Method for determining the probability of explosions in oil and gas industries
No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Kemian tekniikan korkeakoulu |
Master's thesis
Ask about the availability of the thesis by sending email to the Aalto University Learning Centre oppimiskeskus@aalto.fi
Author
Date
2015-08-25
Department
Major/Subject
Prosessit ja tuotteet
Mcode
KE3003
Degree programme
KEM - Kemian tekniikan koulutusohjelma
Language
en
Pages
69+2
Series
Abstract
Fires, explosions and toxic gases pose significant safety concerns in the oil and gas industries. There are many risk analysis methods used to identify and evaluate these hazards, but none are exclusively targeted towards predicting explosions using such minimal available information, as the method used in this study. This method is developed to help identify the most hazardous processes used in the oil and gas industries by using the limited information available. These criteria are the value of the project, facility type, scope and possible additional information found with a search engine. The literature review of the thesis consists of basic information on fires, explosions and toxic gases, most commonly used risk analysis methods, and a description of the selected oil and gas industry processes. The selected processes are: offshore platform, oil refinery, gas processing, natural gas liquefaction and regasification, gas piping and storage. The experimental portion of the thesis focuses on the development of the explosion risk analysis method. The method is based on the Inherent Safety Index developed by D.Sc. Anna-Mari Heikkilä. The parameters for determining the probability of an explosion are reaction heat, chemical interaction, flammability, explosivity, corrosivity, process temperature, process pressure, process equipment, process incident history and capacity. Oil refining and gas processing were determined to be the processes that are most susceptible to explosions in the oil and gas processing chain. The individual processes of hydrotreating, catalytic reforming, and the Claus process were identified as especially hazardous.Öljy- ja kaasuteollisuudessa merkittäviä riskejä ovat tulipalot, räjähdykset sekä myrkkykaasut. Erilaisia riskianalyysimetodeja näiden tunnistamiseksi sekä arvioimiseksi on luotu, mutta yhtään näin rajallisilla lähtötiedoilla pelkästään räjähdyksiin keskittyvää metodia ei ole luotu. Työn perusteella öljy- ja kaasuteollisuuden eri osa-alueet sekä yksittäiset prosessit on mahdollista arvostella räjähdysvaarallisuuden perusteella. Metodille lähtötietoina käytettävissä ovat eri projektien arvot euroina, laitostyypin, projektin laajuuden sekä internetistä hakukoneilla löytynyttä informaatiota. Kirjallisessa osassa työtä käsitellään perusteet tulipaloista, räjähdyksistä, myrkkykaasuista, yleisimmistä olemassa olevista riskianalyysimetodeista sekä valitut öljy- ja kaasuteollisuuden prosessit. Valitut prosessit ovat: merelliset öljynporauslautat, öljynjalostus, maakaasun käsittely, nesteytys ja uudelleen kaasutus, kaasun pumppaus sekä varastot. Työn kokeellisessa osassa luotiin metodi räjähdysherkkyyden määrittämiseksi käyttäen pohjana TkT Anna-Mari Heikkilän väitöskirjassaan kehittämää Inherent Safety Index-metodia. Räjähdysherkkyyttä arvioitaviksi muuttujiksi valikoituivat reaktiolämpö, kemiallinen interaktiivisuus, syttyvyys, räjähdysrajat, korrodoivuus, prosessilämpö, prosessipaine, prosessilaitteet, onnettomuus historia sekä kapasiteetti. Luodun metodin perusteella todettiin öljynjalostuksen sekä kaasun käsittelyn olevan räjähdysherkimmät osa-alueet ketjussa öljy- ja kaasulähteeltä loppuasiakkaalle. Erityisesti katalyyttinen reformointi, öljytisleiden vetykäsittelyt sekä kaasujen rikin käsittelyn Claus-prosessi erottuivat räjähdysherkkyydellään.Description
Supervisor
Koskinen, JukkaThesis advisor
Paappa, JouniSarwar, Golam
Keywords
risk analysis, explosion hazard, index method, oil & gas industry
