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MPGI Case Study
07 Mar 2018

Gemischte Verbindung - Toxische Ergebnisse: Freisetzung von Chemikalien in Atchison, Kansas

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Authors
The US Chemical Safety Board
Publisher
The US Chemical Safety Board
Release date

Mixed Connection Toxic Result

Am Mittwoch, den 18. Februar 2015, ereignete sich eine Explosion im Elektrofilter der ExxonMobil-Raffinerie in Torrance, Kalifornien. Der Elektrofilter ist eine Vorrichtung zur Schadstoffreduzierung in der FCC-Anlage (Fluid Catalytic Cracking), die Katalysatorpartikel mit Hilfe geladener Platten entfernt, die im Normalbetrieb Funken - potenzielle Zündquellen - erzeugen.

Case Study CSB

Das Atchison Fire Department (AFD) wurde um 8:02 Uhr über die Freisetzung der Chemikalie informiert, und die Einheiten trafen um 8:05 Uhr am Einsatzort ein.

Die Wolke oder Rauchfahne war schätzungsweise einige hundert Fuß hoch und bewegte sich langsam am Boden in Richtung Nord-Nordosten.

Aufgrund der Tageszeit herrschte in der unmittelbaren Umgebung der Anlage ein erhebliches Verkehrsaufkommen, und die Feuerwehr sperrte
Die Feuerwehr sperrte nahegelegene Kreuzungen, um Autofahrer davon abzuhalten, in die Rauchwolke zu fahren und sie umzuleiten. Um 8:10 Uhr waren die Bediener von Mod B auf dem Weg ins Krankenhaus, und etwa zur gleichen Zeit informierte MGPI die Rettungskräfte, dass die "chlorähnliche" Wolke wahrscheinlich durch eine Reaktion verursacht wurde, bei der Schwefelsäure und Natriumhypochlorit versehentlich vermischt wurden.

MPGI diagram

Etwa zur gleichen Zeit riet das Atchison County Department of Emergency Management (ACDEM) 11.000 Bürgern von Atchison, sich in Sicherheit zu bringen.

Aufgrund der chemischen Reaktion und der Freisetzung benötigten vier MGPI-Mitarbeiter, der Harcros-Fahrer und über 140 Gemeindemitglieder
14 Davon wurde ein MGPI-Mitarbeiter in ein Krankenhaus eingeliefert, nachdem er direkt der
Krankenhaus eingeliefert und drei Tage später wieder entlassen. Fünf Bürger wurden ins Krankenhaus eingeliefert, von denen vier innerhalb von zwei Tagen und einer fünf Tage später wieder entlassen wurden.

Im Einklang mit der akuten Chlorexposition berichteten viele, die ein Krankenhaus oder eine medizinische Einrichtung aufsuchten, über allgemeine Atembeschwerden wie Kurzatmigkeit, Husten und Halsreizungen.

Der Vorfall ereignete sich, als ExxonMobil versuchte, die Anlage zu Wartungszwecken zu isolieren, während sie sich im Leerlauf befand; die Vorbereitungen für die Wartungsarbeiten verursachten eine Druckabweichung, durch die Kohlenwasserstoffe durch den Prozess zurückfließen und sich im ESP entzünden konnten.

Das CSB stellte fest, dass dieser Vorfall auf Schwachstellen im Prozesssicherheitsmanagementsystem der ExxonMobil Torrance Raffinerie zurückzuführen ist. Diese Schwachstellen führten dazu, dass die FCC-Anlage ohne vorher festgelegte sichere Betriebsgrenzen und Kriterien für die Abschaltung der Anlage betrieben wurde, dass man sich auf Sicherheitsvorkehrungen verließ, die nicht verifiziert werden konnten, dass eine sicherheitskritische Sicherheitsvorkehrung abgebaut wurde und dass eine frühere Verfahrensabweichung ohne ausreichende Gefahrenanalyse, die bestätigte, dass die angenommenen Prozessbedingungen immer noch gültig waren, wieder verwendet wurde.

MPGI Diagram

MPGI diagramSCHWERPUNKTE:

- Konstruktion von Chemikalientransferanlagen
- Automatisierte und ferngesteuerte
Notabschaltungen
- Rohrleitungsmarkierungen
- Verfahren zum Entladen von Chemikalien
- Menschliche Faktoren
- Notfallplanung

In diesem Bericht werden die Schlüsselfaktoren erörtert, die zu diesem Vorfall geführt haben, darunter:

1. ExxonMobil hat weder die sicheren Betriebsgrenzen für den Betrieb der FCC-Anlage im Safe-Park-Modus (Standby-Betrieb) festgelegt noch die Prozessbedingungen bestimmt, die eine Abschaltung der Anlage erforderlich machten. Infolgedessen wurde die FCC-Anlage unwissentlich in einen unsicheren Zustand versetzt, als eine kritische Sicherheitsvorkehrung - der durch den Dampfstrom verursachte Druck - unter ein sicheres Niveau gesenkt wurde;

2. ExxonMobil hat ein Verfahren wiederverwendet, das für einen ähnlichen Wartungsvorgang im Jahr 2012 entwickelt wurde und Abweichungen von den typischen Sicherheitsanforderungen einer Raffinerie zuließ. ExxonMobil führte jedoch keine ausreichende Gefahrenanalyse durch, um festzustellen, ob die im Verfahren von 2012 festgelegten Bedingungen für die Anlage auch für den Betrieb im Jahr 2015 gültig waren. Die im Verfahren von 2012 festgelegten Sicherheitsvorkehrungen reichten für den Betrieb im Jahr 2015 nicht aus und verhinderten nicht, dass Kohlenwasserstoffe durch den Prozess und in das ESP zurückfließen;

3. ExxonMobil hat die Ausrüstung der FCC-Anlage über ihre prognostizierte sichere Betriebsdauer hinaus betrieben.1 Durch den Ausfall der Ausrüstung konnten Kohlenwasserstoffe in den ESP gelangen;

4. ExxonMobil verfügte über keine Sicherheitsinstrumente zur Erkennung brennbarer Kohlenwasserstoffe, die durch die Anlage in den Elektrofilter gelangten. Die Unfähigkeit, Kohlenwasserstoffe, die in den E-Filter fließen, zu erkennen, scheint ein branchenweites Problem zu sein; und

5. Das Management der ExxonMobil-Raffinerie erlaubte das Öffnen von Prozessanlagen, ohne dass die Raffinerienormen eingehalten wurden.
Infolge dieses Vorfalls kam es in der Alkylierungsanlage für modifizierte Flusssäure (MHF) zu einem Beinahe-Unfall, als Explosionstrümmer beinahe Tanks in unmittelbarer Nähe des ESP trafen, die jeweils Flusssäure (HF), Wasser, Kohlenwasserstoffe und ein chemisches Additiv enthielten, das die Menge an HF, die bei einem Verlust des Sicherheitsbehälters verdampft, reduzieren sollte.2 HF ist eine hochgiftige Chemikalie, die bei einer Konzentration von 30 % schwere Verletzungen verursachen oder zum Tod führen kann.

1 ExxonMobil definiert nicht die sichere Betriebsdauer eines Ausrüstungsteils, aber die Dokumentation der Ausrüstungsstrategie des Unternehmens legt Inspektions- und Wartungsintervalle fest.

2 Dem CSB wurden keine Unterlagen zur Verfügung gestellt, die die Auswirkungen des chemischen Zusatzstoffs auf eine mögliche HF-Freisetzung quantifizieren, und daher kann das CSB die Wirksamkeit dieses Zusatzstoffs nicht kommentieren.
CSB - ExxonMobil Torrance Refinery Untersuchungsbericht 7
Teile pro Million (ppm).

3 ExxonMobil widersetzte sich den Anfragen des CSB nach Sicherheitsinformationen über die mögliche Freisetzung von HF, falls die Tanks von Explosionstrümmern getroffen würden. ExxonMobil weigert sich weiterhin, dem CSB Informationen über Sicherheitsvorkehrungen zur Verhinderung oder Eindämmung einer Freisetzung von HF zur Verfügung zu stellen. Das CSB hat Vorladungen für diese Informationen ausgestellt und betreibt die Durchsetzung vor einem US-Bundesbezirksgericht.4
Als Ergebnis der Untersuchungsergebnisse des Vorfalls vom 18. Februar 2015 gibt das CSB Empfehlungen an ExxonMobil, Torrance Refining Company (den derzeitigen Betreiber der Raffinerie) und American Fuel and Petrochemical Manufacturers (AFPM) heraus. Diese Empfehlungen zielen darauf ab:

- Sicherzustellen, dass alle sicherheitskritischen Anlagen der ExxonMobil- und Torrance-Raffinerie ihre sicherheitskritische Funktion effektiv erfüllen können;

- sicherzustellen, dass Abweichungen von ExxonMobil-Verfahren vor ihrer Genehmigung und Umsetzung von einem erfahrenen Team auf ihre Sicherheit geprüft werden;

- Sicherstellen, dass die Elektrofilter von ExxonMobil und der Torrance-Raffinerie auf potenzielle Standortrisiken geprüft und mit Sicherheitsvorkehrungen versehen werden, um schwerwiegende Folgen einer Elektrofilterexplosion zu verhindern; und

- Sicherstellen, dass die Lehren aus diesem Vorfall in der gesamten Raffineriebranche gezogen werden.

CSB Case Study Banner

Das U.S. Chemical Safety and Hazard Investigation Board (CSB) ist eine unabhängige Bundesbehörde, deren Aufgabe es ist, durch unabhängige Untersuchungen Veränderungen in der Chemikaliensicherheit voranzutreiben, um Mensch und Umwelt zu schützen.

Weitere Informationen über das CSB finden Sie unter www.csb.gov.