Participante: La refinería de Torrance es una instalación de 750 acres situada en las afueras de Los Ángeles, California. En el momento de la explosión, la refinería era propiedad de ExxonMobil. Una parte importante del proceso de refinado tiene lugar en el craqueador catalítico fluido de la instalación o unidad FCC. En la unidad de FCC, los hidrocarburos pesados del petróleo crudo se descomponen o craquean en hidrocarburos más pequeños, que luego pueden transformarse en gasolina y otros productos combustibles.
Los hidrocarburos pesados se introducen primero en un reactor donde se mezclan con un catalizador. Los hidrocarburos líquidos pesados se convierten en vapores de hidrocarburos más ligeros a medida que suben por el reactor. En la parte superior del reactor, los vapores de hidrocarburos más ligeros se separan del catalizador. Los vapores de hidrocarburo fluyen entonces hacia la columna de destilación principal.
El catalizador cae por el lateral del reactor, donde se desplaza a través de una válvula deslizante hacia un equipo llamado regenerador. Durante la reacción, se forma una capa de carbono llamada coque sobre el catalizador que debe ser eliminada. Dentro del regenerador, se añade aire y se quema el coque del catalizador. A continuación, el catalizador se devuelve al reactor a través de una válvula deslizante, y el ciclo se repite.
Cuando el coque se quema del catalizador, se crean productos de combustión llamados gases de combustión. Los gases de combustión salen del regenerador y entran en un sistema compuesto por múltiples piezas de equipo que eliminan cualquier partícula de catalizador restante presente. El regenerador y el sistema de gases de combustión constituyen el lado del aire de la unidad de FCC.
El último equipo del sistema de gases de combustión se llama precipitador electrostático o ESP. El precipitador electrostático elimina las pequeñas partículas de catalizador utilizando electricidad estática. Mientras el precipitador electrostático está energizado, crea chispas, que son fuentes de ignición.
Es fundamental que los hidrocarburos inflamables del reactor no fluyan hacia el lado del aire de la unidad de FCC, ya que esto podría crear una atmósfera explosiva. Para evitar este peligro, las dos válvulas de corredera que conectan el reactor y el regenerador se utilizan para mantener una barrera de catalizador entre las piezas del equipo.
La secuencia de eventos que finalmente condujo a la explosión en la refinería comenzó el lunes 16 de febrero de 2015, cuando una pieza del equipo en el lado del aire de la unidad FCC, llamada expansor, vibró con la suficiente fuerza como para que el sistema de control de la refinería pasara automáticamente la unidad FCC a un modo de espera conocido como safe park.
Durante el modo safe park, el flujo de hidrocarburos hacia el reactor se apaga. El flujo de aire hacia el regenerador también se detiene. Las dos válvulas de corredera que conectan el reactor y el regenerador se cierran para asegurar que se mantiene una barrera de catalizador. A continuación, se introduce vapor en el reactor para evitar que los hidrocarburos de la columna de destilación principal vuelvan a fluir hacia el interior.
El ESP permanece activado durante el estacionamiento seguro. Sin embargo, una válvula deslizante se había erosionado a lo largo de seis años de funcionamiento. Y aunque se cerró, no pudo mantener una barrera de catalizador en el reactor. A los siete minutos de que la unidad entrara en el parqueo seguro, todo el catalizador del reactor cayó a través de la válvula deslizante al regenerador.
Se creó una vía directa para que los hidrocarburos fluyeran entre el reactor y el regenerador. Pero la presión del vapor que fluía hacia el reactor como parte del modo de estacionamiento seguro era lo suficientemente alta como para impedir que los hidrocarburos de la columna principal volvieran a fluir hacia el interior.
Con la unidad en modo de estacionamiento seguro, los operarios intentaron volver a poner en marcha el expansor varias veces, pero no lo consiguieron. El personal de la refinería se reunió para identificar una estrategia para reparar el expansor y volver a poner en marcha la unidad FCC. El personal de operaciones predijo que el expansor no podía volver a arrancar porque probablemente se había acumulado catalizador en su interior.
El martes 17 de febrero se celebró una reunión en la que participó un grupo de personal de la refinería. El grupo discutió una interrupción similar del expansor que se produjo en 2012 y para la que la refinería había desarrollado lo que se llama una varianza.
Una varianza es una desviación del procedimiento aprobada por la dirección. El grupo decidió utilizar la desviación de 2012, que permitía apartarse de los requisitos típicos para aislar el expansor. Parte de ese proceso implicaba la instalación de una persiana en una de las bridas de salida del expansor.
En la mañana del miércoles 18 de febrero, el personal de mantenimiento de Exxon Mobil intentó instalar esa persiana, pero no pudo hacerlo porque el vapor se escapaba por la brida abierta. El vapor del reactor se había desplazado a través de la válvula deslizante con fugas hacia el lado del aire de la unidad FCC.
Utilizando la varianza como guía, se redujo el flujo de vapor hacia el reactor en un intento de reducir la cantidad que se escapaba del expansor. Pero la varianza no evaluó si este caudal era suficiente para evitar que los hidrocarburos fluyeran hacia el reactor desde la columna de destilación principal.
Y sin que los operarios lo supieran, los hidrocarburos ligeros procedentes de una unidad separada habían fluido a través de un intercambiador de calor con fugas hacia la columna principal, aumentando la presión en su interior. Con el flujo de vapor reducido y menos presión en el reactor, nada pudo evitar que los hidrocarburos volvieran a fluir desde la columna principal de destilación. Los hidrocarburos fluyeron hacia el reactor, donde escaparon a través de la válvula deslizante con fugas hacia el lado del aire de la unidad FCC.
A las 8:07 AM, un supervisor de mantenimiento que trabajaba en la unidad FCC recibió una alarma en su monitor personal de sulfuro de hidrógeno que le advertía de que había una fuga de hidrocarburos en las cercanías. A las 8:40 AM, múltiples trabajadores alrededor del expansor recibieron la misma alarma, y el FCC fue evacuado.