プロセス安全評価による防災活動
花王株式会社SCM部⾨ 技術開発センター
基幹技術G プロセス技術
濵村 隼⽮

⽬次

１．会社概要/花王Gr⽣産拠点
２．防災基盤 強化活動 実績① 活動概要② ⾃然発⽕事故 撲滅活動
③ 暴⾛反応事故 未然防⽌活動
３．推進体制と教育活動

花王株式会社概要
商号
本店所在地

2016年12⽉31⽇現在
花王株式会社（Kao Corporation）
東京都中央区⽇本橋茅場町
⼀丁⽬14番10号
1887年6⽉（明治20年）
1940年5⽉（昭和15年）
1兆4,718億円（連結）
854億円
本 社
6,970名（連結対象会社合計 33,026名）

創業
設⽴
売上⾼
資本⾦
従業員数

花王グループの⽣産拠点（国内１０拠点）
和歌⼭
・ 家庭品

⻄⽇本供給拠点・ ケミカル 供給拠点

愛媛

富⼠

・ サニタリ製品
⻄⽇本供給拠点・ 紙製品

酒⽥・ 紙加⼯製品
グローバル供給拠点

⼩⽥原

豊橋

・ ＢＣ新製品供給拠点

川崎・ 家庭品
東⽇本供給拠点

栃⽊・ サニタリ製品
東⽇本供給拠点

⿅島・ ケミカル
供給拠点

・ 化粧品
グローバル供給拠点

東京

・ 新規開発型拠点⽬次

１．会社概要/花王Gr⽣産拠点
２．防災基盤 強化活動 実績① 活動概要② ⾃然発⽕事故 撲滅活動
③ 暴⾛反応事故 未然防⽌活動
３．推進体制と教育活動

⽯油化学コンビナートにおける事故推移○ ⽯油コンビナート等特別防災区域の特定事業所 事故件数
別添：⽯油コンビナート等特別防災区域の特定事業所における事故概要（平成２９年中）より引⽤

ここ数年⽕災事故件数は微増傾向、⼤規模事故も発⽣⇒ 産業界にとって、さらなる安全対策の強化が必要

防災基盤の強化活動（防災事故ゼロを⽬指して）防災活動 項⽬

2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020

⾃社トラブル発⽣期

⾃然発⽕事故防⽌対策

⾃然発⽕リスク評価 技術開発
⾃然発⽕事故 防⽌対策推進
対策強化期間他社重⼤事故発⽣期

暴⾛反応事故 防⽌対策マニュアル強化暴⾛反応リスク評価技術開発
暴⾛反応リスク総点検・対策推進

粉じん爆発事故 防⽌対策５３７品種 粉体データベース化・評価対策

低引⽕点物質 安全対策

貯槽１７５基 、製品１４１品種 安全対策

地震連動停⽌対策

実績 :東⽇本⼤震災（⿅⼯）爆発・漏洩被害無し

変更管理

変更管理の強化・仕組み構築

設備のＳＡ推進

ＳＡ仕組み構築・全⾼圧ガス設備完了

定常HAZOPの推進
⾮定常HAZOPの推進

⾼圧ガス設備 各種HAZOPによる危険源抽出（１７設備）

⾃然発⽕事故と暴⾛反応事故防⽌対策について活動を紹介

⽬次

１．会社概要/花王Gr⽣産拠点
２．防災基盤 強化活動 実績① 活動概要② ⾃然発⽕事故 撲滅活動
③ 暴⾛反応事故 未然防⽌活動
３．推進体制と教育活動

花王グループ ⾃然発⽕トラブル件数の推移○ 国内事業場 （２００６〜２０１９．２）約１３年間活動継続中
１０

トラブル件数

８６

⾃然発⽕トラブル【⾃然発⽕⽕災 発⽣期】

＊発⽕に⾄らない燻りを含む【⾃然発⽕安全対策】
原因究明・技術開発 ⇒ 対策⽴案・基準化 ⇒ ⽔平展開

４FFA貯槽 ⽕災事故
原因：⻑期保管＋スラッジ発⽣＋重合発熱＋酸化蓄熱
上記複合要因による⾃然発⽕⇒ 新たな知⾒として追加

２０

対策後 直近５年 ⾃然発⽕件数９０％減（１件）*２００６年〜２０１０年 合計⽐

⾃然発⽕現象とトラブル事例
⾃然発⽕現象物質の発⽕点、引⽕点以下の温度において酸化・蓄熱することで発⽕に⾄る現象○ ⾃然発⽕トラブル事例・ フランジ部漏洩による⾃然発⽕・ 廃ケークによる⾃然発⽕１．漏洩 保温材 内容物

１．廃ケーク 排出２．酸化・蓄熱・⾼温化
廃ケーク

３．発⽕

２．酸化・蓄熱・発⽕

様々なプロセス条件下で⾃然発⽕トラブル発⽣⾃然発⽕トラブル対策と課題
課題
物質種、スケール、周辺環境等 影響因⼦多い ⇒ リスクの把握困難例）フランジ部からの漏洩による⾃然発⽕防⽌対策（従来）
締結部緩み、ガスケット劣化等の早期発⾒のため保温材施⼯フランジの定期点検実施
実施⽅法 ： 保温材施⼯フランジ数が多いため（約８０００箇所／⼯場）
無作為に抜取り点検 約１００箇所／年程度実施

効果があまり出なかった（無作為のため効率低い）

⾃然発⽕ﾘｽｸ評価技術開発、効果的な対応で事故ゼロへ① リスクの⾼い化学物質を⾒える化② リスクの⾼い箇所の⾒える化③ リスクレベルを判定し、管理表に基づいて適切な対策実施①物質の⾃然発⽕性評価⽅法の開発
⾃然発⽕性試験

⽰差熱電対

SIT ： Spontaneous Ignition Tester
⼀定温度、空気流通下、擬似断熱状態

空気ヒーター
試料ファン

発熱開始時間を測定

発⽕点
空気流⼊系内温度
試料温度 発熱開始時間

時間

発熱開始時間 ｔ [ ｈ ]温度

ＳＩＴ測定トレンド

ヒートシンク1000

空気

７⽇間（168ｈ）

100
101

ＴＳ

2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 3.2１／Ｔ [ １０００／Ｋ ]温度 [℃] 140120 100 80

6040

⾃然発⽕性指標 ： ⾃然発⽕開始温度 ＴＳ （社内定義）

擬似断熱、空気雰囲気条件下で７⽇間（１６８ｈ）で発⽕に⾄る雰囲気温度

①フランジ部からの漏洩で⾃然発⽕に⾄る条件○ 過去事故事例 検証※ 熱源温度 ： 配管トレース温度もしくは内容液温度

漏洩流体

⾃然発⽕開始温度Ｔｓ

熱源温度ＴｈＴｈ－Ｔｓ

事例 ①

化学物質Ａ６０℃

１７０℃

１１０℃

事例 ②

化学物質Ｂ

９０℃

１９０℃

１００℃

事例 ③

化学物質Ｃ７０℃

１５０℃

８０℃

事例 ④

化学物質Ｄ７０℃

１３０℃

６０℃

○ シミュレーションによる検証
・ 無次元発熱速度 ：・ 臨界定数

※Ｂｏｗｅｓの経験式

δ=ρQA
λb： δc  0.39 θsa

Vytenis Babrauskas, Ph. D. Ignition Handbook.
Fire Science Publishers, 2003

2Eexp
RTh 221.62zs

ERThｂａ0.27  0.49 θs

ρλ・ ⾃然発⽕条件

ＴｈＴLｈｃ

無次元発熱速度 δ ＞ 臨界定数 δC
Ｔｈ－Ｔｓ > ６０℃ で⾃然発⽕リスク有ρλＱＡＥ： 密度： 熱伝導率
： 反応熱： 頻度因⼦
： 活性化ｴﾈﾙｷﾞｰＴO

Ｒ ：気体定数Ｔｏ：ａ ：配管外径ｈ ｃ：
ｂ ：保温材外径Θｓ ：Ｔｈ ：配管表⾯温度ｚｓ：
ＴL ：保温材外⾯温度

外気温度
熱伝達率
無次元温度
無次元⻑さ

放熱考慮するとＴｈーＴＳ≧６０℃ 条件下で⾃然発⽕可能性が⾼いことがわかった②フランジ部から漏洩に⾄る可能性について○ 過去の実績からリスクの⾼い箇所を特定

外部影響が無ければ漏洩に⾄る可能性低い
静⽌部

振動部

振動により緩む可能性

振動締結部が緩む可能性 低

漏洩発⽣リスク ⾼振動部を漏洩の可能性 “⾼” と判断 ⇒ 優先的に定期点検実施

②フランジ部の漏洩時の⾃然発⽕防⽌対策○ 対策⼿法

配管フランジ締結部にアルミ箔を下巻 （保温材への浸透防⽌）⇒ 漏洩時に⾃然発⽕に⾄る可能性低減
１．アルミ箔施⼯前

２．アルミ箔下巻４．保温材 アルミ箔包装－２５．保温材施⼯

３．保温材 アルミ箔包装－１

６．完成

アルミ箔施⼯部 危険度 ”低” と判断⇒ アルミ箔施⼯ 未実施部を重点的に定期点検＋追加施⼯実施③配管フランジ締結部のリスク判定と定期点検基準○ ⾃然発⽕リスクランク別 定期点検
アルミ箔の下巻き対応無アルミ箔の下巻き対応有点検周期10年

６０℃

低⼩⼤
⾃然発⽕に⾄る可能性 （Ｔｈ－ＴＳ）

リスクⅢ
追加対策無し（リスク低）

点検周期10年

リスクⅢ
追加対策無し（リスク低）

振動部

リスクⅡ

静⽌部

リスクⅡ

漏洩発⽣の可能性

追加対策無し（リスク低）

振動部

点検周期５年

リスクⅢ

静⽌部

リスクⅠ

６０℃

漏洩発⽣の可能性

⾼⾼低

⼤⼩
⾃然発⽕に⾄る可能性 （Ｔｈ－ＴＳ）※ ⼯場 対象配管フランジ数約８０００箇所 （２０１１年 初年度実施時）⇒ リスクⅠ：約１００箇所 リスクⅡ：約９００箇所 リスクⅢ：約７０００箇所

リスクの⾼い箇所を重点的に点検＋ｱﾙﾐ箔下巻対応 ⇒ リスク低減

③配管フランジ締結部 危険源の⾒える化○ 配管フランジ締結部 管理表

フランジ場所
物質とプロセス条件
アルミ箔有無（漏洩に⾄る可能性） （⾃然発⽕に⾄る可能性）

⾃然発⽕
リスク

２０１２年より全社⽔平展開評価技術検討４年
データベース構築・体系化４年

⽬次

１．会社概要/花王Gr⽣産拠点
２．防災基盤 強化活動 実績① 活動概要② ⾃然発⽕事故 撲滅活動
③ 暴⾛反応事故 未然防⽌活動
３．推進体制と教育活動

暴⾛反応による事故事例と課題○ 他社 暴⾛反応 事故事例
１９７６年 I社 TCP製造⼯場：健康被害（２２万⼈）

１９８２年 D社 AS樹脂⼯場：死者６名、負傷者１９８名

２０１２年 M社 ﾚｿﾞﾙｼﾝ製造施設：死者１名、負傷者２５名

２０１２年 N社 AA製造施設：死者１名、負傷者３６名

異常反応による事故 被害規模⼤きい○ 花王Ｇ 暴⾛反応 トラブル事例
１．樹脂製造設備 （２００８年）
停電発⽣
異常反応
冷却機能喪失蒸気噴出

２．樹脂製造設備（２０１７年）
停電発⽣
冷却機能喪失蒸気噴出時 状況

異常反応
内容物固化

ｱﾙｶﾘﾌｪﾉｰﾙ樹脂
固化物

内圧上昇

⼈的被害なし人的被害なし原因：暴⾛反応リスク過⼩評価／課題：暴⾛反応リスク評価⼿法の確⽴

暴⾛反応リスク 評価⼿法の確⽴○ 暴⾛反応リスク評価フロー
STEP１ シナリオ想定* ＡＲＣ: 断熱型反応熱量計* ＤＳＣ: ⽰差操作熱量計

STEP２ 暴⾛反応 発⽣確率

冷却機能喪失/断熱条件下 物質・反応 潜在ｴﾈﾙｷﾞｰ評価
ポイント① シナリオの決定

ポイント② ARC・DSC測定の適⽤ポイント③ ﾌﾟﾛｾｽ安定性評価基準

STEP３ 影響度 判断
潜在ｴﾈﾙｷﾞｰ／実機 総合判断
ポイント④ ARCデータ活⽤（温度,圧⼒上昇速度等）
放出不可

爆発OUT

異常反応
温度上昇

設計条件超過安定状態
温度上昇無

設計条件
範囲内

ＩＮ

熱的リスクなし

熱的リスクなし

熱分析を⽤いて得れる発⽣確率・影響度に基づいた暴⾛反応リスク評価

発⽣確率と影響度によるリスク判断○ 発⽣確率（新しい知⾒、リスク予知） ○ 影響度
Ｔｄ２４ : ２４時間後に暴⾛反応に⾄る温度
ＡＲＣ測定結果より得られるデータ

200

Ｃａｓｅ１
温度・圧⼒が設計条件超える

発⽣確率⾼

花王 ⻑期保存実績
社外事故条件150

プロセス温度 (℃)

ＡＲＣ測定（温度・圧⼒）

Ｉ社
⾃社樹脂設備100

Ｃａｓｅ２
温度・圧⼒が設計条件範囲内

放出不可

Ｍ社

爆発Ｎ社

50
ＦＦＡ、Ｈ２Ｏ２、ＡＮ等

Ｄ社

0050

100

Ｔｄ２４ (℃)

150200

プロセス温度 ＞ Ｔｄ２４ の場合発⽣確率“⾼“

爆発の可能性

安全性影響無し⇒ リスク“⾼”⇒ リスク“中〜低”上記２項⽬の評価結果から総合的に暴⾛反応リスクが判断可能

暴⾛反応リスク評価 ガイドライン 概要○ 暴⾛反応リスク評価基準
・ 影響度 ： ＡＲＣ測定結果より検討

到達温度

設計温度＜最⼤到達温度
設計温度＞最⼤到達温度* ＡＲＣ: 断熱型反応熱量計
到達圧⼒
設計圧⼒＜最⼤到達圧⼒
設計圧⼒＞最⼤到達圧⼒
“⾼”
“⾼”
“⾼”
“低”〜“中”・ 暴⾛反応発⽣確率：“ＴＤ２４“ (断熱条件下２４ｈで暴⾛反応に⾄る温)で判断
ＴＤ２４ ＜ プロセス温度（ＴＰ）＋１０℃
ＴＰ ＋ １０℃ ＜ ＴＤ２４ ＜ ＴＰ＋３０℃
ＴＰ ＋ ３０℃ ＜ ＴＤ２４

＊ +10℃は測定誤差考慮：暴⾛反応発⽣確率“⾼” （⽬安 ： 断熱条件２４ｈ以内に暴⾛反応）：暴⾛反応発⽣確率“中” （⽬安 ： ⻑期滞留時 暴⾛反応 可能性）
：暴⾛反応発⽣確率“低” （⽬安 ： ⻑期滞留時でも暴⾛反応リスク低）★ 暴⾛反応リスク

暴⾛反応発⽣確率

“⾼”
“中”
“低”

“⾼”
ⅠⅡⅡ

影響度“中”
ⅡⅡⅢ

“低”
ⅢⅢⅢ

リスクⅠ： 暴⾛反応に⾄る可能性が⾼く、甚⼤な被害が想定 ／ 安全対策を必ず計画
リスクⅡ： 影響度、発⽣確率から、対応を関係者で議論・検討して総合的に判断
リスクⅢ： 受け⼊れ可能なリスク。

新規ｶﾞｲﾄﾞﾗｲﾝを作成・発⾏ ⇒ 新設・既設へ⽔平展開既存設備への適⽤事例
500

25400

20

温度 [℃]

到達温度３１０℃
300
200

温度上昇
２１０℃
圧⼒上昇１０ＭＰａ

100
発熱開始 １００℃
測定開始 ４０℃

01000

10

温度
圧力

ステップ昇温*1015

到達圧⼒１０ＭＰａＧ

2000
時間 [ｍｉｎ]3000

圧⼒ [ＭＰａＧ]○ 樹脂化反応 ＡＲＣ測定結果 * ＡＲＣ: 断熱型反応熱量計

504000＊１ 設定温度で１０分保持、発熱無い場合５℃昇温

ＴＤ２４＝75℃＜プロセス温度125℃
発⽣確率 “⾼”

到達温度・圧⼒＞設計温度・圧⼒
影響度“⾼”＊ 冷却機能喪失時 １ｈ以内に暴⾛反応“暴⾛反応リスクⅠ” ⇒ 対策：⾮常⽤発電を設置／常時冷却機能維持

⽬次

１．会社概要/花王Gr⽣産拠点
２．防災基盤 強化活動 実績① 活動概要② ⾃然発⽕事故 撲滅活動
③ 暴⾛反応事故 未然防⽌活動
３．推進体制と教育活動

基幹技術推進委員会（横串活動の委員会）
９部会
トップマネジメント

安全技術事務局・職制環境・省エネ部会
廃棄物（環境）,省エネ,排⽔

ねらい ： ⼯場運営上不可⽋な基幹技術の強化
・ 新規技術の開発 （環境、安全、防災）・ 専⾨技術のレベルアップと継承
・ 定期的な監査と技術者の育成・教育
安定⽣産の継続
・ 設備保全技術の標準化と⽔平展開・ 基幹設備の安定稼動 （ﾕｰﾃｨﾘﾃｨ、排⽔）・ リスクマネジメント （地震、⽕災 等）
・ 定期的な基幹監査に実施
運 営 ： 推進委員会 １回／年開催
・ 重点課題の技術開発の⽅針決定（１⽉）
・ （進捗報告：プロセス報告会（６⽉））

保全技術
電 気計 装建 築

安全技術部会活動
・⾃然発⽕安全対策（配管漏洩、廃ケーク、蒸留塔）

・暴⾛反応安全対策
・低引⽕点物質対策
・粉じん爆発対策
・⾮定常ＨＡＺＯＰによる危険源抽出・変更管理基準導⼊によるﾄﾗﾌﾞﾙ防⽌活動
・地震対策・・・等

安全防災標準化

各⼯場のメンバーが各部会に参加し活動

品質技術

技術の共有化と教育体制＊ ⾃然発⽕データベース 脂肪酸類
○ イントラネットでの公開（花王グループ共有化）

技術ライブラリ

共通技術

規程基準

⾃然発⽕性物質 配管ﾌﾗﾝｼﾞ漏洩対策 ｶﾞｲﾄﾞﾗｲﾝ
配管フランジ締結作業⼿順書（漏洩防⽌対策）
熱的リスク評価ガイドライン

⾃然発⽕事故防⽌対策 （対策の考え⽅を資料化）
⾃然発⽕データベース（１００種以上データ + 類似物質 推算式）

*技術ライブラリ 年間延べ⼈数１万⼈以上の利⽤者 ⇒ 社内で技術情報共有できる体制構築○ 教育・運⽤体制
・ 社内技術講習会での教育＊関連業者含む
・ 国内外エンジニアへの教育：毎年実施、述べ１００⼈以上受講
・ 国内外オペレータへの教育：毎年実施、述べ１００⼈以上受講
・ 設備のｾｰﾌﾃｨｱｾｽﾒﾝﾄ／変更管理時は必ず⾃然発⽕性・熱的リスクを確認

社内技術講習会での教育まとめと今後の展望
１．リスクの把握
ＳＩＴを⽤いた物質の⾃然発⽕性の定量化、⾃然発⽕リスクの⾒える化
ＡＲＣを⽤いた物質・反応のポテンシャル評価、暴⾛反応リスクの⾒える化

２．リスクの周知
⾃然発⽕性情報データベース化、イントラネット公開、定期的な教育
暴⾛反応評価⼿法のマニュアル公開、新技術の説明

３．リスクの低減
効果的な定期点検による管理強化／ アルミ箔下巻施⼯促進による設備強化
新設・既設プロセスの暴⾛反応リスク評価、追加安全対策 ⇒ 継続的に実施

⾃然発⽕：直近５年間 ⾃然発⽕件数９０％減 ２００６年〜２０１０年⽐
暴⾛反応リスク： 災害の未然防⽌ 国内発熱反応設備 全７７設備
再評価不要・完了３１設備、１０設備 追加対策
今後３年で全設備完了⽬標、評価技術の定着へ
今後の展望 ： 安全技術情報の公開、産官学連携 更なる技術開発