平成２６年度経済産業省委託 石油精製業保安対策 石油精製プラント等の事故情報調査 に関する報告書 平成２７年３月 高圧ガス保安協会 － 目 次 － 1. 総論 1.1 趣旨 1.2 委員会 1.3 委員構成 1.4 委員会の開催状況 2. 高圧ガス事故概要報告 3. メール配信 4. まとめ 4.1 高圧ガス事故概要報告 （1） 総括 （2） 重大事故 4.2 メール配信 4.3 おわりに ･･･････････････････････････････････････････ ･･･････････････････････････････････････････ ･･･････････････････････････････････････････ ･･･････････････････････････････････････････ ･･･････････････････････････････････････････ ･･･････････････････････････････････････････ 1 1 1 2 2 5 ･･･････････････････････････････････････････ ･･･････････････････････････････････････････ ･･･････････････････････････････････････････ ･･･････････････････････････････････････････ ･･･････････････････････････････････････････ 7 7 7 7 7 別添 1 1.1 1.2 1.3 高圧ガス事故概要報告（平成 25 年度継続分） 合わせ板ガラスを圧着するオートクレーブからの出火 ･･･････････ 酸化エチレン放散塔の塔頂配管からの酸化エチレン漏えい ････ コールドボックス内の水素、メタンの漏えい ･･･････････････････ 9 16 21 別添 2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 高圧ガス事故概要報告（平成 26 年度実施分） ポンプ吸入配管のドレンノズル取付け部からのアンモニア漏えい ････ 安全弁及びフランジからのエチレンアミンガス漏えい ･･･････････ アルキルアルミ建屋内の触媒供給設備の火災 ･･･････････････････ 移送配管のフランジからの LP ガス漏えい ･･･････････････････ 熱交換器出口配管からの硫化水素漏えい ･･･････････････････ 塩酸蒸留塔に接続されたホースからの塩化水素などの漏えい ･･･････ 保管中のフルオロカーボン容器の破裂 ･･･････････････････ 高純度多結晶シリコン製造施設における 熱交換器チャンネルカバーの開放作業中の爆発火災 ･･･････････ ポリブテン製造装置の冷却器の安全弁作動によるアンモニア漏えい ･ 接触改質装置加熱炉からの LP ガス漏えい、爆発 ･･･････････ 接触改質装置のサンプリング配管からのナフサ漏えい、火災 ････････ 空気分離装置からの液化ガス漏えい、破損 ･･･････････････････ 自主点検中における弁からのアンモニア漏えい ･･･････････････････ 残ガス回収用フレキシブルチューブからの炭酸ガス漏えい ･･･････････ 液面計の高圧側バルブグランド部からのアンモニア漏えい ･･･････････ 湿式酸化設備における熱交換器のチューブからの漏えい ･･･････････ 2.9 2.10 2.11 2.12 2.13 2.14 2.15 2.16 24 27 32 37 42 47 51 54 61 63 67 72 77 80 87 92 1. 総論 1.1 趣旨 石油精製プラント等の事故情報調査（以下、「本調査」という。）は、石油精製プラントの安全 操業を確保するため、石油精製プラント等における高圧ガス事故について調査を行い、再発防 止のための効果的な対策について検討し、周知することにより、もってコンビナート事業所にお ける事故災害を未然に防止することを目的とする。 このため、本調査では、経済産業省商務流通保安グループ保安課高圧ガス保安室から提供 された高圧ガス事故報告情報の中から、平成 25 年以降に発生した石油精製業等に対し教訓 としての価値が高いと思われる事故を抽出して、現地調査を含む事故原因の調査解析を行い、 個別の事故事例ごとに、高圧ガス事故概要報告を作成した。 1.2 委員会 本調査の実施に当たって、高圧ガス保安協会（KHK）に高圧ガス事故調査解析委員会を設 置し、事故事例の調査、解析、評価、再発防止策、教訓などについて検討を行った。 1.3 委員構成（敬称略、順不同） 委員長 小林 英男 東京工業大学 名誉教授 委 員 木村 雄二 工学院大学 工学部環境エネルギー化学科 教授 堀口 貞茲 東京理科大学 工学部 講師（非常勤） 横山 千昭 東北大学 多元物質科学研究所 教授 笠井 尚哉 横浜国立大学 環境情報研究院 准教授 澁谷 忠弘 横浜国立大学 安心・安全の科学研究教育センター 准教授 吉賀 俊雄 山口県 総務部防災危機管理課 調整監 中条 孝之 三重県 防災対策部消防・保安課 主幹 竹花 立美 高圧ガス保安協会 総合研究所 所長 オブザーバー 厚生労働省労働基準局 安全衛生部化学物質対策課 消防庁特殊災害室 コンビナート保安係 独立行政法人労働安全衛生総合研究所 化学安全研究グループ 危険物保安技術協会 事故防止調査研修センター 1 1.4 委員会の開催状況 表 1 事故調査解析委員会の開催状況一覧表 回 数 開 催 日 議 事 内 容 第 1 回 平成 26 年 6 月 30 日（月） ◎ 平成２６年度事業計画の審議 ◎ 個別事故の調査先の審議 ◎ 高圧ガス事故概要報告の審議 第 2 回 平成 26 年 11 月 13 日（木） ◎ 高圧ガス事故概要報告の審議 第 3 回 平成 27 年 1 月 26 日（月） ◎ 高圧ガス事故概要報告の審議 第 4 回 平成 27 年 3 月 19 日（木） ◎ 高圧ガス事故概要報告の審議 ◎ 平成２６年度報告書（案）の審議 2. 高圧ガス事故概要報告 石油精製プラント等に関する事故情報として、表 2.1（平成 25 年度継続分 3 件）および表 2.2 （平成 26 年度実施分 16 件）に示す事例について、それぞれ事故概要、事故原因、再発防止対 策、教訓などを簡潔にまとめた高圧ガス事故概要報告を作成した。また、高圧ガス事故概要報 告に記載している図表、写真の提供者および事故を起こした事業者に対し、経済産業省または KHK が不特定多数に公開することについて了解を得たのち、KHK のホームページ（下記の URL）で高圧ガス事故概要報告の情報提供を行った。 ○コンビナート等保安規則関係事故 http://www.khk.or.jp/activities/incident_investigation/hpg_incident/comb.html ○その他（高圧ガス保安法以外） http://www.khk.or.jp/activities/incident_investigation/hpg_incident/other.html 平成 26 年度に情報提供した高圧ガス事故概要報告を、別添 1 および別添 2 に示す。 別添 1 高圧ガス事故概要報告 1.1～1.3（平成 25 年度継続分） 別添 2 高圧ガス事故概要報告 2.1～2.16（平成 26 年度実施分） 2 表 2 高圧ガス事故概要報告一覧表（平成 25 年度継続分） 別添 1 1.1 1.2 1.3 区分 事故名称（code 番号） 事故発生日 委員会審議日 合わせ板ガラスを圧着する コンビ オートクレーブからの出火 （2012-027） 酸化エチレン放散塔の塔頂 コンビ 配管からの酸化エチレン漏 えい（2012-072） コールドボックス内の水 コンビ 素、メタンの漏えい （2012-75） ホームページ 掲載日 2012/2/1 （2014/1/29） 2014/6/30 2014/7/22 2012/3/29 （2014/1/29） 2014/6/30 2014/7/22 2012/3/18 （2013/7/4） 2015/3/19 2015/3/30 （ ）内は平成 25 年度の委員会審議日 区分 コンビ：コンビナート等保安規則関係事故 表 3 高圧ガス事故概要報告一覧表（平成 26 年度実施分） 別添 2 2.1 2.2 区分 事故名称（code 番号） 事故発生日 委員会審議日 ポンプ吸入配管のドレンノズ コンビ ル取付け部からのアンモニ ア漏えい(2013-255) 安全弁およびフランジからの コンビ エ チ レ ン ア ミ ン ガ ス 漏 え い (2013-256) ホームページ 掲載日 2013/8/5 2014/6/30 2015/1/26 2015/2/24 2013/8/6 2014/6/30 2015/1/26 2015/3/19 2015/3/30 2.3 その他 アルキルアルミ建屋内の触 媒供給設備の火災（-） 2013/8/22 2014/6/30 2015/1/26 2015/2/24 2.4 コンビ 移送配管のフランジ からの LP ガス漏えい(2013-207) 2013/8/8 2014/6/30 2015/1/26 2015/3/6 2.5 コンビ 熱交換器出口配管からの硫 化水素漏えい(2013-197) 2013/7/27 2014/6/30 2015/1/26 2015/2/24 2.6 塩酸蒸留塔に接続されたホ コンビ ースからの塩化水素などの 漏えい(2013-066) 2013/3/13 2014/6/30 2015/1/26 2015/2/24 2.7 コンビ 保管中のフルオロカーボン 容器の破裂(2013-211) 2013/8/11 2014/6/30 2015/1/26 2015/2/24 2.8 高純度多結晶シリコン製造 施設における熱交換器チャ その他 ンネルカバーの開放作業中 の爆発火災（-） 2014/1/9 2015/1/26 2015/3/19 2015/3/30 3 2.9 2.10 2.11 2.12 ポリブテン製造装置の冷却 コンビ 器の安全弁作動によるアン モニア漏えい(2013-163) 接触改質装置加熱炉からの コンビ LP ガス漏えい、爆発 (2013-152) 接触改質装置のサンプリン コンビ グ配管からのナフサ漏えい、 火災(2013-282) 2013/6/9 2015/1/26 2015/3/19 2015/3/30 2013/7/19 2015/1/26 2015/3/19 2015/3/30 2013/10/9 2015/1/26 2015/3/19 2015/3/30 空気分離装置からの液化ガ ス漏えい、破損(2013-175) 2013/7/1 2015/1/26 2015/3/6 2013/1/16 2015/1/26 2015/3/19 2015/3/30 2013/7/17 2015/1/26 2015/3/6 2013/9/4 2015/1/26 2015/3/6 2013/5/17 2015/3/19 2015/3/30 コンビ 2.13 コンビ 2.14 コンビ 2.15 コンビ 2.16 コンビ 自主点検中における弁から のアンモニア漏えい (2013-017) 残ガス回収用フレキシブルチ ューブからの炭酸ガス漏えい (2013-192) 液面計の高圧側バルブグラ ンド部からのアンモニア漏え い(2013-228) 湿式酸化設備における熱交 換器のチューブからの漏え い(2013-113) 区分 コンビ：コンビナート等保安規則関係事故、その他：高圧ガス保安法以外（危険物など） 4 3. メール配信 高圧ガス事故概要報告は、KHK のホームページで情報提供するとともに、高圧ガス事故概 要報告のホームページへの掲載を周知する目的で、事業者、学識経験者および行政機関等へ プライバシーの保護を考慮して、メール配信を行った。 メール配信先は、KHK が発行するメールマガジンの購読希望者として登録しているアドレス 宛（平成 27 年 3 月現在 1,465 件）に配信した。 配信結果一覧表を表 3.1 に示す。また、配信メールの一例を以下に示す。 ○配信メールの例（平成 27 年 2 月 24 日付け） ■■■ KHK NEWS WATCHING ■■■■■■■■■■■■■■ KHK メールマガジン＜事故レポート＞（2015/2/24 発行） 高圧ガス保安協会（KHK） ■■■■■■■■■■■ http://www.khk.or.jp ■■■■■■■ ★★★ 目 次 ★★★ ◆事故調査解析委員会からの報告 事故調査解析委員会がとりまとめた、高圧ガス事故概要報告書を更新致しました。 ○コンビナート等保安規則関係事故 ・ポンプ吸入配管のドレンノズル取付け部からのアンモニア漏えい ・熱交換器出口配管からの硫化水素漏えい ・塩酸蒸留塔に接続されたホースからの塩化水素などの漏えい ・保管中のフルオロカーボン容器の破裂 http://www.khk.or.jp/activities/incident_investigation/hpg_incident/comb.html ○その他 ・アルキルアルミ建屋内の触媒供給設備の火災 http://www.khk.or.jp/activities/incident_investigation/hpg_incident/other.html 表 4 配信結果一覧表 番号 事故名称（code 番号） 別添 1 1.1 合わせ板ガラスを圧着するオートクレーブからの 出火（2012-027） 酸化エチレン放散塔の塔頂配管からの酸化エチレ ン漏えい（2012-072） コールドボックス内の水素、メタンの漏えい （2012-75） ポンプ吸入配管のドレンノズル取付け部からのアンモ ニア漏えい(2013-255) 安全弁およびフランジからのエチレンアミンガス漏えい (2013-256) 1.2 1.3 別添 2 2.1 2.2 5 配信日 2014/7/22 2014/7/22 2015/3/30 2015/2/24 2015/3/30 2.3 アルキルアルミ建屋内の触媒供給設備の火災（-） 2015/2/24 2.4 移送配管のフランジからの LP ガス漏えい(2013-207) 2015/3/6 2.5 熱交換器出口配管からの硫化水素漏えい(2013-197) 2015/2/24 2.6 塩酸蒸留塔に接続されたホースからの塩化水素など の漏えい(2013-066) 2015/2/24 2.7 保管中のフルオロカーボン容器の破裂(2013-211) 2015/2/24 2.8 2.9 2.10 2.11 2.12 2.13 2.14 2.15 2.16 高純度多結晶シリコン製造施設における熱交換器チャ ンネルカバーの開放作業中の爆発火災（-） ポリブテン製造装置の冷却器の安全弁作動によるアン モニア漏えい(2013-163) 接触改質装置加熱炉からの LP ガス漏えい、爆発 (2013-152) 接触改質装置のサンプリング配管からのナフサ漏え い、火災(2013-282) 空気分離装置からの液化ガス漏えい、破損(2013-175) 自主点検中における弁からのアンモニア漏えい (2013-017) 残ガス回収用フレキシブルチューブからの炭酸ガス漏 えい(2013-192) 液面計の高圧側バルブグランド部からのアンモニア漏 えい(2013-228) 湿式酸化設備における熱交換器のチューブからの漏 えい(2013-113) 6 2015/3/30 2015/3/30 2015/3/30 2015/3/30 2015/3/6 2015/3/30 2015/3/6 2015/3/6 2015/3/30 4. まとめ 4.1 高圧ガス事故概要報告 （1） 総括 ① 本調査では、平成 25 年以降に発生した石油精製業等に対し教訓として価値が高いと思 われる 16 件の事故を抽出し、それぞれの事故について、事故概要、事故原因、教訓など を簡潔にまとめた高圧ガス事故概要報告を作成した。 ② 高圧ガス事故概要報告は、事故を起こした事業者の了解を得たのち、KHK のホームペ ージで情報提供を行った。さらに、高圧ガス事故概要報告のホームページへの掲載を周 知する目的で、事業者、学識経験者等へメール配信を行った。 ③ 平成 27 年 2 月における KHK ホームページ内の「高圧ガス事故事例」のページビュー数 は、3,140 件（昨年同期：3,041 件）であった。 （2） 重大事故 ① 平成 26 年 1 月 9 日、三重県四日市市において、高純度多結晶シリコン製造施設の水冷 熱交換器を開放洗浄中、突然、爆発、火災が発生し、死者 5 名、負傷者 13 名を出す重大 事故が発生した。この事故の高圧ガス事故概要報告を、別添 2 2.8 に示す。 ② 平成 23 年 11 月、塩化ビニルモノマー製造施設の爆発火災事故（高圧ガス事故概要報告 の KHK ホームページへの掲載日（以下同じ）2013/2/27）、平成 24 年 4 月、レゾルシン 製造施設の爆発火災事故（2014/3/3）、さらに平成 24 年 9 月、アクリル酸製造施設の爆 発火災事故（2014/1/17）が発生した。わずか 10 ヶ月の間に、死者合計 3 名、負傷者合計 61 名を出す重大事故が連続して発生した。 ③ 上記の 4 件の事故を受けて、平成 26 年 5 月、石油コンビナート等災害防止３省連絡会議 の報告書がとりまとめられた。この報告書に示されている支援機関の一員である KHK に は、保安向上に資する事故情報の充実と、関係機関と連携した情報提供が求められてい る。 4.2 メール配信 高圧ガス事故概要報告は、KHK のホームページで情報提供するとともに、ホームページへ の掲載を周知する目的で、事業者、学識経験者および行政機関等へプライバシーの保護を考 慮して、メール配信を行った。 平成 26 年度に配信したメールは、KHK が独自に発行しているメールマガジンの購読希望 者として登録しているアドレス宛（平成 27 年 3 月現在 1,465 件）に配信した。メールの配信につ いては、KHK が独自に開発、運用している発信ツールを活用している。 4.3 おわりに 高圧ガスによる災害の未然防止、再発防止を図るためには、事故情報は重要な教訓であり、 石油精製業のみならず、その他の業種も含めた幅広い事故情報の活用が重要となる。 7 平成 26 年 1 月 17 日以降、愛知県にある製鉄所で連続発生した停電事故、黒煙発生および コークス炉火災事故、並びに平成 26 年 12 月 12 日、大分県にある酸素製造事業所で発生し た破裂事故について、平成 27 年度の事故調査解析委員会において着目していきたい。 以上 8 別添 1 高圧ガス事故概要報告 整理番号 事故名称 2012-027 1.1 合わせ板ガラスを圧着するオートクレーブからの出火 事故発生日時 事故発生場所 2012-2-1 17 時 00 分頃 茨城県神栖市 施設名称 機器名 主な材料 概略の寸法等 圧縮空気製造施設 オートクレーブ － Φ3100×L6000（容積 51m3） 高圧ガス名 空気 高圧ガス製造能力（ﾌﾟﾗﾝﾄ全体） 3 5,095,270m /日(標準状態) 常用圧力 常用温度 1.35MPa 135℃ 被害状況 合わせ板ガラスを圧着するオートクレーブに圧縮空気を入れ運転していたところ、オー トクレーブの内で火災が発生した。オートクレーブ内の温度は、通常 135℃に対し 450℃ 程度まで上昇していた(圧力は通常どおり)。（人的被害なし） 事故概要 2月1日 14：05 バッチ運転開始 17：00 運転員が No.3 オートクレーブの異音（圧力調整弁の開閉音および流体音）に気 付いたため操作盤に向かう。圧力調整弁が 5～6 回動作した後、圧抜き排気用 の配管周辺の塗料や継ぎ手から白煙を確認した。白煙と同時に、装置内部の温 度異常が操作盤の画面で出たため、運転員は異常と判断して運転停止ボタンを 押した。その後、オートクレーブの運転を手動に切り替え、圧力調整弁を全開し 圧抜きを開始した。運転員は近くに来た社員に異常を伝えた。 17：04 異常の連絡を受けた社員は、リーダー経由で保安センターへ緊急通報を実施し た。 17：05 オートクレーブの圧抜き中も排気配管周辺からの発煙が継続していたため、社 員は周囲の作業者を退避させた。 17：13 オートクレーブ外部で発火はないが、保安センター経由で消防本部通信指令室 へ 119 番通報を実施した。 17：14 オートクレーブ内に設置してある水冷冷却装置を使用して内部の冷却を開始し た。 19：40 オートクレーブ内温度が 80℃まで低下。 20：40 オートクレーブ内温度が 40℃まで低下したため扉を開けたところ、扉下部より水 が流れ出るのを確認した。内部水冷冷却装置の漏えいであると判断したため、 水の流出が停止後扉の全開放を実施した。内部の状況を扉入口から確認する も、内部製品の温度がまだ 70℃程度あり、台車上の内部製品を引出しての調査 は危険が伴うため、消防との協議の上、明朝改めて現場検証を実施することと した。 2月2日 9：10～11：50 内部製品台車の引出し、オートクレーブ内の調査を実施した。 事故原因 ① オートクレーブの下部のピットには生産過程において可塑剤が溜まるため、１週間 に１回ピットの可塑剤を拭き取ってから空焚きを行うことになっている（以下「空焚き 作業」という）。ヒヤリングの結果、直近の 1 月 30 日の空焚き作業では、拭き取りを 実施せずに空焚きを行っていたことが判明した。事故後他のオートクレーブ（No.2） のピットを確認したところ、可塑剤が液体として残っていることを確認した。 ② 空焚き作業記録書には拭き取りについての確認項目がなく、リーダーの確認印は 9 あるが拭き取りの実施について確認ができない記録書となっていた。 ③ 空焚き作業は 2 名で実施しているが、ピットの蓋は鋼製で重量が重いため、トラック で引き出さなければふき取り作業ができない状況であった。また、作業マニュアル には蓋を外してふき取り作業を行うことのみと記載されているだけで、詳細な蓋を取 り外す作業についての記載はなかった。 ④ 事故当時、オートクレーブの２個のヒーターのうち片側のヒーターには本来設置さ れているはずのクーラーが修理のため撤去されており、直接埃等が付着しやすい 状況であった。このため、ヒーター表面付近に、残留または攪拌気流で飛来した埃 が堆積し、着火し、これが落下しピットに溜まった可塑剤に着火したと推定した。 ⑤ ピット内には断熱材が敷かれてあり、ヒーターの下側に可塑剤が溜まりやすい状況 となっていた。 再発防止対策 ① 空焚き作業マニュアルにおいて事前に拭き取りを徹底すること、空焚き後はピット の表面を確認し残留可塑剤がないかを確認することを追記改定した。 ② ピットの蓋を分割し、一人で取り外し可能にした。 ③ 断熱性は落ちるが安全性を考慮して、ピット内には断熱材は敷かないこととした。 ④ 空焚き作業記録用紙において、作業員が拭き取り、空焚きを実施したことを確認す る欄を追加した。 ⑤ クーラーは故障時に備えて予備品を保有し、必ず 2 セットで運転することとした。 また、熱源であるヒーターの定期清掃を 2 ヵ月に 1 回実施することとした。 教訓 ① 実際に作業を行う運転員に、「なぜこの作業を行うのか」を製品上の重要性だけな く、安全確保のための重要性を伝える安全教育の徹底が必要である。 ② マニュアルの順守を徹底させる。マニュアル通りに実行できない、あるいは実行が 困難な場合には、速やかに作業監督者にその旨を伝えなれればならない。作業監 督者は必要に応じて、現状に即したマニュアルへ改定することが重要である。 ③ 現状に即したマニュアルを作成するためには、日ごろから作業者と監督者の間で、 気づき事項を報告できる関係構築が必要である。 備考 事故調査解析委員会 10 写真・図面 クラッチドア 排気弁 安全弁 入口弁 攪拌ファン ファンモーター 図１ オートクレーブ（概略図） 吊り下げ用 クーラー ヒーター ピット蓋＝作業 ピット 図２ ファンおよびヒーター取付位置 11 気流の方向 蓄積した可塑剤 可塑剤に着火 空気循環で熱がＡ／Ｃ内に拡散 ファンが集中過熱で破損 図７ 火災発生のプロセス ※A/C（オートクレーブ） 12 図４ 水冷クーラー取付位置 13 図５ 事故後のオートクレーブ内 図６ 事故後のファン 14 （全体） （最奥ファン直下） 図７ 事故後のピット 15 高圧ガス事故概要報告 整理番号 事故名称 2012-072 1.2 酸化エチレン放散塔の塔頂配管からの酸化エチレン漏えい 事故発生日時 事故発生場所 2012-3-29 10 時 00 分頃 茨城県神栖市 施設名称 酸化エチレン製造施設 機器名 主な材料 概略の寸法等 凝縮器、配管 SUS３０４TP ４B×ｔ3.0×L950 高圧ガス 高圧ガス製造能力（ﾌﾟﾗﾝﾄ全体） 常用圧力 常用温度 酸化エチレン 60％＋水 40％ 389,419,937m3/日(標準状態) 0.08MPa 100℃ 被害状況 酸化エチレンプラントの放散塔塔頂からの凝縮器への入口配管(24B、断熱材有り)か ら水滴が滴下していることを発見し、ガス検知器で確認したが、可燃性ガスは検知で きなかった。直ちにプラントを停止し、断熱材を剥がして点検を実施したところ、塔頂 配管(24B)から安全弁行き配管(4B)取出し部の溶接部に割れを発見した。（人的被害 なし） 事故概要 3 月 29 日 10：00 酸化エチレン放散塔の凝縮器の入口配管で水滴を確認した。 10：05 運転主任が課長に報告 10：10 課長、課長代理が運転主任と共に現場確認を行い、ガス検知を実施したがガ スは検知されなかった。 10：15 機器点検のため、プラントの通常停止操作を開始した。 12：40 原料カット完了し、酸化エチレン放散塔の水蒸留を開始した。 15：30 当該部位の保温解体を開始した。 16：00 安全弁行き配管取出し部の溶接部の線状欠陥を確認した。 18：30 酸化エチレン放散塔の水蒸留を終了した。 19：00 窒素パージを開始した。 3 月 30 日 7：30 可燃性ガスゼロを確認し、窒素バージを終了した。 事故原因 ① 目視検査および浸透探傷試験の結果、隅肉溶接線と配管の境界部分に外側 95mm、内側 8mm の貫通き裂を確認した。また、破断面にはビーチマークが確認 されることから、き裂は外側から進展した疲労き裂であると推定した。 ② ミクロ観察の結果、2～3μm 程度のピッチのストライエーションが観察されたこと から低周波振動による疲労であると推定した。 ③ 金属組織検査の結果、き裂は直線上の割れであり、粒界に枝分かれがないこと から、外面腐食による応力腐食割れが原因ではないと判断した。 ④ 定常運転状態での熱応力解析の結果、き裂周辺に発生する熱応力は許容応力 以下であることから、熱応力による疲労が原因でないと判断した。 ⑤ 弾塑性解析の結果、配管に南北方向の強制変位を繰り返し加えると、き裂が発 生した周辺に見られたような膨らみが発生することを確認した。また、膨らみが大 きいほどき裂発生部に生じる応力が大きくなることが判明した。 ⑥ 構造解析の結果、プラント架構の上に設置された酸化エチレン放散塔凝縮器の 架台は、構造上南北方向に剛性が低く配管も含めて全体的に振動しやすい構造 であった。 16 ⑦ 配管の両端のサポートがいずれも固定となっていたため、振動の際、き裂発生部 に生じる応力が大きくなったと推定した。 ⑧ 地震、風、振動などの外力により、配管が変形し、変形した後も振動が繰り返さ れ、配管の外側にき裂が発生し、進展し、漏えいに至ったと推定した。 再発防止対策 ① 酸化エチレン放散塔凝縮器の架台の補強を行い、振動が軽減されるように改造 した。 ② 配管の両端サポートを固定式からスライド式に変更した。変更により、配管付け 根部に発生する応力は半分程度となった。 教訓 同一系内で架台が異なるなど振動モードに違いが生じる場合には、配管が固定さ れている点に対する振動の影響を確認する必要がある。また、配管系に可とう性 を付与して支持構造物間の相対変位を吸収する、支持構造物の揺れを抑制する などの対策が有効である。 備考 事故調査解析委員会 写真・図面 図１ 凝縮器周りのスプール図 17 き裂発生個所 図２ き裂発生部分 【酸化エチレン放散塔凝縮器入口安全弁行き配管状況】 図３ 変形及びき裂発生状況 18 【破断部ミクロ観察】 Ｂ部 ：進展方向 内面側 a b 外面側 a部 c b部 c部 ｽﾄﾗｲｴｰｼｮﾝ ﾃﾞｨﾝﾌﾟﾙﾊﾟﾀｰﾝ ｽﾄﾗｲｴｰｼｮﾝ 1.5～ 2.0μm ﾃﾞｨﾝﾌﾟﾙﾊﾟﾀｰﾝが確認された ⇒延性破壊 他の部位ではｽﾄﾗｲｴｰｼｮﾝも 確認されている 2.0～ 3.0μm ｽﾄﾗｲｴｰｼｮﾝが確認された ﾋﾟｯﾁ＝1.5～2.0μm 図４ 配管のき裂（破面） 図５ 配管の弾塑性解析 19 ｽﾄﾗｲｴｰｼｮﾝが確認された ﾋﾟｯﾁ＝2.0～3.0μm 【酸化エチレン放散塔凝縮器架台の剛性】 図６ 架台の剛性 図７ 配管の応力緩和策 20 高圧ガス事故概要報告 整理番号 事故名称 2012-075 1.3 コールドボックス内の水素、メタン漏えい 事故発生日時 事故発生場所 2012-3-18 1 時 50 分頃 大分県大分市 施設名称 エチレンプラント 内容物 水素、メタン 機器名 主な材料 概略の寸法 コールドボックス、配管 ｱﾙﾐﾆｳﾑ合金/ｽﾃﾝﾚｽ鋼 80A×JPI＃150 高圧ガス製造能力 3 11,136,623m /日(標準状態) 常用圧力 常用温度 0.49MPa -169℃ 被害状況 エチレンプラントの原料停止中、水素/メタンの深冷分離系を格納するコールドボッ クス内において、内圧の上昇により配管、機器が破損するとともに、コールドボックス が破損し、可燃性ガスが漏洩した。 事故概要 ①3 月 15 日、エチレンプラントは、脱ペンタン塔の系内重合物による汚れを清掃する ため、原料を遮断し、プラント内に炭化水素類が残存した状態で停止させていた。 ②3 月 18 日 1 時 50 分、深冷分離系のコールドボックスで異常音が発生し、直後にコ ールドボックスの外に設置してあった固定ガス検知器が作動した。 ③2 時 00 分頃、スチームカーテンを作動させ、エチレン冷凍機、プロピレン冷凍機、分 解炉を停止させた。 ④2 時 15 分、消防への通報を実施した。 ⑤3 時 00 分、窒素の導入を開始した。 ⑥23 時 00 分頃以降、コールドボックス内可燃性ガス濃度 0.5％以下を継続して確認 した。 ⑦3 月 26 日 9 時 00 分頃、ガス検知にて不検知を確認した。 事故原因 ①調査を実施したところ、コールドボックス、コールドボックス内の配管、熱交換器、及 びコールドボックス出口の液面制御弁の 2 次側配管が損傷していた。 ②液面制御弁の 2 次側配管の損傷部分を分析した結果、窒素化合物（NOｘ化合物） の存在を確認した。 ③NOｘ化合物は、NOｘ＋ジエン類/アセチレン→NOｘ化合物 の反応で生成され、深 冷温度で迅速に進むことが解っている。特に、1,3 ブタジエンなどの共役ジエンとの 反応で生成した NOｘ化合物は、深冷温度でも不安定である。 ④NOｘを生成させるための窒素源、酸素源、及び NOｘ化合物を生成させるためのジ エン類は、以下の経路から侵入したと推定される。 ・窒素源：原料中の窒素分、添加剤等 ・酸素源：原料、プロセス水中の溶存酸素、デコーキング後の溶存酸素 ・ジエン類：非定常での停止中における温度上昇に伴うプロセス側からの混入 ⑤炭化水素類を残存させて停止させる方法は、過去にも実施しているため、過去と の比較を行ったところ、以下のことが判明した。 ・2010 年定期検査以降、原料中からの窒素分の持ち込み増加が懸念されること から、深冷分離系での NOｘの堆積量は多かったと推定される。 ・停止操作をした際の、縁切り範囲内のドラムの液面は過去よりも高く、停止状態 での温度上昇によりジエン類が拡散する可能性があった。 ⑥通常の運転では NOｘ＋ジエン類から生成される NOｘ化合物は想定されないため、 炭化水素類を残存させて停止させる際の運転マニュアルにも、深冷分離系へのジ エン類混入が遮断されるものとなっていなかった。 ⑦以上のことより、最も温度の低い部分に多く堆積した NOｘに、通常運転では混入し 21 ないジエン類が持ち込まれたことにより、NOｘ化合物が生成され、運転停止状態で あったため温度が上昇し、自己分解反応を起こしたため配管が破裂したと推定さ れる。さらに、この圧力上昇により、コールドボックス内の配管、熱交換器等が破 損、コールドボックスの破損に繋がったと考えられる。 再発防止対策 ①運転中の NOｘの蓄積防止のため、深冷分離系で最低温度となる水素分離ドラム の液面制御弁について、定期的に開閉操作を実施する。 ②深冷分離系への上流からのジエン類持ち込みを防止するため、当該系入口部に 緊急遮断弁を設置し、停止する際の上流プロセスとの縁切り箇所を変更、各種ドラ ムの液抜きを実施する。 ③NOｘ化合物による自己分解反応のリスクを低減させる為、定期修理時だけでなく 短期停止時においても、薬液による NOｘ及び NOｘ化合物の洗浄を実施する。ま た、温度監視強化のため、最低温度となる配管表面に温度計を設置する。 ④深冷分離系での NOｘ化合物生成に関する認識を周知徹底させるため、課員への 教育（本事故事例と NOｘ化合物の挙動等について）の実施および運転マニュアル への反映（縁切り範囲の変更、薬液洗浄等）を実施する。 教訓 ① 非定常の状態では、想定外の事象が発生することが多い。特に、原料を残存させ た状態の場合は、温度変化により異常反応等の大事故に繋がる恐れがあるため に、充分に停止操作の方法について検討する必要がある。 ② 自社の製造施設と類似している製造施設の情報、特にトラブルに関係する情報は 積極的に収集を行い、得られた情報を設備、運転マニュアルに反映させ、事故の 未然防止に努めることが大切である。また、自社のトラブルの情報は広く公開し、 ギブアンドテイクとする必要がある。 備考 事故調査解析委員会 関係図面 発災箇所（深冷分離系） 図 1 ブロックフロー 22 熱交換器損 傷箇所 ：コールドボックス ：損傷箇所 調節弁周辺 損傷箇所 コールドボッ クス外装損傷 箇所 図 2 コールドボックス配置図 写真 1 調節弁周辺損傷状況 写真 2 調節弁周辺損傷状況(拡大) 写真 3 熱交換損傷状況 23 別添 2 高圧ガス事故概要報告 整理番号 事故名称 2013-255 2.1 ポンプ吸入配管のドレンノズル取付け部からのアンモニア漏えい 事故発生日時 事故発生場所 事故発生事象 原因 2013-8-5（月）6 時 30 分頃 新潟県新潟市 漏えい① 疲労 設計不良 施設名称 機器名 主な材料 概略の寸法 メタキシレンジアミン ポンプ（P-215）吸入 STPG370- 主管 100A×Sch40 製造施設（MX-3） 配管ドレンノズル E、S25C ドレンノズル 20A×Sch80 ボスΦ51mm×ｔ11.9ｍｍ 内容物 高圧ガス製造能力 常用圧力 常用温度 アンモニア 約 5,340 千 m3/D 0.8MPa 20℃ 被害状況 メタキシレンジアミン装置の定常運転中、定時パトロールにおいて、運転員がアンモ ニア臭気を感じ、周囲を確認したが漏えい場所の特定には至らなかった。その後の 調査で、ドレンノズル取付け部からカニ泡の発生を確認した（人的被害なし）。 事故概要 ① 6：30 頃 定時パトロール中、液化アンモニアポンプ（P-215）周辺より、アンモニア 臭気を感じた。 ② 7：00 P-215 の故障の可能性を考え、ポンプを停止し、ポンプ吸吐弁を閉止した。 窒素パージによる安全化を実施した。 ③ 11：30 頃 安全化が完了した。 ④ 11：40 窒素ガスにより内部を 0.3～0.5MPa に加圧し、ソープテストで確認したとこ ろ、配管ドレンノズル取付け部よりカニ泡の発生（漏えい）を確認した。 ⑤ 12：00 関係消防へ通報を行った。 事故原因 ① 漏えい箇所は、STPG370-E 100A 主管に取り付けた 25A ドレンノズル取付け部 （ボス部 S25C、ノズル STPG370-E）で、主管外側が約 30mm、主管内側が約 10mm の割れがあり、外側から内側に割れが進展していた。 ② 元素分析の結果、腐食または割れの原因となる塩素等の物質は認められず、割 れ部付近の金属組織は健全であることが確認された。 ③ 破面にはストライエーションが多数確認された。 ④ この主管は P-215 の吸入ラインにあたり、起動後の 6 月 10 日頃より振動が高い ことが報告され、定期の振動測定に加えて、週 1 回程度の間隔で軸受け部の振 動測定を行っていた。測定値は許容範囲内で推移し、経過を観察していた。 ⑤ 事故後、P-215 の分解点検の結果、ベアリング嵌め合い部のクリアランスが基準 値よりも大きくなっていることを確認した。軸両端でのアンバランス等が発生して、 振動が発生し、シャフトの摩耗がさらに進展したものと推察された。 ⑥ この事故の原因は、P-215 のシャフトに起因する振動により、ドレンノズル取付け 部に発生した疲労割れが進展、開口してプロセスガスが漏えいしたと推定した。 再発防止対策 ① P-215 吸入/吐出配管のノズル部 10 箇所について、PT 検査を実施し、健全であ ることを確認した。 ② 比較的振動が大きい回転機（スプルトポンプ 2 台、セントリポンプ 7 台）の周辺の 小口径ノズルについて、振動測定を実施。「小口径ノズル振動検査基準」に従い 評価を行い、問題ないことを確認した。 ③ 回転機の振動増加時、ノズル部振動測定を実施する。基準に従い、振動が大きく なり、異常であると感じた回転機については回転機本体だけでなく、速やかにノズ 24 ル部の振動測定を実施し、異常の有無を確認し、必要に応じて対策を実施する。 教訓 ① 振動による疲労は、繰り返し速度が高いので、定期的な非破壊検査で確認するこ とも重要であるが、回転機の固有振動による配管の共振を考慮して、ノズル取付 け部の補強、配管固定など、設計段階において配管の振動に対する対策を検討 することが重要である。 ② 特に、重量のあるバルブが付いたドレンノズル（トップヘビーのベントノズルも同 様）では、固有振動とともに共振による疲労破壊を念頭に置いた設計、施行、維 持管理が重要である。 ③ この事業所では、2007 年、圧縮機の振動と推定されるノズルの疲労割れ。2008 年、ソケット溶接部の溶接不良による外面腐食。2011 年、圧縮機の振動によりド レンノズル部の疲労割れで脱落などの事故を経験している。事故の再発防止対 策は、事故毎のパッチ当てではなく、過去の教訓を踏まえて、今後の事故防止に 生かしていくことが重要である。 備考 事故調査解析委員会 関係図面 図 1 配管ラインの概要 写真 1 ドレンノズルの状況 写真 2 漏えいの状況 25 写真 3 割れの状況（外面） 写真 4 割れの状況（内面） 写真 5 割れ部の金属組織 写真 6 割れ部の断面（非貫通部分） 写真 7 ストライエーションの状況 図 2 ポンプ（P-215）のシャフトの状況 26 高圧ガス事故概要報告 整理番号 事故名称 2013-256 2.2 安全弁及びフランジからのエチレンアミンガス漏えい 事故発生日時 事故発生場所 2013-8-6 9 時 30 分頃 山口県周南市 施設名称 第三エチレンアミン製 造施設 内容物 エチレンアミンガス 機器名 事故発生現象 漏えい③ 主な材料 脱水塔リボイラ ー 原因 情報伝達の不備 概略の寸法 ― 高圧ガス製造能力 IDΦ1,800×全長 6,375 常用圧力 104,734,150m3/日(Nor.) 0.9MPa 常用温度 225℃ 被害状況 第三エチレンアミン製造施設の No.2A2 脱水塔（ECC-202）（図-1）の安全弁が作動するととも に、No.2A2 脱水塔リボイラー(ECE-205)(写真-1)上部チャンネルカバー付近よりエチレンアミン ガスの白煙が一時的に発生した。 漏えいガスの流出量は 15g、人的被害なし。 事故概要 事故の数日前から No.2A2 脱水塔（ECC-202）の塔底圧力計(GPI2204)又は塔頂圧力計 (GPIC2205)の受圧部のスケーリング（写真-2）による「0 点」のズレが懸念されたため、事故当 日の 9 時 13 分頃から圧力伝送器の開放、点検を始めた。 第三エチレンアミン製造施設の No.2A2 脱水塔（ECC-202）は前工程から受け入れた工程液 を No.2A2 脱水塔リボイラー(ECE-205)で蒸気加熱することで蒸留分離しており、塔底よりエチレ ンジアミンを主成分としたエチレンアミン液を抜き出し、塔頂は水を流出している。当該設備は 加圧状態で運転しており、塔頂圧力を一定に保つように塔頂ガス量を圧力計(GPIC2205)で自 動制御している。 事故当日の経緯は以下の通り。 ①9:13 頃 ②9:30 頃 圧力伝送器の「0 点」を確認するため、計器の点検作業を開始 安全弁(SV-2001)が作動し、No.2A2 脱水塔リボイラー(ECE-205)上部チャンネル カバー付近から白煙を確認 ③9:36～9:37 第三エチレンアミン製造施設(EC プラント)を緊急停止するとともに、計器室より 防災センターへ通報 ④9:44 防災センター大型化学車、高所放水車出動(現場待機) ⑤9:47 防災センターから周南消防へ通報完了。運転部門が EC プラント放水開始 ⑥9:53 初期防災体制発令 ⑦9:54 周南市公設消防車入構(現場待機) ⑧10:00 防災本部及び現地連絡室設置 ⑨10:04 周南消防到着 ⑩11:10 現場のトラブル状況確認のため運転部門が放水停止 ⑪11:12 現場をガス検知器にて確認し、異常がないことを確認。リボイラー内部液が凝縮 水により非危険物になったことを確認 ⑫11:16 防災本部(現地対策室)にて鎮圧を確認し、初期防災体制解除 事故原因 27 ①脱水塔の塔内圧力上昇原因 塔頂圧力計(GPIC2205)を点検する際に、塔頂圧力制御弁の調節モードを手動にするとこ ろを、自動制御のままで圧力計を脱圧したため、圧力指示の低下に対し、圧力を回復しようと 調節弁が閉止方向に自動的に作動し(図-2)、塔内圧力が急激に上昇した。 ※事故発生時、塔底圧力計(GPI2204)、塔頂圧力計(GPIC2205)は共に点検中であったため 事故発生時の塔内圧力は不明である。 ②作業手順伝達不足等 １）三者（運転部門、設備管理部門、施工業者）での着工前確認 三者での安全確認を実施する際に、「自動調整計の指示値を一時的にゼロにする際に は、調整モードを自動制御から手動に切り替えないと、調節弁は閉止方向に作動する。」リス クを確認しなかった。 2)作業前ミーティング 運転部門は、設備管理部門から説明があった作業手順及び推定される作業リスクを運転 部門内の各作業担当者に指示しなかった。 3)作業直前の現場確認 現場と計器室の作業者同士の報連相（「報告」、「連絡」、「相談」）が不徹底なまま、現場で の作業を先行した。 ③No.2A2 脱水塔リボイラー(ECE-205)の流出原因 チャンネルカバーへの局所的な動的圧力が加わり、一時的にガスケット面圧が部分的に 不足した箇所から、エチレンアミンガスが瞬間的に流出したものと推定される。 No.2A2 脱水塔の最高圧力は、事故後の安全弁(SV-2001,設定圧力:1.0MPa)の作動検査及 び塔頂遮断弁が急激に閉止した際の運転状況をダイナミックシミュレーション（運転状況をコ ンピュータで精密に逐次計算するソフト）により再現し、塔内圧力は安全弁設定圧力以上に 上昇していないことを確認している。安全弁については、作動検査を実施し、設定圧力で正 常に作動することを確認している。 チャンネルカバーに動的圧力が加わった原因としては、塔内圧力に加えてリボイラーチュ ーブの内部流体が凝縮したことによる水撃(0.5MPa)がチャンネルカバー加わり、チャンネル カバー内部が瞬間的に 1.5MPa 程度まで上昇したと推定される。 流出箇所(写真-3)は、上部フランジ断熱材に 2 箇所及び下部フランジ断熱材に 1 箇所に黒 色変色部位を認めた。当該部位は、フランジ間が相対的に広がっており、ガスケットのフープ 部厚さが厚いことからガスケットの面圧が低く、流出部位であると断定している。 再発防止対策 ①当該事故の周知徹底、及び計装制御システムなど装置プロセスにおける原理原則について 課員教育の実施。 ②作業前ミーティングの強化として、作業前に作業関係者全員が必ず計器室でミーティング実 施する基本ルールを関係者全員に徹底。 ③作業前後には必ず現場と計器室での相互連絡を行う報連相（「報告」、「連絡」、「相談」）の 基本を再徹底。 ④重要度分類による計装計器点検区分の明確化。重要計器においては、計器点検作業時に 非定常作業指示書を作成することとし、作業責任者は関係者に作業手順及び危険予知を周 知徹底する。更に非定常作業指示書を係長が確認及び承認することで、作業準備段階での 確認を強化する。 ⑤非定常作業基準の改定。 ⑥圧力伝送器の点検周期の見直し。 ⑦事業所への水平展開として、着工許可書の改訂及び事業所内の周知徹底を実施。 28 教訓 運転部門、設備管理部門、施工業者の三者による安全指示事項の確認を行い、作業前後 には必ず現場と計器室での相互連絡を行う報連相（「報告」、「連絡」、「相談」）を実施する基 本ルールを徹底する。 備考 事業所の事故調査委員会 関係図面（特記事項以外は事業所提供） 写真－１ 第３エチレンアミン No.2A2 脱水塔リボイラー(ECE-205) スケール 写真－２ 塔頂圧力計(GPIC2205)の受圧部のスケール 29 図－１ No.2A2 脱水塔（ECC-202）周りのフロー図 写真－３ 漏えい箇所（推定） 30 ①：自動制御のままで受圧部を脱圧したため圧力指示低下 ②：圧力を回復しようと調節弁が閉止方向に自動作動 図－２ 脱水塔（ECC-202）の圧力及び塔頂圧力調節弁開度 31 高圧ガス事故概要報告 整理番号 - 事故名称 2.3 アルキルアルミ建屋内の触媒供給設備の火災 事故発生日時 事故発生場所 2013-8-22（木）11 時 00 分頃 山口県玖珂郡 漏えい②、火災 施設名称 機器名 事故発生事象 主な材料 ２WAX プラント触媒 アルキルアルミコンテナ HW50 （WES） 供給設備 （1,330 リットル） 内容物 トリエチルアルミニウム（TEA） 高圧ガス製造能力 （危険物施設） 原因 誤操作など 概略の寸法 ID.1100mm×L2000mm 常用圧力 - 常用温度 - 被害状況 ２WAX プラントのアルキルアルミ建屋内において、アルキルアルミコンテナ（以下「コ ンテナ」という）の交換時、内容物であるトリエチルアルミニウムが接続配管のフラン ジ継手部より漏えい、火災が発生した（燃焼量 118kg）。アルキルアルミ建屋と触媒供 給設備の一部が焼損した（人的被害なし）。 事故概要 11：00 アルキルアルミ建屋内において、コンテナ交換のため、コンテナと計量ドラム との接続配管の切り離し時に、コンテナ内のトリエチルアルミニウム（TEA）が 接続配管のフランジ継手部より漏えい発火し、火災が発生した。コンテナ内 TEA 残量は 658kg。 2WAX プラントより社内 119 発信 11：06 公設消防への 119 通報、および関係行政へ通報 11：12 指揮本部、対策本部、事務本部、および現地連絡室設置 自衛消防隊により延焼防止のため、周辺に冷却散水開始 11：16 公設消防到着 11：20 触媒供給設備（アルキルアルミ建屋）に対する使用停止命令 11：55 火災が小康状態 14：23 コンテナ上部で若干の炎を確認 酸素遮断のための窒素吹きつけ開始 16：35 鎮圧宣言 18：40 コンテナ内部へ窒素封入。鎮火宣言 事故原因 ① 事故後の調査結果、コンテナの液側元弁が閉止されていなかった。 ② コンテナの切り離し作業において、コンテナの液側元弁が閉止されないまま、コン テナとの接続配管フランジのボルトを緩めたため、コンテナ内の TEA が漏えい発 火し、火災が発生した。 ③ 10：00 頃より、コンテナ交換作業を開始した。この作業は、2 名以上での実施が規 定されており、当日は 4 名にて実施した。 ④ コンテナ交換作業は、2 回／年 程度の作業であり、今回は班長 1 名、ベテラン運 転員 1 名、経験の浅い運転員 2 名が担当した。 ⑤ 配管内を窒素で置換した後の通常の作業手順を図 1 に示す。 ⑥ 事故当日の作業手順を図 2 に示す。 ⑦ 当日の弁操作はベテラン運転員が実施し、コンテナのガス側 A 弁は閉止したが、 液側 B 弁を閉め忘れていた。 ⑧ さらに、弁 A-3、弁 A-4 を閉止していたため、液側配管から窒素が供給され、コン テナ内が加圧状態となった。 ⑨ 液側配管切り離しの際、液側 B 弁が開いていたため、コンテナとの接続配管のフ ランジ継手の 2 本目のボルトを緩めたときに、コンテナ内の TEA が漏えい、発火し 火災となった。 32 ⑩ さらに、作業前、切替え作業実施に当たって、作業手順と作業分担を確認してい なかった。 ⑪ 作業者は、作業手順を遵守せず、作業にかかわるチェックリストを現場に持って いったが、使用していなかった。 再発防止対策 ① コンテナ元弁の閉め忘れ 1）誤操作防止用のクリップを設置、2）注意喚起の現場表示 ② マニュアル遵守意識の不足 1）マニュアル遵守指導、2）変更管理の重要性の再教育 ③ 手順が決められた経緯、理由の認知不足 1）マニュアルに know why 記載、周知教育 ④ アルキルアルミコンテナの取扱い（DIP ノズル（液取りノズル）、内圧）の注意点の 認識不足 1）コンテナの取扱い教育、2）教育資料の充実 ⑤ 作業手順について、共通認識を持たずに実施 1）手順確認が必要な重要作業のリストアップと運用、2）周知教育 ⑥ 頻度の低い作業、危険度の高い作業に対する管理者の安全、体制への配慮不 足 1）低頻度、高危険度作業のリストアップ、2）専任指揮者を配置する作業のリスト アップと確実運用 ⑦ チェックリストの正しい運用の徹底不足 1）チェックリスト使用の教育、徹底、2）チェックリストの使用状況調査、3）確実な 運用ができるよう見直し ⑧ 複数名作業時の役割分担の不徹底（弁を開閉する者、確認する者など） 1）複数作業時の指示、確認の重要性の再教育、2）複数作業時のリーダー指名 の徹底（周知教育） ⑨ アルキルアルミコンテナを取扱う施設への水平展開 教訓 ① 今回の作業は、経験の浅い職員の OJT 教育も兼ねた作業であった。アルキルア ルミは、発火、火災による人的被害も考えられることから、班長は作業前のミーテ ィングなどで、操作手順の確認、作業分担の確認、作業終了時の安全確認など、 若手教育を担う立場で、慎重かつ念には念を入れた作業の確認、実施が求めら れる。 ② 平成 24 年に発生した爆発死亡事故の深層原因として、ベテラン職員を含めて規 則、ルールの軽視が指摘されていた。事故防止、安全操業のためには、自分たち の扱っている設備、化学物質などの危険性を認識し、工場内の協力会社職員を 含めた全職員が、ノウホワイを身に付けて、ルール厳守、危険予知活動などで頻 度が低い作業でも、常に安全を確保することが重要である。 ③ アルキルアルミコンテナのバルブ取付け部は、操作しにくく、確認し辛い部分であ り、普段から特に注意すべき箇所である。他社の事故事例、取扱い状況なども参 考にして、リスクの低減を図ることが重要である。 備考 アルキルアルミ 少なくとも 1 個のアルキル基（一般式 CnH2n+1）がアルミニウムと共有結合している 有機金属化合物の総称。危険物第 3 類（自然発火性および禁水性物質）。 33 この工場では、平成 24 年 4 月に発生した爆発死亡事故を受け、社長を委員長とす る「抜本的安全検討委員会」を設置、安全への取組みを全社組織で推進していた。そ の後に発生した本事故を含めた事故、異常現象を重く受け止め、平成 25 年、安全文 化特別対策チームを設け、安全再構築プロジェクト活動の見直し、深層原因の解析、 安全な工場構築へ向けた取組みの強化などに取組んでいる。 事故調査解析委員会 関係図面 図 1 通常の作業手順（ 配管内を窒素で置換後） 図 2 事故当日の作業手順 34 図 3 事故発生場所の概要 図 4 火災の状況とコンテナ元弁の状況 35 写真 1 アルキルアルミコンテナの設置状況 36 高圧ガス事故概要報告 整理番号 事故名称 2013-207 2.4 移送配管のフランジからのＬＰガス漏えい 事故発生日時 事故発生場所 事故発生事象 原因 2013-8-8 11 時 00 分頃 大阪府堺市 漏えい② 施工管理不良 施設名称 機器名 主な材料 ＬＰＧ貯蔵入出荷 設備 ＬＰＧ製品タンク （ＴＫ－１０５）移送配管 ガスケット 8B(200A) #1834R-GR-EES 概略の寸法 内容物 高圧ガス製造能力 常用圧力 常用温度 プロパン 33,173,106m3/日(Nor.) 1.18MPa 40℃ 被害状況 高圧ガスタンク（ＴＫ－１０５）下部移送配管フランジガスケット部からのプロパン微量漏れ。 人的被害：なし、物的被害：ガスケット損傷、プロパン 9.57Ｌ漏えい。（図－１、２参照） 事故概要 ①8 月 8 日、当該タンクから他ＬＰＧタンク（ＴＫ－３）へプロパン製品を移送作業中。 ②11 時 00 分頃、現場巡回中の運転員がＴＫ－１０５移送配管フランジ部の下部（８時方向）に微量漏れ （かげろう）を発見し、無線機で上司の直副長に連絡した。（図－３参照） ③11 時 15 分、直副長は保全課に当該フランジの増し締めを依頼すると共に、運転員による応急的な 増し締めを実施した。 ④11 時 45 分、保全課にて増し締めを実施したが、ガス検知（直近、60%LEL、1.08VOL%相当）のため、 当該フランジ部にスチーム吹き付けを開始。 ⑤13 時 30 分、再度保全課にてフランジ増し締めを実施し、ガス検知濃度が低下（直近、5%LEL、 0.09VOL%相当）したが、これ以上漏えいが止まらないため、環境安全課、保全課、運転課にて協議 の結果、ガスケットを交換することとした。 ⑥16 時 00 分、ガスケット交換準備作業として、運転課にて当該移送配管の残液パージを開始した。 ⑦8 月 9 日 17 時前、ガスケットの交換を完了した。（図－４参照） 原因 取り外したガスケットのフープ部分全面に錆が付着していたことから、２００５年開放検査時の仕切 り板復旧時の清掃と確認不足が原因である。７年後の６月中旬から７月にかけて圧力変動があり、 僅かながらでも加圧、降圧の変動が影響し、ガスケットを損傷させ、微量漏えいが発生した。（図－５ 参照） 再発防止対策 配管工事標準手順書では、フランジ面の検収の際、ガスケットの確認、清掃確認の他、責 任感を持たせるためにフランジへの氏名直接サインを原則としている。リフレッシュ教育とし て、「復旧時の検収のやり方」について施工監督者を含めて課内教育を実施した。 教訓 ①仕切り板の復旧等の慣れた作業でも、もう一度手順を確認し、作業に当たるよう手順書 の再確認をすべきであり、地道な教育を繰り返すことが必要である。 ②運転員はガス検知器が作動しなくても、パトロール時にかげろう程度でも発見し、早期 に対策を取ることが重要である。 備考 ①通報については、すぐに５％ＬＥＬ(爆発下限界)になったため、翌日午前中に実施した。 ②保安管理システムはエクソンモービルのＯＩＭＳを使用し、「安全よりも優先される仕事は ない」の実践他、４項目のマネージメントのリーダーシップ、決意及び責任を推進力とし、 操業ではリスク評価・リスク管理他９項目のエレメントを持ち、評価としてＯＩＭＳアセスメン トと継続的改善を実行し保安管理に努めている。それに加えて、21 のシステムから成る独 自の保安管理システムを作り、安全・セキュリティー・健康・環境パフォーマンスに影響し 得る全ての操業の側面に関して、継続的な改善を実行し、保安管理に努めている。 事故調査解析委員会 特になし 37 関係図面 図－１ 工場配置図 38 図－２ プロセスフロー 39 図－３ 漏えい箇所 図－４ 取り外したガスケット 40 ８時の方向 図－５ 漏えいの原因（保全部門の見解） 41 高圧ガス事故概要報告 整理番号 事故名称 2013-197 2.5 熱交換器出口配管からの硫化水素漏えい 事故発生日時 事故発生場所 事故発生事象 2013-7-27（土） 23 時 15 分頃 和歌山県海南市 漏えい① E/C 腐食管理不良 施設名称 機器名 主な材料 第 ３ 潤 滑 油 水 素 化 熱交換器（3LE-6）、 PT370-S 精製装置 出口配管エルボ 内容物 水素、硫化水素、炭化水素等 高圧ガス製造能力 3 約 262 千 m /D 原因 概略の寸法 4B×ｔ8.6mm 常用圧力 常用温度 5.0MPa 80℃ 被害状況 第 3 潤滑油水素化精製装置の通常運転中、熱交換器（リサイクルガス冷却器、 3LE-6）出口配管の系内圧力が降下した。その後、装置の運転が続行できないと判 断して、緊急停止操作を行った。現場確認の結果、当該装置周辺で硫化水素臭がし て、濃度 5PPM を検知した。漏えい部位は熱交換器出口配管のエルボ近傍で、エロ ージョン／コロージョンにより減肉して開口に至ったと推定される（人的被害なし）。 事故概要 ① 7 月 27 日 23 時 15 分頃より、この配管の系内圧力が降下した。コンプレッサーの 不調と考え、予備機に切り替えた。 ② 7 月 28 日 1 時 14 分頃から、再度系内圧力の降下が大きくなり、装置の運転続行 ができないと判断して緊急停止操作を開始した。 ③ 現場で、緊急停止後の二次操作時に装置周辺で硫化水素臭がして、硫化水素濃 度を測定したところ、5PPM を検知した。 ④ 1 時 40 分頃、異常現象と判断し、1 時 48 分に消防本部に通報した。 ⑤ 第 3 潤滑油水素化精製装置の熱交換器出口配管は温度 30℃、圧力 4.7MPa で 通常運転中であった。 ⑥ 消防当局同行のもと漏えい箇所の調査を行った結果、熱交換器（3LE-6）出口配 管のエルボ部が開口して、プロセスガスが漏えいしたことが判明した（漏えい量は 標準状態で約 2,700m3 と推定）。その後、漏えい部位の仮補修を実施した(5 時 55 分)。 事故原因 ① 昭和 47 年に 第 3 潤滑油水素化精製装置の運転を開始して以来、熱交換器 （3LE-6）本体および周辺での検査記録から、熱交換器本体のみに腐食、減肉が 確認されていた。このため、過去二回の更新が実施されている。 ② 直近の更新（平成 23 年 6 月）までは、周辺配管に大きな腐食や減肉は発生してお らず、事故を起こしたエルボ近傍でも問題となる減肉の発生は見られなかった。 ③ 平成 23 年 6 月、腐食が進行していた 3LE-6 は、環境遮断（アルミナイズド加工）、 流速低下対策（外管 3B→4B。流速 9ｍ/ｓ→4.5m/s）、冷却しすぎを防止するため の外面保温などを施工し更新した。この後、定期整備以外でも 6 ヶ月毎に放射線 検査（RT）等を実施して、その健全性を確認してきた。 ④ 3LE-6 出口配管部は、立下がり部に若干の減肉が確認されていた程度であった ので、更新後もこの位置を定点に定め、スポットで肉厚検査を実施するとともに、 3LE-6 本体と同様 6 ヶ月毎に放射線検査（RT）等を実施していた。 ⑤ 出口配管にはサイズ等の変更があったが、新たに立上がり部に設置したレデュ ーサー（4B×3B）には着目せず、定点および検査方法の見直しに至らなかった。 ⑥ 今回の事故の原因は、熱交換器更新時の変更管理から出口配管が抜けていた ことである。この出口配管部において、3LE-6 本体の保温により、ドレンの初期凝 42 縮が出現し配管底部に水が溜まる状態となった。溜まった水分は、プロセスガス に同伴され、水滴となってエルボとレデューサー部で流れの偏りや乱れを生み、 エルボの背側でエロージョン／コロージョンによる減肉を発生させた。 再発防止対策 ① 他社の事故事例を参考に検討した結果、熱交換器出口配管にあるレデューサー (4B→3B)の位置をエルボから離して上部へ変更し、防食対策として出口配管にも アルミナイズド加工を実施する。 ② 出口配管の肉厚管理を徹底(検査範囲、検査方法の拡大)することとし、従来から 実施している肉厚測定の定点管理に加え、放射線検査（RT）を定期的(３ヶ月毎) に実施し、局部減肉等の管理を行う。 ③ 変更管理の仕組みを変更して、設備管理部門だけでなく保安管理部門、運転管 理部門を含めた三部門で検討することとし、対象範囲の抜け防止を図った。 教訓 ① 2 年前、熱交換器のサイズアップや保温施工などの設備変更を行った際、変更管 理規定に従がって熱交換器の安全性は検討していた。出口配管は既設（3B）と の接続からレデューサーが必要となり、その挿入位置を決めた。 しかし、エルボとレデューサー位置関係にまで配慮が及ばず、凝縮水の溜まりや エロージョン／コロージョンの懸念については検討不足があった。レデューサー やエルボ部では、流速が変化して流れが乱れ、エロージョン／コロージョンが発 生する懸念がある。特に高速流や気液（固）混合流体は注意が必要であり、さま ざまな要因について、抜けのない変更管理が重要である。 ② 設備変更後、肉厚測定の定点であるエルボ周辺を RT で傾向監視を行っていた。 後からよく見ると、水平配管の下部に水が溜まっている痕が微かに映っていた。 当時は気がついていなかったが、減肉状況とともに、RT に写し込んでいるさまざ まな情報を読み取れる「気付きの眼差し」が重要である。 備考 事故調査解析委員会 関係図面 3LE-6 リサイクルガス冷却器 （二重管式冷却器） 漏えい発生箇所 (3LE-6 出口配管) 写真 1 熱交換器出口配管の状況 43 漏えい発生箇所 写真 2 漏えい発生部位の状況 図 1 熱交換器出口配管のフローの概要 44 図 2 漏えい部の詳細 漏えい箇所 写真 3 配管の切断状況 漏えい部 写真 4 エルボの漏えい部 45 写真 5 エルボ内面の状況 漏えい部 写真 6 エルボ内面の状況 写真 7 エルボ下流のレデューサーの減肉状況 写真 8 レデューサー内面の状況 46 高圧ガス事故概要報告 整理番号 事故名称 2013-066 2.6 塩酸蒸留塔に接続されたホースからの塩化水素などの漏えい 事故発生日時 事故発生場所 事故発生事象 原因 2013-3-13 2 時 42 分頃 千葉県市原市 漏えい① 誤操作など 施設名称 機器名 主な材料 概略の寸法 フルオロカーボン 12、 22、142b 製造施設 塩酸蒸留塔 （TW-431） シンフレックスホー ス：ナイロン製 Di.φ19mm×ｔ3.6 内容物 塩化水素、フルオロカーボン 22 高圧ガス製造能力（標準 状態） 常用圧力 常用温度 0.95MPa 25℃ 約 3,230 千/日 被害状況 フルオロカーボン製造施設のスタートアップに際し、塩酸蒸留塔の塔底へレシーバー タンクからのホースを接続してフルオロカーボンを張り込んだ後、施設の運転を開始 したところ、ホースが破断し、塩化水素とフルオロカーボンの混合物が漏えいした（人 的被害なし）。 事故概要 ① 3/12 フルオロカーボン製造施設のスタートアップに際し、事前に塩酸蒸留塔 （TW-431）の塔底へ、フルオロカーボン 22（以下「AF22」という）を張り込むことを 計画し、塩酸蒸留塔と AF22 レシーバータンクとを、運転課が保有していたシンフ レックスホースで接続した。 ② 13：13 TW-431 の塔底へ AF22 の張り込みを開始した。 ③ 13：35 所定量の AF22 の張り込みが終了した。 ④ 21：20 フッ素化反応器の運転開始と同時に TW-431 をスタートアップした。 ⑤ 3/13 2：42 制御室において、塩酸蒸留塔ヤードのエリアモニター（塩素、塩酸ガ ス用）の警報が鳴り、同時に TW-431 の液面低下の警報が鳴った。 ⑥ 直後に運転員 2 名が現場で塩酸ガスの漏えいを確認し、上流にある反応器の運 転を停止した。 ⑦ TW-431 の受入れバブルを手動にて閉止し、反応器と切り離した。 ⑧ 2：45 保安センターへ通報 ⑨ 2：55 防災隊へ出動要請 ⑩ 2：57 自衛消防車が現地到着 ⑪ 3：00 公設消防へホットラインで通報 ⑫ 3：07 警察へ通報 ⑬ 3：10 共同防災隊へ出動要請。公設消防車が到着 ⑭ 3：15 塩酸蒸留塔側のホース接続ラインにある閉止弁を閉止し、漏えいを停止 （毒性の強い塩化水素が勢いよく漏えいしていたので、バルブに近づけず、安全 を確認しつつ閉止タイミングを判断） ⑮ 漏えい量は、推定 925 リットル（AF22：80％、塩化水素：20％） 事故原因 ① TW-431 の塔底へ AF22 を張り込む手順は、この工場としては初めての作業であ った。塔底配管の閉止弁とホースを接続（ねじ込み式継手）して、AF22 をレシーバ ータンクから TW-431 に張り込んだ。このとき、レシーバータンク側の閉止弁は閉 めたが、塩酸蒸留塔側の閉止弁を閉めないままスタートアップした。 ② 弁の閉止作業は、一人の運転員が行っていた。作業開始前、班長からの口頭に よる作業指示のみで、P&I （Piping & Instrument）を用いた具体的なバルブ開閉の 指示がなかった。 ③ TW-431 のスタートアップ前にホースを取り外す指示はなかった。 ④ このため、ホースに塔内の内容物が逆流したことにより、ホース材質のナイロン 47 が塩化水素に耐性がないため、ホースが劣化、破損し、ホース口金部付近で破 断して、塩化水素などが漏えいした。 ⑤ ホースの最高使用圧力は 13MPa であり、塔底圧力 0.95MPa 以上で耐圧性は十分 であったが、塩化水素に耐性がなかった。 再発防止対策 ① ② ③ ④ ⑤ 変更管理の仕組みを確実に運用する。 作業指示は、作業指示書と P&I を用い、具体的な指示を行う。 安全事前確認表による安全確認を確実に行う。 本設備のスタートアップ時に、ホースを使用しない。 リスクの高い作業は夜間に行わない。 経緯補足 ① 塩酸蒸留塔（TW-431）の塔底に AF22 を張り込んでスタートアップ作業を行う手順 は、同社他工場にあるフルオロカーボン製造施設の塩酸蒸留塔で実施されてい た。今回、TW-431 のスタートアップ作業を開始するに当たり、他工場と同様な手 順を採用し実施することが、運転課内で検討、実行に移された。 ② この工場は、変更管理規程が整備、運用されている。ただし、今回の手順変更 は、運転課内で問題ないと判断し、他部門を交えた変更管理を運用せずに実施 された。 ③ この作業を実施している他工場では、AF22 レシーバータンクから、塩酸蒸留塔ま で常設配管が引き回されており、作業手順書も整備されていた。 ④ TW-431 からレシーバータンクまでは、直線で約 20m の距離があった。ホースは、 施設内を引き回し、施設内の通路を越えるなど約 30m の長さとなり、塩酸蒸留塔 とレシーバータンクそれぞれにある既設の閉止弁につなぎ込んでいた。 ⑤ 事故当日、運転員は AF22 の張り込み作業が終了した後、レシーバータンク側の 閉止バルブは閉止したが、TW-431 側の閉止バルブは閉め忘れていた。チェック シート、指示書などはなかった。 ⑥ このホースの用途は一般的には油圧、空気圧用である。高圧ガスに使用する場 合は、ホースの耐圧性能、耐食性能、検査成績書などを確認し、高圧ガス保安法 に適合する必要がある。 教訓 ① 手持ちのホースは、安易に高圧ガスラインへつなぎ込むことがないよう、関係者 に徹底する。高圧ガス製造設備につなぎ込む場合は、配管施工と同じと考え、工 場内の変更管理規程、工事手続きなどにより安全性を確認することが重要であ る。 ② スタートアップ作業、非定常作業、作業手順の追加、変更などがあった場合、バ ルブの開閉状況、ライン設定の確認は重要であり、作業指示書、チェックシート、 ダブルチェック、指差呼称など、ミスを防ぎ、ミスを発見する工場内の仕組みと確 実な実行が重要である。 備考 事故調査解析委員会 48 関係図面 開 閉 図 1 塩酸蒸留塔とホースの接続概要 B 写真 1 ホースの状況（その 1 A A 部で破断） 49 B A 写真 2 ホースの状況（その 2 下は同等品のホース） 50 高圧ガス事故概要報告 整理番号 事故名称 2013-211 2.7 保管中のフルオロカーボン容器の破裂 事故発生日時 事故発生場所 事故発生事象 原因 2013-8-11（日） 14 時頃 千葉県県市原市 破裂・破損 容器管理不良 施設名称 機器名 フルオロカーボン 溶接容器 残ガス容器置場 内容物 フルオロカーボン 22 主な材料 概略の寸法 SPH4S （Y.P.≧28kg/mm2） ID.Φ216mm×H683mm t3.2mm 内容積 21 リットル 耐圧試験圧力 2 33kg/cm 気密試験圧力 20kg/cm2 被害状況 客先から回収し廃棄予定とした残ガス容器を、屋外の一時保管場所で保管していた ところ、フルオロカーボン 22 の溶接容器 1 本が破裂音とともに約 40m 飛翔し、落下し て容器下部が破裂した（人的被害なし）。 事故概要 ① 客先から回収し廃棄する予定の高圧ガス容器を、残ガスを抜かないまま屋外に ある一時保管場所で保管していた。 ② 事故当日、大小合せ 3 万 7 千本の容器がこの保管場所に保管されていた。その なかの溶接容器(内容積 21 リットル、フルオロカーボン 22 溶接容器)1 本が 14 時 頃、破裂音とともに約 40m 飛翔した。 ③ 容器は、地面に落下して、容器下部のスカート+鏡板と胴部が完全に分離し、胴 部は付近の岸壁から海中に落下した。 ④ 破損した容器は、下部のスカート、鏡板、胴部の外面腐食が著しく、当日の気温 は 40℃(現地)に達していた。 ⑤ 事故後、残っている保管容器が 40℃以上にならないよう水冷却を実施した。 事故原因 ① 検査の結果、容器の下部のスカート、鏡板、胴部に著しい外面腐食が発生してい た。 ② 容器内面の腐食はなかった。さらに、容器の下部鏡板のスカート内側は、著しい 外面腐食はなかった。 ③ 事故原因は、容器下部の胴部と鏡板+スカート溶接部付近が外面腐食で減肉し、 気温上昇による内圧上昇も重なって、内圧に耐えられず破断、開口し、容器が飛 翔したと推定される。 ④ 目撃証言によれば、容器は、胴部、鏡板とスカートが一体となって飛翔して、地面 に落下した後で、分離、破裂していることから、外面腐食による開口部から、残ガ スのフルオロカーボンが漏えいし、ロケットのように容器が飛翔した。地面に落下 した衝撃で、胴部と下部鏡板+スカートが分離した。 ⑤ 肉厚測定の結果、下部鏡板の破断部で 0.7～2.2mm、胴部破断部で 0.7～2.9mm であった。 ⑥ 客先から回収した容器の受入れ時の外観検査で、下部の外部腐食が見逃されて いた。 ⑦ 廃棄予定の容器の残ガスを処理していなかった。 ⑧ 回収した残ガス容器は、屋外に大量に保管していたので、外部腐食点検ができて いなかった。 再発防止対策 ① 回収したフルオロカーボン容器の残ガス回収を進め、腐食した容器は廃棄を進 51 ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ める。 新たに外観検査合否判定基準を作成して運用する。この判定作業は、社内基準 の認定資格として、作業者 8 名を認定した。 新規に受入れる容器の外面腐食（特に下部および底部）を全数確認し、腐食が 認められた容器は保管せず、直ちに残ガス回収して廃棄（くず化）する方針とし た。 容器管理方法を見直し、屋内保管とする。 容器置場の管理基準を作成し、点検強化を図る。 不要容器の廃棄を促進する。 協力会社を含め事故の勉強会を実施するとともに、外部コンサルタントによる監 査を実施する。 教訓 ① この容器は自社所有のため、回収容器として 1 年程前に戻ってきてから屋外の 容器置場で廃棄を前提として保管していた。保管容器は、腐食、損傷など、異常 の有無を確実に点検するとともに、廃棄容器の残ガス処理を確実に実施する必 要がある。 ② 容器の外面腐食は、数十年前に販売した客先、または使用先（不明）での保管 中に発生していたと思われる。高圧ガスの製造、販売事業者として、容器管理を 確実に実行し、長期滞留容器の回収を促進する。 ③ 高圧ガス販売事業者は、フルオロカーボンを販売する場合、法 20 条の 5 第 1 項 に定める周知義務は課せられていない。事故防止のためには、周知義務のない ガスであっても、販売事業者による販売先での高圧ガス容器と高圧ガスの安全 な使用に関する啓発が重要である。 備考 事故調査解析委員会 関係図面 破裂部位 図 1 フルオロカーボン容器の概要 52 写真 1 左：下部鏡板内面、右：胴部内面の状況 写真 2 破断部の状況 写真 3 肉厚測定位置（①：下部鏡板、②：胴部） 写真 4 破面の状況（写真 1 の左下○印、×50） 53 高圧ガス事故概要報告 整理番号 - 事故名称 2.8 高純度多結晶シリコン製造施設における熱交換器チャンネルカバーの開放 作業中の爆発火災 事故発生日時 事故発生場所 事故発生現象 2014-1-9 14 時 05 分頃 三重県四日市市 爆発 施設名称 高純度多結晶シリコン製造 施設 第 6 水素精製設備 原因 機器名 主な材料 概略の寸法等 水冷熱交換器 (BH-HE-611) SUS304（胴、ﾁｬﾝﾈﾙ ｶﾊﾞｰ）,SUS316L TB-S（伝熱管）, SUS316L（管板） 本体：Do912mm× L5996mm 伝熱管：Do34mm× L4000mm×293 本 内容物 高圧ガス製造能力 常用圧力 常用温度 管側：非高圧ガス（プロセスガス：H2、 HCl、SiCl4、トリクロロシラン等） 胴側：水 非高圧ガス設備 管側： 0.08MPa 管側： 40℃～ 70℃ 被害状況 工場における多結晶シリコンの製造経験は 40 年以上であった。事故が発生した水冷 熱交換器（当該熱交換器は新設後約 8 年経過。第 6 水素精製設備には、予備を含め 3 つの水冷熱交換器が設置されている（図 3 参照）。以下「熱交換器」という）は初めての 開放洗浄を行うため、水素精製設備から切り離され、熱交換器内部に堆積したクロロシ ランポリマー類を加水分解するため、ドライ窒素ブロー、加湿窒素ブローなどを実施し た。 平成 26 年 1 月 9 日、熱交換器の下部チャンネルカバーを開放洗浄した後、上部チャ ンネルカバーを開放したところ、爆発、火災が発生した。 この事故で、死者 5 名（協力会社 2 名）、重症１名、中等症 2 名、軽症 10 名（協力会 社 3 名）、合計 18 名が死傷し、熱交換器および周辺の設備が破損した。 事故概要 平成 25 年 11 月 26 日 熱交換器（図 4 参照）を使用停止し、熱交換器内の冷却水を抜き、プロセスガスを除 去するための窒素によるガス置換を実施 平成 25 年 11 月 27 日 熱交換器を製造ラインから切り離し、所定の仮置き場に置く。 平成 25 年 11 月 28 日、29 日および 12 月 2 日 熱交換器内部に残留するクロロシラン類、塩化水素、水素を排出するため、管側にド ライ窒素を流す。 平成 25 年 12 月 3 日から 27 日（休日を除く 20 日間） 9 時頃から 17 時頃まで、熱交換器内部に残留するクロロシランポリマー類の表面を加 水分解し、開放時および洗浄時の塩化水素、水素の発生を抑制するため、管側に加 湿窒素（0.8vol%程度の水分が含まれた窒素）を流す。 平成 26 年１月 6 日から 8 日 加水分解反応で生じた熱交器内部の塩化水素および水素を排出するため、管側にド ライ窒素を流す。 平成 26 年 1 月 9 日 7：30 頃 熱交換器の管側にドライ窒素を充てんしバルブを閉止 9：00 頃 熱交換器を洗い場へ移動し、固着ボルトによる作業遅延の未然防止のため、 上部および下部チャンネルカバーフランジのボルトを交換 9：30 頃 上部および下部チャンネルカバーの両方向からドライ窒素ブローを実施 11：00 頃 ドライ窒素ブローを実施しながら、下部チャンネルカバーのガス出口 L 字管を 取り外しビニール製シートで本体側 L 字管開放部を覆った（図 5①参照）。 54 11：30 頃～12：40 頃 ドライ窒素ブローを実施しながら、クレーン車で吊った状態で下部チャンネル カバーの開放を行い（図 5②参照）、常圧水および高圧水で洗浄 13：40 頃 本体側は開放部をビニール製シートで覆いドライ窒素ブローを実施しながら、 上部チャンネルカバーのガス入口バルブを取り外した（図 6③参照）。 14：00 頃 クレーン車で吊った状態で上部チャンネルカバーの開放を開始 （図 6④参照） 14：05 頃 ドライ窒素ブローを実施しながら、上部チャンネルカバーを開放したところ、数 秒後に熱交換器内で爆発火災が発生し、上部チャンネルカバーの飛翔衝 突、爆発時の爆風、火球、火炎および熱風などにより 18 名が死傷し、熱交換 器および周辺施設が破損した。 14：07 119 番通報、爆発および負傷者の連絡 14：08 119 番通報、救急車の要請 14：10 119 番通報、負傷者確認および火災が収まった旨の連絡 14：19 近隣自治会への連絡 14：21 頃 火災鎮火 事故原因 （直接原因） ① クロロシランポリマー類の低温での加水分解により、爆発威力が大きく爆発感度が 高い物質が生成された。 ② クロロシランポリマー類の加水分解生成物が、乾燥状態で爆発威力および爆発感 度が増し、熱交換器チャンネルカバー開放時に何らかの衝撃が発火源となり爆発に 至った。 ③ こうしたクロロシランポリマー類の加水分解生成物の発火、爆発危険性や、その生 成過程およびクロロシランポリマー類の適正な加湿処理条件について、十分、かつ、 正確な公知の化学的情報がなかったこともあり、適切な安全対策について十分検討 することができなかった。 （人的被害の原因） ④ 複数の作業者が混在していたことに加え、作業の見学、実習を目的とした非作業者 が当該熱交換器の周囲に多数存在していたことが被害規模を拡大させた。 再発防止対策 熱交換器の整備作業における発災に対する再発防止対策の検討 ① クロロシランポリマー類の量を計算し、加水分解処理時間や発生ガス量を算定。不 活性ガス封入による安全な状態で整備場へ搬送し据え置き、必要な配管等の接続 を行う。 ② 熱交換器内を満水状態にしながら加水分解を進める。満水後の加水分解時の水温 は約 40℃に保ち、適切なデータを計測、監視し、pH と水素濃度から加水分解の終了 点を判断する。 ③ チャンネルカバーの開放は遠隔操作により行う。 ④ 熱交換器内のクロロシランポリマー類の加水分解生成物を高圧水で洗い出し、湿潤 状態のまま排水ピットに排出する。 安全管理の強化 ① FTA 解析で洗い出したすべてのハザード要因について、具体的な実施項目、実施 時期および進捗状況を記載したチェックリストを作成し、適切な対策が講じられてい ることを確認する。 ② 物質に関する新たな知見が得られた場合や設備に変更があった場合にはリスクア セスメントを実施し、作業の安全性が確保できるよう反映する。また、これらのリスク アセスメントは協力会社とも連携して行う。 55 ③ 過去の災害やヒヤリハット等の事例を解析し、原因物資であるクロロシランポリマー 類を取り扱う工程を抽出する。今回調査により得られた新たな知見を基にリスクアセ スメントを再度実施し、そのリスク低減策を今後とも継続的に実施していく。 安全衛生マニュアル体系、作業標準類の改善 作業者の安全を確保するための措置として、危険作業時等における立ち入り禁止措 置や作業者の立ち位置の設定等を安全管理者の職務として明確化する。 教訓 ① 化学物質は、性状、反応性などに関する公知の化学的情報がない場合が多い。し かし、種々の化学反応が引き起こす事象については、自事業所あるいは他事業所 の製造プロセスなどにおいて実際に経験している場合が多いので、これらの経験を ハザードの特定に活用することが必要である。 ② 原材料、最終生成物も含め、中間生成物、副生成物などの取り扱っている化学物 質についてリスクアセスメントを行い、運転管理、保安管理、設備管理でリスクを軽 減することが重要である。 ③ 危険作業時における作業者の安全確保のため、作業者の人数、配置についても安 全配慮が必要である。 備考 事業所の事故調査委員会 発災事業所において、有識者による 7 回の事故調査委員会が開催され、事故調査報告 書がとりまとめられた。その後も、事故対策のフォローアップとして、平成 26 年 12 月 25 日に第 1 回のフォローアップが行われ、今後も実施される予定である。 参考文献 三菱マテリアル株式会社四日市工場 高純度多結晶シリコン製造施設 爆発火災事故 調査報告書、2014 年 6 月 12 日、三菱マテリアル株式会社四日市工場 事故調査委員 会 関係図面（特記以外は事業所提供） 図 1 高純度多結晶シリコン製造工程概略図 56 ※ ※発災した熱交換器 図 2 水素精製工程凝縮系を主体とした水素精製工程概略図 【一部加筆】 発災した熱交換器（BE-HE-611）は、稼働時に使用していた 2 系統の内の 1 系統であり、洗浄整備の準備 として、予備器の系に切り替え、プロセスガスの排出処理を行った後、製造ラインから完全に取り外した。 図 3 水冷熱交換器の系統（稼働時） 【一部加筆】 57 図 4 水冷熱交換器の構造の概略図および仕様 図 5 水冷熱交換器開放時の概略図 （下部チャンネルカバー開放時） 58 図 6 水冷熱交換器開放時の概略図 （上部チャンネルカバー開放時） 図 7 発災後の水冷熱交換器の状況 59 図 8 発災現場における被害の状況 60 高圧ガス事故概要報告 整理番号 事故名称 2013-163 2.9 ポリブテン製造装置の冷却器の安全弁作動によるアンモニア漏えい 事故発生日時 事故発生場所 2013-6-9 20 時 15 分 神奈川県川崎市 施設名称 ポリブテン製造装置 内容物 アンモニア 機器名 事故発生現象 漏えい③ 主な材料 ポリブテン反応器冷 却用アンモニアフラッ シュドラムの安全弁 ― 高圧ガス製造能力 3 75,169m /日(Nor.) 原因 主）誤操作、誤判断 副）操作基準等の不備 概略の寸法 安全弁（1B×2B） 常用圧力 0.7MPa 常用温度 -10℃ 被害状況 ポリブテン製造装置の計画停止作業のため、反応器内の触媒を失活（反応能力をなくす）す る作業を開始、手順書に従い反応温度を調整していたが、冷却器側の冷媒(アンモニア)温度と 圧力が上昇し、冷媒側の安全弁が作動した。 安全弁が作動したことにより、水シールドラムで除害されなかったアンモニアガスがベントスタ ックから大気放出された。 ガスの漏えい量は推定 48.6ｋｇ（水シールドラムでの除害は 27ｋｇ）（図－１）、人的被害なし、 近隣各社への影響なし。 事故概要 ポリブテン製造装置の計画停止作業のため、反応器内の触媒を失活する作業を実施。 反応器の温度制御は冷却設備（冷媒：アンモニア）で行っている。 事故の経緯等は以下の通り。 6月9日 ①16:30 ②16:45 ③19:53 ④20:08 ⑤20:10 ⑥20:13 ⑦20:15 ⑧20:22 ⑨20:30 ⑩20:40 ⑪20:45 ⑫20:56 ⑬21:55 イソブチレン濃度が高い原料から低い原料に切り替えた。 触媒をカット。班長の指示により計器室担当者が触媒失活作業を開始した。 反応器の温度を 30℃程度に保つため、アンモニア冷媒による除熱を実施したが 反応器の温度上昇に対する除熱量の調整が不足した。 計器室にて冷却用アンモニアフラッシュドラムの圧力上昇を確認した。 現場担当者が計器室の外でアンモニア臭がすることを確認した。 計器室担当者は、現場担当者に安全弁作動の有無の確認を依頼した。現場担 当者は、安全弁の元弁が温かくなっていることに気づき、確認作業を継続した。 正門警備室よりアンモニア臭がするとの連絡を受け、計器室担当者は安全弁の 作動を覚知した アシスタントマネージャーは、班長から安全弁の作動によりアンモニアガスがベ ントスタックより大気放出されたことの連絡を受けた。 班長は所内緊急連絡の通報を実施した。 当直者は非常事態対策本部を設置した。 消防へ通報した。 公設消防隊および警察到着、当直者は現場本部を設置し、消防技術説明者とと もに状況を説明した。 公設消防隊および現場係員によるガス検知の結果、異常が無いことを確認し た。 事故原因 61 ①手順書には、触媒失活作業に係る制御量（温度上昇率）が明確化されていなかった。 ②反応器内の触媒を失活（反応能力をなくす）する作業を開始、手順書に従い、定常運転時の 温度（５℃前後）から目標温度（30℃前後）までの調整を冷媒循環量で制御していたが、反応 器の温度上昇（安全弁作動時の温度：55℃）が大きくなり、反応器温度の上昇に対する除熱 量の調整が不足したことにより、時間当たりの反応熱が除熱量を一時的に超過した。 ③このため、冷却用アンモニアフラッシュドラムの圧力が上昇して安全弁が作動したと想定され る。安全弁作動により発生したアンモニアガスは、除害を目的とした水シールドラムを経由し たが、全ては水に吸収されず（除害されず）に一部のアンモニアガスがベントスタックから大 気に放出された。 なお、触媒失活作業の頻度は年に 3 回程度、計器室担当者の経験は 7 年間で 5 回であっ た。 再発防止対策 ①触媒失活作業における制御量（温度上昇率）を明確にし、作業手順書に反映した。また、作 業手順書に当該作業が何故必要かを当該事故の発生も併せて記載した。 ②反応器の温度制御をできなくなった場合に、必要時に反応器に触媒失活剤を導入する設備 を設置した。 ③事故原因等を全事業所へ水平展開した。 教訓 ①経験則で実施している作業手順を再度見直し、定量化されていない作業等を明確化し作業 手順書に反映させることが重要である。 ②作業手順書には、know-why（作業の目的、理由等）も明記して作業の理解を深める。 備考 事業所の事故調査委員会 関係図面 安全弁の作動時間から、75.6kg アンモニア ガスが吹き出し、水シールドラムで 27ｋｇ吸 収（除害）され、ベントスタックから大気へ 48.6ｋｇ放出されたと推定。シミュレーション は当日の天候条件により実施。 図－１ シミュレーションによるアンモニアガス拡散範囲 【高圧ガス保安協会作成】 62 高圧ガス事故概要報告 整理番号 事故名称 2013-152 2.10 接触改質装置加熱炉からの LP ガス漏えい、爆発 事故発生日時 事故発生場所 事故発生現象 2013-7-19 11 時 38 分頃 沖縄県西原町 漏えい②→ 爆発 施設名称 接触改質装置 原因 主）誤操作、誤判断 副）シール管理不良 機器名 主な材料 概略の寸法等 F-300 加熱炉 - - 内容物 高圧ガス製造能力 常用圧力 常用温度 液化石油ガス 4,119,480m3/日 3.60MPa 519℃ 被害状況 保安検査のため停止していた装置の運転再開に向けて、加熱炉の炉内乾燥を実施しよう と、パイロットバーナーへの点火作業中に炉内爆発が発生した。（人的被害なし） 事故概要 10：30 F-300 加熱炉（図１参照）内にある F-301、F-302、F-303 の換気作業開始 11：30 運転員 3 名で加熱炉内のパイロットバーナーの点火作業開始 F-303 の#1、#2 のパイロットバーナー点火 F-302 の#1、#2、#3 のパイロットバーナー点火 11：38 F-301 の#1 のパイロットバーナー点火中に爆発 11：46 社内緊急通報 11：48 防災本部設置 11：49 東部消防予防課へ通報 12：03 F-300 加熱炉周辺の可燃性ガス濃度を測定し、ガスがないことを確認 12：13 人的被害なしを確認 12：52 F-300 加熱炉の燃料ガスラインの可燃性ガスを窒素にて置換 16：20 F-301 の燃料ガスラインおよびパイロットガスラインの弁の漏れ試験を実施 18：05 炉壁倒壊防止のための応急対策完了 事故原因 ① 作業手順書では、パイロットバーナー点火前に燃料ガスラインおよびパイロットガスライン のそれぞれの第 1 弁と第 2 弁を閉止することでダブルブロックすることとなっていた。しか し、運転員は、燃料ガスラインについては、第 1 弁と制御弁 PCV-301 を閉止することでダ ブルブロックの状態であると考えたため、第 2 弁は閉止していなかった。さらに、実際は燃 料ガス張り込みのために PCV-301 は開となっていた。一方、パイロットガスラインについて は第 2 弁のみの閉止となっていた（図 2 参照）。 ② 点火前に炉内のガス濃度検査を実施しなかった。操作手順書では点火前に炉内のガス 濃度を測定する手順となっていた。しかし、運転員は点火前の約 1 時間の換気により炉内 パージは十分と判断し、炉内のガス濃度を測定せずに点火作業を実施した。 ③ 何らかの原因により、F-301 のそれぞれ閉となっていた#3 の燃料ガス第 1 弁と#2 のパイ ロットガス第 2 弁よりガスラインの下流側へ液化石油ガスが漏えいし（図 2 参照）、その漏え いした液化石油ガスが F-301 に滞留し爆発混合気を形成し、パイロット点火作業のトーチ （火種）が着火源となり爆発した。 ④ 事故後に漏えいした弁を分解した結果、内部から鉄錆などのゴミが見つかった。鉄錆など を除去し、組み立てなおした上記の 2 つの弁についてシートリークテストを実施したところ、 漏えいは確認されなかった。 ⑤ このことから、弁座のくぼみにゴミが溜まり、弁の十分な閉止を妨げたため（図 3 参照）、上 記の 2 つの弁の弁座から、それぞれのガスラインの下流側に液化石油ガスが漏えいした ことが推定される。 再発防止対策 ① 作業手順書を順守させるため、パイロットバーナー点火作業について、作業完了の確認 63 および記録できるチェックシートを作成した。また、作業手順書にダブルブロックの説明とし て、「パイロットバーナー点火が完了するまで燃料ガスラインに燃料ガスを導入してはなら ない。」を追記した。さらに、パイロットバーナー点火作業の直前のガス濃度の測定につい て、ガス濃度の測定位置を作業手順書に追記した。 ② 作業手順書の改定に伴い、作業安全性分析シートの見直しを行い、パイロットバーナー点 火作業の各ステップにおける潜在的な危険要因および必要な対策等を再確認した。さら に、作業手順書の改定内容を運転員へ周知し再教育を実施した。 ③ 弁の定期整備時にシートリークテストを実施し、不具合があれば整備を行い、必要に応じ て取り換えを実施する。 教訓 ① 危険作業については作業手順書がきちんと守られるように、チェックリストを作成するなど の工夫が必要である。 ② 加熱炉の燃料ガスラインおよびパイロットバーナーラインのバルブについても、必要に応 じて自主的に検査することが必要である。 備考 平成 25 年の 6 月から 7 月にかけて当該事業所において 3 件の事故（うち高圧ガス事故 2 件）が発生したことを受けて、保安管理に対する基本的認識と考え方、保安管理体制強化 の具体的取り組みを経営トップが示し、さらに第三者機関による安全性評価を受けるなど の安全管理体制の強化に努めている。 事業所の事故調査委員会 参考文献 関係図面（特記以外は事業所提供） #4 #4 #3 #6 F-303 南 #1 #3 #2 #3 F-301 パイロット点火済み #2 北 #4 F-302 西 東 #5 #1 パイロット点火 #2 #1 図 1 F-300 加熱炉内部図（上方から） 64 作業中に事故発生 ﾊﾞ‐ﾅ‐ ﾊﾞ‐ﾅ‐ ﾊﾞ‐ﾅ‐ ﾊﾞ‐ﾅ‐ 漏洩した ﾊﾟｲﾛｯﾄｶﾞｽﾗｲﾝ 第2弁 漏洩した 燃料ｶﾞｽﾗｲﾝ 第１弁 開となっていた 制御弁 図 2 事故発生時の F301 のバルブ状態図 【一部加筆】 ゴミが溜まっ ていたと考え られる弁座の くぼみ 図３ 弁の閉止が妨げられた原因 【一部加筆】 65 炉壁の剥離、開口 加熱炉西側 炉壁の開口 加熱炉東側 図４ 被害状況 【一部加筆】 66 高圧ガス事故概要報告 整理番号 事故名称 2013-282 2.11 接触改質装置のサンプリング配管からのナフサ漏えい、火災 事故発生日時 事故発生場所 事故発生現象 2013-10-9 3 時 55 分頃 沖縄県西原町 漏えい①→火災 施設名称 接触改質装置 原因 設計不良 機器名 主な材料 概略の寸法等 サンプリング配管 1-1/4Cr 鋼 Do27.2 ㎜、t5.5mm 内容物 高圧ガス製造能力 常用圧力 常用温度 ナフサ、水素 4,119,480m3/日 3.60MPa 519℃ 被害状況 運転員が現場点検時に、加熱炉から反応塔（R-302）に至る主配管とサンプリング配 管の接続部付近において、保温材の切れ目に火炎（長さ 3～5cm、青白い炎）を発見し た。（人的被害なし） 事故概要 平成 25 年 10 月 8 日 22：30 接触改質装置の加熱炉周囲、バーナー元、炉内点検を実施し、異常なしを確認 平成 25 年 10 月 9 日 3：45 加熱炉の過剰空気調整を実施 3：55 加熱炉周囲の点検時に、加熱炉と反応塔間のサンプリング配管の保温材付近 から火炎を発見し、無線で制御室へ連絡 3：58 粉末消火器 20 型 1 本で消火、直課長が自衛消防班に連絡 4：05 消防車を反応塔南側に設置 4：08 スチームホースで火炎発生箇所を含む配管周囲へスチーム噴射 4：12 接触改質装置および常圧蒸留装置の通油量低減 4：30 接触改質装置の緊急シャットダウン開始 4：37 社内緊急通報 5：14 ホットラインで消防へ通報、他の関係官庁への通報 5：30 自衛防災本部の立ち上げ 事故原因 ① 事故後に保温材を取外し、目視検査を行った結果、隅肉溶接部の配管側に約 30mm のき裂および溶接欠陥（形状不良、オーバーラップ、ブローホール）を確認した （図 3、4 参照）。なお、目視検査と放射線透過試験の結果から、配管の内面および 外面には腐食による減肉はなかった。 ② 加熱炉から反応塔に至る主配管は、約 500℃で運転されており、装置の運転と停止 の温度変化により伸縮が発生する。さらに、サンプリング配管は地上部でサンプルク ーラに固定されているため、主配管との接続部には応力集中が発生した（図 3 参 照）。 ③ 接続部の溶接欠陥を起点として、装置の運転と停止に伴う温度変化により応力が 繰返し発生し、き裂発生に至ったものと推定される。 ④ き裂から漏えいした高温ナフサが自然発火した。 再発防止対策 ① 接触改質装置の高温、高圧の配管系において、過去に溶接部の割れ検査（磁粉探 傷試験または浸透探傷試験）を実施していない小口径配管溶接部 13 箇所に対し、 目視検査、浸透探傷試験および放射線透過試験を実施し、溶接欠陥の有無につい て確認した。溶接欠陥が検出された溶接部には補修を実施した（図 4 参照）。 ② 主配管の熱伸縮に伴うサンプリング配管との接合部（溶接部）への応力を軽減する ため、サンプリング配管とサンプルクーラ間の配管を取り外した（図 5 参照）。 教訓 67 ① 小口径配管についても、新規設計、改造の際には、拘束条件、運転（停止を含む） における温度差、振動などを想定し、設計段階での疲労への考慮が必要である。 ② 既存の小口径配管については、事業所における検査対象とされていない場合が多 い。小口径配管についても温度、振動などに起因する疲労の発生の可能性を考慮 し、そのリスクの程度に応じた定期的な検査が重要である。 備考 事業所の事故調査委員会 参考文献 関係図面（特記以外は事業所提供） 燃料ガス LPG 回収装置 プロパン ナフサ脱硫 装置 ブタン 軽質ナフサ 常圧蒸留装置 灯油脱硫装置 重質ナフサ 原油 接触改質 装置 R-301 火炎発生箇所 R-302 常圧蒸留装置 加熱炉 R-303 ガソリン基材 接触改質装置 加熱炉 水添異性化装置 ガソリン基材 灯油 軽油 C 重油 図 1 製造工程概略図 【一部加筆】 68 加熱炉 火炎発生箇所 反応塔 反応塔 溶接で固定 図 2 発災場所 【一部加筆】 サンプル配管 接続部 固定 図 3 火炎発生箇所 69 オーバーラップ ブローホール 割れ 補修前 補修箇所 補修後 図 4 発災箇所 【一部加筆】 70 配管が取り付けて あった場所 取り外した配管 図 5 配管の取り外し 【（写真）高圧ガス保安協会撮影、（図）一部加筆】 71 高圧ガス事故概要報告 整理番号 事故名称 2013-175 2.12 空気液化分離装置からの液化ガス漏えい、破損 事故発生日時 事故発生場所 事故発生現象 2013-7-1 15 時 00 分頃 岡山県倉敷市 漏えい①→破損 施設名称 No.8 空気液化分離設備 機器名 300A 液体空気配管、 100A 液体酸素配管 主な材料 原因 設計不良 内容物 高圧ガス製造能力 概略の寸法等 300A 配管（Do308 ㎜、 t4mm）、100A 配管 （Do105 ㎜、t2.5mm） 常用圧力 常用温度 空気、酸素、窒素 720,000Nm3/日（酸素） 0.06MPa A5083TD-O -196℃ 被害状況 酸素工場 No.8 空気液化分離設備のスタートアップ中、保冷槽南面上部の外壁鉄 板（9.2m×6.6m）が破損し、開口した部分から断熱材（パーライト）が周囲に飛散した。 パーライトをかぶった作業者 3 名が目に違和感を感じ、病院に搬送された。 事故概要 平成 25 年 6 月 25 日～6 月 27 日 停止していた No.8 空気液化分離設備の乾燥加熱を実施 平成 25 年 6 月 29 日 スタートアップ開始 平成 25 年 7 月 1 日 15：00 No.8 空気液化分離設備の保冷槽南面上部から断熱材の飛散（最大 150ｍ先ま で飛散）を、当該事業所内の A 社と B 社の作業者が発見、断熱材をかぶった A 社の作業者 2 名と B 社の作業者 1 名が軽傷（目に違和感） 15：10 酸素工場の担当者が保冷槽の破損を確認 15：15 A 社より救急車要請 15：20 B 社より救急車要請 15：33 公設 119 番通報（第１報） 15：45 自衛消防隊現着 15：55 公設消防隊現着 16：10 警察現着 16：19 自社共同防災隊現着 16：22 公設 119 番通報（第２報） 16：30 消防局現着 16：35 放水車 2 台現着 事故原因 ① 下部塔から上部塔へ液体空気を供給する配管（300A）と、液体酸素配管（100A）の 溶接線においてき裂が発生した（図 4 および図 5 参照）。100A の配管は、建設時に 起動時間を短縮する目的で設置されたが、試運転において効果がないことが確認さ れたため、実際の運転では使用されていなかった。 ② 100A の配管は使用されていなかったことからガスが溜まった状態であった。このた め、起動時に 300A の液体空気が流れる配管とガスの溜まった 100A の配管の冷却 速度の違いから温度差が生じ、２つの配管の収縮量の違いから溶接線に降伏点を 超える大きな応力が発生した（図 6 参照）。 ③ 当該設備は建設以降、１00 回以上の起動回数となっており、溶接線に降伏点を超 える応力が繰返し発生したため疲労破壊に至った。 ④ き裂から漏えいした液化空気が断熱材（パーライト）と接触して急激に気化膨張し、 その結果、保冷槽内の圧力が上昇したため、外壁鉄板の一部が脱落した。また、こ の設備の変形に伴い、配管３カ所で割れが発生し、酸素および窒素が漏洩した。 72 再発防止対策 ① 直接原因となった 100A の液体酸素配管を撤去する。 ② 保冷槽内の圧力上昇時に圧力を逃がすための安全装置を追加する。 ③ 常時、保冷槽内の圧力を監視、記録し、警報発信を可能にする。 教訓 ① 使用しないあるいは使用頻度の低い配管、行き止まり配管などは、プロセスにおい て重要度が低いため設備管理の対象から漏れてしまうことが少なくない。このため、 プロセスにおいて必要のない配管は撤去することが望ましい。なお、撤去できない場 合には、リスクアセスメントを行い設備管理で対応することが重要である。 ② 空気液化分離装置の保冷槽は内部で漏えいが生じた場合、安全装置が作動しなけ れば容易に外壁が破裂破損に至るため、漏えいの未然防止が重要である。 備考 事故調査解析委員会 参考文献 関係図面 破損発生場所 空気液化 分離設備 6基 酸素圧縮機 高炉、転炉等 窒素圧縮機 原料空気圧 縮機 転炉 圧延加熱炉等 液化 設備 液化 アルゴン タンク 液化酸素 タンク 液化窒素 タンク 図 1 製造工程概略図 73 転炉等 保冷槽膨出 柱変形 破損した鉄板 図 2 保冷槽損傷状況 ※漏えい部①は疲労による損傷、漏洩えい部②～④は保冷槽破損に伴う損傷 図 3 保冷槽内の配管漏えい部位（4 カ所） 74 100 300 液体空気配管 図 4 漏えい部①外観 Ａ3 Ａ1 Ａ2 亀裂部全体 Ａ1部拡大 古い破面 外側 新しい破面 漏洩部①の破面 図 5 漏えい部①の破面 75 ２０℃での 配管の位置 亀裂部 A視 固定部 －１８９℃での 配管の位置 割れ部①変位計算結果 図 6 運転中と停止中における配管の変位計算結果 76 高圧ガス事故概要報告 整理番号 事故名称 2013-017 2.13 自主検査中における弁からのアンモニア漏えい 事故発生日時 事故発生場所 事故発生事象 原因 2013-1-16 17 時 20 分頃 福岡県北九州市 漏えい② シール管理不良 施設名称 機器名 主な材料 概略の寸法 液安設備 液化アンモニア貯槽 パッキン V#VFT-22 150A 内容物 高圧ガス製造能力 常用圧力 常用温度 アンモニア 6,615,194m3/日(Nor.) 1.77MPa 10～25℃ 被害状況 共通ラック上の液化アンモニア配管の定期的な腐食検査中に、検査会社から検査場所周 辺でアンモニア臭気がある旨の連絡が入り、現地を確認すると共に、所管課に連絡した。所管 課員が、ガス検知器により漏えい箇所の特定を行った所、液化アンモニアラインの弁グランド 部より微量漏えいしていた。（図－１、２参照）その場所は、高所で点検しにくい所であり、運転 上も殆ど使用することのない弁であった。 人的被害：なし、物的被害：なし 事故概要 ①1 月 16 日 17 時 20 分頃、配管検査実施中の検査会社から、検査現場周辺でアンモニア臭 がするという連絡があった。 ②17 時 40 分頃、設備部が現地を確認し、所管課に報告した。 ③17 時 43 分、所管課からＲＣ推進部に連絡した。 ④18 時 00 分頃、弁グランド部を矢板（仮治具）で押さえ込み、漏えいが停止した。 ⑤漏えい停止後、１回／日のガス検知器の測定により監視強化を実施すると共に、周辺を立 入禁止措置を実施した。弁は高所にあるため、ビニル袋とチューブにより地上部でガス検知 を可能な処置を実施した。 ⑥１月１７日から、治具を製作しグランド部に取り付けた。（図－４参照） ⑦連絡配管の弁で現在使用することがないので、5 月定修時に仕切り板を両面に挿入した。 事故原因 原因は、弁グランドパッキンの硬化と推定した。パッキンの硬化により隙間から漏えいが 発生した。この弁は殆ど使用することがないので、設置後４３年間交換履歴はなし。（図－３ 参照） 再発防止対策 ①点検困難な箇所バルブ２６台の調査を実施し、弁の状態、漏れの有無、締め代等を確 認した。他課へも水平展開し、合わせて５１台の弁の点検を実施した。 ②点検困難なバルブの点検管理基準を各課にて作成、年一回点検することとした。 教訓 ①使用頻度の低い、かつパイプラック上などの点検しにくい配管、弁は、日常点検から抜 けやすいため定期的な検査計画に入れることが大切である。 ②不要な配管、弁等は、点検に抜けがでやすいため撤去しておくというルールの徹底が大 切である。 備考 通報については、すぐに５％ＬＥＬ(Lower Explosive Limit：爆発下限界濃度の５％)になっ たため、翌日午前中に実施した。 事業所の事故調査委員会 77 関係図面（特記以外は事業所提供） 図－１ 不具合発生場所 図－２ プロセスフロー 78 図－３ 漏えい箇所 図－４ グランド押え強化治具 79 高圧ガス事故概要報告 整理番号 事故名称 2013-192 2.14 リターンガス回収用フレキシブルチューブからの炭酸ガス漏えい 事故発生日時 事故発生場所 事故発生事象 原因 2013-7-17 15 時 15 分頃 福岡県北九州市 漏えい① 設計不良 施設名称 機器名 主な材料 炭酸プラント Ｎｏ．３液炭ローリー充填 場 フレキシブルチュ 40A、3000L ーブ SUS304 概略の寸法 内容物 高圧ガス製造能力 常用圧力 常用温度 炭酸ガス 3,045,835m3/日(Nor.) 2.16MPa -35℃ 被害状況 液化炭酸ガスをローリーに充填している時に、ローリーからのリターンガスを回収するフレキ シブルチューブから微量の炭酸ガス漏えい（手を近づけてわかる程度）を発見した。 人的被害：なし、物的被害：フレキシブルチューブ損傷、炭酸ガス微量漏えい。（図－１～３参 照） 事故概要 ①7 月 17 日 14 時 50 分頃、Ｎｏ．３充填口にローリーが到着し、充填作業準備開始連絡が計 器室に入る。その後、手順に従って運転手が手順書通りの操作を実施し、液化炭酸ガスの 充填を開始した。 ②15 時 15 分頃、ローリー運転手から、ガスが漏れているような音がするとの連絡が計器室に 入る。 ③運転員が現地に行き、微少漏れ（手を１ｃｍ程度に近づけないと判断できない程度：横、西 面）箇所を確認し、主任に連絡した。主任も確認したが、その間にローリーへの充填は完了 した。 ④15 時 50 分頃、運転統括より課長代理に電話連絡があり、課長と共に現地に向かった。 ⑤15 時 58 分頃、現地を確認後、課長がＲＣ推進部及び石化炭素生産センター長へ連絡した。 ⑥16 時 45 分頃、ＲＣ推進部より福岡県工業保安課に通報した。 ⑦当該液化炭酸ガス出荷設備を一時停止した。 ⑧8 月 29 日、代替フレキシブルチューブに取り替えた。 事故原因 製作不良なのか、取扱不良なのかは特定できなかったが、分析結果から原因は、内面から の疲労破壊であった。起点は不明である。（図－４参照） 再発防止対策 ①フレキシブルチューブ保管時に無理な荷重がかからないように、先端の保管位置を低い 位置に変更し、曲がりのきつくなる箇所はスプリングで補強した。尚、フレキシブルチュー ブの置き場については、ステンレス製板やビニルマット等で傷がつかないように配慮して いる。（図－５参照） ②ローリー接続位置を明確に表示し、フレキシブルチューブに無理がかからないようにし た。（図－６参照） ③フレキシブルチューブの取替周期を法定周期３年から１．５年に変更した。なお、今後の 使用状況を踏まえ、適正寿命を判断することとした。（図－７参照） ④同種のフレキシブルチューブも問題のないことを確認した。また、液体アンモニア用フレキ シブルチューブも全て問題のないことを確認した。 教訓 ①当該フレキの製作仕様では考えられない短期間（約 1.6 年）で疲労破壊（メーカにも端部 では２件あるが中間部では事例なし）が発生し、漏えいした例となり、明確な原因がわか らないにもかかわらず、リスクを特定し対策を講じた事例であった。尚、今回のような場合 は、運転手が充填作業中も五感を働かせて未然に事故を防いだ例であり、良い面での教 訓でもある。 80 ②フレキシブルチューブの取扱いについては、曲げ半径について細心の注意が必要であ る。ベテランの運転手であっても繰り返し教育を実施し、誰が見てもわかるように現場表示 等も的確になされていることが重要である。 備考 事故調査解析委員会 関係図面 図－１ プロセスフロー 図－２ 漏えい箇所（１） 81 図－３ 漏えい箇所（２） 図－４（１） 原因（損傷箇所、状況） 82 東面の位置で、内側から外に向けて割れが発生している 長さは８．２ｍｍ 図－４（２） 原因（損傷箇所、状況） 図－４（３） 原因（破面観察） 83 図－４（４） 原因（別角度からの破面観察） 84 図－５ 恒久対策（１） 図－６ 恒久対策（２） 85 図－７ 恒久対策（３） 86 高圧ガス事故概要報告 整理番号 事故名称 2013-228 2.15 液面計の高圧側バルブグランド部からのアンモニア漏えい 事故発生日時 事故発生場所 事故発生事象 原因 2013-9-4 2 時 50 分 福岡県北九州市 漏えい② シール管理不良 施設名称 機器名 主な材料 希硝酸４系プラン ト 液安ミスト分離器 硝子ゲージ式の Ｄｉ 18.2mm 液面計の弁 テフロン製グラン ドパッキン 概略の寸法 内容物 高圧ガス製造能力 常用圧力 常用温度 アンモニア 178,000m3/日(Nor.) 1.50MPa 32℃ 被害状況 タンクバランスにより、希硝酸４系プラントを計画停止中に、ガス漏えい検知器が発報したた め、運転員が現地を確認したところ、液安ミスト分離器（Ｓ－４５３）の液面計高圧側バルブグラ ンド部よりアンモニアの漏えいを確認した。 人的被害：なし、物的被害：グランドパッキン損傷、アンモニア少量漏えい。（図－１、２参照） 事故概要 ①９／２（月）17 時 00 分～ 生産調整のため、硝酸プラント稀硝酸４系停止作業を開始した。 ②20 時 00 分 アンモニア系停止完了 ③21 時 35 分 停止操作完了（０．８ＭＰａＧで保圧） ④９／４（水）2 時 50 分 ガス検知器発報（２５ｐｐｍ） ⑤2 時 51 分 現地にて液安ミスト分離器（Ｓ－４５３）の液面計高圧側のバルブグランド部より アンモニア漏えいを確認した。（アンモニア圧力は０．８ＭＰａＧ、液安液面は１８％） ⑥2 時 55 分 液面計高圧側のバルブグランド部袋ナットを増し締めし、（袋ナット約１／４周程 度）漏えい停止を確認した。 事故原因 分解点検結果、液面計バルブグランド部の初期応力緩和によるグランドパッキンの緩み であった。（図－３、４参照） 通常、ガスケットは単数であり、初期応力緩和は小さいが、本グランドのような数段重ねる グランドパッキンは、最上段から締め付け力が大きいため、増し締め後も２段、３段と応力緩 和が進むため、数回の増し締めが必要である。平成２５年定修で更新後３ヶ月以内のことで あった。（図－５参照） 再発防止対策 【応急対策】 ①漏えいした液面計、同時期に設置した液面計及び認定弁を含む硝酸（３系、４系）プラント の弁の増し締めを実施した。（表－１参照） ②硝酸（３系、４系）プラントの運転圧力での気密試験を実施し、漏えいが無いことを確認し た。 ③漏えいした液面計単体の常用圧力での気密試験を実施し、漏えいが無いことを確認し た。 【恒久対策】 ①新規設置後、運転状態でシール部の初期の緩みがないことを確認する。 ②増し締めの管理基準を制定し、新規バルブを設置した際は気密試験実施後に増し締めを 実施する。 ③手順書（チェックリスト・記録）に落とし込んだ。 87 ④他の高圧ガスプラントへの水平展開として、9 月 19 日に保安主任者を集め、事例教育を 実施した。その内容は、新規バルブを設置した場合は気密テスト実施時に増し締めを実 施することを手順書に入れ、確実に実施することとした。 教訓 ①バルブグランド漏れは常に直面する事故である。面圧が適正であるかどうか、常日頃か らの維持管理が大切である。複数ガスケットの場合は、応力緩和が発生する場合が多 いため注意が必要であり、機器、バルブの特徴を含めての教育もＯＪＴにてしっかり行っ ていくことが現場力の向上に繋がる。 ②設備を更新した設備管理部門から運転管理部門への丁寧な申し継ぎも大切である。 備考 事故調査解析委員会 関係図面 図－１ プロセスフロー 88 図－２ 漏えい箇所 図－３ 分解点検状況（１） 89 図－４ 分解点検状況（２） 分解点検の結果、設計、製作、組立上の不具合は確認されなかった。 原因は、テフロン製グランドの応力緩和により締付けが弱くなり漏えいに至ったと推定。 図－５ 原因推定 90 表－１ 同型の液面計の弁の増し締め状況 91 高圧ガス事故概要報告 整理番号 事故名称 2013-113 2.16 湿式酸化設備における熱交換器のチューブからの漏えい 事故発生日時 事故発生場所 事故発生現象 原因 2013-5-17 13 時 20 分頃 大分県大分市 漏えい③ 誤操作、誤判断 施設名称 コークス工場 空気製造施設 機器名 湿式酸化設備 2 系 C 熱交換器チューブ 主な材料 チューブ：チタン シェル：チタン（爆 着） 概略の寸法等 本体：Do826mm× L7256mm 伝熱管：Do25.4mm× L6000mm×120 本 内容物 高圧ガス製造能力 常用圧力 常用温度 圧縮空気 412,800m3/日(Nor.) 8.34MPa 270℃ 被害状況 湿式酸化設備の再稼働のため装置の加温操作（スチーム吹き込み）中に、熱交換器 のチューブから圧縮空気が漏えいした。（人的被害なし） 事故概要 平成 25 年 5 月 17 日 8：37 2 系湿式酸化設備スタートアップ作業を開始。 8：47 ドレン抜き作業のためスチーム（1.6MPa）を導入。 9：40 圧縮空気を導入して系内の昇圧を開始。 12：43 系内昇圧完了（7.2MPa）。 12：45 圧縮空気の導入量を増加。 13：20 2 系コンプレッサートリップのアラームが発生し、系内圧力の急低下を確認。 13：23 C 熱交換器安全弁より蒸気およびドレンが噴出しているのを確認。 スタートアップ作業を中止し、シャットダウンを開始。 17：00 シャットダウン完了。 平成 25 年 5 月 22 日 C 熱交換器チューブバンドルを引き抜き、設備損傷が判明（図 2 参照）。 事故原因 ① スタートアップ手順の設定経緯は、他社類似設備における事故、「熱交チューブ側、 反応塔内部等に、以前の運転による硫黄等の可燃分が残存しているところに、液が 存在しない状態で熱い空気を供給すると、可燃分が発熱した」をもとに設定されてい た。 ② 安全作業手順書と異なる手順にて作業を実施した。スタートアップ手順を変更した 結果、熱交換器全体がスチームにより加熱された状態で、圧縮空気が導入されたこ とにより、チューブ内に付着していた硫黄等の可燃分が発熱し、チューブを溶損した ものと推定される。手順書では、（１）各バルブの開閉確認およびライン確認、（２）系 内昇圧開始（圧縮空気導入開始）、（３）系内昇圧完了（7.2MPa）、（４）水装入開始 （昇圧ポンプ運転）、（５）系内増風開始、（６）ドレン抜き作業のためのスチーム （1.6MPa）導入となっていたが、手順を誤ったため、（１）各バルブの開閉確認および ライン確認、（２）ドレン抜き作業のためのスチーム導入、（３）系内昇圧開始、（４）系 内昇圧完了、（５）系内増風開始となってしまった（表参照）。 ③ 事故発生までのプロセスは、以下の通りと推定される（図 3 参照）。 1) チューブ内に水がない状態でシェル側にスチームを導入したため、チューブ内の 温度が上昇した。 2) チューブ内に付着していた硫黄等の可燃分の温度が上昇した。 3) 系内への圧縮空気導入量を増加させたことにより、可燃分が発熱した。 ④ 可燃分発熱によりチューブ内が高温となったため、チューブが溶損し、破損に至っ た。 92 再発防止対策 ① 安全作業手順書に、スタートアップ手順の設定経緯となった他社類似設備の事故と 当該事故の情報を記載した。また、写真等を用いて、スタートアップ、シャットダウン に関して分かりやすくした。 ② 携帯型の作業手順（チェックリスト）を導入し、現場でも作業手順が確認できるように した。 ③ スタートアップ、シャットダウンのための自動運転ソフトを導入し、手順を間違えない ようにした。（手順を間違えると、操作画面が点滅してオペレーターに知らせる） 教訓 ① 作業手順は順守しなければならない。 ② 作業員に作業手順書を遵守させるためには、作業手順の設定経緯および学識につ いても理解させる教育が必要である。 ③ 現場の判断で勝手に作業手順を変更させない規律づくりを、事業所内で徹底するこ とが大切である。 備考 事業所の事故調査委員会 参考文献 関係図面（特記以外は事業所提供資料） 表 事故発生時作業と通常作業における手順の違い 事故発生時の作業手順 （1）各バルブの開閉確認およびライン確認 （２）ドレン抜き作業のためのスチーム導入 （３）系内昇圧開始（圧縮空気導入開始） （４）系内昇圧完了 （５）系内増風開始 通常の作業手順 （１）各バルブの開閉確認およびライン確認 （２）系内昇圧開始（圧縮空気導入開始） （３）系内昇圧完了 （４）水装入開始（昇圧ポンプ運転） （５）系内増風開始 （６）ドレン抜き作業のためのスチーム導入 脱臭炉 ベーパー 圧縮空気 ｺﾝﾌﾟﾚｯｻｰ 気液二相 硫安設備 昇圧ﾎﾟﾝﾌﾟ 脱硫廃液 A熱交 C熱交 B熱交 反応塔 今回ﾄﾗﾌﾞﾙが発生した設備 図 1 湿式酸化設備 設備フロー 93 図 2 熱交換器チューブの溶損 94 ①ｼｪﾙ側にｽﾁｰﾑ導入 ｼｪﾙ ﾁｭｰﾌﾞ チタン 付着物 常温 ～200℃ 常温 ｽﾁｰﾑ ｼｪﾙ 常温 ～200℃ ｼｪ ﾙ側の温度上昇に 伴い、ﾁｭｰﾌﾞ側の温度 も 徐々に温度上昇 ｽﾁｰﾑ ②ﾁｭｰﾌﾞ側を圧縮空気にて昇圧 ｼｪﾙ チタン ﾁｭｰﾌﾞ ｼｪﾙ ﾁｭｰ ﾌﾞ側に圧縮空気を 導入 付着物 200℃ 常温 ～200℃ 200℃ ｽﾁｰﾑ 圧縮空気 ｽﾁｰﾑ ③ﾁｭｰﾌﾞ側に圧縮空気を増風 ｼｪﾙ ﾁｭｰﾌﾞ ｼｪﾙ チタン 200℃ ｽﾁｰﾑ ﾁｭｰ ﾌﾞ内の付着物が 発熱 付着物 200℃ 圧縮空気 200℃ ｽﾁｰﾑ ④事故発生 ｼｪﾙ ﾁｭｰﾌﾞ ｼｪﾙ 圧縮空気 チタン 付着物燃焼に伴い、 ﾁｭｰ ﾌﾞが溶損し、破損 200℃ ｽﾁｰﾑ 400～ 500℃ 200℃ ｽﾁｰﾑ ※手順書では、チューブ側に圧縮空気を昇圧→チューブ側に水挿入→ チューブ側に圧縮空気を増風→シェル側にスチーム導入、となっている。 図３ 付着物発熱による熱交換器チューブ溶損（イメージ） 95
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