Raffinerieexplosion in Texas City

mini|Löscharbeiten nach der Explosion in der Texas-City-Raffinerie Die Raffinerieexplosion in Texas City ereignete sich am 23. März 2005 um 13:20 Uhr in der größten Erdölraffinerie des britischen Ölkonzerns British Petroleum (BP) in Texas City, einer Stadt im Galveston County des US-Bundesstaates Texas. Bei der Explosion, einem der größten Raffinerieunfälle in den Vereinigten Staaten, kamen 15 Arbeiter ums Leben, und über 180 Personen wurden verletzt. Die Wucht der Explosion ließ im Umkreis von mehreren Kilometern Fensterscheiben bersten, der Feuerball und die Rauchwolken waren bis zum 48 Kilometer entfernten Houston sichtbar.

Nachdem ein interner Untersuchungsbericht zunächst menschliches Versagen als Ursache der Katastrophe angesehen hatte, bat BP auf Anraten der US-Untersuchungsbehörde U.S. Chemical Safety and Hazard Investigation Board (CSB) ein unabhängiges elfköpfiges Gremium unter Leitung des ehemaligen Außenministers der Vereinigten Staaten James Baker um eine Überprüfung des konzernweiten Sicherheitsmanagements. Die Baker-Kommission legte die Untersuchungsergebnisse am 16. Juli 2007 in einem 374 Seiten starken Bericht, dem sogenannten Baker-Bericht (Baker Panel Report), dar und deckte verheerende Sicherheitsmängel bei BP auf.

Die Veröffentlichung des Baker-Berichts hatte weitreichende Folgen sowohl innerhalb des Konzerns als auch für die Sicherheitsprogramme in Raffinerien, der petrochemischen und chemischen Industrie sowie bei den aufsichtführenden Behörden. Beunruhigt durch die im Bericht aufgezeigten signifikanten Mängel, initiierte die Occupational Safety and Health Administration (OSHA), eine Bundesbehörde in den Vereinigten Staaten zur Durchsetzung der Arbeitssicherheitsgesetze, ein nationales Schwerpunktprogramm für das Prozesssicherheitsmanagement in Raffinerien.

John Browne, der damalige CEO von BP, gab kurz nach der Veröffentlichung des Baker-Berichts sein vorzeitiges Ausscheiden aus dem Amt bekannt, nicht ohne auf die Verpflichtung des Konzerns zur Umsetzung der Vorschläge des Baker-Gremiums hinzuweisen. Die Kosten der Raffinerieexplosion in Texas City betrugen etwa zwei Milliarden Dollar für Schadensersatz, Strafzahlungen sowie für den Wiederaufbau und die Betriebsunterbrechung.

BP-Texas-City-Raffinerie Die BP-Texas-City-Raffinerie war zum Zeitpunkt des Unfalls die drittgrößte der damals 149 Raffinerien in den Vereinigten Staaten. Sie wurde im Jahr 1934 als Pan American Refinery gebaut und am 1. Januar 1999 von BP als Teil der Fusion mit Amoco übernommen. Die Verarbeitungskapazität betrug im Januar 2005 etwa 27 Milliarden Liter Rohöl pro Jahr, der Ausstoß an Motorenbenzin betrug etwa 11 Milliarden Liter pro Jahr. Die Raffinerie bezog die Rohstoffe zu 30 % über Pipelines und zu 70 % per Schiff, die Produkte wurden zu 75 % per Pipeline und zu 25 % per Schiff abtransportiert. Die Raffinerie produzierte im Jahr 2005 etwa 3 Prozent des US-amerikanischen Benzinbedarfs.Maryam Kalantarnia, Faisal Khan, Kelly Hawboldt: Modelling of BP Texas City refinery accident using dynamic risk assessment approach. In: Process Safety and Environmental Protection, 88.3 (2010): S. 191–199. Am Standort, der sich über 5 Quadratkilometer erstreckt, arbeiteten im Jahr 2005 etwa 1800 BP-Mitarbeiter sowie 800 Fremdfirmenmitarbeiter, die in 29 Raffinerie- und vier petrochemischen Prozessen Produkte wie Benzin, schwefelarmen Dieselkraftstoff, Kerosin, Chemierohstoffe und Schweröle herstellten.

Sicherheit In der Raffinerie kam es mehrfach zu Betriebs- und Arbeitsunfällen, die zwischen 1974 und 2003 zu 20 Todesfällen und mehreren Betriebsunterbrechungen führten. Bereits im Jahr 2002 gab BP eine Studie bei der Unternehmensberatung A. T. Kearney in Auftrag, um die Fakten zu verstehen, die zu den Unfällen und der Verschlechterung der Arbeitsleistung der Raffinerie geführt hatten. Der A. T. Kearney-Bericht stellte als eine der Ursachen fest, dass ein Top-down-Prozess die Mittelzuweisung für Instandhaltungsaufgaben steuerte. Durch diesen Prozess wurden Budgetkürzungen nicht unter Berücksichtigung der spezifischen Bedürfnisse der Raffinerie vorgenommen.

Allein im Jahr 2004 starben drei weitere Mitarbeiter bei Arbeitsunfällen. Nach einer großen Explosion im März 2004, bei der niemand verletzt wurde, evakuierte BP die Raffinerie vorübergehend. Die Polizei sperrte die Zufahrtsstraßen und forderte die Anwohner auf, ihre Häuser nicht zu verlassen.

Ende des Jahres 2004 beauftragte BP die Beratungsfirma Telos mit einer Umfrage zur Sicherheitskultur in der Texas City Raffinerie. Zwischen dem 8. und dem 30. November 2004 befragten die Berater mehr als 1000 Beschäftigte. Die Berater legten das Ergebnis im Telos-Bericht am 19. Januar 2005 vor. Im Bericht äußerten Mitarbeiter große Bedenken über die Sicherheitsstandards in der Raffinerie und bemängelten unrealistische Vorgaben, mangelnde Ausbildung, hohen Kostendruck, Ausfall von Sicherheitseinrichtungen und die Fälschung von Sicherheitsprotokollen. Die Untersuchung ergab weiter, dass Ausgaben gekürzt wurden, ohne dass die Auswirkungen auf die Anlagensicherheit geprüft worden waren.

Isomerisierungsanlage mini|370px|Typische Isomerisierungsreaktion Die Explosion ereignete sich in der Mitte der 1980er Jahre errichteten Isomerisierungsanlage der Raffinerie. Bei der Isomerisierung werden geradkettige Paraffine in verzweigte Iso-Paraffine umgewandelt. Damit wird die Oktanzahl von Motorenbenzin um 30 bis 40 Einheiten erhöht. Als Einsatzstoffe dienten hauptsächlich n-Pentan und n-Hexan. Die Produktionskapazität dieser Anlage betrug 4.300 Kubikmeter Leichtbenzin pro Tag.

Die Isomerisierungsanlage bestand aus einer Entschwefelungsanlage, einer Rektifikationskolonne, dem sogenannten „Raffinate Splitter Tower“, welche die Rohstoffe für die Isomerisierung zur Verfügung stellte, dem Isomerisierungsreaktor und einer Gasrückführung. Die Entschwefelung erfolgte nach dem Ultrafining-Verfahren, einem von Standard Oil of Indiana entwickelten und lizenzierten Verfahren zur Entschwefelung und Hydrierung von Naphtha mittels eines Festbettkatalysators. Die Isomerisierungsreaktion wurde in einem Festbettreaktor nach dem Penex-Prozess durchgeführt, einem weit verbreiteten, von Universal Oil Products (UOP) entwickelten und lizenzierten Prozess. Als Isomerisierungskatalysatoren verwendet das Verfahren saure, chloridaktivierte Platin-γ-Aluminiumoxid-Katalysatoren.E. L. Pollitzer: Platinum Catalysts in Lead-free Gasoline Production, in: Platinum Metals Rev., 1972, 16,(2), S. 42–47 (PDF). Weiterhin verwendet das Verfahren eine Gasrückführung.

Unfallhergang mini|350px|Austritt von Kohlenwasserstoffen über den Ausblasebehälter

Früher Morgen Am Morgen des 23. März 2005 nahmen die Schichtoperatoren gegen 2:00 Uhr die Rektifikationskolonne, den sogenannten Raffinat-Trennturm, nach einem vierwöchigen Wartungsstillstand wieder in Betrieb. Zunächst füllten die Schichtmitarbeiter die Kolonne mit flüssigen Kohlenwasserstoffen, ohne den Aufheizer in Betrieb zu nehmen oder Flüssigkeit aus der Kolonne abzuziehen. Der normale Flüssigkeitsstand in der Rektifikationskolonne betrug 2 Meter.

Gegen 3:00 Uhr quittierte ein Mitarbeiter den ersten Füllstandshochalarm, der bei einem Füllstand von 72 % ansprach, entsprechend einer Füllstandshöhe von 3 Metern. Ein weiterer Hochalarm bei 78 %, entsprechend einer Füllstandshöhe von etwa 3,25 Meter, sprach nicht an, da das Instrument defekt war.

Als die Operatoren den Anfahrbetrieb gegen 5:00 Uhr unterbrachen, betrug der Füllstand in der Kolonne etwa 4 Meter. Nachdem der maximal erlaubte Füllstand überschritten war, konnte der Füllstand nicht mehr abgelesen werden, da das Instrument ihn nicht anzeigte. Durch einen Defekt zeigte das zweite Füllstandsinstrument sogar an, dass der Füllstand in der Kolonne falle.

10:00 Uhr Um 9:50 Uhr nahmen die Operatoren den Anfahrbetrieb wieder auf und förderten mehr Rohmaterial in den Raffinat-Trennturm. Um 10 Uhr nahmen sie den Aufheizer in Betrieb. Gegen 12:40 Uhr betrug der Füllstand bereits 42 Meter, obwohl die Füllstandsanzeige 3 Meter mit fallender Tendenz anzeigte. Der hohe Füllstand löste einen Hochdruckalarm aus. Als Gegenmaßnahme nahmen die Operatoren zwei Brenner im Aufheizer außer Betrieb, um die Temperatur und damit den Druck zu senken. Außerdem öffneten sie ein manuelles Ventil zum Ausblasebehälter, der zur Atmosphäre hin offen war.

13:00 Uhr Um 13:00 Uhr öffnete die Schicht den Weg zu den Lagertanks. Über den Wärmetauscher erhitzte sich das Rohmaterial um etwa 65 °C, wodurch es zu einer Überhitzung in der Rektifikationskolonne kam. Um 13:05 Uhr begannen die Kohlenwasserstoffe in der Kolonne zu sieden, um 13:10 Uhr wurde die Kolonne überfüllt und flutete eine Rohrleitung, die zu 47 Meter tiefer gelegenen Sicherheitsventilen führte. Um 13:14 Uhr öffneten die Sicherheitsventile, der Druck stieg jedoch durch das beginnende Sieden der Kohlenwasserstoffe in der Kolonne weiter von 1,5 bar auf etwa 4,5 bar an. Die Kohlenwasserstoffe liefen in den Ausblasebehälter, von da aus teilweise in das Abwasserkanalsystem. Gegen 13:09 Uhr war der gesamte Ausblasebehälter gefüllt, ein Füllstandsalarm in diesem Behälter funktionierte ebenfalls nicht.

Explosion Es kam zu einer Ausflutung des Behälters aus dem 34 Meter hohen Schornstein, etwa eine Minute lang. Etwa 28.000 Liter leichtflüchtige Kohlenwasserstoffe wurden geysirähnlich aus dem Kamin ausgeworfen. Die freigesetzte flüchtige Flüssigkeit verdampfte und bildete eine brennbare Dampfwolke. Die BP-Mitarbeiter bemerkten die Kohlenwasserstoffwolke und riefen über den Werkfunk dazu auf, alle Heißarbeiten einzustellen sowie alle potentiellen Zündquellen auszuschalten. Die Kohlenwasserstoffwolke entzündete sich jedoch um 13:20 Uhr an einem etwa 8 Meter entfernten im Leerlauf wartenden Pick-up-Truck.

Die Wucht der Explosion tötete 15 Fremdfirmenmitarbeiter, die in Baucontainern in einer Entfernung von etwa 45 Metern von der Explosionsstelle eine Besprechung abhielten und dort von der Stoßwelle der Explosion getroffen wurden. Es handelte sich um elf Angestellte der Firma Jacobs Merit, die an einem Wartungsstillstand der Ultracracker-Anlage arbeiteten, sowie vier Mitarbeiter der Firma Fluor Corporation.

Der leitende Rechtsmediziner des Galveston County, Stephen Pustilnik, gab als Todesursache im medizinischen Gutachten Schädel-, Hirn- sowie andere Traumen an, verursacht durch stumpfe Gewalteinwirkung umherfliegender Trümmer. Der Brand war nach etwa einer Stunde unter Kontrolle und nach zwei Stunden von der Feuerwehr vollkommen gelöscht.

Untersuchungsberichte Sowohl BP-interne Experten als auch verschiedene Behörden und Kommissionen untersuchten die Explosion in technischer Hinsicht und unter Aspekten der Organisation und der Sicherheitskultur. Die Ergebnisse der technischen Untersuchung legte ein konzerninternes Expertenteam im sogenannten „Mogford-Bericht“ nieder, die Untersuchungsergebnisse hinsichtlich der organisatorischen Aspekte und der Verantwortung des Managements im sogenannten „Bonse-Bericht“. Das U.S. Chemical Safety and Hazard Investigation Board untersuchte sowohl die technischen Aspekte als auch die Verantwortung der aufsichtführenden Behörden.Don Holmstrom, Francisco Altamirano, Johnnie Banks, Giby Joseph, Mark Kaszniak, Cheryl Mackenzie, Reepa Shroff, Hillary Cohen, Stephen Wallace: CSB investigation of the explosions and fire at the BP texas city refinery on March 23, 2005. In: Process Safety Progress. 25, 2006, S. 345–349, doi:10.1002/prs.10158. Die Occupational Safety and Health Administration (OSHA) überprüfte im Nachgang die Einhaltung der verschiedenen Auflagen in der Raffinerie.

Mogford-Bericht