30 sekund od wycieku doszło do wybuchu izobutanu

13 listopada 2022

511

22 listopada 2016 w rafinerii ExxonMobil w Baton Rouge doszło do zapłonu atmosfery wybuchowej. W zdarzeniu ucierpiały cztery osoby w tym dwie ciężko. Do pożaru doszło w wyniku nieumyślnego uwolnienia do atmosfery 0,9 tony izobutanu. Chmura palnego gazu napotkała źródło zapłonu w zaledwie 30 sekund po rozszczelnieniu instalacji.

Dochodzenie CSB wykazało, że w rafinerii od długiego czasu borykano się z usterkami ręcznych zaworów odcinających. Problem dotyczył przekładni, które co pewien czas odmawiały posłuszeństwa uniemożliwiając otwieranie i zamykanie zaworów. Kiedy występował taki problem, pracownicy odkręcali i ściągali przekładnie, a następnie zamykali lub otwierali zawór przekręcając jego trzpień z wykorzystaniem klucza hydraulicznego. Choć dla działań tego typu nie została spisana żadna procedura, to postępowanie tego typu odbywało się za powszechną zgodą przełożonych.

Bezpośrednia przyczyna wycieku izobutanu i pożaru

Feralnego dnia dwóch pracowników wydziału alkilacji przygotowywało instalację do prac konserwacyjnych. Jednym z ich zadań było włączenie do ruchu zapasowej pompy izobutanu. W tym celu konieczne było otwarcie zaworu zlokalizowanego na rurociągu łączącym zbiornik izobutanu z pompą oraz dalej z pozostałą częścią instalacji (rys. 1). Zawór posiadał napęd ręczny z przekładnią, która w dniu wypadku działała nieprawidłowo – mimo, że pracownik przekręcił kurek, zawór pozostawał w pozycji zamkniętej.

Rys. 1 Fragment instalacji alkilacji w obrębie, którego doszło do emisji izobutanu. Czerwonym kolorem oznaczono zawór, z którego doszło do emisji.

Akceptowana praktyka realizowana bez spisanej procedury

W celu ominięcia usterki, jeden z pracowników postanowił odkręcić przekładnię, a następnie otworzyć zawór z wykorzystaniem klucza francuskiego – na wydziale alkilacji demontaż przekładni w przypadku nieprawidłowo działających zaworów odcinających był powszechnie akceptowanym działaniem. Choć operator miał możliwość odkręcenia dwóch poziomych śrub mocujących przekładnię do metalowego wspornika, to finalnie zdecydował się na odkręcenie czterech pionowych śrub mocujących przekładnię poprzez metalowy wspornik do korpusu zaworu (rys. 2). Był to fatalny błąd, który bezpośrednio doprowadził do katastrofy.

Rys. 2 Konstrukcja zaworu, z którego nastąpiła emisja izobutanu. Jedynie około 3% zaworów odcinających z około 500 zlokalizowanych na wydziale alkilacji posiadało konstrukcje jak ta powyżej. W pozostałych 97% przypadków przekładnia wraz z metalowym wspornikiem montowana była do króćca przyłączeniowego zaworu, a nie do pokrywy górnej zaworu.

Operator dokonując demontażu przekładni poprzez odkręcenie czterech pionowych śrub, jednocześnie odkręcił górną pokrywę zaworu, która odpowiadała za jego szczelność. W chwili, gdy jeden z pracowników, wykorzystując klucz francuski, przekręcił trzpień zaworu, będący pod ciśnieniem izobutan rozszczelnił krytyczne dla bezpieczeństwa elementy zaworu. Doszło do uwolnienia około 0,9 tony gazu, który utworzył białą chmurę. Po zaledwie 30 sekundach, rozprzestrzeniający się gaz napotkał źródło zapłonu – podejrzewa się, że mogło nim być, oddalone o około 20 metrów urządzenie do spawania.