Seguretat en reactors químics

transcripció del video sobre accident als laboratoris t2 de jacksonville (florida). exemple reacció runaway.

El 19 de  Desembre de 2007, una forta explosió i incendi va tenir lloc als laboratoris T2 (T2 laboratories Inc.), un petit productor químic a Jacksonville (Florida). L’explosió va matar i ferir treballadors, va destruir els laboratoris i va perjudicar els negocis de la zona. Les finestres van petar, colpejant els treballadors amb el vidre trencat.

Gary Visscher (directiu de CSB, Chemical Safety and Hazard Investigation Board): l’explosió als laboratoris T2 es un dels diversos accidents que la CSB ha investigat, provocada per una reacció run away. Aquest tipus d’accidents son molt freqüents i normalment tenen fortes conseqüències.

Robert Hall (CSB, supervisor de investigació): darrere meu hi havia una estructura de 50 peus d’alçada, que contenia un reactor, en el qual els laboratoris T2 fabricaven MCMT (methylcyclopentadienyl manganese tricarbonyl, Ecotane), tota l’estructura sencera i el reactor van volar a l’explosió.

T2 produïa MCMT, un additiu per a gasolina, en un reactor batch de 2500 galones (9.464 L), un operador controlava el procés amb un sistema d’ordinador situat en una sala de control pròxima. Al primer pas, productes químics líquids i sodi metall s’introduïen en el reactor i s’escalfava i es barrejava amb un additiu. La reacció produïa hidrogen que s’extreia del reactor. En les operacions normals, quan la temperatura arribava als 300º F, l’operador apagava el sistema d’escalfament. Però com que aquesta reacció va ser molt exotèrmica (és a dir, amb una alta producció de calor), la temperatura a dintre el reactor va continuar pujant. Als 360ºF, els operadors van començar a omplir l’encamisat del reactor amb aigua. Quan aquesta va bullir, la van treure, controlant la temperatura. No obstant, el dia de l’accident, la CSB va trobar que l’operador va intentar refredar el reactor, com era normal, però el sistema de refrigeració no va funcionar. Potser per un bloqueig a la canonada d’alimentació de l’aigua. La pujada de temperatura i de pressió dins del reactor començaven a ser incontrolables en una reacció runaway. Els co-propietaris dels laboratoris T2 van tornar després de ser avisats sobre el problema de refrigeració. Mentre que un va anar a buscar al mecànic, l’altre va anar a la sala de control. Preocupat per la possibilitat d’un incendi, va ordenar als treballadors que marxessin de la zona del reactor. Dintre el reactor la pressió continuava pujant, arribant a les 400 lliures per polzada quadrada (unes 29 atmosferes) trencant el disc de ruptura. Es va sentir un soroll semblant al d’un motor a reacció, quan el gas a alta pressió va començar a sortir del reactor. Però ja era massa tard, en deu segons va haver una explosió massiva, equivalent a 1400 lliures de TNT (635 Kg de TNT).

L’explosió va perjudicar edificis situats a una distància de fins a 1500 peus (457 metres). Els trossos (runa) van sortir disparats fins a 1 milla de lluny (1,61 Km). El co-propietari i l’operador de la sala de control van morir, dos operadors van morir per culpa de les runes volants, 32 persones van resultar ferides, incloent 28 treballadors d’altres negocis de la zona.

Martin Senterfitt (cap dels bombers): Esta instal·lació tenia una gran diversitat de materials químics, i un tipus de magatzem on estaven tots junts així que en l’accident es van mesclar tots i van acabar creant tots a l’hora. Això va fer que l’escenari fora el pitjor possible.

Els perjudicis de l’explosió van ser molt greus pels comerços de la zona.

Gary Ayers (propietari d’un negoci de la zona): els meus treballadors van sentir un xiulet i quan van mirar per la finestra van veure una explosió que va fer explotar les finestres de les oficines. Va ser una sorpresa i que ho va moure tot.

-------- Conclusions de CSB --------------

Al 2002 la CSB va completar un estudi en els riscos dels reactors químics, va identificar 167 accidents seriosos, incloent les reaccions químiques incontrolades entre 1980 i 2001, causant 108 morts i centenars de milions de dòlars en els perjudicis de propietat.

Quan es barregen els reactius químics s’ha de ser conscient de la quantitat d’energia que pot deixar anar, per prevenir el trencament dels contenidors (per exemple reactors) com el que va provocar l’explosió.

T2 va desenvolupar el procés de MCMT utilitzant un reactor d’un litre. L’empresa després va realitzar un escalat directe del procés, al màxim volum de producció, utilitzant un reactor de 2500 L. Després de 41 lots, els laboratoris T2 van augmentar la mida dels lots a més d’un terç. A mesura que el nivell de la reacció augmentava la refrigeració era més difícil. Durant la producció número 175 en que es va fabricar MCMT, T2 periòdicament detectava problemes com augments de temperatura inesperats, però l’empresa mai va arribar a investigar les causes i només va equipar la reacció amb un senzill procés de refrigeració amb aigua i quan aquest fallava no hi havia cap altre sistema alternatiu per refrigerar.

Denis Handershot (Consultor de processos de seguretat): el més important a l’hora de saber els riscos dels reactors químics es conèixer completament i entendre el funcionament del reactor en qualsevol tipus de condicions.

La CSB diu que per prevenir accidents de reactors l’empresa ha d’identificar i avaluar els riscos dels reactors durant els processos, posar sistemes adequats d'emergència d'alleugeriment de pressió, desenvolupar procediments operatius eficaços i programes de capacitació, gestionar acuradament els canvis en els processos existents, planejar possibles accidents incloent plans d’evacuació i exercicis de resposta en cas d’emergència.

Tot i que els propietaris dels laboratoris T2 eren químics i enginyers químics, no tenien experiència en la indústria química, i tampoc sabien reconèixer o controlar els riscos dels reactors.

Denis Handershot (Consultor de processos de seguretat): El nostre incident es va produir perquè les persones que portaven a terme el procés no estaven conscienciats de l’existència dels riscos dels reactors, ni de la magnitud de les conseqüències associades amb aquest risc de reacció química. Penso que gran part del problema es la falta d’educació i d’advertència.

La junta va declarar que hi ha moltes fonts d’informació sobre com controlar els riscos de les reaccions, incloent publicacions del centre de seguretat per processos químics i del institut de disseny de sistemes de seguretat per emergències i dels executius de Salut i seguretat del Regne unit.

Després de la investigació dels T2, la CSB va recomanar al Institut Americà d’Enginyers Químics que treballés per incorporar l’educació sobre els riscos dels reactors en els plans d’estudi.

Gary Visscher (directiu de CSB): Els riscos dels reactors químics son una causa molt freqüent d’incidents químics. La millora de les indústries i l’augment de l’educació, ajudarà a prevenir aquestes tragèdies. 

Clica aquí per a veure el video