※1
洗掘（せんくつ）津波や流水により施設周辺の地盤が洗い流されること。

10

1. はじめにや傾斜被害が生じている。また、浮き屋根・「平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地の破損46件（うち流出6件）となっている。

震」は極めて大きな津波を伴い、死者・行方

一方、津波によって被害を受けた屋外タン不明者2万人を超える甚大な被害をもたらし

ク貯蔵所は398施設（841施設の47％）で、うた。また、この地震は危険物施設にも広範にち破損219件、流出92件、火災1件となっていわたって被害を与えた。ここでは、先ず筆者る。被災箇所は、側板15件、底板7件、防油らが行ったこの地震による危険物施設の被害

堤50件、基礎・地盤49件、浮き屋根・蓋7件、状況に係る調査結果を紹介し、それらに基づ付属配管97件、その他62件である。

蓋の破損は67件（うち流出16件）、付属配管き、今後その発生が懸念されている南海トラ

以下ではこれら被害のうち、主な屋外タン

フ巨大地震などに対する危険物施設の防災対ク貯蔵所などの被害について述べることとす策のありようについて考える。

る。

2. 危険物施設の被害（1）津波による被害
太平洋岸に位置していた屋外タンク貯蔵所

今回の震災で被害を受けたおそれのある危において、石油タンク本体および配管の浮上

険物施設すべてを対象とした消防庁によるアり、移動に伴う破損、基礎・地盤の洗掘※1、防ンケート調査1）では、211,877調査対象施設

油堤の損傷などの被害が認められた（図1～のうち3,341施設（1.6％）が何らかの被害を図3）。また、津波によって破損したタンク本受け、そのうち約54.5％は津波による被害と体・配管から危険物が流出・拡散し何らかのなっている。

原因（車のバッテリーあるいは余震の際の配屋外タンク貯蔵所については、26,572施設

管などの接触による衝撃火花）で引火、ガソ中841施設（3.2％）が被災している。このう

リンタンク、アスファルトタンクなど多数のち、地震による被害を受けた施設は378施設施設が焼損するといった甚大な被害が発生し（841施設の45%）で、うち328件が破損、27た（図4）2）。

件が流出である。流出箇所としては、浮き屋

消防庁によれば1）、津波の浸水深（タンク根・蓋16 件、付属配管6件、底板2件、その底板からの高さ）とタンク本体・付属配管の他3件となっている。破損件数が最も多い被被害との関係はおおよそ次のように整理され災箇所は防油堤の178施設であり、主にひびる。①浸水深3m 未満：被害なし、②浸水深割れ・亀裂などの一部破損、沈下に伴う変形

3m ～5m：付属配管に被害あり、③浸水深5m

図 1 津波による配管の破損、油流出

管轄消防本部提供

図 2 津波によるタンク本体の破損

筆者撮影

図 3 津波によるタンク基礎の洗掘状況

筆者撮影

図 4 コンビナート火災の延焼状況

管轄消防本部提供

以上：タンク本体と付属配管に被害あり。まする予測式を用いると被害の8割程度を説明

た、津波による被害（滑動・浮き上がり）に関できたことから、消防庁ではこの計算ソフト
SE 176 2014 SEPTEMBER

11

をホームページ上で公開し活用を勧めている。

図 6 地盤変状によるタンクの不等沈下（2）強震動による被害
短周期（約0.1～1秒）の地震動そのものによる石油タンク本体の被害は認められていない。しかし、タンク所在地付近の強震記録から設計震度に相当すると考えられる値を求めてみると、仙台、広野、いわき、鹿島臨海で設計震度相当値を上回っており、何らかの被害があってもおかしくないことになる。今後の更なる検証が望まれる。
一方、千葉県の LPG 球形タンク群で、水張り中のタンクの倒壊を機に火災・爆発が発生し（図5）、負傷者6名（重傷者1名、軽傷者5

筆者撮影

図 7 液状化による防油堤の被害例名）、隣接するアスファルトタンクの損傷・漏洩、飛散物・爆風などの影響による隣接事業所での火災、一般住宅地区などでの爆風による窓ガラス・シャッター・スレートなどへの破損および保温材などの軽量飛散物による車両の汚損を生じた。
図 5 焼損したガスタンク
消防研究センター撮影られている1）。被害としては、タンク地盤の側方流動によりタンク底板が傘型に変形し（最大不等沈下率※21/61）、底板溶接部に亀裂が発生し若干の油の滲み出しがあったものである（図6）。また後者では、図7に示すような筆者撮影極めて大きな地盤変状が発生し、防油堤の目地部分で大きく開口するといった被害が認め

また、強震動による液状化などの地盤の変状によるタンク本体の被害、防油堤の被害がられた。このような大変形に対しては土のうの積み上げなどの対応が必要となる。

認められた。前者は河口付近の埋立て地にあ※2
最大不等沈下率
地盤の変形によりタンクの底板が沈下した被害で、最大沈下量から最小沈下量を引いた沈下量をタンク内径で割った商を、分子１とした分数であらわしたもの。

12

り、地盤の固さを表す N 値に相当のばらつき（3）長周期地震動による被害があって、地震時に地盤の緩い部分から液状石油タンクのスロッシングによる浮き屋根化が発生したことを契機に、長時間の震動に耐震基準該当（適合済）のシングルデッキ型伴い、発生した過剰間隙水圧が広く伝搬してタンクでの被害は4基に認められたが、その沖積砂層の動的強度を低下させたものと考え程度は軽微であった。その一方で、未適合タ

図 8 スロッシングによって浮き屋根が沈没した重油タンク

消防研究センター撮影

図 9 スロッシングによって破断・沈没したアルミ製浮き蓋

消防研究センター撮影

ンク5基で浮き屋根沈没（図8）、ポンツーンい。当該タンクのポンツーン周方向長さが1（浮き蓋に取り付けた環状の浮き）溶接部の割室辺り9.3m と極めて長いこと、地震後の調れ、油漏洩などの重大な被害が発生した。ま査で補強リングが外れていたことから、補強た、酒田ではアルミ製内部浮き蓋（図9）や蓋リングを無視しさらに消防法では取り入れらに取り付けられたフロートチューブの破断がれていない初期浮力の影響を考慮することで、認められた。これについては、当該タンクの許容応力を上回る応力がポンツーンに発生しスロッシング固有周期における速度応答値がたと考えれば被害を説明できる3）。

約200cm/s と極めて強いこと、被災タンクの内径が15.5m と小さいこと、フロートチューブの長さが6.7m と長いことから、フロートチューブに対して許容を超える歪みとなり破3. 危険物施設に係る東北地方太平洋沖地震からの教訓断に至ったものと推定されている1）。
上述の川崎で認められた浮き屋根の沈没に地震による危険物施設の安全確保に関してついては、付近の地震記録を用いた消防法には、幾度かの地震被害などを受けて強化され基づくポンツーンの強度解析では説明できなてきている4）。例えば石油タンクのスロッシン
SE 176 2014 SEPTEMBER

13

グ対策では、2003年十勝沖地震でのタンク全的、間接的影響が甚大となることなどが懸念

面火災を受けて、浮き屋根の浮き機能の強化、される。

長周期地震動の地域特性に基づく液面管理な

特に極めて早い津波の襲来と強い長周期地どが導入され、これらに適合したタンクでは震動の発生は、危険物施設の被害への対応を今般の地震による油の流出は認められていな非常に困難とするであろう。前者は言うまでい1）。また、地盤の液状化に関しては、地盤もなく人命安全確保が第一となることから施の改良の有無によって、同一事業所、同一敷設への非常時対応が困難となり、被害の発生地内においても液状化の発生状況に明瞭な違や拡大を招く恐れが大きくなる。後者についいが生じており 、液状化対策の有効性が再ては、1999年トルコ・コジャエリ地震での確認された。一方で津波に対する石油タンク

TUPRAS 製油所での被害8）のように、何らかの挙動については、今般の震災の2年前に消の厳しいスロッシング被害がほとんどすべて防庁で検討されていたが、対策に結びつくまのタンクで同時に発生し、また被害は一事業でには至っていなかった。しかし、そこで検所に止まらず、例えば、東京湾岸のすべての討された被害予測式は前述のように被害の状事業所のタンクに火災を含む被害が生じるこ況をよく説明できることが示され、今後の対とも考えられる。現状の応急対応体制は被災策に活かされることになった。

事業所自衛防災隊、共同防災、広域消防援助5）隊などにより手厚く整備されてはいるものの、

4. 南海トラフ巨大地震などによる被害の様相
国の中央防災会議は、2011年東北地方太平洋沖地震での「想定外」への反省を受け、南海なると言わざるを得ない。

5. 対応策トラフ沿いの地震のモデルとして考えうる最消防庁は、震災などに係る被害の軽減およ

大の地震（M9.1）を設定し、強震動、津波とび早急な施設復旧に資するため、東日本大震

それらによる被害想定結果を公表している6）。

災を踏まえた危険物施設などの対策のあり方

ただし、石油タンクのスロッシングに影響をに関する検討を行っている9）。その中で以下与える長周期地震動についてはまだ公表されの対策が挙げられている。ていない（2014年3月20日現在）。

14

同時多発災害への対応は極めて困難なものに◦津波への対応として、人命の確保（避この巨大地震モデルを東北地方太平洋沖地難）および二次災害の防止などの観点か震と比較してみると、①震源域が陸地にかかっら、緊急地震速報の周知、津波到達予測ていることから、極めて強い（短周期）地震

時間や浸水予測などの情報収集・周知体動となる、②津波の波源域が陸地に近いこと制の確立、津波警報など発令時の事業所から、津波の襲来が極めて早い、また、潜りへ参集条件の見直し、確実な情報伝達手込み地形が似ていることから同程度の大きな段（事業所内、外部出向者、安否確認）

津波が励起される、③トラフ周辺に付加体がの確保、緊急停止する設備の優先順位づ存在することから、非常に強い長周期地震動

け、電源喪失時の対応計画の策定、緊急が生成される（消防法令で定めている地震動用資器材の整備と使用訓練、石油タンク7）
強さの数倍となる場合もある）、④震源域が付属配管への緊急遮断弁の設置（含む予首都圏、中京圏、阪神圏に近いことから直接備電源）、津波被害シミュレーションツー

ルの活用に基づく液面管理、高所カメラ対応策を検討し続けることが望まれる。などによる早期被害状況の確認、行政機関などとの協力体制の一層の充実など。
◦地震動に対しては概ね耐震性確保がなさ

6. おわりにれたが、経年劣化などの影響も現れてい今般の地震では、広範な領域で極めて大きることから、耐震性能の確認などが求めなすべりが発生したために大津波を生じたが、られている。また、地震直後対応につい構造物に影響を与える周期帯での地震動は特て継続的に検証、見直しをすることとしに強かったわけではなく、M7クラスの過去のている。

地震（宮城県沖、福島県沖など）の強震動生

ただし、これらは東日本大震災を教訓とし成域が連動して破壊した M8程度の地震に相たものであって今後の地震での潜在的危険に当するとされている。しかし、発生が危惧さ焦点を合わせたものではない。特に留意すべ

れている南海トラフ沿いの巨大地震では、震きこととしては、東日本大震災では特に甚大源域が一部陸地にかかることから、震度7となこととはならずに済んだ長周期地震動によなる地域も想定されている。また、津波の予る石油タンクのスロッシング被害への対応で想到達時間が10分以内という地域が多く存在ある。前節で述べた同時多発の被害様相を深し、初動対応の困難さが窺える。

刻に受け止め、被害の発生は容認しつつも被最悪のシナリオを描き、それに対する最善害の最小化を図るいわゆる減災対策を充実強の備え・対応は何か、他組織との連携を含む化する必要がある。例えばタンク火災となっハード・ソフト両面からの総合的な対策が望ても単独火災に抑えることができれば大きなまれる。

損害にはならないであろうから、引火点が低く火災になりやすいガソリンなどの第一石油

参考文献

総合的に把握し、費用対効果を考えた対策を

1）消防庁：東日本大震災を踏まえた危険物施設等の地震・津波対策のあり方に係る検討報告書，2011.
http://www.fdma.go.jp/neuter/topics/houdou/h23/2312/231222_1houdou/02/ index.pdf
2）西 晴樹：東北地方太平洋沖地震に伴い発生した製油所火災について，Safety & Tomorrow，145, 7-10, 2012.
3）座間信作：長周期地震動と石油タンクのスロッシングに関する幾つかのこと，消防研究センター第16回防災講演会資料，39-51,
2013.
http://nrifd.fdma.go.jp/publication/kouenkai_gaiyou/files/
koenkai_16th.pdf
4）次郎丸誠男：予防行政のあゆみ 危険物規制と防災安全，オーム社，2009.
5）千葉県：千葉県石油コンビナート防災アセスメント検討部会 耐震対策分科会検討結果報告書，2011.
6）内閣府：南海トラフの巨大地震による津波高・浸水域等（第二次報告）及び 被害想定（第一次報告）について，2012.
http://www.bousai.go.jp/jishin/nankai/taisaku_wg/pdf/
shiryo.pdf
7）文部科学省研究開発局 独立行政法人防災科学技術研究所：平成24年度長周期地震動予測地図作成等支援事業成果報告書，2013.
8）土木学会：The 1999 Kocaeli Earthquake, Turkey, 1999.
9）消防庁：東日本大震災を踏まえた危険物施設の震災等対策のあり方に関する検討報告書 ( 案 )，2014．
http://www.fdma.go.jp/neuter/about/shingi_kento/h25/
higashi-nihon_taisaku/03/ shiryo3-2.pdfとる必要がある。

ま●しんさく

類貯蔵タンクの配置の工夫、地震動観測に基づくタンク毎の被災状況の即時的評価とそれに基づく迅速な被害状況の把握と対応、効率的なパトロールの実施や職員の非常呼集、人員・資機材の効率的運用、被害の時間的推移をも考慮したシナリオに基づく合理的な応急体制の計画立案・訓練などによって、同時多発火災・延焼危険などへの適切な対応ができるかもしれない。
また、これら対策においても、事前の予防対策、合理的な応急対応実施のための準備や地震時の応急対応と復旧にかかる費用などを極めて強い地震動の想定結果は、このような対応策を考えることをとことん突き詰めていくために意味あるものと改めて捉えなおし、

1975年東京大学理学部地球物理学科卒業、1981年東京大学理学系研究科地球物理学専攻博士課程修了・理学博士、1983年日
本学術振興会研究員を経て、消防庁消防研究所入所。独立行政法人消防研究所基盤研究部長、消防庁消防研究センター火災災害調査部長などを経て、現職。

SE 176 2014 SEPTEMBER

15