貯蔵タンクの事故は世界的に見ると少なくなく、かなりの頻度で起こっています。タンク火災、2006年英国バンスフィールド火災事故などはタンク構造や消防活動を見直すきっかけになりました。ここでは、貯蔵タンクの事故や関連情報を紹介し、これからの危機管理の参考になることを期待して開設しました。東燃ゼネラル和歌山工場の清掃中原油タンクの火災原因(最終報告)今回は、2017年1月18日に起きた東燃ゼネラル石油和歌山工場の清掃中の原油タンクの火災について、6月14日、原因調査の最終報告が公表されたので、この内容を紹介します。事故があったのは、和歌山県有田市にある東燃ゼネラル石油の和歌山工場である。和歌山工場の製油所精製能力は132,000バレル/日である。発災があったのは、和歌山工場のタンク地区にある原油貯蔵タンクTK35である。タンクは1969年に建設された浮き屋根式で、直径75.5m×高さ21.3m、容量85,376KLである。2012年の開放整備後は原油タンクまたはスロップタンクとして使用され、2016年11月から内部の油を抜いて清掃中で、発災当時、内部に油は無かった。発災当時の気象状況は、天候:晴れ、北東の風:2.1m/s、気温:2.0°C、湿度:68.7%だった。2017年1月18日(水)午前6時45分頃、東燃ゼネラル石油和歌山工場のタンクTK35から火災が起った。出火したのは、大小17基のタンクが並ぶエリアにあるタンクの1基で、内部清掃作業の時間外だった。発災のあったタンクは内部に油は無かったが、スラッジ(油混じりの残渣物)が残っていた。火災前のタンク内の残存スラッジの状況は、幅約12m×長さ約26m、高さ0.2~1.6m(最大)で、タンクの受入れノズル付近に堆積していた。火災発生に伴い、東燃ゼネラル石油和歌山工場の自衛消防隊が現場に出動した。タンクTK35の火災に対して泡消火、隣接するタンクTK34に対して固定散水リングによる冷却散水の実施が指示された。移譲され、タンクTK35の泡消火による窒息消火を試みたが、消火できなかった。このため、開放されていたタンク側板のマンホール6箇所を閉止して、水没消火する戦術がとられた。)に対して広報車による広報を開始した。発災直後は、火災の発生および消火作業中であることを伝えていたが、その後、風向きによって泡消火剤が近隣地域へ飛散していたため、飛散する泡消火剤への注意事項の広報を行った。地域広報の時間と内容については、つぎのとおりである。9時40分:引き続き消火活動中。午前11時00分:泡消火剤が飛散。健康影響はないが、触れないよう呼びかけ。午後4時10分:飛散した泡消火剤の有害性は家庭用の洗濯洗剤と同程度。肌に触れた場合は水で良く洗い流す。午後5時30分:火災はおさまったが、タンクに注水しており、水の流れる音が発生する。1月19日(木)午前7時30分:タンクへの注水を継続中。泡消火剤を使用する可能性があり、洗濯ものを屋外に干さないよう注意喚起。午後6時30分:鎮火が確認された。洗濯ものを屋外に干さないよう注意喚起。タンク内部火災による物的損害は約3,900万円だった。事故に伴う負傷者はいなかった。環境および地域への影響も無かった。使用していたホース類)に、スラッジに含まれていた硫化鉄が発火源となって火災になったと推定される。ついて調査したが、いずれも可能性がなかった。スラッジの分析結果、乾燥すると自己発火性のある硫化鉄が52wt%相当含まれていた。60°Cから酸化反応が有意に進行することが確認され、乾燥した状態で試験開始温度を40°Cすると、300°C以上に発熱することが確認された。乾燥させないで、試験開始温度を40°Cとした場合には、発熱は87°Cにとどまることがわかった。隣接するタンクTK34を開放・清掃する際、スラッジを多く含むスロップをタンクTK35に受入れたため、受入れノズル付近のタンク北西部に高いスラッジの山が局所的に形成していた。実施した後も、このスラッジの山は最大1.6mの高さを残していた。マンホール開放後、タンク内部に作業員が入り、スラッジを少量の軽油に溶解し、仮設したエアポンプで回収する作業は2016年12月12日(月)から実施した。最初にタンク内の堆積の低い箇所のスラッジを回収する作業が行われ、2017年1月14日(土)までにタンク北西部に残る高いスラッジの山を除き、概ね除去されていた。発災前々日の2017年1月16日(月)から高いスラッジの山の回収作業を開始し始めたが、発災時、スラッジの山は最大1.6mの高さのまま残っていた。スラッジの堆積の低い箇所では、回収時に軽油によって湿潤状態が保たれるため、スラッジが乾燥することはなかった。高さ1.6mのスラッジの山の上部は着底した浮屋根に近く、軽油で湿潤させる作業が行われなかったため、スラッジ回収作業期間中(発災までの1か月強)に徐々に乾燥が進行した。発災前日の1月17日(火)、スラッジの山を崩す作業で溶解のための軽油が十分にかからない状況下で、山の上のスラッジが新たに崩され、山の中に埋もれていた硫化鉄の一部が空気にさらされ、硫化鉄の酸化による発熱が始まった。山の中腹部のスラッジにかけた軽油によってスラッジ表面を覆っていたワックス分が除去され、スラッジに含まれる硫化鉄の酸化による発熱が始まった。発熱に伴って周辺のスラッジに含まれる硫化鉄を覆うワックスの溶解や水分・油分の気化が進行し、新たに空気にさらされる硫化鉄の量が増加した。この空気にさらされる硫化鉄が多くなったことによって発熱範囲が拡大し、それまで水分・油分の気化に消費されていた熱がスラッジ自体の温度上昇に寄与し、スラッジの蓄熱が進行した。スラッジの温度がスラッジまわりの軽油やワックスの油分の発火点に達すると、着火して火災に至った。硫化鉄の酸化発熱によるスラッジの自然発火については、湿潤した状態または散水等で除熱することが防止策として有効である。この防止策が取られなかった要因は、つぎの3つである。東燃ゼネラル石油の要領書には、水による湿潤化が安全対策として記載されているにもかかわらず、施工者の作業手順書に硫化鉄に関する安全対策の具体的な記述がなかった。東燃ゼネラル石油と施工者の二者によるタンク清掃作業に関する事前の安全ミーティングが行われたが、硫化鉄の発熱危険性について議論されなかった。東燃ゼネラル石油の要領書では、想定されていない状況に変化した場合、追加の安全ミーティングを実施するよう定めている。原油洗浄工法による清掃工事後に局所的なスラッジの堆積を認識したが、この状態を想定されていない状況への変化と捉えられず、追加の安全ミーティングを実施しなかった。スラッジの局所的な堆積が時間とともに湿潤した状態を維持できず、危険な状況になる認識がなかった。上記12になった一因として、タンク清掃作業の関係者に硫化鉄に対する安全上の認識が不足していた。すべてのタンク清掃作業を対象としており、特に安全上の注意点を網羅して、具体的な手順や安全上の注意事項を記載したものである。タンク清掃の事前準備作業として、サワー(酸性)物質を貯蔵したタンクについては、その硫化鉄生成の履歴を考慮することが記述されている。東燃ゼネラル石油の操油課員と製油技術課員(タンク運転に詳しい者)およびタンク清掃作業の施工者で、作業開始2週間前を目途に、タンク清掃作業の安全ミーティングを開催し、施工者から予め提出された「施工要領書および安全対策書」について打ち合わせを行い、照査する手順となっている。タンク清掃作業の開始後において、想定されていない状況へと変化した場合は、追加の安全ミーティングを実施することが記述されている。サワー(酸性)環境で硫化鉄生成が懸念される浮屋根タンクについては、硫化鉄対策として残油回収後、直ちに水張りを行って浮屋根裏面および側板内側に付着した硫化鉄を水で濡らすこと。清掃によりタンク内部の硫化鉄を含むスラッジが除去されるまでの期間は、定期的(目安3日以内)に水を導入し、硫化鉄を含むスラッジを湿潤に保つことと記述されている。当該手順書は、タンクTK35のタンク清掃作業において操油課員が実施する作業について、各作業をステップ毎に記載した文書である。表形式で、各作業確認のチェック記入欄や注意事項の記述があり、硫化鉄対策としてタンク開放前の清水洗浄作業で浮屋根裏面に清水を噴射し、スラッジを除去することと記述されている。スラッジ回収作業は、操油課員の作業対象外のため具体的な記載はなく、スラッジ回収作業における「硫化鉄の発熱の危険性」についての記述はない。タンクTK35の清掃作業の請負契約に際し、東燃ゼネラル石油からタンク清掃施工者へ依頼する作業の内容を指示した文書である。「原油洗浄を伴うタンク清掃作業の注意事項」として、タンク清掃作業中は硫化鉄対策としてタンク内に存在する堆積物、タンク外へ搬出した堆積物は水で湿らせて置くことと記述されている。東燃ゼネラル石油の要領書や仕様書にあった「硫化鉄の発熱の危険性」と「スラッジへの散水」に関する記述はない。合議で確認し、修正すべきであったが、それが行われなかった。当該シートは、作業ステップ毎に潜在的な危険有害要因を記述し、必要な危険軽減策・手順を記載した手順書である。リスク分析シートには、該当作業に関する危険因子をチェックするリストがあり、タンクTK35の清掃作業のリスク分析シートでは、「硫化鉄による発火の危険性がある」にチェックが入っている。リスク分析シート中の作業ステップ毎の中では、危険因子として硫化鉄が存在する可能性やリスク軽減策としてスラッジへの散水に関する記述はない。当該タンク清掃では、原油洗浄工法での共油(原油)洗浄実施後にスラッジ量を測定した結果、局所的なスラッジの堆積が見られた。共油量に制約があり、洗浄を継続してもスラッジの堆積を減らすことができないと東燃ゼネラル石油の操油課員と施工者で判断した。この状態に対して「想定されていない状況」との認識を持っていなかったため、通常の原油タンクの開放と同等の手順(清水洗浄)によってタンク内を湿潤したのみの状態でマンホールを開放し、スラッジ回収作業を実施した。タンクTK35の清掃作業に関与した関係者にヒアリングした結果は以下のとおりであり、タンク内に硫化鉄の存在することや一般的な硫化鉄の危険性は理解していたが、硫化鉄の発熱・発火防止策としての散水の重要性、その具体的な防止策に関する理解が不十分であった。東燃ゼネラル石油の操油課員は、原油洗浄作業およびスラッジ回収作業において、作業工程の中で硫化鉄が存在しうることについては認識しており、また、硫化鉄対策として散水することも、社内の要領や仕様書等で理解していた。タンクTK35で局所的に堆積したスラッジの山に多量の硫化鉄が含まれているという認識はなかった。施工者の作業員は、原油洗浄作業の最終工程でタンク内全体を清水で洗浄したことで、「タンク内に存在する堆積物は水で湿らせた」状態であったと判断していた。過去にスラッジがくすぶった経験もないことから散水はしなかった。過去にも散水はしたことがなかった。タンクTK35で局所的に堆積したスラッジの山に多量の硫化鉄が含まれ、乾燥し、発熱・発火することは想定していなかった。東燃ゼネラル石油は、5月31日付けの最終報告で、今後の再発防止対策について、つぎのように述べている。東燃ゼネラル石油の仕様書では、「タンク清掃作業中は硫化鉄対策としてタンク内に存在する堆積物、タンク外へ搬出した堆積物は水で湿らせておくこと」と記述している。安全対策書」に追記する。東燃ゼネラル石油の仕様書に記載された安全対策および事前のリスク評価で抽出されたリスクへの対策が、すべて施工者の手順書に網羅されていることを確認する。このため、運転部門の照査および設備管理部門での合議の際、チェックリストを用いて抜けがないように確認する。仕様書に記載された安全対策が十分かどうかを東燃ゼネラル石油のセーフティーアドバイザー(製油技術課の安全専門家)がスポットチェック(抜き取り検査)を実施する。「タンクTK35火災事故概要および原因」に関する教育資料を作成し、東燃ゼネラル石油の従業員および構内入構の施工会社の従業員に対して教育訓練を実施する。タンク清掃作業に関わる従業員に対しては定期的なリフレッシュ教育を実施する。事前のリスク評価で想定している前提からの状況が変化した場合、リスクの内容あるいはリスクレベルに対して影響があることを上記の教育資料による教育を通じて再度徹底する。些細な変化と感じられるものであっても、リスク評価を再度行うことの重要性を教育する。施工者に対して作業のリスクを正しく伝え、必要な対策を施すよう促すことは、依頼側である東燃ゼネラル石油の責任である。仕様書に記載された安全対策だけでなく、事前のリスク評価で抽出されたリスクへの対策を施工者の手順書に抜けなく落とし込むことの重要性を東燃ゼネラル石油の従業員に再徹底する。和歌山放送ニュースは、6月14日(水)、「JXTG(旧東燃)が工場火災の最終報告書を公開」という見出しで、報告書が出されたという事実のみを報じた。更なる保安管理体制強化の実施状況について報告する旨の指示を行った。「和歌山県」は、近畿地方にあり、紀伊半島の西側に位置し、人口約95万人の県である。「有田市」(ありだ市)は、和歌山県中部に位置し、人口約30,000人の市である。(市原)に工場がある。2017年4月には、東燃ゼネラル石油はJXホールディングの傘下となり、JXエネルギーの子会社となった。このため、新しい会社名はJXTGエネルギーとなった。製造する国策会社(東亜燃料)として1941年に操業を開始した歴史のある製油所である。1945年の空襲で壊滅したが、1950年に操業を再開した。精製能力は170,000バレル/日であったが、現在は132,000バレル/日である。原油タンク23基、製品・半製品タンク364基を保有している。現在は「JXTGエネルギー和歌山製油所」という名称になっている。2017年1月18日のタンク火災事故について紹介した当ブログはつぎのとおりである。火災は原油タンク内のスラッジ中の硫化鉄が着火源だった。結果的にいうと、タンク関係者であれば常識的な内容だといえよう。長年の技術的知見を有している製油所で起こっているのである。そのような製油所でなぜ起きたかについて調査された極めて有用な事故報告書である。興味深い点を列記すると、つぎのとおりである。スラッジの分析結果、硫化鉄の割合が52wt%相当だった。これは、スラッジ中に硫化鉄が想像以上に多く存在していることを示し、貯蔵タンク(特に原油タンク)を保有しているところでは、硫化鉄による発火の危険性は潜在している。スラッジが乾燥した状態であれば、300°C以上に発熱することが確認され、乾燥させなければ、発熱は87°Cにとどまることがわかった。これは、貯蔵タンク(特に原油タンク)を保有しているところでこれまで発火しなかったのは、スラッジが乾燥していなかったのである。東燃ゼネラル石油和歌山工場でも、過去にスラッジがくすぶった経験もなく、過去にも散水はしたことがなかったという。偶然を含めて何らかの条件によってスラッジが乾燥していなかっただけだったのである。タンク所有者と施工者の間にスラッジに関する認識に大きな差がある。タンク所有者はスラッジの危険性について理解しており、この危険性の認識は施工者と共有化していると思っている。施工者にとってスラッジは単なる清掃作業の対象物質であり、スラッジの危険性排除はタンク保有者の責務と思っている。原油洗浄作業の最終工程でタンク内を清水で洗浄したことで、タンク保有者の指示する安全対策である「タンク内に存在する堆積物は水で湿らせた」状態にしたと考えているのである。このような認識の差や思い違いは、東燃ゼネラル石油和歌山工場における特殊な例でなく、どこにでも存在しうる。まとめられた調査報告書であるが、ひとつだけ疑問が残った。それは、なぜ局所的なスラッジの山が残ったかということである。大量にスラッジがあったという隣接タンクでは局所的な堆積が生ぜず、なぜ大量のスラッジが発災したタンクに移送できたのかということである。スラッジは油と混合されてタンク内に入り、タンクの攪拌機があれば、分散されていき、局所的な山は形成しないのではないだろうか。軽質原油用タンクでは、攪拌機を設置しないことがある。原油の受入れ油種が変化していく中で、原油タンクの運用に潜在的な問題を抱えてはいなかったか。消防活動についても言及されており、参考になる。タンク内のスラッジによる火災は、泡消火の方法は有効ではない。初期消火やタンク径が小さい場合、あるいは浮き屋根シール部の火災は泡消火で対応できるだろうが、大型のタンク内における火災は消火できない場合があることが分かった。タンク内のスラッジによる火災の消火は、タンク側板マンホールを閉止して、水没消火する戦術が有効だった。この方法は時間がかかり、当該事例では、制圧までに9時間ほどかかっている。鎮火確認には水抜きとマンホール開放が必要であり、今回の場合、火災鎮火(確認)までに1日半かかっている。近隣地域には、泡消火による泡が飛散するという問題が発生する。このために、広報活動が必要である。本情報はつぎのインターネット情報に基づいてまとめたものである。2017年4月に東燃ゼネラル石油がJXエネルギーの傘下になり、懸念したのは、最終報告が公表されないのではないかということでした。JXエネルギーは情報公開に積極的だったのですが、2016年6月に起きた「JXエネルギー根岸製油所で浮き屋根式タンクから出火」では、事故発生の発表は行われましたが、その後の状況(原因調査)について公表されなかったという前例があるからです。2017年2月の中間報告のあと、「最終報告が公表されることに期待しています。横浜、和歌山とタンクの開放中の火災事故が続いており、事故の再発防止には、事業者や公設消防からの情報公開が必要であることは自明です」と後記に書きましたが、よく公表されました。当該ブログでの紹介に当たっては、原文でわかりずらい箇所の表現を変えたり、記載の順番を変えたりして読みやすくしたつもりです。