لقد تم تحذير الصناعة لسنوات عديدة من المخاطر الكيميائية “الجامحة”. ثم جاءت الكارثة الوشيكة في OC

كانت الصناعة الكيميائية تدرك جيدًا مخاطر نوع التفاعل الحراري الجامح الذي أجبر 50 ألف شخص على ترك منازلهم في مقاطعة أورانج في نهاية الأسبوع الماضي، مما أحيا سنوات من التحذيرات من الباحثين حول المخاطر المحتملة.

ما يقرب من 15٪ من الحوادث في الولايات المتحدة التي تنطوي على تفاعلات كيميائية غير خاضعة للرقابة بين عامي 1980 و 2001 كانت عبارة عن حوادث حرارية هاربة تضمنت بلمرة سريعة لمادة كيميائية، وفقًا لدراسة نشرت في مجلة ACS Omega، نقلاً عن معلومات من مجلس السلامة الكيميائية والتحقيق في المخاطر في الولايات المتحدة.

وأدت مثل هذه الحوادث إلى وفيات على مستوى العالم، لكن بعض الخبراء يقولون إن الصناعة كافحت لتحسين السلامة.

في مقاطعة أورانج، اندلعت الأزمة بسبب وجود آلاف الجالونات من مادة كيميائية شديدة السمية في خزان كيميائي مضغوط كان يسخن في شركة جاردن جروف للطيران. كان هناك احتمال نشوب حريق أو حريق مفاجئ فوق العديد من مباني المدينة، وكانت هناك شركات وعشرات المنازل ومدرسة ابتدائية في منطقة انفجار محتملة.

تم تجنب السيناريو الأسوأ خلال عطلة نهاية الأسبوع في يوم الذكرى. ولكن لا تزال هناك أسئلة جدية حول كيفية وقوع مثل هذه الكارثة الوشيكة.

تشتبه السلطات في أن نظام التبريد المسؤول عن الحفاظ على درجة حرارة خزان مملوء بمادة كيميائية خطرة في GKN Aerospace فشل، مما أدى إلى الأزمة في المنشأة التي أدت إلى عمليات الإخلاء، حسبما قال الرئيس المؤقت لهيئة مكافحة الحرائق في مقاطعة أورانج، تي جيه ماكجفرن، يوم الثلاثاء.

من المحتمل أن يؤدي هذا إلى تراكم الحرارة في الخزان المضغوط المملوء بـ 7000 جالون من مادة كيميائية سائلة شديدة التفاعل تسمى ميثاكريلات الميثيل، أو MMA، والتي يمكن استخدامها لصنع أشياء مثل زجاج شبكي وكذلك السلع المنزلية.

وقال ماكغفرن يوم الثلاثاء: “لا نعرف السبب، لكن الجو توقف عن البرودة”. “وهذا ما بدأ هذا الحدث، حيث تم تسخين المنتج وإطلاق الغاز من خلال صمام التنفيس، وهكذا بدأت هذه الاستجابة برمتها. لقد أصبحنا الآن قادرين على الوصول إلى الخزانات، لذلك هناك بالتأكيد المزيد من الأسباب التي أدت إلى ذلك.”

واجه مسؤولو الإطفاء والخبراء موقفًا يبدو غير مربح: “انفجار بخار سائل مغلي يتوسع”، أو BLEVE، والذي كان من شأنه أن يتسبب في أضرار واسعة النطاق ويطلق مواد سامة في الهواء، أو تسرب كيميائي محتمل كان من الممكن أن يفسد الممرات المائية والمحيطات. يمكن أن يؤدي استنشاق MMA إلى تهيج الرئتين، وفي حالة التعرض لمستويات عالية، يمكن أن يسبب ضائقة تنفسية حادة ودخول المستشفى؛ تم ربط التعرض طويل الأمد بأضرار خطيرة في الأعضاء.

على الرغم من أن مسؤولي الإطفاء أشاروا إلى إطلاق الغازات “الأبخرة” وقالوا يوم الجمعة إن الخزان “لم يعد يقوم بتطهير أي نوع من المنتجات”، إلا أن مسؤولة الصحة في المقاطعة، الدكتورة ريجينا تشينسيو كوونج، قالت يوم الاثنين إنه لم يتم إصدار أبخرة أو أبخرة خلال الحادث. وقالت وكالة حماية البيئة الأمريكية إن مراقبي الهواء التابعين لها لم يرصدوا مواد كيميائية سامة محمولة جوا، لكن خبراء البيئة شككوا في عدم إطلاق أي مواد سامة.

أدى الفشل المشتبه به في نظام التبريد، وإدخال الحرارة إلى خزان مضغوط باستخدام MMA، إلى زرع بذور كارثة محتملة.

وقالت إيلين فيلانويفا بيرنال، المحاضرة في قسم الكيمياء والكيمياء الحيوية بجامعة كال ستيت لونج بيتش، إنه عندما يتعرض MMA السائل للحرارة أو الضوء، فإنه سيبدأ تفاعلًا متسلسلًا.

وقال بيرنال: عندما يتصلب MMA، “فإنه ينتج الحرارة، وبعد ذلك، عند إنتاج تلك الحرارة، فإنه يعزز التفاعل المتسلسل، لذلك يستمر في التحرك والذهاب والذهاب”.

وإذا خرج الأمر عن السيطرة، يؤدي ذلك إلى عملية تسمى الهروب الحراري.

MMA هي مادة كيميائية شديدة التفاعل، وهي مونومر يمكن استخدامها لصنع بوليمرات من البلاستيك الصلب والمتين وخفيف الوزن والشفاف. لكن إدخال الحرارة إلى MMA في خزان مضغوط أدى إلى تفاعل المادة الكيميائية، مما أدى إلى تحولها من الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة، مما ينتج المزيد من الحرارة.

في نهاية المطاف، يمكن أن يؤدي إلى BLEVE.

يشير ذلك إلى الحالة التي يتم فيها “خفض ضغط السائل بسرعة، مما يؤدي إلى انتقال فوري تقريبًا من السائل إلى البخار مع إطلاق طاقة مناظرة”، وغالبًا ما يكون “مصحوبًا بكرة نارية كبيرة من الهباء الجوي”، وفقًا لمركز المعهد الأمريكي للمهندسين الكيميائيين لسلامة العمليات الكيميائية.

وتقوم شركة GKN Aerospace، ومقرها بريطانيا، بتصنيع معدات الهبوط والمحركات النفاثة ومواد أخرى للطائرات التجارية والعسكرية في منشأة جاردن جروف التابعة لها. ولم ترد الشركة على الأسئلة يوم الثلاثاء، لكنها قالت في وقت سابق: “نعتذر عن الاضطراب المستمر الذي يسببه هذا الحادث، وتظل أولويتنا هي الحل الآمن”.

انتهى الأمر بمقاطعة أورانج في وضع أفضل بكثير من الحوادث التي وقعت في أماكن أخرى. في الهند، توفي 12 شخصًا وأصيب أكثر من 580 آخرين بعد حدوث انفلات حراري للستيرين وإطلاق بخار الستايرين في مصنع إل جي بوليمرز في مدينة فيساخاباتنام الساحلية في عام 2020. وألقت لجنة عينتها أعلى محكمة بيئية في الهند باللوم على “الفشل البشري الفادح” ونقص معايير السلامة الأساسية في الكارثة، حسبما ذكرت وكالة أسوشيتد برس.

وقالت دراسة ACS Omega: “لم يتم تعلم الدروس”، في إشارة على وجه التحديد إلى حوادث الهروب المرتبطة بالستيرين.

وفي عام 2012، توفي شخص واحد وأصيب 36 آخرون في انفجار وحريق كيميائي في مصنع كيميائي في هيميجي باليابان. وقالت دراسة نشرت في مجلة سلامة العمليات وحماية البيئة نقلا عن معلومات من الشركة المشغلة للمصنع، شركة نيبون شوكوباي، إن الكارثة وقعت بعد “البلمرة الجامحة لحمض الأكريليك” في صهريج تخزين وسيط.

حثت دراسة نشرت عام 2023 على إيلاء المزيد من الاهتمام لفنون القتال المختلطة.

وقالت الدراسة التي نشرت في مجلة Thermochimica Acta: “إن الاختيار الصحيح لظروف التشغيل غالبا ما يشكل خط الدفاع الأول ضد الأحداث الحرارية المنفلتة”. وبدون تقييم المخاطر الحرارية المحتملة، وتنفيذ تصميمات العمليات الآمنة وتعزيز السلامة الحرارية، فإن “طبيعة التفاعل الطاردة للحرارة للغاية قد تشكل تهديدًا خطيرًا لسلامة العمليات وكذلك للمعدات ذات النطاق الصناعي وحياة البشر”.

وقد دعا التقرير الصادر عن مجلس التحقيق في السلامة الكيميائية والمخاطر في الولايات المتحدة في عام 2002، إلى الحاجة إلى “تحسين إدارة المخاطر التفاعلية” في أعقاب حادثين وقعا في تسعينيات القرن العشرين في نيوجيرسي، وأسفر أحدهما عن مقتل خمسة عمال.

وخلص التقرير إلى أن “الحوادث التفاعلية تمثل مشكلة كبيرة تتعلق بالسلامة الكيميائية”.

في حالة الخزان الكيميائي في مقاطعة أورانج، شاهد المسؤولون ارتفاع مقياس درجة الحرارة في الخزان المعطل من 77 درجة فهرنهايت يوم الجمعة، إلى 90 درجة يوم السبت، إلى 100 درجة على الأقل يوم الأحد – الحد الأقصى للقراءة على المقياس. وفي مرحلة ما، بدأ الخزان في الانتفاخ.

الحل الأسهل – ضخ عامل معادل لوقف التفاعل – فشل لأنه من المفترض أن MMA الموجود في الصمام قد تفاعل وتحول من سائل إلى مادة صلبة وانسداد الصمام، مما يعني أنه لا يمكن ضخ عامل التعادل، ولا يمكن تصريف السائل التفاعلي السام، وفقًا لما ذكره إلياس بيكازو، أستاذ الكيمياء المساعد في جامعة جنوب كاليفورنيا.

وقال ماكغفرن إن الطاقم لم يتمكن من “إدخال أي شيء إلى الخزان المتضرر، لأن النظرية هي أن المنتج بدأ في التصلب وأدى إلى التصاق صمامات التفريغ”.

كل ما كان بوسع المسؤولين فعله هو رش الماء البارد على الخزان، على أمل أنه من خلال تبريده، يمكن تجنب المأساة. يوم الاثنين، قال كريج كوفي، رئيس قسم هيئة مكافحة الحرائق في مقاطعة أورانج، إن رجال الإطفاء يريدون أن تستقر المادة الكيميائية MMA وتصبح أشبه بالهلام – بدلاً من السائل القابل للاشتعال الذي كانوا يتعاملون معه في البداية. قال كوفي: “عليك التحكم في درجة الحرارة حتى تنضج البيضة بشكل صحيح، وليس كسر القشرة”.

لكن في النهاية، لم يحدث انفجار ولا تسرب عملاق للسوائل يمكن أن يفسد الممرات المائية والمحيط. ويبدو أن استراتيجية التبريد قد نجحت.

وقال ماكجفرن: “في يوم الاثنين، “لقد تجاوزنا المنعطف حقًا”. وأكد المسؤولون وجود صدع في الخزان ولم يعد مضغوطًا، مما أدى إلى إزالة القلق بشأن وجود BLEVE “من على الطاولة”، على حد قوله.

ثم قام المسؤولون بتقليص منطقة الإخلاء.

وقال إن الصدع “سمح لنا بإدخال المزيد من أفراد طاقمنا إلى الخزان”. “لقد تمكنوا من البدء في تقشير الجدار الخارجي للخزان وتحريك المادة العازلة.”

ثم تمكنوا من تركيز خطوط الخراطيم غير المجهزة بشكل أكبر على الخزان الداخلي لبدء إجراءات تبريد أفضل وتقليل درجة الحرارة الداخلية للمادة. وحتى صباح الثلاثاء، كانت درجة حرارة المادة تتراوح بين 90 و92 درجة فهرنهايت وما زالت المياه تتدفق عليها.

وفي وقت لاحق من يوم الثلاثاء، بدأت أطقم العمل في إغلاق بعض إمدادات المياه التي تعمل على تبريد الخزان. كان الطاقم سيبدأ بأحد نظامي المياه ويرى كيف تستجيب درجة الحرارة.

“نحن نبحث عن أي تقلبات. ما لا نريده هو أن ترتفع درجة الحرارة الداخلية لأننا نغلق المياه. نود حقًا أن تنخفض، ولكن طالما أنها لا تتحرك، فإننا ننظر إلى استقرار درجة الحرارة الداخلية”.

إذا ظلت درجة الحرارة ثابتة، فسوف يفكرون في إغلاق مصدر المياه الثانوي. وقال ماكجفرن: بعد ذلك، إذا لم تتقلب درجة الحرارة، فإن ذلك “يخبرنا أن مشكلة الحريق، أو الانفجار الصغير، قد تم تخفيفها”.

وبحلول ليلة الثلاثاء، تم رفع جميع أوامر الإخلاء المتبقية، مع إعلان السلطات أنه لا يوجد خطر متبقي لحدوث انفجار أو تسرب كيميائي أو حريق.

كاتب طاقم تايمزق توني بريسكو، كلارا هارتر و ساهمت ميج جيمس في هذا التقرير.