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〜エネルギ回収装置のタービン暴走、爆発炎上〜

【日時】1994年2月25日

【事例発生場所】神奈川県川崎市東燃川崎工場

【事例概要】
東燃川崎工場で重質軽油精製の「流動接触分解装置」のタービンブレードが吹き飛び、高濃度COガス漏れ、爆発、炎上した。排ガス量の調整弁の開度計を分解点検で、設定値を誤って調整したため、調整弁が全開となり、タービンが異常高回転となってブレードが吹き飛び高濃度のCOガス配管や液体の配管を切断したためである。

【事象】
東燃川崎工場で重質軽油精製の「流動接触分解装置」からCOガス漏れ、爆発、炎上した。
【経過】
2月22、23日、定常運転中の流動接触分解装置で、動力回収装置(発電装置)の調節弁の作動に瞬間的に小さな動きが現れたので、調節弁の点検実施。
25日、調節弁の入出力信号の変化を監視するため、前日から現場に設置した高速レコーダーの記録から、開度計発信器の異常な動きが確認されたため、開度計不良が有力と判断し、開度計の分解点検を行うこととした。
14:30、開度計の点検補修作業を、運転を止めずに保安装置解除して実施した。
19:25、調節弁を自動に復帰したところ、タービン回転数が上昇。
調節弁の緊急停止回路は、タービンの過速度を検知したが、作動しなかった。タービンへの排ガス流入量増加し触媒再生塔圧力低下、発電量急増。この結果、買電系統の逆送リレー作動し解列、同時に発電機も自動的に解列。
19:25、手動操作で調節弁を閉止しようとしたところ、タービンの回転数が異常上昇し、異常音とともに、タービン付近で最初の火災発生。
さらに、加熱炉付近で、火災が延焼。加熱炉南側パイプラック付近では、火災により他の可燃物移送配管が損傷し、火災はさらに拡大。 一方、廃触媒循環ラインと再生触媒循環ラインの遠隔制御弁は閉止したが、反応塔と再生塔も燃焼。
26日0:07頃、精留塔と反応塔間の縁切り弁が、駆動用計器用空気の供給途絶により自動閉止されておらず、火災により操作箇所に近づけなかったが、ようやく手動停止。この後、火災が急速衰えた。
3:24、鎮火。
【原因】
1.開度計の設定値誤り・・・・・作業員の不注意
開度計の復旧時、開度設定値を、回転角が0〜180度の正規の位置でなく、回転角が同じ値を示す、180〜360度の対称の位置 に誤って調整してしまった。
調節弁を自動に復帰した際、設定値に対して排ガス量を増やすよう開方向信号が出され、弁が開方向に動いたが、開度表示値 は逆に減少。すると、排ガス量を設定値に収束させるために弁をさらに開放させる信号が出るという正のフィードバックがは たらき、調節弁が全開となる。この繰り返しで流量制御が不可能となり、タービンが異常回転し、最終的にはブレードが吹き 飛んでしまった。

2.開度計の非フールプルーフ・・・・・設計の検討不足
そもそも、開度計の設定値の位置が間違える可能性を排除するいわゆるフールプルーフ化 すべきである。人間は間違えるものとしての設計が必要である。

3.非独立2系統・・・・・システムの検討不足
調節弁の緊急停止回路は、タービンの過速度を検知したが、同じ開度計を共有しているため、閉ではなく開方向に正のフィード バックがはたらき、すでに全開の調節弁は動かなかった。同じ開度計を共有することは、開度計に不具合が発生したときは、緊 急時に動作しないことは明らかである。

4.自動停止の駆動源の選択間違い・・・・・設計の知識不足
精留塔と反応塔間の縁切り弁が、駆動用計器用空気の供給途絶により自動閉止されておらず、火災により操作箇所に近づけなかっ たが、ようやく手動停止。この後、火災が急速衰えた。自動停止装置の駆動源を外部の駆動源にしないのは、設計の常識である。
【対処】
神奈川県警、川崎警察署、川崎市消防局などは、26日午前9時から合同で現場検証、原因究明に乗り出す一方、 重過失の疑いで関係者から事情聴取を始めた。
【対策】
不明
【背景】
化学工場は、消防法、高圧ガス取締法、石油コンビナート等災害防止法、労働安全衛生法、電気事業法等に基づき、安全対策を最重要課題としているはずであるが、本事例のように、一旦事故が発生しその原因や経過を分析すると、多くの課題が浮かび上がってくる。
【知識化】
@ 人間は間違いを犯す。フールプルーフ化が不可欠である。
A 非常停止システム部と常用システム部は分離する。
【総括】
些細なヒューマンエラーが大事故で経済的な大損失となった典型的な事例である。今回は、周辺でこの事故に出会った人 たちは、幸いにもタービンブレードの飛んだ方向と直角の位置であったため全員無傷であったが、ちょっと間違えばと思う と背筋が寒くなる。

以上