SPEAKER: Rafineria Torrance jest obiektem o powierzchni 750 akrów zlokalizowanym tuż za Los Angeles, Kalifornia. W momencie wybuchu rafineria należała do ExxonMobil. Ważna część procesu rafinacji odbywa się w instalacji fluidalnego krakingu katalitycznego (FCC). W instalacji FCC ciężkie węglowodory z ropy naftowej są rozbijane lub krakowane na mniejsze węglowodory, które następnie mogą być przetwarzane na benzynę i inne produkty paliwowe.
Ciężkie węglowodory są najpierw wprowadzane do reaktora, gdzie mieszają się z katalizatorem. Ciężkie ciekłe węglowodory są przekształcane w lżejsze pary węglowodorowe, gdy przemieszczają się w górę reaktora. Na szczycie reaktora, lżejsze pary węglowodorów są oddzielane od katalizatora. Opary węglowodorów przepływają następnie do głównej kolumny destylacyjnej.
Katalizator spada z boku reaktora, gdzie przemieszcza się przez zawór suwakowy do elementu wyposażenia zwanego regeneratorem. Podczas reakcji na katalizatorze tworzy się warstwa węgla zwana koksem, który musi zostać usunięty. Wewnątrz regeneratora dodawane jest powietrze, a koks na katalizatorze jest spalany. Katalizator jest następnie wprowadzany z powrotem do reaktora przez zawór suwakowy, a cykl się powtarza.
Gdy koks jest spalany z katalizatora, powstają produkty spalania zwane spalinami. Spaliny wypływają z regeneratora i dostają się do systemu składającego się z wielu elementów wyposażenia, które usuwają wszelkie pozostałe cząstki katalizatora. Regenerator i system gazów spalinowych obejmują stronę powietrzną jednostki FCC.
Ostatni element wyposażenia w systemie gazów spalinowych jest nazywany elektrofiltrem lub ESP. ESP usuwa małe cząsteczki katalizatora za pomocą elektryczności statycznej. Gdy ESP jest pod napięciem, tworzy iskry, które są źródłem zapłonu.
Krytyczne jest, aby palne węglowodory w reaktorze nie przepływały do strony powietrznej jednostki FCC, ponieważ mogłoby to stworzyć atmosferę wybuchową. Aby uniknąć tego zagrożenia, dwa zawory suwakowe łączące reaktor i regenerator są używane do utrzymania bariery katalizatora między tymi elementami wyposażenia.
Sekwencja zdarzeń, która ostatecznie doprowadziła do eksplozji w rafinerii rozpoczęła się w poniedziałek, 16 lutego 2015 roku, kiedy element wyposażenia po stronie powietrza jednostki FCC zwanej ekspanderem drgnął na tyle mocno, że system kontroli rafinerii automatycznie przełączył jednostkę FCC w tryb gotowości znany jako bezpieczny park.
Podczas trybu bezpiecznego parku przepływ węglowodorów do reaktora jest wyłączony. Przepływ powietrza do regeneratora jest również zatrzymany. Dwa zawory suwakowe łączące reaktor i regenerator są zamknięte, aby zapewnić utrzymanie bariery katalizatora. Następnie do reaktora wtłaczana jest para, aby zapobiec cofaniu się węglowodorów z głównej kolumny destylacyjnej do środka.
ESP pozostaje pod napięciem podczas bezpiecznego postoju. Jeden zawór suwakowy uległ jednak erozji w ciągu sześciu lat eksploatacji. I chociaż był zamknięty, nie był w stanie utrzymać bariery katalizatora w reaktorze. W ciągu siedmiu minut od przejścia bloku w stan bezpiecznego postoju cały katalizator w reaktorze wpadł przez zawór ślizgowy do regeneratora.
Powstała bezpośrednia droga przepływu węglowodorów między reaktorem a regeneratorem. Jednak ciśnienie pary przepływającej do reaktora w ramach bezpiecznego trybu postojowego było wystarczająco wysokie, aby uniemożliwić węglowodorom w głównej kolumnie przepływ z powrotem do środka.
Z jednostką w bezpiecznym trybie postojowym operatorzy próbowali kilkakrotnie ponownie uruchomić ekspander, ale nie byli w stanie tego zrobić. Personel rafinerii spotkał się w celu określenia strategii naprawy ekspandera i przywrócenia jednostki FCC do pracy. Personel operacyjny stwierdził, że ekspander nie może się ponownie uruchomić, ponieważ wewnątrz prawdopodobnie nagromadził się katalizator.
We wtorek 17 lutego odbyło się spotkanie z udziałem grupy pracowników rafinerii. Grupa omówiła podobną awarię ekspandera, która miała miejsce w 2012 roku i dla której rafineria opracowała coś, co nazywa się wariancją.
Wariancja to zatwierdzone przez kierownictwo odstępstwo od procedury. Grupa postanowiła skorzystać z wariantu z 2012 roku, który pozwalał na odejście od typowych wymagań dotyczących izolowania ekspandera. Część tego procesu obejmowała zainstalowanie zaślepki w jednym z kołnierzy wylotowych ekspandera.
Rano w środę 18 lutego pracownicy obsługi technicznej Exxon Mobil próbowali zainstalować tę zaślepkę, ale nie byli w stanie tego zrobić, ponieważ para wydostawała się przez otwarty kołnierz. Para z reaktora przedostawała się przez nieszczelny zawór ślizgowy do strony powietrznej jednostki FCC.
Korzystając z wariancji jako przewodnika, zmniejszono przepływ pary do reaktora, próbując zmniejszyć ilość pary wydostającej się z rozprężacza. Jednak w wariancie nie oceniono, czy to natężenie przepływu było wystarczające, by zapobiec przepływowi węglowodorów do reaktora z głównej kolumny destylacyjnej.
Nieznane operatorom lekkie węglowodory z oddzielnej jednostki przepłynęły przez nieszczelny wymiennik ciepła do głównej kolumny, zwiększając w niej ciśnienie. Przy zmniejszonym przepływie pary i niższym ciśnieniu w reaktorze, nic nie mogło zapobiec powrotnemu przepływowi węglowodorów z głównej kolumny destylacyjnej. Węglowodory przepłynęły do reaktora, gdzie wydostały się przez nieszczelny zawór suwakowy do powietrznej części jednostki FCC.
O 8:07 rano, nadzorca konserwacyjny pracujący w jednostce FCC odebrał alarm na swoim osobistym monitorze siarkowodoru ostrzegający go, że w pobliżu wyciekają węglowodory. Do godziny 8:40 wielu pracowników wokół ekspandera odebrało ten sam alarm i FCC został ewakuowany.
.