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  失敗百選 〜水島のタンク破損による原油流出(1974)〜

【事例発生日付】1974年12月18日

【事例発生場所】 岡山県水島市

【事例概要】
三菱石油水島製油所の重油タンクの1つが、タンク基礎の支持力の低下が原因(推定)で破損したため、 重油が漏れ出した。タンクの破損に引き続き、防油堤も損壊したため、大量の原油が堤の内側から流れ出した。 海上に流出した7,500〜9,500klもの重油は広範囲の海域に拡散し、長期間にわたって海を汚染した。

【事象】
三菱石油水島製油所の重油タンクの1つが破損し、重油が漏れ出した。タンクの破損に引き続き、防油堤も損壊したため、 大量の原油が堤の内側から流れ出した。海上に流出した7,500〜9,500klもの重油は広範囲の海域に拡散し、長期間にわたっ て海を汚染した。
【経過】
12月18日20:20ごろ、操油課員がT-270、T-271タンクなどのミキサの点検のため、T-270タンクの西側と北側をパトロール したが、特に異常は認められなかった。
20:40ごろ、三菱石油の下請けの中谷石油鰍フパトロール保安員が、定時パトロールのため、T-270タンクの東側のG号道路を北 から南へ自転車で通行中、T-270タンクの底部より5〜6mの高さから、幅300mm位で油が噴き出すように落下しているのを発見 した。 保安員は最寄の事務所に急行し、出会った夜勤者に事故の連絡をするとともに、正門の安全課詰所に電話連絡した。
保安員が現場に引き返したところ、タンク付近は油の臭いが激しく、油は幅1m位で前よりも高く、一層激しく噴き出し、 防油堤内にはかなりの油が溜まっていた。
一方、保安員から連絡を受けた夜勤者は、タンクのヤードコントロール室(製油課)に急行し、事故を伝えた。
20:50ごろ、事故の通報を受けて現場に急行した操油課員や夜勤者ら6名は、「直接脱硫装置」からT-270タンクへの送油を、 隣接するT-271タンクに切り替えるため、バルブ操作を行なった。また、防油堤の各ゲートが閉じられていることも確認した。
21:05ごろ、同操油課員らは、T-270タンクからT-271タンクへ、油面の高さを利用して送油するため、バルブ操作を行なった。
その後、大音響とともにタンクの屋根が崩壊し、タンクの直立階段が吹き飛ばされ、防油堤へ倒壊、大量の油が流出したため、 バルブの閉鎖ができなくなった。
23:15ごろまでに、(バルブが閉鎖されるまでに)T-271タンクの油のうち約6,500klがT-270タンクを通じて流出した。 両タンクから流れ出した油は、42,888klに達し、このうち、海上への流出量は、7,500〜9,500klと推定されている。
【原因】
事故の直接原因は重油タンクの破損である。消防庁の事故原因調査委員会の報告書では、 タンク破損の原因として、以下の可能性を指摘している。

@ 溶接欠陥
アンダーカット、溶け込み不足、スラグ巻き込みなどの製作時の不良
A 過大負荷
タンク基礎の局部沈下または低支持力によるタンク底部への過大な荷重負荷の発生
B 疲労破壊
タンクへの油の出し入れに伴う液面の変化(4〜22m)および油温の変化(63〜94℃)による低サイクル疲労
C タンク基礎の局部沈下
タンク底部の亀裂からの油漏れ、または雨水の浸透による基礎の局部沈下
D タンク基礎の低支持力
直立階段基礎およびその近傍の低支持力、直立階段の基礎は、タンクの水張りによる基礎の圧密促進工事中、完成したタンクの基礎を掘削(タンク円周方向に沿って長さ約5m、奥行き約0.4m程度)して建設された。掘削された穴は、階段のコンクリート基礎が完成した後に埋め戻されたが、埋め戻された部分の砂を突き固めが不十分であった。

事故プロセスとしては、事故前に油が漏れた形跡・臭いがなかったことから、以下が考えられる。

@ 直立階段とその近傍の地盤は、階段の基礎工事の後に埋め戻されたので、支持力が弱く、 雨水が浸透して局部沈下を起こし、さらに支持力が低下した。
A 基礎の支持力低下で、タンクの底面に過大な荷重がかかった上、使用中の油の出し入れによる液面 の変化や油温の変化による低サイクル荷重が加わった。そのためアニュラプレート(タンク最外周の環状の底板) と底板の溶接の小さな欠陥が徐々に拡大し底板を貫通し、油が漏れ始めた。油漏れがあるレベルまで増えた時、 急に拡大した基礎の局部沈下で底部の亀裂が急進展し、油の急激な噴き出しが始まった。
B 油の急激な流出で、ベント(外気導通孔)からの外気吸入が間に合わず、タンク内が負圧となり、 固定屋根が陥没・破損した。この衝撃力によって、底板の亀裂が急激に進展し、大量の油が一気に噴出し、 その勢いで直立階段がタンクから吹き飛ばされた。
C 直立階段が防油堤に倒れ込み、堤の一部を破壊した。
D 重油タンクから大量に流出した油は、破損した防油堤から構内に流出し、その一部があふれて海上に流出した。
【対処】
油の流出直後、海上への油の拡散防止のため、6回にわたって計9ヶ所にオイルフェンスを設置した。また、油回収船あるいは 人力によって海上に流出した油の回収作業を行なった。しかし、その努力にもかかわらず大量の油が流出し、漁業などに広範 な被害を与えたため、関係会社がそれらの被害に対して損害補償を行なった。
【対策】
消防庁は事故直後に屋外貯蔵タンクの緊急点検を指示したほか、事故原因調査委員会を設置して広範な事故原因調査を実施した。 消防庁はその調査結果をもとに、1975年に「屋外タンク貯蔵所の保安点検等に関する基準について」という通達を出したのをはじめ、順次その他の関係基準を改正し、周知徹底させた。
【背景】
事故を起こしたタンクT-270は、1973年12月15日に完成検査に合格し、1974年3月8日に油入れを開始して、使用期間が1年にも 満たない新しいタンクであった。
タンクは軟弱地盤に建設されたため、サンドドレーン工法(粘性土の排水距離を短くするために軟弱地盤中に人工的に砂杭 (サンドパイル)を設けて圧密時間を短くする工法)とプレロード工法(盛土荷重を利用してタンク基礎を締め固める工法)で、 地盤改良工事が行われた。この地盤改良工事後、基礎の圧密促進を兼ねてタンクに段階的に水張りを行なって(これを圧密促進 工事という、タンク本体の強度テストを兼ねている)建設された。  
【知識化】
@ 意外なところに、事故のきっかけが存在する。一部分の不等沈下が全体の崩壊を招いてしまった。
A 建築物に限らず機械でも、基礎部分は非常に大切である。
【総括】
軟弱地盤上に重油貯蔵タンクなどの重量構造物を建設する場合、基礎工事は最も重要な設計項目である。
重油タンクは、重油の荷重を均一に基礎が受け持つように設計する。したがって、基礎の部分的な不等沈下が、沈下部の周辺に 過度の応力やひずみを引き起こし、結果として生じた変形や亀裂が、タンク全体の破損という大事故を誘発する。
本事故の基礎工事は綿密な作業管理をもとに施工され、設計要求を十分満たしてはいたが、「タンク本体の工事の後に直立階段の 基礎を行なう」という初歩的な工事手順の誤りを起こしてしまった、と考えられる。

以上