Silviase/jgov_v1.4_full_ann huggingface dataset:
Table 28 Rate of Change in Population and Labour Force (estimate)

(Unit: %)

Year	Total population	Population over 15 years old	Labour force	(Reference) Growth rate
Actual	1975 - 1980	0.9	1.1	1.2	1.2
80 - 85	0.7	1.2	1.1	1.1
85 - 90	0.4	1.3	1.4	1.4
90 - 95	0.3	0.8	0.9	0.9
95 - 2000	0.2	0.6	0.3	0.3
2000 - 05 (Population forecast)	0.1	0.4	$ \Delta $ 0.5	$ \Delta $ 0.5
Estimate	2005 - 10	$ \Delta $ 0.0	0.1	$ \Delta $ 0.5
10 - 15	$ \Delta $ 0.2	$ \Delta $ 0.1	$ \Delta $ 0.6
15 - 20	$ \Delta $ 0.3	$ \Delta $ 0.2	$ \Delta $ 0.6
20 - 25	$ \Delta $ 0.5	$ \Delta $ 0.4	$ \Delta $ 0.6
25 - 30	$ \Delta $ 0.6	$ \Delta $ 0.5	$ \Delta $ 0.7
30 - 50	( $ \Delta $ 0.8)	( $ \Delta $ 0.8)

Sources: National Institute of Population and Social Security Research "Population Projections for Japan"

Calculated by the Office of Counselor in charge of Labour Policy, MHLW, using Statistics Bureau, MIC "Labour Force Survey"

Notes: 1) Figures are the annualized growth rate over five years.

2) The figures for the years from 2000 through 2005 are listed as the annualized growth for the period between 2000 and 2004.

3) The labour force figures for 2005 and beyond are the estimates obtained by multiplying the population outlook for the groups by sex and age bracket at 5-year intervals by number in the labour force in 2004.

4) The estimate for the period 1930 through 1950 are the annualized rates of changes over 20 years.

Table 29 Economic Forecast

Expected growth rate (Expected real economic growth)

(Unit: %)

Forecast	Economic growth rate	Change in capital investment
Annual forecast (Fiscal 2005)	1.4
Forecast over three years (FY2005 through FY2007)	1.5	4.7
Forecast over five years (FY2005 through FY2009)	1.6

Source: Cabinet Office "Annual Survey of Cooperate Behavior" (2004)
秘
農林水産省

1	0	9	1

# 新規就農者調査 就業状態調査票 (平成〇年4月1日現在)

農林水産省使用欄
都道府県 コード	地域センター 等コード	整理番号	枝番号
‥	‥	‥	‥	‥	‥	‥	‥	‥	‥	‥	‥	‥	‥	‥

この調査は、自営農業に従事された農家世帯員の方々の過去2年間の就業状態(生活の主な状態)についてお伺いし、自営農業に新たに従事した方を把握するものです。

調査票にご記入いただいた内容は、統計法の規定により適正に管理され、秘密の保護には万全を期していますので、ありのままをご回答ください。

記入見本

記入見本	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9

記入の際は黒色の濃い鉛筆を使用してください。

## 問 1 お宅の農業経営の状況（平成26年4月1日現在）について、

次の「1」又は「2」のいずれかの番号を選択し〇をしてください。

## 【家族で農業を営んでいる】

・ご家族の中に1人でも農業を営んでいる方がいる場合

・一人暮らしで農業を営んでいる場合など

次の問2へお進みください。

【上記以外】

・農業経営をやめた場合

・所有している農地をすべて貸し出している場合

・家族での経営をやめ、集落営農等に農業経営を移譲した場合など

2

「2」を選ばれた方は、調査は終了です。

同封の返信用封筒に入れてご返送ください。

## 問2 満15歳以上のご家族（ご家族の代表者自身も含みます。）のうち、この1年間（平成25年4月～平成26年3月）に1日以上農業に従事した方は何人ですか。

男	人

※ 数字は右詰めで記入してください。

裏面の問3へお進みください。
問 3 問 2 で回答いただいた人数分について、それぞれ該当する番号に〇をしてください。

問人2数で分回に答ついたてだおい尋たねします。	性別	満年齢(平成26年4月1日現在の年齢)	生活の主な状態(従事した日数の一番多いもの)

調査は問3で終了です。ご協力ありがとうございました。

同封の返信用封筒に入れてご返送ください。

※ 本調査票はUDフォント (UD=Universal Design) を使用しています。
## Chapter 5: Toward More Competitive Economy and Society

## Transport networks improvement

## ○ Developing highways

Japan is lagging behind the U.S. and European countries in terms of highway development. The country needs to promptly build highway networks, especially high-standard highways, for the development of safe and secure national land.

Notes: 1. Japan: Data are at the end of the fiscal year.

China, France, United States and Germany: Data are at the end of the year.

2. In Japan, total length of expressways signifies that of national expressways.

Sources: United States: Highway Statistics

France: SETRA data from the homepage of the French Ministry for infrastructure, transport, spatial planning, tourism, and the sea

Germany: Verkehr in Zahlen 2004/2005, Verkehr in Zahlen 1998

Japan: Ministry of Land, Infrastructure and Transport.

China: China Transportation Almanac and MLIT data

## ○ Developing the trunk railway network

The development of the trunk railway network in Japan is almost completed. Yet there is room for further development in service quality, including operating speed and convenience, and railway facilities.

Note: The completion schedule is based on an agreement between the government and the ruling party in December 2004.
Number of domestic airline passengers at Tokyo International Airport (Haneda Airport) and forecasts

As part of its efforts to make such improvement, MLIT has been committed to the construction of new Shinkansen lines based on the December 2004 agreement between the government and ruling party. Moreover, MLIT promotes speedups of conventional trunk railways and the technological development of a superconducting magnetically levitated train and Variable gauge change train.

## ○ Developing the airline network

Tokyo International Airport (Haneda Airport) is now operated to full capacity, and expanding its capacity is an urgent issue. MLIT promotes the project to expand the airport. Also, MLIT is working to enhance civil aviation services by utilizing existing airport infrastructure effectively and to maintain and expand the regional airline network.

Source: MLIT

The level of development of major metropolitan international airports in Japan has not been sufficient enough to accommodate the requests from the airlines to increase the number of flights or to start new flights. This may deteriorate the international competitiveness of the airports. MLIT has been taking a number of measures to remedy this situation, including: developing Narita International Airport; internationalizing Tokyo International Airport (Haneda Airport); the promotion of the second phase construction at Kansai International Airport. In addition, the ministry has been vigorously holding consultations to conclude inter alia new air service agreements. All these efforts are part of the ministry's initiative to develop the international air transport network.

Current Status of the second phase construction at Kansai International Airport
## Number of takeoffs/landings and passengers at Narita International Airport

○ The capacity-the number of takeoffs/landings-was increased by 50 percent from 135,000 to 200,000 per year after the interim parallel runway opened in 2002.

○ It is forecast that the annual total of takeoffs/landings will reach 200,000 by 2008 and the capacity limit of 220,000 by 2010.

○ Developing the maritime transport network

MLIT is working to improve the domestic maritime transport network for better efficiency, as well as developing overseas shipping.

## [Improving coordination among transport modes]

## ☐ Developing multi-modal transport systems

To boost the international competitiveness of Japanese industry, MLIT is working to improve coordination among airports, ports, train stations, etc. on one hand and high-standard highways, roads that connect them, and access railways on the other, as well as enhancing the function of these facilities. The ministry is aiming to ensure that door-to-door service, which is in growing demand, will be delivered at reasonable costs and in an environment-friendly means. MLIT is also developing the National Integrated Transport Analysis System (NITAS) designed to analyze and assess the impact of transport system development quantitatively.

## ○ Improving transport access to airports

MLIT aims to shorten the time required to go from central Tokyo to Narita International Airport by training to less than 40 minutes by supporting the initiative of Narita Rapid Rail Access. The ministry is also working to improve road access to the airport. In addition, MLIT is working to further access to Tokyo International Airport (Haneda Airport) and ensure easy access to Chubu Centrair International Airport using railways, roads and maritime transportation.
## [Promoting comprehensive and integrated physical distribution policies]

The “Comprehensive Physical Distribution Policy Outline (2005-2009)” was adopted at a Cabinet meeting in November 2005. The outline is designed to maintain and strengthen the country’s international competitiveness as well as creating abundance in public life in response to issues arising from changes in the state of Japan’s economy and society. To these ends MLIT is also promoting comprehensive and integrated policies on physical distribution.

○ Measures to strengthen international physical distribution functions

Having established the “International Physical Distribution Policy Promotion Headquarters,” MLIT is comprehensively and strategically promoting international physical distribution policy in accordance with the specific needs of the physical distribution industry, while taking into account the views of corporate shippers, physical distribution businesses, and other concerned parties. The ministry is also working to build efficient and safe maritime shipping systems by organically combining physical and non-physical measures, starting with the “super-hub port” project.
Promoting the super hub port project

## ○ Measures to develop an efficient physical distribution system

MLIT has been promoting the wider use of IT in physical distribution. For example, the ministry is developing electronic application systems for the administrative procedures required for import and export processes and at ports, as well as introducing a physical distribution business model that makes use of electronic tags.

In interregional distribution as well, MLIT pursues more efficient physical distribution using intermodal transportation and other means. To this end, the ministry is providing support in developing ports, railroad freight terminals, and other distribution hubs, in boosting the efficiency of cargo transport on key routes, and in developing access roads that operate as nodes connecting distribution hubs to expressways. In addition to providing such support, MLIT is taking numerous measures for urban physical distribution, including the elimination of highway-railroad grade crossings by building overpasses or underpasses to ease congestion, as well as IT-based measures like Traffic Demand Management (TDM).

MLIT is additionally supporting integrative and efficient physical distribution as exemplified by such new types of distribution as 3PL (3rd Party Logistics).

## [Revitalizing industry]

## ☐ Trend of the transport-related industry

Amid the deregulation process in the transport industry, railway operators are taking steps to improve their service, including the introduction of IC card tickets. Efforts are also being made toward the complete privatization of JR companies.

Trucking companies are now operating in an extremely severe business environment due in part to the skyrocketing price of crude oil. To accommodate this, MLIT is putting pressure on concerned organizations and providing aid for the purchase of low-pollution vehicles and energy-saving machinery.

The “Port Transport Business Law” was recently amended, easing regulations even at local ports outside Japan’s nine major ports. The idea is to enable port transport companies to be more efficient and offer more diversified services.

MLIT is taking measures to improve the international competitiveness of the shipbuilding industry and revitalize the
ship machinery industry. Furthermore, MLIT is supporting small- and medium-sized shipbuilders and ship machinery manufacturers in solidifying their management bases. The ministry is also promoting the development and practical application of maritime industrial technologies highlighted by Non-Ballast Water Ships and Mega-Floats.

MLIT’s measures for seafarers include securing and training excellent seafarers, promoting employment, and improving the work environment in the industry.

MLIT also encourages competition in the airline industry as well. To provide a level playing field, the ministry implements preferential allocation of takeoff and landing slots for new entrants in the industry.

## ○ Stimulating the real estate market

MLIT is taking a number of steps to stimulate the real estate market. These steps include: improving conditions for the real estate market, enriching real estate information, promoting the further securitization of real estate, and utilizing the land taxation system.

## ○ Rejuvenating the construction industry

The ministry’s efforts to rejuvenatethe construction industry include: promoting the management innovations of medium and small sized construction industry; promoting the establishment of social safety nets (Security net); regulating company evaluation in public works projects; expelling bad or disqualified contractors from the market; implementation measures against dumping order intake; improving labor standards in the industry; solidifying management base for subcontractor and construction related industries; and raising the levels of construction skills.

## Trend in construction investment (nominal term) and the number of licensed contractors and workers

Licensed contractors (unit: 1,000)

Workers (unit: 10,000)

Sources: MLIT, Estimate of Construction Investment and Survey of the Number of Licensed Contractor; MPHPT, Labour Force Survey
# 消防研究所报告

通 卷 119号 2015年9月

-

Report of National Research Institute of Fire and Disaster

No.119 September 2015
## 目 次

解 説

屋外貯蔵タンクの浮き屋根沈没事故への対応及び調査

西 晴樹 ……(1)

シミュレーション技術を火災原因調査に活用するための取組み

阿部伸之 ……(8)

現場検知用可搬型赤外分光度計の物質同定トレーニング用キットの試作

塚目 孝裕、志水 裕昭 ……(16)

分析機器の活用による火災原因調査の支援

尾川 義雄 ……(25)

災害への備えと「規制の虜」について

野村 祐子、岸本 充生 ……(33)
## — Contents —

[Article]
Emergency Response to the Sunken Floating Roof Accident and Cause Investigation
Haruki Nishi ..... 1

Activity on Application of Simulation Technology to Fire Investigation
Nobuyuki Abe ..... 8

Development on a Training Sample Product for Portable Infrared Spectrometer Using Firefighters in Accident Scene
Takahiro Tsukame and Hiroaki Shimizu ..... 16

Support for Fire Cause Investigation Using Analytical Equipment
Yoshio Ogawa ..... 25

Failure of Disaster Prevention and “Regulatory Capture”
Yuko Nomura and Atsuo Kishimoto ..... 33
解說

# 屋外貯蔵タンクの浮き屋根沈没事故への対応及び調査

西晴樹

(平成27年8月7日 受理)

浮き屋根式屋外貯蔵タンクは、浮き室が付いた一枚板の鋼板で形成される浮き屋根を貯蔵油に浮かべた構造となっている。可燃性蒸気の揮発を抑制できるメリットがあるなど多くの利点を有するが、浮力が失われると貯蔵油中に沈没し、火災の危険が生じる。

本報告では、浮き屋根沈没事故における緊急時対応の状況を概説するとともに、事故原因調査の結果について述べる。強風による経年劣化、雨水の滞留などの要因が重なり、浮き屋根が沈没したものである。

### 1. 初めに

浮き屋根式屋外貯蔵タンクは、デッキと呼ばれる一枚板の鋼板の周囲にポンツーンと呼ばれる浮き室が付いた構造の屋根を貯蔵油に浮かべたものであり、貯蔵油の増減に伴って屋根が上下動する。このため、浮き屋根式タンクは液面と浮き屋根とが密着し、可燃性蒸気の揮発が抑制でき、経済的に有利であるとともに、火災に対しても安全性が高く、また、万一発火しても、浮き屋根周縁部のリング火災となり、消火も容易な構造となっている。浮き屋根式タンクの一例を図1に示す。

過去には、地震時に、やや長周期地震動の影響により、液面の揺動（スロッシング）にあわせて浮き屋根も揺動したことに伴い、多数の浮き屋根が損傷し、沈没したことがある。その後、油面全体の火災(全面火災)が発生する大災害となった $ ^{1)} $ 。

その後、浮き屋根の耐震性に係る基準が策定され $ ^{2} $ 、地震時に発生する浮き屋根のスロッシング揺動に対しては、損傷を生じない構造とすることとなった。

しかしながら、平成24年11月には、地震時ではなく平常時に、浮き屋根のポンツーンの維持管理が十分に成されなかったことが要因と考えられる浮き屋根の沈没事故及び危険物漏洩事故が発生し、露出した原油による火災の危険性が生じるとともに、揮発成分等により周辺住民等にも影響を及ぼした $ ^{3} $ 。

図1 浮き屋根式タンクの断面図の一例
本稿では、石油タンク浮き屋根の沈没に対する消防研究センターの現場対応及び調査事例として、強風等により浮き屋根が沈没した事例について述べる。

### 2. 浮き屋根沈没事故の概要

台風及びその後の豪雨等の影響により、平成24年11月に屋外貯蔵タンクの浮き屋根が沈没した。これに伴い、浮き屋根にあるルーフドレンから防油堤内へ原油約4.5kLが漏洩した。事故発生時、当該タンクの貯蔵量は約51,500kLであった。当該タンクの容量は99,600kL、直径は84.7m、側板高さは19.5mである。当該事故については、文献3)に詳細な報告があるが、事故発生を受け、事業所の自衛防災組織及び所轄消防本部から、大型高所放水車、泡原液搬送車、大型化学消防車、ポンプ車、指揮車が出動した。また、当該特別防災区域に配備されている大容量泡放射システム(毎分10,000L以上の放水能力を持つ泡放水砲のシステム)を配置した。さらに、事業所の事務所内に指揮本部が設置された。当該事故発生を受けて、事業者に対して、所轄消防本部は緊急使用停止命令を発令している。

写真1は異常発見時の状況を示すものであり、浮き屋根の損傷に伴い生じた開口部から浮き屋根のデッキ上に原油が漏洩し続けている状況である。

消防庁では、所轄消防本部からの要請を受け、応急対策に関する助言のため、石油タンク構造に関する専門家を現地に派遣した。派遣期間は約40日間と長期にわたった。写真2は浮き屋根の沈下状況である、この時点では浮き屋根は完全に沈没し、目視では確認できない状況であった。

消防庁の職員は主に指揮本部に常駐し、被害状況や事故対応状況の聴取、対処方針の確認などを行ったが、発災タンクの損傷状況や浮き屋根の状況、あるいは危険物の漏洩状況など現地でのみ得られる一次情報の取得にも務め、可能な限り正確な判断を行うために必要な現場確認も行った。助言した内容及び現地で対応した事項の概要を以下に記す。

(1) 過去の浮き屋根沈没事故事例の情報提供。

(2) 浮き屋根沈没状況、タンクの損傷状況などの現場確認。

(3) 全面火災が発生した場合における輻射熱の影響に関する検討。

(4) 沈没した浮き屋根の位置や座屈変形状況の検証。浮き屋根が着底しているのか、あるいは、油中に浮かんだ状態かを判断する。

写真1 異常発見時の状況

写真2 浮き屋根の沈下状況
(5) タンク中の原油の着火防止策に関する情報提供。

(6) 原油の払い出し方法に関する助言 (浮き屋根や底板を損傷させずに原油を払い出すための助言)。

浮き屋根の変形状況と沈没位置の確認とそれらに合わせた着火源の把握は重要であり、把握された着火源に対応した着火防止策や漏洩防止策が自ずと選定されるものと思われる。着火漏洩防止策としては、例えば、二酸化炭素による液面の密封（シール）、泡によるシール、ステージやローリングラダーなどの落下防止、浮き屋根沈降・浮上防止、静電気発生防止、浮き屋根支持脚座屈防止などが想定される。

当該事案の場合は、二酸化炭素によるシールを実施したが、その際には二酸化炭素の毒性に関する情報提供も行っている。また、原油中に沈没した浮き屋根を視認することは不可能なため、作業中に発生する虞のある浮き屋根の異常については、タンク外からの異音の検出や分銅による浮き屋根位置測定で覚知することとした。浮き屋根については、

写真 3 原油の移送につれて浮き屋根の一部が油面上に現れた状況

写真4 浮き屋根上の油がほぼ除去された状況

底板まで完全に沈没している部分もあれば、一部油中に浮かんだままになっている部分もあると判断されたため、本事案の場合には、油の抜き取りと同時に水を張り込み、浮き屋根直下の空間の発生防止と浮き屋根位置保持を行うこととした。

油を移送していくと、次第に浮き屋根の上面が液面上に現れてくるが、それ以降の油の移送については、ポンツーン内の油を排出するなどして、浮き屋根に掛る荷重を減らし、支持脚が座屈することを防止しなければならない。その際には、タンク内で作業する作業員の安全確保のため、側板に開口部を設けるなど、万が一の火災発生時に作業員が二方向に避難できるようにすることも検討する必要がある。

写真3は原油の移送につれて浮き屋根の一部が油面上に現れてきた状況を撮影したものである。ゲージポールは「く」の字の様に曲っており、屈曲部の近傍にはスライドプレートが引っかかっている。ポンツーン上のウェザーシールド、エアフォームダムが確認できる。また、ゲージポール直近のポンツーンマンホールの蓋は外れており、ポンツーン内に原油が満たされている。当該マンホールの蓋がどの時点で外れたかは不明であるが、当該蓋は液密型のものではなかった。また、ローリングラダーには原油の跡が付着している。

写真4は浮き屋根上の油がほぼ除去された状況であり、デッキがたわんだ部分には原油が少し残っている。この時点では浮き屋根下の原油は水に置換されている。写真奥のポンツーンは座屈しており、ポンツーンのインナーリムやエアフォームダムは液面下にある。

写真5は、浮き屋根上の油も完全に除去され、付着した原油もきれいに清掃された状況を示したものである。座屈していたポンツーンは多数のワイヤーロープで吊り上げられており、浮き屋根下の調査時の作業性や安全性を確保している。

写真6は、浮き屋根下の状況であるが、浮き屋根支持脚が底板を貫通している状況を示したものである。支持脚が底

写真 5 浮き屋根上の清掃が終了した状況
板を貫通した時期については不明である。この他にも1本底板を貫通している支持脚が見られた。写真7は、写真6の支持脚周辺の底板を撤去した状況を示したものである。支持脚周辺の砂には170cm×100cm程度の大きさの黒色のにじみが確認できる。

写真6 支持脚が底板を貫通している状況

写真７ 支持脚貫通部の底板を撤去した状況

### 3. 原油の揮発量の推定

当該事故においては周辺住民等から異臭に関する通報が寄せられた。それらへの対応の一つとして、揮発した原油の量を推定することが必要となった。原油からの揮発成分の揮発については、大気に曝されている原油表面近傍に存在する軽質成分が大気中における揮発成分の濃度との濃度差により揮発するものと考えられる。さらに、タンク中の対流や移送に伴う攪拌や流動を無視すれば、揮発により原油中に生じた濃度差により原油表面以外の部分から徐々に拡散していくものと考えられる。大気中への拡散と原油中での拡散を比較すると、前者の方が後者よりもはるかに大きな拡散係数であり、大気中に拡散した揮発成分を補うだけの原油中の拡散が起こることは想定しづらいが、ここでは、簡便に蒸発速度と液面面積の関係を表わすKawamura and Mackay式 $ ^{4} $ を用いて推定を行う。Kawamura and Mackay式は、

$$ \mathrm{E}=\mathrm{Ar}\times\mathrm{KM}\times\left\{\left(\mathrm{MW}\times\mathrm{PV}\right)/\left(\mathrm{R}\times\mathrm{T}\right)\right\} $$

で表される。

ここで、E：蒸発速度 $ (\mathrm{kg}/\mathrm{s}) $ 、Ar：液面面積 $ (\mathrm{m}^{2}) $ 、KM：物質移動係数 $ (\mathrm{m}/\mathrm{s}) $ 、MW：分子量 $ (\mathrm{g}/\mathrm{mol}) $ 、PV：蒸気圧 $ (\mathrm{Pa}) $ 、R：気体定数 $ (\mathrm{J}/(\mathrm{kmol}\cdot\mathrm{K})) $ 、T：気相の熱力学的温度 $ (\mathrm{K}) $ である。

式(1)において計算条件として、液面面積はタンク直径から概ね $ 5635 \, m^{2} $ 、物質はヘキサン（分子量 86）と見なし、気相温度を $ 293.15 \, \text{K} \, (20^{\circ} \text{C}) $ 、気体定数を $ 8314 \, \text{J}/(\text{kmol} \cdot \text{K}) $ 、蒸気圧を $ 16.128 \, kPa $ （アントワン式より算出）、物質移動係数を $ 9.0 \times 10^{-5} \, m/s $ （拡散係数 $ 9 \times 10^{-6} \, m^{2}/s $ 、境界層厚さ $ 10 \, cm $ から算出）とした場合、蒸発速度は $ 0.289 \, kg/s $ と計算される。これより、浮き屋根沈没による液面露出から 11 日間 ( $ 950,440 \, s $ ) の揮発量は約 $ 274 \, ton $ と計算される。

実際には、前述の仮定が成り立つ保証は無く、また、タンク内の風の影響により、境界層厚さは変化するので、物質移動係数も増減することが想定されるが、直径84.7mのタンク内の全面の境界層厚さを正確に見積もるのは困難であり、上述の揮発量の計算はあくまでも参考である。

別の推定方法として、油の蒸留曲線を用いる方法も考えられる。文献5)によると、原油（アラビアンライト）の初留点(IBP)は47℃であるが、漏洩した油の採取が可能であり、蒸留曲線を迅速に測定することが可能であれば、初留点の変化でもって、大まかに推定できると思われる。発災から1ヶ月後くらいに採取した油について、初留点を測定したところ108℃になっていた。採取した原油とアラビアンライトの蒸留曲線5)を図2に示す。2つの蒸留曲線と比較すると、アラビアンライトは108℃では約6%程度の留出量となる。当該タンクについては、原油の移送を毎日行っているためタンク内の原油の量は漸減しており、しかも、対流や移送に伴う攪拌・流動があり、原油表面近傍のどの程度の原油から揮発したのかを正確に見積もることは不可能である。しかもサンプリングした部分と揮発した部分は異なることもあり、初留点の差異で揮発量を見積もることの妥当性の検証は別途必要である。例えば原油表面から10cm程度の原油(約563kL)から揮発したとすれば、その6%であるから、揮発量は約34kLと計算される。
図２ 採取した原油の蒸留曲線

採取した原油の蒸留曲線とアラビアンライト $ ^{5)} $ の蒸留曲線を比較したもの

### 4. 浮き屋根沈没事故対応を終えて

浮き屋根沈没事故対応を終えて、現場対応において困難であった点、あると便利だったと想像される機械器具、技術的な革新を希望する点などを記す。

## (1) 防爆カメラ、防爆ビデオなど防爆機器の必要性

可燃性蒸気が存在する屋外タンク貯蔵所の上で沈没した浮き屋根やローリングラダーの状況に関する詳細な画像情報を指揮本部において共有することが可能となり、作業手順の判断等の際に非常に有効である。

## (2) 原油中に沈没した浮き屋根の位置確認

油種によっては沈没した浮き屋根の位置が目視確認できないため、油中の浮き屋根の位置確認を行える技術が事故対応時に必要であった。

## (3) 石油タンク内の可燃性蒸気の濃度の計測

可燃性蒸気の着火防止のために、石油タンク内のどの部分で可燃範囲に入っているか否かの測定ができればより安全な作業が可能となる。

## (4) 二酸化炭素でのシールを行う際の濃度測定

上記の可燃性蒸気と目的は同じであるが、着火防止のための対策が予想どおりに出来ているかを容易に確認ができる手法が必要。

## (5) 揮発した原油の量の正確な見積もり

原油を採取して蒸留曲線を求めること無く、正確な揮発量を見積もれる手法があると指揮本部での意思決定に活用が期待できる。

## (6) 沈没した浮き屋根の再浮上方法

沈没した浮き屋根を再浮上させ、安定化できれば二酸化炭素シール以上のシール効果が期待できる。

## (7) 損傷した浮き屋根の補修

原油が入ったままで、損傷した浮き屋根を溶接補修ができれば、浮き屋根の脆弱部を除去することができ、強風などの外力に耐えられる。

### 5. 浮き屋根の沈没の経緯 $ ^{3)} $

3度の台風 (平成24年8月27日、9月16日、9月29日) による強風 (瞬間最大風速72.6m/s) の影響で、浮き屋根のポンツーン下板に、疲労亀裂が発生し、増加していった。当該亀裂部から、徐々にポンツーン内に原油が浸入し、浮力が失われ、それにより浮き屋根が傾斜したと考えられる。平成24年8月28日には、ポンツーンの1室に滞油が確認された後、9月19日にはポンツーン4室、10月1日でポンツーン7室の滞油があり、沈没するまでの間は補修はなされていない。当該タンクの浮き屋根の円周方向補強材はトラス構造を採用しているが、仕切り板 (バルクヘッド) とトラスとの間には隙間があり、また、トラスとポンツーン下板が断続溶接 (タック溶接) となっている。これらが当該ポンツーンの弱点となっていることが指摘できる。

平成24年11月4日には、事業所近隣の気象庁観測所で過去最大となる10分間降水量23.5 mmを記録したが、この降雨による浮き屋根上への滯水で、浮き屋根が更に傾斜し沈下していったと考えられる。当日の雨量から計算する
と、通常のルーフドレンが正常に機能していると想定した場合でも、排水量が不足し、一時的に浮き屋根上に48トンの滞水になったものと考えられる。

浮力を喪失したポンツーン及びデッキが沈み込むにつれて、ポンツーンに過大な応力が発生し亀裂が進展していくものと考えられる。ポンツーン室内の原油が仕切り板の上端まで達すれば、その後は隣接するポンツーンに越流し、浸油したポンツーンがだんだん増加することになる。ポンツーンの浮力喪失に伴い、浮き屋根が座屈し、写真1に示すようにデッキ上に原油が漏洩してくるようになったものと考えられる。写真8は浮き屋根ポンツーンの破断部を示したものであり、当該破断部から原油が漏洩したことも考えられる。デッキ上の原油が増え、浮き屋根全体の浮力を確保出来なくなり、遂には、浮き屋根が沈没したものである。

写真８ 浮き屋根破断部の状況

### 6. 終りに

石油タンク浮き屋根の沈没と危険物漏洩事故に対する現場対応事例として、原油タンクでの事故事例について述べた。浮き屋根沈没という事象は全面火災発生の虞が非常に高くなる事象でもある。今回の事例では幸い火災は発生せずに、原油を他のタンクに移すことができた。浮き屋根に係る保安対策の徹底及び応急措置体制の整備の再確認が図られることを願う次第である。

## 謝辞

本件事案の対応及びその後の原因調査については、所轄消防本部及び事業所に多大なご協力を頂いた、ここに記して謝意を表する次第である。

## 参考文献

1）消防庁ホームページ：出光興産（株）北海道製油所火災（最終報）、

http://www.fdma.go.jp/data/030928IdemitsuKasai.PDF

2）消防庁ホームページ：平成17年1月14日消防危第14号 危険物の規制に関する規則の一部を改正する省令等の施行について、

http://www.fdma.go.jp/html/data/tuchi1701/pdf/170114ki14.pdf

3）消防庁ホームページ：浮き屋根式屋外タンク貯蔵所の保安対策の徹底及び応急措置体制の整備について、http://www.fdma.go.jp/concern/law/tuchi2507/pdf/250731_ki141-toku154.pdf

4) Kawamura, P. I., and D. Mackay: The evaporation of volatile liquids, J. Hazardous Materials, 15, pp.343–364, 1987

5）環境省ホームページ：揮発性有機化合物（VOC）排出抑制対策検討会印刷小委員会報告書、http://www.env.go.jp/council/former2013/07air/y070-18/mat06-1_4.pdf

6）石油連盟流出油の性状変化データベース：http://www.pcs.gr.jp/doc/keijihenka/jdatabase.html
# Emergency Response to the Sunken Floating Roof Accident and Cause Investigation

(Abstract)

Haruki Nishi

(Accepted August 7, 2015)

Floating roof is usually used in a large oil storage tank since the steel plate called a "deck" is afloat on the surface of the oil and this contact avoids flammable vapor from volatilizing. However, if the buoyancy of the floating roof is lost, the roof will sink into the oil and the oil might catch fire.

In this report, the author describes the emergency response to the sunken floating roof accident of a crude oil storage tank and the result of the cause investigation of the accident.

The floating roof sunk into the crude oil since the many factors coincide one another, such as the roof deteriorated by the strong wind and the rainwater due to the heavy rain remained on the deck.
解說

# シミュレーション技術を火災原因調査に活用するための取り組み

阿部 伸之

(平成27年8月10日 受理)

消防研究センターでは、火災原因調査の実施過程においてシミュレーション技術を活用している。その目的は、コンピュータ上で火災を再現し、その結果から調査に有用な情報を取得することである。シミュレーションにより再現した火災から熱や煙の伝播状況を予測することにより、火災現場がどのような環境であったのかを時間変化を追いながら漁ることができる。本解説では、シミュレーションを実施する上で必要な入力条件となる火災現場の情報やその出力結果の扱い方、妥当性検証の必要性について述べている。

### 1. はじめに

消防研究センターでは、消防庁長官による火災原因調査（消防法第35条の3の2、以下調査）を実施している。その調査の過程において必要に応じてコンピュータ上で火災を再現するシミュレーション技術を活用している。

本解説では、シミュレーションを実施する上で必要な入力条件となる火災現場の情報やその出力結果の扱い方、妥当性検証の必要性について述べる。

### 2. シミュレーション技術とは?

火災分野におけるシミュレーション技術とは、コンピュータを用いて数値計算を実施し、その結果を可視化することを通して火災を再現する技術であり、研究としては確度の高い再現を目指すものである。

本解説で述べるシミュレーション手法としては、数値流体力学（Computational Fluid Dynamics、以下 CFD）を扱うことにする。CFD では、後述する火災現象の支配方程式を計算機で解くことによって主に熱気流の運動を予測する。計算機資源にも依存するが、基本的には現実に近い詳細な運動を再現できるため、実火災を相手にする調査に用いるのには適している。

ここでは、シミュレーション技術の概要として、シミュレーションで扱う火災の物理モデルやシミュレーションを適用しようとする際の火災特有の取り扱いの困難さについて述べる。

### 2.1 火災の物理モデル

シミュレーションが再現すべき主な火災の物理として、燃焼、伝熱、流動の3つの現象がある。これらの現象の特徴を抽出した物理モデルをシミュレーションに組み込み利用することになる。一般的に物理モデルには精緻なモデルから簡易なモデルまで様々あり、シミュレーションでは計算負荷や要求精度に見合った物理モデルが選択される。そのため、火災分野では緻密性よりも実用性を優先したモデルが選択される場合が多い。

燃焼は、燃料が酸素と接触すると直ちに燃えることで、二酸化炭素や一酸化炭素、煤などを生成する工学的な拡散燃焼モデルを用いる。二酸化炭素や煤の生成量は、単位質量あたりの燃料消費量に比例すると仮定することが多い。

伝熱は、熱伝導、熱伝達、熱放射の3つを伝熱モデルとして用いる。熱伝導は壁面に垂直な1次元方向の壁面内の熱の伝わる量を、熱伝達は壁面と気体の間の熱の伝わる量を予測する。熱放射は気体を介さない電磁波による熱の伝わる量を予測するが、熱放射の計算量（計算時間）は全体の計算量の3～4割を占めることがあり熱放射が重要な伝熱でないケースでは計算コストを考えて熱放射の計算を省くことがある。

流動は、酸素や一酸化炭素、煤の輸送を担う。この運動には流体力学の運動方程式（運動量保存式）を用いる。例えば、単成分系の非定常圧縮性流れである熱気流の支配方程式は、以下の質量、運動量、エネルギーの保存式に加え状態方程式から成る。火災に用いる場合には、これらの支配方程式に対して音速オーダーの密度波の伝播を捕らえる必要がないとして低マッハ数近似を適用することになる。音速と同じ流速の場合の状態をマッハ数1として、火災ではそのような高速な流体運動はないという意味で低マッハ数という言葉が用いられる。その低マッハ数近似を適用した結果、運動量方程式に含まれる圧力とエネルギー保存式及び状態方程式に含まれる圧力を異なる圧力（流体力学的と熱力学的）とみなすことで、方程式のつながりを弱めコンピュータで扱いや