Formation and behaviour of thin oil films and evaluation of response methods including HSE

Tynne oljefilmer som dannes ved utslipp av oljekondensater, lette råoljer og raffinerte oljeprodukter, er en økende utfordring i norsk oljevernberedskap. Denne utviklingen skyldes økt produksjon av kondensat og lette råolje samt risiko for undervannsutblåsninger på norsk sokkel. Videre er det en økning av kondensater, lette råoljer og raffinerte oljeprodukter som transporteres langs norskekysten. Det har tidligere vært antatt at oljefilmer dannet fra denne type oljeutslipp kan være for tynne for effektiv oppsamling ved bruk tradisjonelle mekaniske metoder. Tynne oljefilmer i denne sammenheng er da definert som initielle oljefilmtykkelser fra 5 ?m opp til 200-300 mikron. Tykkelser under 5 ?m har normalt svært kort levetid på sjøoverflaten og er ikke forventet å kunne gi miljøeffekt på biota (f. eks sjøfugl), og anses heller ikke å kunne bekjempes ved bruk av kjent responsteknologi. I dette prosjektet ble det utført omfattende eksperimenter i laboratoriet med fokus på oppførsel og skjebne av tynne oljefilmer, under kontrollerte og reproduserbare forhold, for de ulike kondensater og lette råoljer fra dette prosjektet. I tillegg ble det utført testing av beredskapsmetoder. Resultatene har vært viktige for å forstå prosesser som emulgering og stivning av slike tynne oljefilmer på sjø, og har også blitt brukt for å utvikle metode for å etablere anbefalte beredskapsstrategier for tynne oljefilmer. Se SINTEF-rapportene Thin Oil Films ? Properties and behaviour at sea. Laboratory studies and oil weathering predictions by Ramstad et al., 2016 og Project Recommendations for Response to Oil Spills from Condensates and Light crude oils (Singsaas et al., 2017). Laboratorietesting av beredskapsmetodikk ble utført for bl.a. å kunne optimalisere en ny metode for høykapasitet vannspyling som grunnlag for konstruksjon av en prototype bestående av en dysebom beregnet for slik påføring. Full-skala feltforsøket i 2016 bidro til testing av prototypen og var den første verifisering av denne teknologien for mekanisk dispergering med bruk av høykapasitet vanndosering fra en dysebom. Utviklingen og tilpasningen av konseptene ble gjennomført som en del av NOFOs teknologiutviklingsprogram Oljevern 2015, se SINTEF-rapport Mekanisk dispergering av tynne oljefilmer (Sørheim et al., 2017). Prototyper ble utviklet og konstruert i samarbeid med Jason Engineering AS. Full-skala feltforsøk ble gjennomført sammen med NOFO og Kystverket i juni 2016, hvor utslippene av Åsgard Blend ble brukt til å teste forskjellige responskonsepter. Både NOFO og Kystverket bidro finansielt til vellykket feltforsøk. Evaluering av ulike beredskapsstrategier ble utført basert på resultater fra feltforsøket. En SINTEF rapport er blitt utarbeidet (Daling et al., 2017) Full-scale field testing of thin oil films from releases of light crude oil at sea. Resultater fra feltforsøket er også oppsummert i AMOP konferanse paper (Daling et al., 2017) Light Crude Oil Slicks Behaviour and Effect of Response Options during Full-scale Field Experiments. Presentasjon fra feltforsøket er blitt gitt ved to internasjonale konferanser i 2017. I dette prosjektet har vi hatt som mål å forbedre modellverktøy for prediksjoner av levetid og oppførsel av tynne oljefilmer på havoverflaten. Egenskaper som temperatur og salinitetsprofiler kan nå importeres via netCDF format inn i SINTEFs OSCAR (Oil spill contingency And Response) modell, samt at kategorisering av oljefilmtykkelser er tilgjengelig i offisiell utgave av modellen. Kontrollerte spredningseksperimenter har blitt utført for å undersøke hvordan oljen spres på havoverflaten. Resultatene hittil har vist at for såkalte ikke-Newtonske oljer er spredning avhengig av reologi /yield stress, og spredningsmodell er implementert i modellverktøyet. Resultater fra denne delen av prosjektet er blitt publisert (Brönner et al., 2018) Spreading of waxy oils on calm water. Et PhD studie med tittelen Air Monitoring of Volatile Organic Compounds with Respect to Risk of Human Exposure blir utført i dette prosjektet for å vurdere potensiell eksponering av flyktige forbindelser under oljevernaksjoner. PhD studiet omfatter laboratorieforsøk for å måle luftkonsentrasjonen av BTEX, naftalen og n-heksan, som fordampes fra en tynn oljefilm. Potensialet for menneskelig eksponering under oljevernaksjoner ble studert. I feltforsøket ble det uført målinger av flyktige hydrokarboner med fokus på luftbåren benzen. Publiserte data indikerer at konsentrasjoner av flyktige og potensielt helsefarlige komponenter, med fokus på benzen, avtar raskt etter et oljeutslipp (Gjesteland et al., 2017 Oil Spill Field Trial at Sea Measurements of Benzene Exposure. Biologisk opptak av benzen ble målt i urinprøver før og etter arbeidsskift (Gjesteland et al., 2018 Biomonitoring of Benzene and Effect of Wearing Respirators during an Oil Spill Field Trial at Sea.

This project will generate new knowledge about the behaviour of thin oil films, created by condensates and light crude oils, in oil spill situations. The topic is interesting both for the oil industry and national and international governmental response a gencies (e.g. NCA, Bonn Agreement and EMSA) because the results will form the basis for safe and effective handling of thin oil films from both offshore and coastal spill incidents. The studies on human exposure will give valuable information about the he alth risk for personnel involved in response actions and give the industry a possibility to reduce the probability for short-term and long-term health injuries.