爆発の事故調査
総合安全工学研究所

中村

1. はじめに事業部長

順 Jun Nakamura

経験を積み重ねておくことも必要である。
事故の調査は、最終的には事故の再発防止、工場、プラントでの化学薬品、高圧ガス、類似事故の未然防止のための対策に生かすの危険物などの製造、運搬、貯蔵での不適切なが目的である。そのために科学的で正確な事取扱いや、危険な条件での使用などにより、故の調査が行われてきている。事故原因究明

爆発事故が発生しており、最近でも減る傾向のために、どのように爆発事故の現場を調査が見えない。東日本大震災でも、福島第一原するかを解説する。

子力発電所や千葉の液化石油ガスタンクにおいて爆発事故が発生し、社会に大きな不安を与えた。
爆発事故の原因究明や、人、器物の被害を爆発とは、圧力の急激な発生または解放の明らかにしたり、事故の再発防止のためには、結果、熱・光・音などと共に破壊作用を伴う現事故の正しい調査が不可欠である。しかしな象をいう。その種類は多いが、大きく分けて、がら、多くの爆発事故現場が爆発や火災で大物理的爆発と化学反応を伴う化学的爆発の 2きく破壊、焼失し、調査に必要なものが失わ種類がある。表 1 に爆発の種類を示す。

れる場合が多く、原因究明を難しくしている。

実際には、物理的爆発と化学的爆発が一緒

さらに、事故調査のためには、物質に関すになったものもある。たとえばカセットコンる火災爆発危険性など化学的知識や、燃焼、ロの上で鉄板焼きなどをすると、カセットボ爆発の現象に関する知識などを幅広く持ち、ンベが爆発して火傷を負う事故が時々みられ

表1 爆発の種類

162. 爆発の種類

る。これは、ブタンガスのような液化石油ガく早い時期に、現場観察することが必要であスの入った容器が加熱されると、容器内の液る。現場が片付いてからというのでは遅すぎ体は、気化し容器内の圧力も高くなり、容器る。現場調査というのは、事故の原因究明をが破裂する物理的爆発が起こる。内部のブタ行う上で、最も重要な事項である。現場を見ンは、一気に気体になり、周辺に拡散して空ることなく、聞き取り、写真、記録などの報気と混合し、引火して大きな炎となる化学的告書から事故調査を行うというのは、科学的爆発が起こることで説明される。実際に、高な調査とは言えない。

速度カメラで現象を解析すると、最初に破裂が起こり、白い霧状のものが広がり、その周りから着火燃焼が起こって大きなファイヤーボールができるのが観測される。

（1）
初期対応
爆発事故が報告された際には、最初に事故現場および現場資料の保存を行い、立ち入っ工場などの大規模な液化石油ガスタンクでて、さわったり、動かしたり、片づけなどしも、その付近で火災が起こると同様にタンクないようにして、できる限り事故直後の状況が破裂・破壊して、その後に気化した可燃性を保存して調査に当たれるようにする。

ガスが空気と混合して爆発し、大きな被害を現場調査は、消火作業中や、夜間を避け、出すことがある。これを BLEVE ※ 1 という。

二次災害の予防のための安全確認などの後に気体の急激な相変化による物理爆発と、その実施することになる。被害者の救助、行方不後に大規模な化学的爆発を起こすことは、カ明者の捜索などは最優先で行うことになる。

セットボンベと同様である。

これと同時に、事故現場の被害状況、器物爆発の大きさや強さは、爆発圧力、爆発速の移動や破壊の状況などの写真を最初にとっ度 ※ 2、 発生エネルギー 量などにより決まるて記録しておく。さらに安全化などのためにが、事故現場では、さらに現場の建物、容器弁や装置を動かす場合には、その前に写真をなどの構造、密閉強度などにより変化するの取って、直後の状態を記録しておくことも必で複雑となる。爆発事故では、被害の状況、破要である。

壊状況から逆に、どのような爆発現象であったか推定していくことになる。

関係者からは、目撃情報、事故の直前、直後の状況などを調査する。

実際の爆発事故では、単一の原因で片づけその他にも、なるべく多くの事故の背景にられるような事故はまれであり、特に爆発の関する情報を集め、全般的な理解をしてから規模が大きくなると、すぐには原因の特定が現場に入ることになる。たとえば、扱ってい難しいか不明な場合な場合も多く、慎重に検る薬品、工程、複雑なプラントでは該当する討することになる。また、爆発したものが特装置の配置状況などについてである。概略で定できたように見えても、爆発現象としては、良いから工程図、塔槽類の配置地図もあると必ずしもそれだけでないこともあり、予断を現場で役に立つ。

持たず被害の状況をきちんと見極めてから推理することになる。

（2）
爆発の中心箇所の特定調査の順番は、その現場に応じて決めるこ

3. 爆発現場の調査手順
事故調査においては、事故発生からなるべとになるが、基本的には、爆発の中心を確かめてから、爆発したもの、着火・起爆、爆発の規模という順にみていくことになる。

※1
沸騰液体蒸気拡散爆発（BLEVE: Boiling Liquid

Expanding VapourExplosion）

加圧されて液化した状態で貯蔵する可燃性物
質は、その時の気液平衡状態にあるが、外部火災により容器が加熱されると、容器内の圧力が 高くなる。この状態で容器の一部が破裂すると、容器内の平衡状態が破られ、液体は突沸し、急激に気体になることでさらに大きな爆発現象を起こす。そして、さらに拡散して空気と混ざったガスが自由空間で蒸気雲爆発を起こす現象をいう。

※2
爆発速度
化 学 的 爆 発 において、爆ごう波面または燃焼波面の伝播する速度をいう。爆発速度（爆速）を求めることにより爆発の激しさを評 価することができる。

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図1 ガス爆発
コンクリート建物の天井の膨らむような変形

図2 粉じん爆発
軽量な壁面、天板は破損・飛散するが鉄骨は残存している

図3 凝縮相の爆ごう
爆心の地面に開いた漏斗孔

爆発の種類の違いによってどのような被害の状況になるかを表 2 に示す。

心が明確でない場合もあるので、爆発による建造物の壁、柱、窓、その他の器物などの移現場で被害の状況などから爆発の中心箇所

動、 変形、 破壊、 倒壊状況などから判定すを特定していく。固体、液体などの凝縮相のる。被害が一番大きい部分が、爆発の中心と爆発では、局所的な破壊を示すことから特定なることが多い。しかしながら、たとえば可しやすい。その爆発した位置を爆心という。

燃性ガスが広範囲に漏洩・拡散して爆発する

特に爆発の速度が音速を越えるものは爆ごうと、必ずしもそうとは限らないので、現場をといい、爆風を伴い、高温・高圧の反応で直接片付けて、残った柱や壁の変形から調べるこ接触しているものを破壊する。たとえば、爆とになる。

心では、地上に漏斗孔ができ、台上や上の階爆発後に火災になったり、爆発が複数回起層などで爆発しても、台、容器、床面が粉砕こることもあり、この場合には、最初の被害されるなど局所的な破壊があり、容器破片のと二次的な被害を区別する必要がある。爆発

貫通孔、衝突痕、爆風の方向性などから爆心による破壊と火災による被熱、焼損などの違を推定可能である。

いと、倒壊や破壊された器物の上下の重なり

ガス爆発や粉じん爆発などの気相爆発では、局所的な爆発被害は見られず、爆発の中18

図4 凝縮相の爆ごう
爆心近傍の金属容器に開いた貫通孔具合などから区別する。
なお、実際の爆発事故現場ではさらに複雑

表2 爆発による被害なこともあり、表 2 に示した被害状況は典型もあり得るので、あらゆる可能性を考えてお的な例であり、いろいろな段階での被害状況く必要がある。

があることに注意しなければならない。

（4）
爆発の着火・起爆の特定（3）
爆発したものの特定

爆発の中心付近について着火源や起爆の原

爆発の中心付近にあったと思われる可燃性因となるものについて電気的なものや化学的ガス、粉じん、化学薬品や圧力容器などを調なものについて調査する。電気火花、静電気査する。その爆発性、存在量と分布が爆発の火花、裸火、高温物表面、自然発火、熱輻射、被害を及ぼすに必要な量や状態であったなど衝撃、摩擦、断熱圧縮などについて調べる。

を調査する。産業廃棄物などの場合、すぐにこれらは火災の出火原因と同様であるが、爆は爆発したものの特定が難しいが、爆発の状発事故に固有なものとしては、圧力容器の破態と、搬入された可能性のあるものについて、壊や、爆発性物質の打撃、衝撃、摩擦感度なそれ自体の爆発性や混合危険などについて検どの機械的エネルギーも考える必要がある。

討する。水蒸気爆発では、高温溶融物に水の入る可能性などについて調べることになる。

（5）
爆発の規模

なお、一般の人にとって爆発現象そのもの爆発するものとその着火や起爆による爆発を見る機会も少ないので、爆発事故では、たの形態、伝播状況、被害などをあわせて総合

いていガス爆発事故と第一報が報告されるこ的に検討する。とも多いが、なかにはテロなどによる爆発物凝縮相の爆発で爆ごうが起こったと推定さ
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れる場合には、 漏斗孔の容積や、 爆風によ記録類について碓認し、さらに、作業記録なる被害の程度とその爆心からの距離などからどについても検査する。

TNT 当量※ 3 を求める。その物質の爆発した量

過去における関連の事故事例も調査する。

や、爆ごうについて考察することができる。

たとえば同じ工程における過去の不具合の記気相爆発では、その被害を及ぼすメカニズ録なども調査する。単純に破裂した事故と思ムが異なり、誤差も大きいので TNT 当量はわれていた小規模な事故が、実は爆ごうを起適用しない。気相爆発では、可燃性ガスなどこしていた例も有り、どのような不具合、トの漏えい量、漏えい経路、拡散範囲、損失量

ラブルが大きな事故の可能性を持つか専門的などについて調べる。に見る目も必要である。

（6）
その他

5. おわりに事故に至る原因となる可能性についても調べる。装置の故障、破損、危険物の漏えい、排爆発事故現場では、現場における証拠の十気や換気系統、粉じんの集じん装置などであ分な収集や、その証拠の一貫性も得難く、事る。水蒸気爆発が疑われる際には、冷却水の故原因を正確に究明することは難しい場合が漏えい、濡れたり水の入ったものの投入など多い。

についても検討する。人的エラーについて、現場調査を進めながら、具体的な事故の現現場の状況から確かめることも必要である。

場の事実に基づくシナリオを考えていく。多くの集めた情報を基に、 現場の調査結果が4. その他の調査

矛盾なく説明できるか検討していくことになる。

工場などの爆発事故では、多くの直接的、たとえ原因不明であっても記録をきちんと間接的原因があり、原因の確定は容易なこと残して、将来の原因究明、再発時の参考になではない。そのために爆発現場以外に、関係るようにすることも重要である。報告書とし者、関連資料の調査も重要であり、これらをては、可能性のある要因をすべて列挙して、つきあわせて原因究明に当たることになる。

検証していく記述が後の役に立つ。
また、当事者の事故時の行動や事故後の対（1）
目撃者、関係者の調査
目撃者の調査では、事故時の状況をきくことになる。爆発音の回数、最初に火を見た位置、事故直前の人の動き、事故後の応急処置などである。実際には、急激に起こった一連応なども報告書で明らかにしておく必要があるが、これも科学的な現場調査がなされていることが前提となる。
爆発事故を繰り返さないことや予防のために少しでも参考になれば幸いである。の出来事の記憶で混乱したり、お互いに矛盾することもあり得る。証言だけにたよるのではなく、現場の調査結果の事実と合わせて検討する。
※3

なかむら●

爆 発 性 物 質 が 爆 発したとき、同じ量のエネルギーを放出する爆薬
TNT の量。

1975 年東京都立大学大学院理学研究科修了、同年 警察庁科学警察研究所法科学第二部爆発研究室 1995 年同爆発研究室長、2008 年同法科学第二部長。2011年から現職
専門は爆発事故、爆発物の威力と探知。

TNT 当量

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（2）
資料の調査
操業の記録として、事故時と過去の運転のん