Катастрофа на химическом заводе в Фликсборо (1974)

Введение

Промышленная авария в Северном Линкольншире, Англия (1974)

Катастрофа в Фликсборо – взрыв на химическом заводе недалеко от деревни Фликсборо, Северный Линкольншир, Англия, в субботу, 1 июня 1974 года. В результате погибли 28 человек и 36 получили серьезные ранения из 72 находившихся на месте происшествия. Число жертв могло быть значительно выше, если бы взрыв произошел в будний день, когда основная офисная зона была бы занята. Один из современников, занимавшийся вопросами безопасности технологических процессов, писал: «Ударная волна поколебала уверенность каждого химического инженера в стране». В отсутствие своевременных рекомендаций со стороны Управления по охране здоровья и безопасности (HSE) разрешение на хранение 1200 тонн сжиженного нефтяного газа (СНГ) в Фликсборо было первоначально выдано с условием одобрения HSE, но HSE выступило против; в результате последовавшего падения цен на нейлон завод был закрыт через несколько лет. В 1981 году объект был снесен, хотя административное здание сохранилось до сих пор. Сегодня на этом месте находится промышленная зона Фликсборо, занимаемая различными предприятиями и электростанцией Гланфорд. Фундаменты зданий, сильно поврежденных взрывом и впоследствии снесенных, можно найти на земле между зоной и деревней, на дороге, известной как Стейтер-Роуд. В 1977 году в память о погибших перед офисами на восстановленном участке был установлен мемориал. Он был выполнен из бронзы и изображал крякв, садящихся на воду. Когда завод был закрыт, статуя была перенесена к пруду приходской церкви в Фликсборо. Рано утром в новогодний день 1984 года скульптура была украдена. Её так и не нашли, но пьедестал, на котором она стояла, с табличкой, на которой перечислены имена всех погибших в тот день, до сих пор находится у церкви. Процесс окисления циклогексана до сих пор используется на заводах аналогичной конструкции в странах Дальнего Востока. Суть их работы представлена во Втором докладе Консультативного комитета по крупным опасностям. В докладе приводится графическое представление исходных данных (сверхдавление, определенное по характеру повреждений, в зависимости от расстояния от эпицентра взрыва) для Фликсборо (рис. 3.1.2), где данные ограничены эквивалентами взрывчатки TNT в 11,2 и 60 тонн, и для пожара на нефтебазе Бансфилд (рис. 3.4.1). Оценка сверхдавления для Фликсборо выше, чем для Бансфилда. На заводе взрыв практически полностью разрушил объект. Поскольку это были выходные, на территории находилось относительно немного людей: из 72 человек, находившихся на месте происшествия, 28 погибли и 36 получили ранения. Пожар на территории продолжался более десяти дней. За пределами завода погибших не было, но было зарегистрировано 50 раненых и около 2000 поврежденных зданий. Сотрудники заводской лаборатории наблюдали выброс и эвакуировались из здания до его воспламенения; большинство выжило. Никто из 18 человек, находившихся в диспетчерской, не выжил, равно как и записи показаний приборов. Взрыв, по всей видимости, произошел в районе реакторов, и после аварии было выявлено только два возможных источника утечки перед взрывом: «Обходной трубопровод диаметром 20 дюймов с сильфонами на обоих концах был найден сломанным и перевернутым на фундаменте под ним» и разрыв длиной 50 дюймов в соседнем трубопроводе из нержавеющей стали диаметром 8 дюймов.

The Flixborough disaster was an explosion at a chemical plant close to the village of Flixborough, North Lincolnshire, England, on Saturday, 1 June 1974. It killed 28 and seriously injured 36 of the 72 people on site at the time. The casualty figures could have been much higher if the explosion had occurred on a weekday, when the main office area would have been occupied. A contemporary campaigner on process safety wrote "the shock waves rattled the confidence of every chemical engineer in the country". in the absence of timely advice from the Health and Safety Executive (HSE) planning permission for storage of 1,200 te LPG at Flixborough was initially granted subject to HSE approval, but HSE objected); as a result of a subsequent collapse in the price of nylon it closed down a few years later. The site was demolished in 1981, although the administration block still remains. The site today is home to the Flixborough Industrial Estate, occupied by various businesses and Glanford Power Station. The foundations of properties severely damaged by the blast and subsequently demolished can be found on land between the estate and the village, on the route known as Stather Road. A memorial to those who died was erected in front of offices at the rebuilt site in 1977. Cast in bronze, it showed mallards alighting on water. When the plant was closed, the statue was moved to the pond at the parish church in Flixborough. During the early hours of New Year's Day 1984, the sculpture was stolen. It has never been recovered but the plinth it stood on, with a plaque listing all those who died that day, can still be found outside the church. The cyclohexane oxidation process is still operated in much the same plant design in the Far East. – the gist of their paper is given in the Second Report of the Advisory Committee on Major Hazards. gives a graphical presentation of the raw data (overpressure inferred from damage vs distance from explosion source) for Flixborough (Fig 3.1.2) (in which the data is bounded by TNT equivalent curves for 11.2 t and 60t) and for the Buncefield fire (Fig 3.4.1). Flixborough gives a higher estimated over pressure than Buncefield. in the plant. The explosion virtually demolished the site. As it was a weekend there were relatively few people on site: of the 72 people on site at the time, 28 were killed and 36 injured. Fires burned on site for more than ten days. Off site there were no fatalities, but 50 injuries were reported and about 2,000 properties damaged. The occupants of the works laboratory had seen the release and evacuated the building before the release ignited; most survived. None of the 18 occupants of the plant control room survived, nor did any records of plant readings. The explosion appeared to have been in the general area of the reactors and after the accident only two possible sites for leaks before the explosion were identified: "the 20 inch bypass assembly with the bellows at both ends torn asunder was found jack knifed on the plinth beneath" and there was a 50 inch long split in nearby 8 inch nominal bore stainless steel pipework".

Суд по расследованию

Сразу после аварии журнал New Scientist проницательно прокомментировал типичную официальную реакцию на подобные события, выразив надежду на то, что эта возможность будет использована для введения эффективного государственного регулирования опасных производственных объектов.

Выводы по расследованию

Гипотеза о 8 дюймах, как утверждалось, подтверждалась показаниями очевидцев и, казалось бы, аномальным положением некоторых обломков после катастрофы. В отчете о расследовании было отмечено, что взрывы часто разбрасывают обломки в неожиданных направлениях, а воспоминания очевидцев часто бывают смутные. В ходе расследования были выявлены сложности на различных этапах развития аварии, касающиеся гипотезы о 8 дюймах, и их совокупное влияние привело к выводу о том, что в целом гипотеза о 20 дюймах, предполагающая "единичное событие с низкой вероятностью", была более убедительной, чем гипотеза о 8 дюймах, требующая "цепочки событий, большинство из которых маловероятны".

Уроки, которые следует извлечь

В отчете о расследовании были выявлены "извлеченные уроки", которые были представлены под различными заголовками; "Общие замечания" (касающиеся культурных факторов, лежащих в основе катастрофы) и "конкретные уроки" (непосредственно относящиеся к катастрофе, но применимые в целом) представлены ниже; также были "общие" и "прочие уроки", имеющие меньшее отношение к катастрофе. В отчете также содержались комментарии по вопросам, подлежащим рассмотрению Консультативным комитетом по серьезным авариям.

Вопросы, подлежащие рассмотрению Консультативным комитетом

Никто из участвовавших в проектировании или строительстве завода не предполагал возможности мгновенного возникновения крупной аварии. В информационном бюллетене ICI Petrochemicals Safety Newsletter 60 (январь 1974 г.) был обобщен опубликованный доклад конференции 1973 года со следующими выводами: взрывы неконфайнных облаков паров наблюдались с 1930-х годов; к началу 1970-х годов было зафиксировано около 100 подобных инцидентов, и примерно по 5 происшествий ежегодно. При больших выбросах и запаздывающем воспламенении могли возникать значительные избыточные давления: в Пернисе в 1968 году были разрушены эстакады трубопроводов. Теперь стало очевидно, что такая возможность существует при переработке или хранении больших объемов потенциально взрывоопасных веществ. Было признано крайне важным выявлять предприятия, на которых существует риск немедленной, а не нарастающей аварии. После выявления необходимо принимать меры для предотвращения такой аварии, насколько это возможно, и для минимизации ее последствий, даже несмотря на все принятые меры предосторожности. Необходимо обеспечить координацию между органами планирования и Управлением по охране здоровья и безопасности, чтобы органы планирования могли получать консультации по вопросам безопасности перед выдачей разрешений на строительство; аналогичным образом, службы экстренного реагирования должны располагать информацией для разработки плана действий в чрезвычайных ситуациях.

Послеследственная судебно-медицинская экспертиза двухэтапный разрыв обхода

В ходе расследования было отмечено наличие небольшого разрыва в фрагменте сильфона, и поэтому рассматривалась возможность небольшой утечки из обходной линии, которая привела к взрыву и разрушению этой линии. Отмечалось, что это не противоречит показаниям очевидцев, однако данный сценарий был отвергнут, поскольку испытания на давление показали, что разрывы в сильфонах возникали только при давлении, значительно превышающем давление предохранительного клапана. Тем не менее, эта гипотеза была вновь рассмотрена, при этом разрывы были объяснены усталостным разрушением в верхней части выходного сильфона реактора №4 из-за вибрации, вызванной потоком неподдерживаемой обходной линии. Для подтверждения этой гипотезы был проведен конечно-элементный анализ (и представлены соответствующие показания очевидцев).

Судебная инженерия после расследования "гипотеза воды"

Реакторы обычно перемешивались механически, но реактор 4 работал без рабочего перемешивателя с ноября 1973 года; в неперемешанном реакторе 4 могла оседать свободная вода, и дно реактора 4 достигало рабочей температуры медленнее, чем в перемешиваемых реакторах. Предполагалось, что в реакторе 4 содержался значительный объем воды, и произошло взрывное кипение, когда граница между ней и реакционной смесью достигла рабочей температуры. Аномальное давление и вытеснение реакционной массы, возникшие в результате этого (как утверждалось), могли привести к разрушению 20-дюймового байпаса. Хотя об этом не упоминается в исходных данных, общая физика позволяет предположить, что взрывное кипение может быть вызвано не только повышением температуры при постоянном давлении, но и понижением давления при постоянной температуре, например, при ручном стравливании. Экспериментальные работы, проведенные для HSE в 2000 году, подтвердили, что давление паров циклогексана при 155°C значительно ниже рабочего давления установки; то же самое относится и к воде, но давление паров несмешивающихся жидкостей почти аддитивно, и при рабочей температуре их сумма превышает рабочее давление. Однако эти работы не проводились в достаточном масштабе, чтобы определить, создавала ли эта причина взрывного кипения силы, достаточные для разрушения байпаса.

Недовольство другими аспектами доклада об исследовании

В конструкции завода предполагалось, что наихудшим последствием крупной утечки будет пожар, и для защиты от этого была установлена система пожарной сигнализации. Испытания, проведенные Пожарным исследовательским учреждением, показали, что эта система оказалась менее эффективной, чем ожидалось. Источник в HSE сообщил, что реакторы были спроектированы на выдерживание упора в 9 тонн на эти ответвления, а не 38 тонн, что было проигнорировано при проектировании обходного пути (как отметило расследование). HSE (через Департамент по трудоустройству) подготовило «список пожеланий» примерно из 30 рекомендаций по конструкции завода.

Хотя британская общественность в основном была успокоена заявлениями о том, что авария была единичным случаем и не должна повториться, некоторые специалисты по безопасности технологических процессов в Великобритании были менее уверены. Критики полагали, что взрыв на заводе в Фликсборо был не результатом множества независимых ошибок в инженерном проектировании, которые вряд ли совпадут вновь; скорее, ошибки представляли собой многочисленные проявления одной основной причины: полного разрушения процедур безопасности завода (усугубленного недостатком соответствующей инженерной экспертизы, но сам недостаток экспертизы также был следствием процедурных недостатков).

Ответ ICI Petrochemicals

Отдел нефтехимических продуктов компании Imperial Chemical Industries (ICI) управлял множеством предприятий с большими запасами легковоспламеняющихся химических веществ на площадке в Уилтоне (включая одно, где циклогексан окислялся до циклогексанона и циклогексанола). Исторически высокие показатели безопасности технологических процессов на площадке в Уилтоне были омрачены в конце 1960-х годов серией смертельных пожаров, вызванных неисправностями при отключении оборудования/передаче смен для проведения ремонтных работ. Более строгие требования были обоснованы следующим образом:

В соответствии с этой точкой зрения, после инцидента на Flixborough (и не дожидаясь публикации отчета по результатам расследования), ICI Petrochemicals инициировала пересмотр системы контроля за изменениями. Было установлено, что крупные проекты, требующие финансового одобрения на высоком уровне, в целом контролировались надлежащим образом, однако для менее значительных (с финансовой точки зрения) изменений контроль был слабее, что в прошлом приводило к ряду “почти произошедших аварий” и мелких происшествий, ответственность за которые сложно было возложить на инженеров-химиков. Например, при внесении изменений в трубопровод, инженер предприятия не посчитал необходимым консультироваться со специалистами по трубопроводам, поскольку труба была прямой, без изгибов. Как и на Flixborough, не была признана необходимость обращения за экспертной консультацией в соответствующих обстоятельствах. Проблема была выявлена до начала эксплуатации благодаря традиционной неформальной мере предосторожности – старший инженер обходил предприятие, чтобы посмотреть, что делают его подчиненные (у них не было обязанности сообщать об этом), поскольку совет по безопасности не признал опасный характер предприятия (данные требования были выпущены в качестве основы для консультаций и комментариев в марте 1976 года). ACMH отметила, что опасность нельзя количественно оценить абстрактно, и, следовательно, точное определение “серьезной опасности” невозможно. Вместо этого предприятия с запасами легковоспламеняющихся жидкостей выше определенного порогового значения или токсичных веществ выше определенного порогового значения “эквивалента хлора” должны быть отнесены к категории “объектов, подлежащих уведомлению”. Компания, эксплуатирующая объект, подлежащий уведомлению, должна быть обязана проводить оценку потенциальных опасностей и информировать HSE о выявленных опасностях, а также о процедурах и методах, принятых (или планируемых к принятию) для их устранения. HSE, в свою очередь, может потребовать предоставления более подробной оценки, охватывающей (в соответствующих случаях) “проектирование, изготовление, строительство, ввод в эксплуатацию, эксплуатацию и техническое обслуживание, а также последующие изменения, касающиеся конструкции или операционных процедур, или и того, и другого”. Компания должна продемонстрировать, что “она располагает соответствующей системой управления, философией безопасности и компетентными специалистами, что у нее есть эффективные методы выявления и оценки опасностей, что она проектирует и эксплуатирует объект в соответствии с соответствующими правилами, стандартами и кодексами практики, что у нее есть адекватные процедуры для реагирования на чрезвычайные ситуации и что она использует независимую проверку, где это уместно”.

In accordance with this view, post Flixborough (and without waiting for the Inquiry Report), ICI Petrochemicals instituted a review of how it controlled modifications. It found that major projects requiring financial sanction at a high level were generally well controlled, but for more (financially) minor modifications there was less control and this had resulted in a past history of 'near misses' and small scale accidents, few of which could be blamed on chemical engineers. efn ua |e. g. for one pipe work mod "the plant engineer had not considered it necessary to consult the piping experts, as the pipe was straight, without any bends As at Flixborough there was a failure to recognise the circumstances in which expert advice should have been sought" – the problem being spotted pre use by the traditional informal safeguard of a senior engineer walking the plant to have a look at what his subordinates were doing (there was no requirement for them to do so), since the council had not recognised the hazardous nature of the plant (issued as a basis for consultation and comment in March 1976), the ACMH noted that hazard could not be quantified in the abstract, and that a precise definition of 'major hazard' was therefore impossible. Instead installations with an inventory of flammable fluids above a certain threshold or of toxic materials above a certain 'chlorine equivalent' threshold should be ' notifiable installations '. A company operating a notifiable installation should be required to survey its hazard potential, and inform HSE of the hazards identified and the procedures and methods adopted (or to be adopted) to deal with them. HSE could then choose to – in some cases (generally involving high risk or novel technology) – require submission of a more elaborate assessment, covering (as appropriate) "design, manufacture, construction, commissioning, operation and maintenance, as well as subsequent modifications whether of the design or operational procedures or both". The company would have to show that "it possesses the appropriate management system, safety philosophy, and competent people, that it has effective methods of identifying and evaluating hazards, that it has designed and operates the installation in accordance with appropriate regulations, standards and codes of practice, that it has adequate procedures for dealing with emergencies, and that it makes use of independent checks where appropriate"

Для большинства “объектов, подлежащих уведомлению”, не требуется дополнительных прямых мер контроля; HSE может давать рекомендации и, при необходимости, обеспечивать улучшения в рамках общих полномочий, предоставленных ей Законом о здоровье и безопасности на рабочем месте 1974 года (HASAWA), но для небольшого числа объектов может быть целесообразно прямое лицензирование со стороны HSE; при этом ответственность за безопасность объекта всегда и полностью лежит на лицензиате.