Seguridad térmica de procesos e investigación de accidentes: un binomio ventajoso

En diciembre hará 11 años del accidente que se produjo en T2 laboratories Inc, Florida, EE UU, durante la producción de un aditivo de la gasolina (methylcyclopentadienyl manganese tricarbonyl) en un proceso de producción tipo batch. En el proceso se mezclaban diferentes reactivos orgánicos en estado líquido con sodio metal y durante la fabricación se generaba hidrógeno, gas inflamable, que se venteaba a la atmósfera a través de un sistema de alivio de presión. Desgraciadamente, después de alrededor de 200 fabricaciones del producto se produjo un accidente a causa de una reacción descontrolada (runaway). En concreto, provocando una explosión e incendio posterior como consecuencia de un fallo en el sistema de refrigeración que impidió mantener controlada la temperatura y por lo tanto la reacción. Las consecuencias fueron catastróficas.

Las investigaciones realizadas por CSB revelaron la siguiente historia y motivos del accidente. La empresa había desarrollado el proceso en modo batch en un reactor de 1 litro y posteriormente se escaló hasta 9 m³. Después de la fabricación de 40 lotes se incrementó 1/3 el volumen de producción. A partir de este momento se realizaron varias fabricaciones en las que se fueron observando algunas desviaciones (incrementos de temperatura). Pese a ello, la empresa nunca estudió las causas de estas desviaciones. El accidente se produjo cuando falló el único sistema de refrigeración del que se disponía y no pudo controlarse la reacción, desencadenando en un escenario no deseado de runaway.

Adicionalmente, el dispositivo de alivio de presión instalado no protegía al equipo frente la sobrepresión. Algunas de las preguntas que debemos hacernos para identificar las causas de este tipo de accidentes son: ¿Se había evaluado la Seguridad Térmica del proceso químico? ¿Se conocían los límites seguros de temperatura? ¿Se habían estudiado los efectos del cambio de escala antes de modificar el tamaño del lote? ¿Se conocía si podían producirse reacciones de descomposición? ¿Se sabía en qué momento un fallo en el sistema de refrigeración tendría peores consecuencias? ¿Existían medidas de seguridad adecuadas a los riesgos presentes?...

Si bien es cierto que el análisis de riesgos del proceso debería servir para detectar y corregir los distintos factores de riesgos que surjan para evitar accidentes, desafortunadamente éstos se siguen produciendo. Tras un accidente la única herramienta que queda es la investigación de accidentes, la cual permite identificar aquellos errores u omisiones en los sistemas de seguridad empleados hasta el momento. Paradójicamente, el punto de arranque de la investigación es la previa existencia del accidente, pero debe servir para optimizar los procesos. Herramientas como el árbol de causas requieren conocer con profundidad la reacción química para ser eficientes. En este sentido, la evaluación de la Seguridad Térmica del Proceso es de gran importancia para determinar las causas de una pérdida de control de la reacción.

Cómo decía Elisabeth Garicano en su artículo “Evaluación térmica de procesos químicos en análisis de riesgos”, publicado en 2016, “la evaluación térmica de procesos es imprescindible para un diseño seguro del proceso y de las instalaciones en las que se lleva a cabo, así como para definir medidas técnicas de control y para el diseño de sistemas de seguridad de los equipos”. En este sentido, realizar un análisis de Seguridad Térmica de Procesos debería ser imprescindible en la fase de diseño del proceso para poder validar tanto el proceso como las instalaciones previo al escalado. Además, para aquellos procesos en los que se realicen modificaciones tanto de volumen como de instalaciones es imprescindible aplicar procedimientos de gestión del cambio.

Se debería también revisar la evaluación térmica para validar los cambios y poder adecuar el proceso y/o instalaciones a un nivel de riesgo aceptable. No obstante, en caso de producirse algún accidente, en la etapa de la investigación de éste, será de gran utilidad conocer los márgenes seguros del proceso químico de interés desde el punto de vista térmico. Disponer de una evaluación de la Seguridad Térmica del Proceso, realizada en la fase de diseño o para procesos en planta, es también un refuerzo ventajoso para la investigación para determinar las causas en caso de pérdida de control de la reacción.

Helena Pla es consultora en Seguridad Industrial. Empezó a trabajar en TÜV SÜD en el año 2016, después de 10 años de experiencia como investigadora química. Se licenció en Química en el Institut Químic de Sarrià y se doctoró por la Universitat de Barcelona. La investigación se basó en la síntesis y validación de conjugados poliméricos biodegradables para el tratamiento del cáncer colorrectal en modelos in vitro e in vivo. Además, obtuvo el máster en gestión de proyectos. En TÜV SÜD lidera proyectos de consultoría en las áreas de Seguridad Térmica de Procesos, ATEX y Análisis de Riesgos Medioambiental. Además, se encarga de la gestión de ensayos de laboratorio en las áreas de propiedades explosivas y ensayos calorimétricos.