska morskiego oraz zachowania różnorodności biologicznej. Może również stanowić poważne zagrożenie na szczeblu lokalnym. Zanieczyszczenia można podzielić na: organiczne, mikrobiologiczne, chemiczne, radioaktywne oraz fizyczne (np. hałas, usuwanie odpadów, wszelkie rodzaje promieniowania, zmiany w strukturze dna morskiego itd.). Podstawowy problem nadal jednak stanowi zanieczyszczenie morza oraz strefy przybrzeżnej przez produkty stałe i płynne, pochodzące z gospodarstw domowych/zakładów przemysłowych z racji powszechnego braku odpowiedniego sposobu ich uzdatniania. W szczególności są to: przemysł chemiczny i petrochemiczny skupione wokół głównych miast przybrzeżnych oraz zanieczyszczenia rolnicze, pochodzące ze spływów powierzchniowych, zawierające wysokie stężenia nawozów sztucznych, substancji odżywczych, pestycydów i innych środków ochrony roślin. W tym ujęciu oddziaływanie przemysłu off-shore na środowisko nie jest odosobnione i obejmuje wpływ na cały ekosystem morski poprzez rozlewy olejowe, chemiczne, zanieczyszczenia wody, powietrza, gruntu oraz wpływ na organizmy żywe.
62 PRACE WYDZIAŁU NAWIGACYJNEGO AKADEMII MORSKIEJ W GDYNI, nr 26, 2011 Do głównych zagrożeń związanych z eksploatacją podmorskich złóż ropy naftowej i gazu można więc zaliczyć: pogarszanie jakości wody (zanieczyszczenie morza) poprzez: wycieki ropy naftowej i gazu z instalacji dennych, rurociągów, zbiorników magazynujących, instalacji zdawczo-odbiorczych lub uszkodzonych poszyć statków; opadanie zwiercin na dno podczas wykonywania otworu; stosowanie i zrzucanie płuczek wiertniczych, zawierających ropę naftową; zrzuty tzw. wody produkcyjnej, zawierające szereg chemikaliów, bakterii i drobnoustrojów wydobywanych ze złoża lub wytworzonych podczas rutynowego funkcjonowania platform produkcyjnych; zrzuty płynów, ścieków, wód zęzowych, wody z mycia pokładu, fekaliów, cementu, śmieci oraz innych zanieczyszczeń i odpadów wytworzonych podczas normalnej eksploatacji statków, platform, wież wiertniczych oraz innych jednostek pływających. Substancje toksyczne, takie jak metale ciężkie i trudno rozkładalne związki organiczne (np. PCB), dostają się do łańcucha pokarmowego i odkładają się w tkankach ciała ryb i ssaków morskich, poważnie wpływając na ich stan zdrowia; pogarszanie jakości powietrza poprzez: emisję do atmosfery gazów produkcyjnych, gazów dennych oraz tzw. gazów cieplarnianych wytworzonych podczas rutynowego funkcjonowania jednostek produkcyjnych; emisję do atmosfery gazów wytwarzanych podczas normalnej eksploatacji statków (gazy spalinowe) oraz tzw. gazów produkcyjnych (np. inert gas, czyli gaz obojętny produkowany na zbiornikowcach i magazynach pływających w celu wytworzenia w zbiornikach ładunkowych atmosfery niepalnej); ingerencję w strukturę dna oraz lądową strefę przybrzeżną poprzez: rozwój infrastruktury przemysłowej, wykonywanie odwiertów dennych, opróbowywanie otworów, stawianie platform, wież wiertniczych, magazynów pływających oraz innych konstrukcji morskich, wbijanie pali, montaż (ustawianie) instalacji systemów kotwicznych, układanie rurociągów dennych, kabli, obkładanie konstrukcji dennych urobkiem skalnym itp.; inne zagrożenia związane z przemysłem off-shore (aspekty operacyjne): zagrożenia związane z holowaniem, kotwiczeniem, ustawianiem oraz utrzymywaniem platform wiertniczych, magazynów pływających oraz innych jednostek pomocniczych na zadanej pozycji (uciążliwości związane z działaniem systemów dynamicznego pozycjonowania DP oraz systemów kotwicznych); uciążliwości związane z prowadzeniem operacji dostawczych (zaopatrzenie, podmiany załóg) oraz operacji ładunkowych (zdawczo-odbiorczych) w systemie off-shore z wykorzystaniem systemów BLS, STL i innych; oddziaływanie infrastruktury nawigacyjnej i eksploatacyjnej na ekosystem morski, np. wpływ urządzeń mocy wpływ fal radiowych, fal akustycznych, fal radarowych oraz pól, np. elektrycznych i elektromagnetycznych na organizmy żywe;
G. Rutkowski, Problemy bezpieczeństwa w przemyśle off-shore. Część 1. Rozlewy olejowe oraz... 63 uciążliwości akustyczne związane z badaniem oraz eksploatacją podwodnych złóż ropy naftowej i gazu (badania sejsmiczne oraz związane z tym wymuszane eksplozje podwodne oraz fale hydroakustyczne generowane przez działka powietrzne (air guns); dźwięki generowane przez systemy napędowe statków (kawitacja śruby, dźwięki wytwarzane przez silnik, wał napędowy oraz stery strumieniowe); dźwięki emitowane przez działalność przemysłową (np. wbijanie pali) oraz niektóre urządzenia sonarowe stosowane w badaniach dna. Dźwięki te są przyczyną hałasu podwodnego, który może prowadzić do zaburzeń zachowania zwierząt (ryb, ptaków i ssaków), uszkodzeń ich ciała, a w skrajnych przypadkach nawet do ich śmierci; czynnikiem budzącym coraz większy niepokój jest również nasilający się ruch statków, będących powodem coraz częstszych kolizji ze zwierzętami wodnymi, np. waleniami, kaszalotami. Powyższe działania niewątpliwie wywierają lub mogą wywierać poważny wpływ na zdrowie ludzkie oraz ekosystemy morskie i przybrzeżne, dlatego też głównym celem w przemyśle off-shore stało się opracowanie strategii zapobiegania i eliminowania źródeł zanieczyszczenia oddalonych od brzegu i ochrony obszarów morskich przed negatywnymi skutkami tej działalności. 1.1. Rozlewy olejowe spowodowane uszkodzeniami poszycia, awariami systemów przeładunkowych, błędami ludzkimi Na świecie codziennie przewozi się morzem ponad 120 mld litrów ropy naftowej i jej produktów. Oczywiste zatem wydaje się, że przy tak dużej ilości przewożonego ładunku rozlewy są nieuniknione [2, 4, 5]. Nie wszystkie jednak rozlewy na morzu pochodzą ze zbiornikowców, czyli ze specjalistycznych statków przystosowanych do przewozu ładunków płynnych w ilościach masowych. Do rozlewów ropy naftowej dochodzi również podczas eksploatacji podwodnych złóż, dokonywania w nich odwiertów, podczas użytkowania wież wiertniczych i produkcyjnych, użytkowania zbiorników-magazynów (dennych i pływających), użytkowania podwodnych rurociągów ropy naftowej i gazu lub przez np. stosowanie na pozostałych statkach starych, lecz nadal dość powszechnych metod, polegających na czyszczeniu zbiorników ładunkowych i zęz przez przepływ wody zaburtowej. Mimo tak licznych zagrożeń, jakie towarzyszą procesom wydobycia, przetwórstwa oraz transportu ropy naftowej na otwartym morzu, trzeba przyznać, że postęp techniki i powiązane z tym wdrażanie nowych technologii w życie w znacznym stopniu przyczyniło się do wzrostu bezpieczeństwa żeglugi i redukcji rozlewów olejowych. Dla porównania w Stanach Zjednoczonych zużywa się obecnie ponad 2,7 mld litrów ropy naftowej dziennie, czyli ponad 65 razy więcej niż wyciekło jej ze zbiornikowca Exxon Valdez na Alasce w 1989 r. Nie oznacza to, że rozlewy ropy naftowej się już nie zdarzają, trzeba jednak przyznać, że są obecnie rzadkością i stanowią zaledwie znikomy procent wielkości określonej przez całkowitą ilość ładunku przewiezionego bezpiecznie w tym samym czasie.
64 PRACE WYDZIAŁU NAWIGACYJNEGO AKADEMII MORSKIEJ W GDYNI, nr 26, 2011 Tabela 1 Zestawienie największych katastrof ekologicznych wywołanych przez rozlew ropy naftowej na morzu (opracowano na podstawie [2, 3, 4, 5]) Nazwa rozlewu Torrey Canyon Rurociąg Humble Oil World Glory Unii Oil Co. Kalifornia VLCC Sea Star VLCC Metula Jakob Maersk Corinthos St. Peter Urquiola Argo Merchant Irene s Challenge Borag Ekofisk Bravo Amoco Cadiz Ixtoc I Burmah Agate Miejsce rozlewu wybrzeże Anglii Luizjana (USA) Afryka Południowa Kanał św. Barbary Zatoka Omańska Cieśnina Magellana Lexoes, (Portugalia) rzeka Delaware Tumaco (Kolumbia) La Coruna (Hiszpania) Massachusetts (USA) Ocean Spokojny Keelung (Tajwan) Morze Północne (Norwegia) Bretania (Francja) Zatoka Campeche, Texas (USA) Zatoka Galveston (USA) Independenta Istambuł (Turcja) Funiwa delta Nigru Przyczyna rozlewu wejście na mieliznę uszkodzenie kotwicą przełamanie kadłuba erupcja gazu kolizja z Horta Barbosa wejście na mieliznę wejście na mieliznę pożar i kolizja z Edgar M.Q pożar w maszynowni kolizja z instalacją podwodną, pożar na pokładzie wejście na mieliznę przełamanie kadłuba wejście na mieliznę, przełamanie erupcja gazu wejście na mieliznę erupcja ropy i gazu, pożar, zatonięcie, długoterminowy wylew ze złoża do morza kolizja + wybuch kolizja ze statkiem, pożar erupcja gazu, pożar Typ jednostki Data Liczba [baryłki] Ilość [m 3 ] zbiornikowiec 1967.03.18 860 000 136 729 rurociąg podwodny 1967 161 000 25 597 zbiornikowiec 1968.04.13 334 043 53 109 platforma wiertnicza 1969 80 000 12 719 zbiornikowiec 1972.12.19 937 000 148 971 zbiornikowiec 1974.08.09 398 019 63 280 zbiornikowiec 1975.01.29 637 500 101 354 zbiornikowiec 1975.01.31 266 000 42 291 zbiornikowiec 1976.02.05 279 000 44 357 zbiornikowiec 1976.05.12 733 000 116 538 zbiornikowiec 1976.12.15 220 174 35005 zbiornikowiec 1977.01.17 237,600 37 775 zbiornikowiec 1977.02.05 213 962 34 017 platforma produkcyjna 1977.04.22 202 381 32 176 zbiornikowiec 1978.03.16 1 619 048 257408 platforma wiertnicza półzanurzeniowa 1979.06.03 1980.03.23 od 352 400 do 3 333 333 od 56 027 do 529 958 zbiornikowiec 1979.11.01 254 761 40 504 zbiornikowiec 1979.11.15 687 785 109 349 platforma wiertnicza 1980.01.17 200 000 31 797
G. Rutkowski, Problemy bezpieczeństwa w przemyśle off-shore. Część 1. Rozlewy olejowe oraz... 65 cd. tabeli 1 Nazwa rozlewu Assimi Nowruz oil field Athenian Venture Exxon Valdez Khark 5 Megaborn Arabian Gulf Katrina Deepwater Horizon Miejsce rozlewu Oman Zatoka Perska, Iran Nowa Funlandia Cieśnina Księcia Williama, Alaska Maroko Galveston, Texas (USA) Zatoka Perska Zatoka Meksykańska Zatoka Meksykańska Przyczyna rozlewu pożar w maszynowni + eksplozja kolizja dowozowa z platformą + erupcja gazu eksplozja, przełamanie Typ jednostki Data Liczba [baryłki] Ilość [m 3 ] zbiornikowiec 1983.01.07 379 000 60 256 platforma produkcyjna 1983.02.04 1 904 762 302 833 zbiornikowiec 1988.04.22 252 429 40 133 mielizna zbiornikowiec 1989.03.24 240 500 38 236 eksplozja, pożar, przełamanie kadłuba kolizja z innym statkiem celowe niszczenie i podpalanie szybów naftowych, jako efekt konfliktu zbrojnego pomiędzy Irakiem, Kuwejtem i USA niszczycielska siła huraganu 20 kwietnia 2010 eksplozja platformy (pożar + erupcja gazu, 11 ofiar śmiertelnych + 17 rannych), do 15 lipca 2010 wyciek ropy naftowej (od 5000 do 25 000 baryłek na dobę), od 19 lipca 2010 przeciek w dnie zbiornikowiec 1989.12.19 452 400 71 926 zbiornikowiec STS instalacje off-shore, szyby naftowe, FSU, zbiornikowce instalacje off-shore platforma wiertnicza 1990.06.08 121 428 19 306 1991.01.19 od 3 000 000 do 900 000 000 od 476 962 do 143 088 565 2005.08.30 190 000 30 207 2010.04.20 około 5 000 000 794 936 Największą katastrofę na Bałtyku spowodował Globe Asimi, który rozbił się przy wejściu do portu Kłajpeda, rozlewając 16 500 ton ciężkiego oleju opałowego. Największe rozlewy zarejestrowane w sektorze off-shore pochodzą z platform wiertniczych Deepwater Horizon oraz Ixtoc I. Platforma Ixtoc I po wybuchu gazu stanęła w płomieniach i zatonęła na Zatoce Meksykańskiej, powodując jeden z największych wylewów ropy naftowej do morza. Szacuje się, że od dnia wybuchu, czyli 03.06.1979 r., aż do całkowitego zaślepienia złoża (zatamowania rozlewu), które nastąpiło 23.03.1980 r., do morza dostawało się od 10 tys. do 30 tys. baryłek ropy dziennie, czyli od 1590 do 4770 m 3 ropy/dobę. Eksperci oceniają przy tym, że rozlew ten mógł osiągnąć poziom około 3,3 mln. baryłek, czyli około 530 tys. m 3 ropy. Analogiczna sytuacja dotyczy wypadku na platformie Deepwater Horizon, która po eksplozji gazu 20.04.2010 r. stanęła w płomieniach i po dwóch dniach zatonęła pochłaniając 11 ofiar oraz powodując rozlew od 5 tys. do 25 tys. baryłek na dobę. Rozlew częściowo zdławiono dopiero po trzech miesiącach zanieczyszczając przy tym niemal cały obszar Zatoki Meksykańskiej. Eksperci szacują przy tym, że rozlew ten mógł osiągnąć poziom nawet około 5 mln baryłek ropy, czyli niemal 795 tys. m 3.
66 PRACE WYDZIAŁU NAWIGACYJNEGO AKADEMII MORSKIEJ W GDYNI, nr 26, 2011 Według danych [4] z USA Minerals Management Service, który nadzoruje poszukiwania i wydobywanie minerałów z wód federalnych, operatorzy przemysłu off-shore w USA od 1964 roku mieli ponad 40 wycieków większych niż 1000 baryłek (około 159 m 3 ), w tym 13 zarejestrowanych od 1998 do 2007 roku. Siedem z 13 zarejestrowanych wycieków związanych było jednak z huraganem. W kolejnych latach u wybrzeży Stanów Zjednoczonych zarejestrowano: 3 rozlewy w 2008 roku, 5 rozlewów w 2009 roku oraz 10 rozlewów w 2010 roku. Sumaryczna wielkość rozlewów u wybrzeży USA w latach 2008 2010 wynosiła zatem ponad 634 113 baryłek (100 815 m 3 ) ropy naftowej, paliw i substancji chemicznych, przy czym najgorszy pod tym względem okazał się rok 2010 z rozlewem na Deepwater Horizon oraz sumaryczną wielkością znaczących rozlewów (dane statystyczne [4, 5] uwzględniają tu rozlewy olejowe większe niż 1000 baryłek i/lub 159 m 3 ) rzędu ponad 600 000 baryłek (95 392 m 3 ). Dla porównania wycieki ropy naftowej rejestrowane w 2008 i 2009 roku wynosiły odpowiednio w skali roku po 3424 m 3 i 3347 m 3. W pierwszej połowie roku 2011 zaobserwowano tendencję spadkową, rejestrując tylko 1 wypadek o łącznym rozlewie 6000 baryłek, czyli około 954 m 3 wycieku substancji olejowych w ciągu 5 miesięcy. Nowe technologie (materiały) oraz duży postęp techniczny w systemach automatyzacji i zabezpieczeń pozwalają na prowadzenie poszukiwań ropy naftowej oraz eksploatacji podwodnych złóż w sposób bardziej przyjazny dla środowiska. Od roku 1969 do 2009 u wybrzeży USA nie odnotowano znaczących wycieków. Nawet huragan Katrina, który zniszczył setki wież wiertniczych w Zatoce Meksykańskiej w 2005 roku nie spowodował większych wycieków ropy do morza. Generalnie szacuje się, że przez 26 lat od 1983 do 2009 roku rozlewy olejowe w USA odnotowywane w przemyśle off-shore nie przekroczyły tysięcznej części procenta (0,001%) całkowitej ilości ładunku wydobytego w tym czasie z dna. Dla jednych to niewiele. Jeżeli jednak weźmie się pod uwagę to, że w okresie tym wydobyto w USA ponad 7 mld baryłek ropy naftowej, daje to rozlew rzędu 700 tys. baryłek; baryłka to około 158,987 l, co daje razem rozlew około 111 291 m 3 ropy w morzu. Należy jednak pamiętać, że badania te dotyczą jedynie rozlewów zarejestrowanych w sektorze off-shore w obrębie szelfu kontynentalnego USA. Liczba zarejestrowanych poważnych rozlewów olejowych w funkcji czasu. Statystyki NOAA za okres od stycznia 1980 r. do kwietnia 2010 r. 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Rys. 1. Liczbowy rozkład zarejestrowanych poważnych rozlewów olejowych w funkcji czasu (opracowano na podstawie [5])
G. Rutkowski, Problemy bezpieczeństwa w przemyśle off-shore. Część 1. Rozlewy olejowe oraz... 67 Statystyki ogólnoświatowe prowadzone np. przez HAZMAT (Hazardous Materials Response Division), działającej w ramach departamentu ERD (Emergency Response Division) organizacji NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) [5], podają jednak, że w rejonie szelfu kontynentalnego Ameryki Północnej odnotowuje się obecnie najwięcej poważnych rozlewów olejowych. Statystyki NOAA [5] obejmują wszystkie rozlewy olejowe większe niż 10 galonów amerykańskich, czyli ponad 37,85 litra. Na rysunku 1 przedstawiono liczbowy rozkład zarejestrowanych poważnych rozlewów olejowych w funkcji czasu. Wykres opracowano na podstawie danych statystycznych NOAA [5] za okres od stycznia 1980 roku do kwietnia 2010 roku. Niestety w roku 2010 doszło do wydarzenia, które wielu ekspertów słusznie nazywa mianem największej katastrofy ekologicznej. Chodzi o wyciek, do którego doszło 20 kwietnia 2010 roku, kiedy to nowo odkryte na Zatoce Meksykańskiej złoże ropy i gazu eksplodowało, wzniecając pożar na platformie wiertniczej Deepwater Horizon. W wyniku tych zdarzeń 11 pracowników uważa się za zaginionych lub zabitych wskutek eksplozji, 17 zostało rannych, a sama platforma będąca własnością firmy Transocean i wynajęta przez BP zatonęła. Plama ropy z Deepwater Horizon przekroczyła rozmiarami wyciek z 1969 r. w okolicach Santa Barbara, który doprowadził do moratorium na wiercenia na Pacyfiku i Atlantyku w okolicach wybrzeży USA. Zwykle opanowanie erupcji złoża, zaistniałej w wyniku prowadzonych odwiertów, zajmuje od kilku dni do paru tygodni, choć znane są również przypadki prowadzenia takich działań przez kilka miesięcy. Potwierdza to choćby opisywany już (w tab.1) przypadek platformy wiertniczej Ixtoc I, która po wybuchu gazu stanęła w płomieniach i zatonęła na Zatoce Meksykańskiej, powodując jeden z największych rozlewów olejowych na świecie, osiągający poziom około 3,3 milionów baryłek, czyli około 530 tys. m 3 ropy rozlanej do morza. Eksperci oceniają, że od dnia wybuchu, czyli 3 czerwca 1979 roku, aż do całkowitego zatamowania tego rozlewu, czyli zaślepienia złoża, które nastąpiło 23 marca 1980 roku, do morza wylewało się od 10 tys. do 30 tys. baryłek ropy na dobę, czyli od 1590 do 4770 m 3 ropy dziennie. Erupcję Deepwater Horizon z 2010 roku opanowano dopiero po niemal trzech miesiącach starań, podczas których ropa naftowa przez cały czas wylewała się z odwiertu do morza u wybrzeża Luizjany w tempie od 5 tys. baryłek (795 m 3 ) do 25 tys. baryłek (3975 m 3 ) na dobę. Wyciek częściowo zahamowano dopiero 15 lipca 2010 roku, opuszczając na dno Zatoki Meksykańskiej tuż nad odwiertem 75-tonową kopułę stalową oraz wykonując dodatkowy otwór ratunkowy, wiercony w celu stłumienia pożaru wiertni. Amerykańska Straż Wybrzeża oraz przedstawiciele koncernu BP zdecydowali również o podpaleniu plamy ropy płynącej w kierunku Zatoki Meksykańskiej, aby ograniczyć jej zasięg. Niestety przez kolejne miesiące nadal obserwowano wycieki ropy naftowej z dna morskiego w okolicy uszkodzonego odwiertu. Nie ma jednak pewności, czy ma on związek z katastrofą, czy też jest on zjawiskiem naturalnym charakterystycznym dla tego regionu. Eksperci przy tym oceniają, że całkowita ilość ropy naftowej, jaka dostała
68 PRACE WYDZIAŁU NAWIGACYJNEGO AKADEMII MORSKIEJ W GDYNI, nr 26, 2011 się do wód Zatoki Meksykańskiej, już w sierpniu 2010 roku mogła osiągnąć poziom nawet do 5 milionów baryłek, czyli niemal 795 tys. m 3 ropy. Słusznie więc prezydent USA Barack Obama wypadek ten nazwał bezprecedensową katastrofą ekologiczną o zniszczeniach podobnych do huraganu Katrina, wymuszając jednocześnie na kierownictwie koncernu BP utworzenie odpowiedniego funduszu w kwocie 30 mld dolarów mającego pokryć straty wywołane przez tę katastrofę. Nie ulega tu bowiem dyskusji stwierdzenie, że z powodu takich czynników jak toksyczność ropy i anoksja (deficyt tlenowy) wyciek ropy może poważnie zaszkodzić środowisku, wpływając na przemysł rybny i turystykę oraz niszcząc siedliska setek gatunków ptaków. Ponadto zarówno ropa naftowa, jak i gaz ziemny oraz wszelkie produkty naftowe są ładunkami wysoce niebezpiecznymi, wybuchowymi, łatwopalnymi, szkodliwymi dla ludzi i środowiska. Dlatego też wystąpienie jakiejkolwiek katastrofy morskiej z udziałem platformy i/lub statku przewożącego produkty naftowe staje się wręcz nieobliczalne w swych skutkach i długoterminowym działaniu. Zestawione w tabeli 1 największe katastrofy morskie mówią tu same za siebie. Największe zagrożenia spowodowane rozlewami dotykają przemysłu rybnego, turystycznego, zasobów wodnych używanych zarówno do celów przemysłowych, jak i jako źródło wody pitnej. Ropa naftowa i jej produkty mają negatywny wpływ na środowisko morskie. W przypadku produktów pochodnych ropy naftowej rozróżnia się lekkie i ciężkie frakcje. Do lekkich można zaliczyć paliwa takie jak benzyna i diesel. Lekkie frakcje szybko wyparowują i nie pozostają długo w środowisku morskim (nie więcej niż kilka dni). Względnie szybko rozprzestrzeniają się po powierzchni morza. Przy rozlewie lekkich frakcji powstają dwa główne zagrożenia. Pierwszą jest możliwość ich gwałtownego zapalenia się i eksplozji. Drugą jest ich duża toksyczność, szczególnie w kontakcie z florą i fauną morską. Z drugiej strony, frakcja ciężka, do której można zaliczyć bunkier (paliwo statkowe), jak również surówkę ropy naftowej, wyparowuje wolno i ma lepką konsystencję. Ten typ produktów stanowi mniejsze zagrożenie dla środowiska. Ich głównym niebezpieczeństwem dla środowiska morskiego jest powodowanie odcięcia dopływu tlenu, tak istotnego dla wszystkich organizmów żywych. Ponadto zwierzęta pokryte ropą giną na skutek hipotermii. 1.2. Zwalczanie zagrożeń związanych z rozlewem ropy naftowej Najlepszym sposobem zwalczania zagrożeń wywołanych rozlewami ropy naftowej jest prewencja. W transporcie morskim, podobnie jak w innych dziedzinach transportu, przedmiotem ostatnich przedsięwzięć badawczych, technicznych i organizacyjnych stały się problemy związane ze zwiększeniem efektywności przewozów morskich z jednej strony, z drugiej zaś problemy związane z zapewnieniem bezpieczeństwa dla ludzi, środowiska i ładunku. Wszelkie niedogodności transportu morskiego obserwowane w postaci wzrostu tonażu pływającego, wzrostu liczby statków i platform operujących na otwartym morzu przy znacznie zredukowanych obsadach, nagminne dążenia armatorów do
G. Rutkowski, Problemy bezpieczeństwa w przemyśle off-shore. Część 1. Rozlewy olejowe oraz... 69 skrócenia czasu podróży oraz czasu niezbędnego na prowadzanie wszelkich operacji cumowniczych i przeładunkowych miały być kompensowane przez postęp techniczny, a w szczególności przez wdrażanie w życie nowych technologii oraz zaostrzanie przepisów dotyczących kwalifikacji i wyszkolenia załóg pływających. Ważną rolę odgrywa tu również wyposażenie statków i platform wiertniczych w nowoczesne urządzenia i środki bezpieczeństwa. Efektywnymi środkami zwalczania zagrożeń mogą być również: udoskonalenie technik pilotażu morskiego, szkolenie załóg zbiornikowców oraz personelu lądowego związanego z operacjami przeładunkowymi, ostrzejsze egzekwowanie przepisów dotyczących zanieczyszczania środowiska morskiego, budowanie bezpieczniejszych statków, prawidłowa eksploatacja statków i rurociągów, przygotowanie do możliwych rozlewów poprzez wcześniejsze planowanie i ćwiczenia. 1.3. Zagrożenia związane z wykonywaniem odwiertów oraz dekonstrukcją urządzeń po ich wykorzystaniu Wykonywanie odwiertów w dnie obarczone jest jednym z największych wskaźników ryzyka zaistnienia wypadku morskiego, w którego konsekwencji może dojść do znacznego skażenia środowiska. Wypadki wiertnicze związane są zazwyczaj z nagłym, nieoczekiwanym i bardzo gwałtownym wydostaniem się węglowodorów płynnych i gazowych bezpośrednio ze złoża do morza. Zjawisko to oznaczające erupcję znane jest pod nazwą blowouts i występuje w sytuacji, gdy wiertło napotka na swojej drodze złoże ze strefą ciśnienia nienormalnie wysokiego. W efekcie może zatem dojść do niekontrolowanej erupcji złoża i zanieczyszczenia środowiska. Najogólniej mówiąc, można wyróżnić dwie główne kategorie wypadków wiercenia. Jeden z nich obejmuje sytuacje katastrofalne związane z intensywną i długotrwałą erupcją złoża w postaci tryskających węglowodorów. Wymienione objawy występują, gdy ciśnienie w strefie wiercenia jest tak duże, że zwykłe metody technologiczne polegające na tłumieniu ciśnienia w otworze dennym nie pomogą. Sytuacje takie występują zwykle podczas wykonywania wierceń wstępnych na obszarach nowych nie do końca zbadanych. Prawdopodobieństwo wystąpienia takich ekstremalnych sytuacji jest jednak stosunkowo niskie i według wielu naukowców oraz ekspertów z danej dziedziny wynosi ono 1:10000. Oznacza to, że na 10 tys. odwiertów (studni), statystycznie rzecz biorąc może zaistnieć jeden wypadek o konsekwencjach katastrofalnych trudnych do przewidzenia. Jako przykład takiego zdarzenia może posłużyć opisywany już wcześniej przypadek platformy wiertniczej Deepwater Horizon w efekcie wylewu do wód Zatoki Meksykańskiej przedostało się około 150 tys. baryłek (23,8 tys. m 3 ) ropy. Eksperci nie są przy tym zgodni, dlaczego nie zadziałały zawory bezpieczeństwa oraz inne środki zabezpieczające odwiert. Analogicznie zaistnienie podobnych zdarzeń podczas wykonywania odwiertów w strefie ciśnień małych lub umiarkowanych zaobserwowano średnio już w około 3% przypadków. Druga grupa obejmuje regularne, rutynowe wycieki węglowodorów i ich niewielką erupcję obserwowaną podczas dokonywania odwiertów w dnie morskim.
70 PRACE WYDZIAŁU NAWIGACYJNEGO AKADEMII MORSKIEJ W GDYNI, nr 26, 2011 Takie wypadki mogą być kontrolowane dość skutecznie (w ciągu kilku godzin lub dni) poprzez zmianę gęstości płynów wiertniczych lub sporadycznie poprzez zamykanie (zacementowywanie) studni. Tego rodzaju wypadki zwykle nie przyciągają szczególnej uwagi, choć ze względu na ich regularność i przewlekłość mogą stwarzać poważne zagrożenia ekologiczne i związane z nimi zagrożenia dla środowiska. Warto przy tym jednak dodać, że wielkość wycieków rejestrowanych w przemyśle off-shore maleje w porównaniu z naturalnymi wyciekami rejestrowanymi w szczelinach dennych. Na przykład szacuje się, że u wybrzeży Ameryki Północnej ze szczelin naturalnych regularnie wydostaje się do morza około 1700 baryłek (270 m 3 ) ropy naftowej dziennie. 1.4. Zwalczanie zagrożeń związanych z wykonywaniem odwiertów Zwalczanie zagrożeń związanych z wykonywaniem odwiertów dennych polega głównie na: wykorzystaniu nowoczesnych technologii i osiągnięć technicznych w dziedzinie badania struktury dna oraz wstępnego rozpoznawania złóż zalegania ropy naftowej i gazu; kontroli programów wiercenia przez regionalne, krajowe oraz międzynarodowe organy nadzorcze; ustanowieniu dużych kar do utraty koncesji włącznie na dokonywanie odwiertów oraz eksploatację złóż ropy naftowej i gazu w przypadku spowodowania celowego (umyślnego) lub na skutek niedbalstwa zanieczyszczenia środowiska morskiego. Działanie te wspierane są poprzez liczne kontrole, inspekcje, audyty, szkolenia personelu oraz obowiązkowe prowadzenie badań i obserwacji wpływu przemysłu off-shore na środowisko; zabezpieczeniu otworów dennych (studni) poprzez zainstalowanie otworowych zaworów bezpieczeństwa. Zawory te sprawdziły się na Zatoce Meksykańskiej. Po przejściu huraganów Katrina i Rita w 2005 roku nie zanotowano znaczących wycieków z podmorskich odwiertów. Wycieki, które wystąpiły, dotyczyły głównie rurociągów, infrastruktury pływającej oraz instalacji brzegowych; stosowaniu nowoczesnych materiałów konstrukcyjnych odpornych na działanie czynników zewnętrznych; ustanowieniu wysokich standardów bezpieczeństwa co do sprzętu oraz kwalifikacji personelu zatrudnionego w tym sektorze; prowadzeniu regularnych szkoleń oraz podnoszeniu kwalifikacji personelu zatrudnionego w tym sektorze. 1.5. Zerwanie platform i innych instalacji z kotwic przez huragany oraz fale tsunami Wysokie stany mórz spowodowane sztormami, huraganami bądź falami typu tsunami są przyczyną wielu wypadków morskich rejestrowanych w sektorze off- -shore (tab. 2 4). Jako przykład posłużyć tu może historia statku wiertniczego Seacrest, który operując na Morzu Południowochińskim, około 430 kilometrów od Bangkoku,
G. Rutkowski, Problemy bezpieczeństwa w przemyśle off-shore. Część 1. Rozlewy olejowe oraz... 71 utracił stateczność i wywrócił się w wyniku wysokiego stanu morza spowodowanego tajfunem. Do zdarzenia doszło tak szybko i niespodziewanie, że załoga statku nie zdołała nawet wysłać żadnego sygnału wzywania pomocy. Nie odnaleziono również żadnej łodzi ratunkowej. Zaginięcie statku zgłoszono 4 listopada 1989 roku. Dzień później pływający do góry nogami statek wiertniczy odnalazł śmigłowiec służb pomocniczych. Z 97-osobowej załogi przeżyło jedynie 6 osób. Tabela 2 Zestawienie przykładowych wypadków morskich polegających na wywróceniu się jednostki (statku, platformy) pracującej w sektorze off-shore (opracowano na podstawie źródeł internetowych oraz [1, 2, 3]) Nazwa statku/platformy Miejsce wypadku Data Operator Sea Gem Self-elevating Barge Odeco Ocean Prince Semi-Sub pole West Sole, block 48, UK, szelf kontynentalny Dogger Bank, UK, szelf kontynentalny Liczba ofiar 1965.12.27 BP 13 1968.03.06 The Burmah Group 0 Transocean 3 UK, szelf kontynentalny 1974.01.02 Mobil North Sea Ltd. 0 Atlantic Pacific Marine Corp. Ranger I Alexander L. Kielland Semi-Sub Maersk Victory Jack-Up NDC Al Mariyah Parker 14-J Jack-up Barge Deepwater Horizon Zatoka Meksykańska 1979.05.10 Mitchell Energy Offshore Corp. pole Ekofisk, szelf norweski 1980.03.27 Phillips Petroleum 123 Saint Vincent, południowa Australia Umm Shaif, Zjednoczone Emiraty Arabskie Chandeleur, Zatoka Meksykańska wybrzeże USA, Zatoka Meksykańska 1996.11.16 Apache Energy Ltd for Canyon P/L 2000.04.15 Abu Dhabi Marine Operating Co. 2003.09.11 Manti Operating Company 0 2010.04.20 BP + Transocean 11 Zestawienie wypadków morskich w sektorze off-shore wywołanych huraganami (opracowano na podstawie źródeł internetowych oraz [1, 2, 3]) Nazwa huraganu Obszar działania huraganu Nazwa uszkodzonej konstrukcji Data Rita 2005 Zatoka Meksykańska 8 0 4 Tabela 3 GSF Adriatic VII Jack-up 2005.09.28 Chevron Typhoon Platform 2005.09.27 GSF High Island III Jack-up 2005.09.28 Platform El 294 A 2005.09.29 wyspa Dauphin, Ocean Warwick Jack-up 2005.08.31 Katrina 2005 rzeka Mobile, Alabama, PSS Chemul Semi-Sub 2005.08.29 Mississippi Canyon, USA Shell Mars Tension Leg Platform 2005.08 Dennis 2005 Zatoka Meksykańska BP Thunderhorse 2005.07.10 Main Pass Block #280, Ensco 64 2004.09.15 Ivan 2004 Zatoka Meksykańska, Mississippi Canyon 582 Medusa Spar 2004.09.15 Rowan Houston 2002.10.02 Lili 2002 Zatoka Meksykańska Nabors Dolphin 105 2002.10.02 BP Eugene Island 322 Platform A 2002.10.02
72 PRACE WYDZIAŁU NAWIGACYJNEGO AKADEMII MORSKIEJ W GDYNI, nr 26, 2011 Kolejnym przypadkiem zasługującym na szczególną uwagę jest półzanurzeniowa platforma Ocean Ranger. Wybudowano ją w 1976 roku i przystosowano do wykonywania operacji przy działaniu ekstremalnych warunków hydrometeorologicznych. Według założeń miała ona wytrzymać uderzenie wiatru o prędkości do 100 węzłów (51 m/s) i fale o wysokości do 110 stóp (33,5 m). W lutym 1982 roku wykonywała odwiert na polu Hibernia położonym około 166 mil morskich (307 km) od Nowej Funlandii. W nocy 14 lutego wystąpił bardzo silny sztorm. Platforma nadała przez radio komunikat informujący stacje odbiorcze, że woda morska zaczęła dostawać się do pomieszczeń, w których kontrolowano balastowanie platformy. Tuż po północy z platformy Ocean Ranger nadano sygnał wzywania pomocy Mayday. W tym samym czasie przekazano komunikat radiowy informujący stacje odbiorcze o zwiększającym się przechyle bocznym na platformie do około 10 15 na lewą burtę. O godzinie 01:30 nadano ostatni komunikat wzywania pomocy, po czym przystąpiono do ewakuacji personelu. Po około 90 minutach platforma zaczęła tonąć. Cały personel zginął w zimnych wodach u wybrzeży Nowej Funlandii. Tabela 4 Zestawienie wypadków morskich w sektorze off-shore polegających na zatonięciu jednostki przy działaniu niekorzystnych warunków hydrometeorologicznych silny wiatr, prąd i fala (opracowano na podstawie źródeł internetowych) Nazwa statku/pltformy Miejsce wypadku Data Liczba ofiar Bohai 2 Zatoka Bohai, wybrzeże Chin 1979.11.25 72 Interocean II Jack-up południowa część Morza Północnego, UK 1989.11.08 0 Key Biscayne Jack-up Ledge Point, zachodnia Australia 1983.09.01 0 Ocean Express Jack-up Zatoka Meksykańska 1976.04.15 13 Ocean Master II Jack-up zachodnia Afryka 1977.06 0 Mr. Bice Jack-up Zatoka Meksykańska 1998,06 brak danych Rowan Gorilla I Jack-up północny Atlantyk 1988.12.15 0 West Gamma Jack-up German Bight, Morze Północne 1990.08.20 0 Glomar Java Sea Drillship Morze Południowochińskie 1983.10.25 81 Peigneur Jezioro Peigneur, Luizjana 1980.11.20 0 Ocean Ranger odwiert J-34, pole Hibernia, północny Atlantyk 1982.02.15 84 Petrobras P36 pole Roncador, Campos Basin, Brazylia 2001.03.15 20 11 Seacrest Drillship pole gazowe Platong, Zatoka Tajlandzka 1989.11.03 91 Sleipner A norweski szelf kontynentalny 1991.08.23 0 Sztorm z silnym wiatrem może być również przyczyną wielu poważnych strat i uszkodzeń. Potwierdza to wypadek z 25 listopada 1979 roku, kiedy to zatonęła platforma typu jack-up Bohai No. 2. Silny wiatr i fala spowodowały oderwanie się wentylatora pompowni, którego masywna konstrukcja, uderzając o pokład główny, uszkodziła jego poszycie, tworząc w pokładzie dość znaczną wyrwę. Wysokie fale, wdzierając się na pokład, powodowały systematyczne zalewanie pomieszczeń pompowni, przez co platforma stawała się coraz bardziej niestabilna.
G. Rutkowski, Problemy bezpieczeństwa w przemyśle off-shore. Część 1. Rozlewy olejowe oraz... 73 Utrata stateczności przy niekorzystnych warunkach hydrometeorologicznych przyczyniła się do wywrócenia platformy. W wypadku zginęły wówczas 72 osoby z 74-osobowej obsady. Największe spustoszenia rejestruje się jednak po przejściu huraganu. Huragan Lili, przechodząc przez Zatokę Meksykańską 2 października 2002, spowodował uszkodzenia wielu konstrukcji na otwartym morzu. O niebywałym szczęściu może tu mówić obsada platformy Rowan Houston, której personel ewakuowano na dwa dni przed przejściem huraganu. Po jego przejściu okazało się, że w miejscu platformy pozostały jedynie jej przechylone nogi, a cała konstrukcja platformy z jej pokładem głównym po doznaniu licznych zniszczeń i uszkodzeń oderwała się od konstrukcji nośnej i zatonęła. Kolejny przypadek związany z niszczycielską siłą tego huraganu dotyczy platformy Nabors Dolphin 105. Platforma utraciła stateczność i nastąpiło jej wywrócenie w wyniku uszkodzenia konstrukcji nośnej (podpór platformy), w efekcie dynamicznego oddziaływania wiatru i fali. Huragan Lili spowodował także całkowite zniszczenie kilku innych platform i instalacji brzegowych. Warto tu wspomnieć o całkowitym zniszczeniu dwóch platform należących do koncernu BP (Eugene Island 322 oraz platformy A). Platforma wiertnicza A na skutek silnego oddziaływania wiatru i fali uległa przemieszczeniu się i uderzyła w sąsiadującą z nią platformę wydobywczą. W wyniku kolizji obie platformy uległy całkowitemu zniszczeniu. We wrześniu 2005 roku przez Zatokę Meksykańską przeszedł huragan Ivan. Kilka dni przed nim załoga platformy wiertniczej Ensco 64 zabezpieczyła ją, a sama została ewakuowana. Kilka dni później okazało się jednak, że na skutek przejścia huraganu główna część kadłuba została oddzielona od konstrukcji nośnej (nóg) i dryfowała po zatoce. Platformę odnaleziono 40 mil morskich (około 74 km) na południe od pierwotnej jej lokalizacji. Huragan Dennis, który przeszedł przez Zatokę Meksykańską w lipcu 2005 roku, spowodował liczne straty na kilku innych platformach koncernu BP, a w szczególności platformie Thunder Horse. Przed przejściem huraganu platformę zabezpieczono, a jej załogę ewakuowano na ląd. Po przejściu Dennisa okazało się, że platforma Thunder Horse ma przechył około 20 30. Po przeprowadzonym dochodzeniu ustalono jednak, że przyczyną zaistniałej sytuacji była awaria jednego z kluczowych zaworów, dzięki czemu wody ze zbiorników balastowych mogły przemieścić się do wnętrza platformy. W Stanach Zjednoczonych Ameryki Północnej prowadzi się bardzo skrupulatną statystykę dotyczącą oddziaływania huraganów, fal powodziowych, pożarów oraz innych szkód i zniszczeń. Interesujące dane prezentują statystyki przedstawiające rozlewy olejowe zarejestrowane w przemyśle off-shore, a w szczególności rozlewy zarejestrowane po przejściu huraganów. Zgodnie z MMS (Minerals Management Service) [4], który śledzi wycieki ropy w sektorze off-shore o wielkości 50 baryłek lub więcej, czyli ponad 8 m 3, w latach 1998 2007 do środowiska dostawało się średnio w skali roku 6555 baryłek, czyli około 1042 m 3 ropy lub innych zanieczyszczeń olejowych. Było to
74 PRACE WYDZIAŁU NAWIGACYJNEGO AKADEMII MORSKIEJ W GDYNI, nr 26, 2011 o 64% więcej niż średnia roczna zarejestrowana w latach 1988 1997. Statystyka ta obejmuje jednak lata z niezwykłą aktywnością huraganów. Według danych z MMS [4], operatorzy przemysłu off-shore w USA od 1964 roku mieli ponad 40 wycieków większych niż 1000 baryłek, w tym 13 zarejestrowanych w latach 1998 2007. Siedem z 13 wycieków związanych było z huraganem. Rok 2005, ze względu na huragany Katrinę i Ritę, był pod tym względem najgorszy. Warto jednak przy tym zaznaczyć, że największe rozlewy i spustoszenia dla środowiska, zarejestrowane po przejściu huraganu, przypisuje się magazynom pływającym. Jednostki te, wskutek dynamicznego oddziaływania wiatru i fali, zwykle zrywały się ze swoich kotwic. Znoszone zaś przez prąd i fale, dryfując na wzburzonym morzu, doznawały licznych uszkodzeń, do całkowitego zniszczenia włącznie. Z powodu dynamicznego oddziałania wiatru, fali i/lub doznanych uszkodzeń technicznych jednostki te zwykle traciły stateczność i ulegały wywróceniu. Zgromadzony w zbiornikach ładunek dostawał się wówczas do środowiska morskiego. Bywały jednak również i przypadki dotyczące kolizji platformy i/lub magazynu pływającego z inną jednostką pływającą, dnem, brzegiem lub inną konstrukcją lądową. 2. WPŁYW LINII PRZESYŁOWYCH ORAZ INNEJ INFRASTRUKTURY PODWODNEJ NA ŚRODOWISKO 2.1. Rurociągi Morski transport surowców energetycznych rurociągami czy zbiornikowcami tworzy zarówno szanse gospodarcze, jak i wzbudza obawy ze względów bezpieczeństwa oraz ewentualnych wypadków i ich wpływu na środowisko. Stare, niezabezpieczone lub źle eksploatowane rurociągi mogą stanowić tu dość znaczny wskaźnik ryzyka i być przyczyną katastrofy ekologicznej. Do największych zagrożeń niewątpliwie należy zaliczyć możliwość uszkodzenia rurociągu i wystąpienia rozlewu. Przyczyny uszkodzeń mogą być bardzo różne: od wad materiałowych, rozszczelnienie spawów, łączeń, wadliwej eksploatacji (zbyt duże ciśnienia, brak konserwacji), po korozję rury lub jej uszkodzenie wskutek erozji ziemi, ruchów tektonicznych na dnie, działań militarnych lub innych wypadków morskich, np. polegających na uszkodzeniu rurociągu urządzeniami kotwicznymi statków. Warto tu wspomnieć chociażby wypadek koncernu olejowego Humble Oil, który pracując w przemyśle off-shore u wybrzeży USA uszkodził kotwicą podwodny rurociąg, powodując w 1967 roku w stanie Luizjana wyciek do morza prawie 161 tys. baryłek (25597 m 3 ) ropy. W zależności od przyczyny i charakteru uszkodzeń (rysy, pęknięcia i inne), rurociąg może stać się źródłem zarówno małych i długotrwałych, jak i nagłych (erupcyjnych) wycieków węglowodorów do morza. Ich wpływ na morską faunę i florę może być oczywiście bardzo różny, w zależności od kombinacji wielu
G. Rutkowski, Problemy bezpieczeństwa w przemyśle off-shore. Część 1. Rozlewy olejowe oraz... 75 czynników, a w szczególności ich formy (gazowa, ciekła, strumień energetyczny), intensywności, skali toksyczności, możliwości rozpuszczania, rozcieńczania, wnikania w podłoże, lód, organizmy żywe itp. W wielu przypadkach zagrożenie dla przybrzeżnych ekosystemów morskich wywołały wycieki ropy i gazu z rurociągów lądowych rozmieszczonych w pobliżu dużych rzek i ujść wodnych. Taka sytuacja działa się w Rosji na Sachalinie lub np. na obszarze Usinsk, gdzie pod koniec 1994 roku pęknięcie rurociągu doprowadziło do rozlania ponad 100 tys. ton ropy z niebezpieczeństwem ciężkich zanieczyszczeń w zlewni rzeki Pechora. Dane statystyczne [2] za rok 1994 brytyjskiej agencji OSD (Offshore Safety Division) do spraw bezpieczeństwa w obrębie szelfu kontynentalnego działającej przy departamencie HSE (Health and Safety Executive), który odpowiada za regulacje prawne dotyczące zdrowia, bezpieczeństwa oraz ochrony środowiska, pokazują, że średnie prawdopodobieństwo awarii powstałych na podwodnych rurociągach Ameryki Północnej i Europy Zachodniej wynosi odpowiednio: 9,3 10 4 i 6,4 10 4. Głównymi przyczynami tych wypadków są istotne wady spawania oraz niewłaściwe metody konserwacji urządzeń. 2.2. Zbiorniki magazynujące Nieodzownym elementem infrastruktury pola naftowego są zbiorniki magazynujące, które wykorzystuje się są do przechowywania ciekłych węglowodorów (ropy naftowej, mieszaniny oleju i wody, kondensatu gazu itp.). Mogą to być jednostki pływające typu FSO, FPSO, magazyny (cysterny) zatopione w toni wodnej, osadzone (zakotwiczone) na dnie lub konstrukcje żelbetonowe zbudowane (wydrążone) pod jego powierzchnią tworzące tzw. kawerny denne. Zwykle są to zbiorniki o pojemności do 50 tys m 3 stawiane w pobliżu platform, terminali olejowych lub rafinerii. Oczywiście zawsze istnieje ryzyko uszkodzenia zbiorników magazynowych i uwolnienia ich treści, zwłaszcza podczas operacji ładunkowych oraz w trudnych warunkach hydrometeorologicznych. Warto tu wspomnieć o wycieku mieszaniny 1200 ton ropy naftowej z wodą zarejestrowanym u wybrzeży Wielkiej Brytanii w czasie sztormu na Morzu Północnym w 1988 roku. Po tym wypadku w niektórych krajach wprowadzono ograniczenia dotyczące instalowania takich struktur w pobliżu brzegu. 2.3. Kable podwodne, linie energetyczne oraz inne sieci przesyłowe Według wielu naukowców układanie oraz eksploatacja dennych sieci przesyłowych (rurociągi, kable telefoniczne, światłowody, linie energetyczne itp.) może niekorzystnie wpływać na niektóre organizmy żywe. Chodzi tu zarówno o ingerencję w ekosystem morski obserwowaną podczas operacji układania, zakopywania w dnie lub ewentualnie obkładania urobkiem skalnym dennych linii przesyłowych, jak i ich negatywny wpływ na środowisko morskie obserwowany podczas normalnej ich eksploatacji i konserwacji. W pierwszym etapie tworzenia (układania) dennej sieci przesyłowej można spodziewać się ingerencji w strukturę dna oraz pogorszenia jakości wody, np. jej
76 PRACE WYDZIAŁU NAWIGACYJNEGO AKADEMII MORSKIEJ W GDYNI, nr 26, 2011 zmętnienie wywołane poderwaniem mułu lub piasku z tworzonych rowów dennych. W przypadku obszarów specjalnych, takich jak rafy koralowe, Natura 2000, obszary rozrodcze rzadkich gatunków zwierząt, ma to bardzo istotne znaczenie dla środowiska. Podczas normalnej eksploatacji wpływ zatopionej infrastruktury dennej na ekosystem morski nie pozostaje obojętny i jest uzależniony od wielu czynników, w tym m.in. od typu nośnika energetycznego, konstrukcji linii przesyłowej, materiału, z jakiego została stworzona, oraz sposobu w jaki została zabezpieczona (np. położona na dnie lub w nim zakopana). Najmniejszy wpływ obserwuje się więc w przypadku światłowodów i kabli telefonicznych małej mocy, znacznie większy zaś w przypadku linii energetycznych dużej mocy lub rurociągów przesyłających ropę naftową, chemikalia lub gaz. Warto również wspomnieć, że pole magnetyczne wytwarzane przez generatory mocy oraz przesyłowe linie energetyczne wpływa niekorzystnie na zachowanie niektórych gatunków ryb i ssaków, zaburzając ich instynkty zdobywczoobronne oraz bodźce odpowiedzialne za migrację gatunków, np. w celach rozrodowych, a to może stanowić duże zagrożenie dla utrzymania bioróżnorodności. 2.4. Zwalczanie zagrożeń związanych z eksploatacją infrastruktury podwodnej typu off-shore Zmniejszenie ryzyka wystąpienia wypadków polegających na wydostaniu się ładunku do morza z uszkodzonych linii przesyłowych lub innej infrastruktury dennej realizuje się poprzez następujące działania: wykorzystanie nowoczesnych technologii i materiałów konstrukcyjnych odpornych na działanie czynników zewnętrznych, takich jak duże naprężenia, zmiany ciśnienia, temperatury, zasolenia, oraz wpływ czynników chemicznych pochodzących od ładunku, wody i gleby; właściwe oznakowanie i monitorowanie tras przejścia rurociągów, gazociągów, linii przesyłowych oraz innej infrastruktury podwodnej poprzez wyznaczenie akwenów specjalnych oraz obszarów zabronionych dla żeglugi, a w szczególności dla kotwiczenia, poławiania lub wykonywania zrzutów dennych; zabezpieczenie infrastruktury podwodnej poprzez zakopanie ich w dnie morskim, obsypanie piaskiem, obłożenie urobkiem skalnym lub zabetonowanie; wyposażenie infrastruktury dennej w stacje przekaźnikowe (punkty kontrolne), zawory zwrotne oraz inne systemy bezpieczeństwa umożliwiające automatyczne odcięcie przepływu nośnika energetycznego (ładunku) w przypadku zaistnienia awarii lub fizycznego uszkodzenia; prowadzenie okresowych badań kontrolnych, konserwacji oraz badań wpływu tej infrastruktury na środowisko morskie.
G. Rutkowski, Problemy bezpieczeństwa w przemyśle off-shore. Część 1. Rozlewy olejowe oraz... 77 LITERATURA 1. Cydejko J., Puchalski J., Rutkowski G., Statki i technologie off-shore w zarysie, TRADEMAR, Gdynia 2010/2011. 2. Dane statystyczne HSE (Health and Safety Executive), http://www.hse.gov.uk/offshore /statistics.htm (01.04.2011). 3. Dane statystyczne ITOPF (The International Tanker Owners Pollution Federation Limited), http://www.itopf.com/information-services (styczeń 2011). 4. Dane statystyczne MMS (Minerals Management Service), http://www.boemre.gov (25.05.2011). 5. Dane statystyczne NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) http:/www.incidentnews.gov (25.05.2011). THE PROBLEM OF SAFETY IN OFFSHORE INDUSTRY Part 1. Oil spills and other types of hazards recorded in off-shore industry Summary This paper considers the analysis of safety aspects in the off-shore industry. The text focuses on the hazard which can result from the research and exploration of the natural resources on the open sea, including underwater oil and gas fields, during the off-shore reloading operation with cargo and other energetic resources and subsequently their transportation to a shore base. Most of all, the article depicts the characteristics of the different types of hazard as well as the methods and new technologies, that can be used for estimating the risk in the context of safety of shipping, environment protection, ship handling and off-shore research and exploration.