SPEAKER: De Torrance raffinaderij is een 750-acre faciliteit gelegen net buiten Los Angeles, Californië. Op het moment van de explosie was de raffinaderij eigendom van ExxonMobil. Een belangrijk deel van het raffinageproces vindt plaats in de FCC-eenheid (fluid catalytic cracker) van de faciliteit. In de FCC-eenheid worden zware koolwaterstoffen uit ruwe olie gebroken of gekraakt tot kleinere koolwaterstoffen, die vervolgens kunnen worden verwerkt tot benzine en andere brandstofproducten.
De zware koolwaterstoffen worden eerst in een reactor gevoerd, waar ze zich vermengen met een katalysator. De zware vloeibare koolwaterstoffen worden omgezet in lichtere koolwaterstofdampen naarmate ze in de reactor omhoog gaan. Aan de top van de reactor worden de lichtere koolwaterstofdampen gescheiden van de katalysator. De koolwaterstofdampen stromen vervolgens naar de hoofddestillatiekolom.
De katalysator valt langs de zijkant van de reactor naar beneden, waar hij via een schuifklep naar een apparaat stroomt dat de regenerator wordt genoemd. Tijdens de reactie vormt zich op de katalysator een laagje koolstof, cokes genaamd, dat moet worden verwijderd. In de regenerator wordt lucht toegevoegd en wordt de cokes op de katalysator weggebrand. De katalysator wordt dan via een schuifklep teruggevoerd naar de reactor, en de cyclus wordt herhaald.
Wanneer de cokes van de katalysator is afgebrand, ontstaan verbrandingsproducten die rookgas worden genoemd. Het rookgas stroomt uit de regenerator en komt in een systeem dat bestaat uit meerdere uitrustingsstukken die eventueel aanwezige resterende katalysatordeeltjes verwijderen. De regenerator en het rookgassysteem vormen de luchtzijde van de FCC-eenheid.
Het laatste onderdeel van het rookgassysteem wordt de elektrostatische precipitator of ESP genoemd. De ESP verwijdert kleine katalysatordeeltjes met behulp van statische elektriciteit. Wanneer de ESP onder spanning staat, veroorzaakt hij vonken, die ontstekingsbronnen zijn.
Het is van cruciaal belang dat de ontvlambare koolwaterstoffen in de reactor niet naar de luchtzijde van de FCC-eenheid stromen, aangezien dit een explosieve atmosfeer zou kunnen veroorzaken. Om dit gevaar te voorkomen, worden de twee schuifkleppen die de reactor en de regenerator verbinden, gebruikt om een katalysatorbarrière tussen de uitrustingsstukken te handhaven.
De opeenvolging van gebeurtenissen die uiteindelijk leidde tot de explosie in de raffinaderij begon op maandag 16 februari 2015, toen een apparaat in de luchtzijde van de FCC-eenheid genaamd de expander krachtig genoeg trilde dat het besturingssysteem van de raffinaderij de FCC-eenheid automatisch overschakelde naar een stand-by-modus die bekend staat als safe park.
Tijdens de safe park-modus wordt de stroom van koolwaterstoffen in de reactor uitgeschakeld. De luchtstroom naar de regenerator wordt eveneens gestopt. De twee schuifkleppen die de reactor en de regenerator verbinden, worden gesloten om ervoor te zorgen dat een katalysatorbarrière wordt gehandhaafd. Vervolgens wordt stoom in de reactor geperst om te voorkomen dat koolwaterstoffen in de hoofddestillatiekolom terug naar binnen stromen.
De ESP blijft bekrachtigd tijdens safe park. Eén schuifklep was echter na zes jaar werking geërodeerd. En ook al sloot hij, hij kon geen katalysatorbarrière in de reactor handhaven. Binnen zeven minuten nadat de eenheid in “safe park” was gezet, viel alle katalysator in de reactor door de schuifklep in de regenerator.
Er werd een directe weg gecreëerd voor koolwaterstoffen om tussen de reactor en de regenerator te stromen. Maar de druk van de stoom die in de reactor stroomde als onderdeel van de veilige parkmodus was hoog genoeg om te voorkomen dat koolwaterstoffen in de hoofdkolom terug naar binnen stroomden.
Met de eenheid in de veilige parkmodus probeerden operators de expander verschillende keren opnieuw op te starten, maar slaagden daar niet in. Het raffinaderijpersoneel kwam bijeen om een strategie te bepalen om de expander te repareren en de FCC-eenheid weer in bedrijf te stellen. Het operationele personeel voorspelde dat de expander niet opnieuw kon worden opgestart omdat de katalysator zich waarschijnlijk binnenin had opgehoopt.
Op dinsdag 17 februari vond een vergadering plaats met een groep raffinaderijpersoneel. De groep besprak een soortgelijke uitval van de expander die zich in 2012 had voorgedaan en waarvoor de raffinaderij een zogenaamde variantie had ontwikkeld.
Een variantie is een door het management goedgekeurde afwijking van de procedure. De groep besloot om de variantie van 2012 te gebruiken, die een afwijking toestond van de typische vereisten voor het isoleren van de expander. Onderdeel van dat proces was het installeren van een blind in een van de uitlaatflenzen van de expander.
Op de ochtend van woensdag 18 februari probeerde onderhoud van Exxon Mobil dat blind te installeren, maar kon dit niet doen omdat er stoom ontsnapte door de open flens. Stoom uit de reactor was via de lekkende schuifklep in de luchtzijde van de FCC-eenheid terechtgekomen.
Met de variantie als leidraad werd de stoomstroom naar de reactor verminderd in een poging om de hoeveelheid die uit de expander ontsnapte te verminderen. Maar de variantie evalueerde niet of deze stroomsnelheid voldoende was om te voorkomen dat koolwaterstoffen vanuit de hoofddestillatiekolom in de reactor zouden stromen.
En onbekend voor de operators waren lichte koolwaterstoffen uit een afzonderlijke eenheid via een lekkende warmtewisselaar in de hoofdkolom gestroomd, waardoor de druk binnenin was toegenomen. Met een verminderde stoomstroom en minder druk in de reactor kon niets voorkomen dat de koolwaterstoffen uit de hoofddestillatiekolom terugstroomden. De koolwaterstoffen stroomden de reactor in, waar ze via de lekkende schuifklep ontsnapten naar de luchtzijde van de FCC-eenheid.
Om 8.07 uur kreeg een onderhoudssupervisor die in de FCC-eenheid werkte, een alarm op zijn persoonlijke waterstofsulfidemonitor die hem waarschuwde dat er koolwaterstoffen in de buurt lekten. Tegen 8.40 uur kregen meerdere arbeiders rond de expander hetzelfde alarm en werd de FCC geëvacueerd.