ドミノ倒し事故

ドミノ事故とは、一次的な望ましくない事象が、近くの設備や施設で1つ以上の二次的な望ましくない事象を連続的または同時に引き起こし、一次的な事象よりも深刻な二次的な事故につながる事故である。^{[1]したがって、ドミノ事故は実際には複数の事象の連鎖であり、}倒れるドミノの列に例えることができる。ノックオン事故という用語も使用される。^[2]

ドミノ効果事故は、大量の危険物質が保管、輸送、処理されるプロセスプラントに影響を及ぼす重要なプロセス安全問題です。火災や爆発につながる封じ込めの喪失は、熱放射、爆風過圧、またはその他のメカニズムにより近くの機器に拡大し、さらなる火災、爆発、または有毒ガス雲を引き起こす可能性があります。^[3]

事故のドミノ効果の結果は、多くの場合、主要な事象よりも深刻です。エスカレーションは、主要な事象によって引き起こされる物理的影響によって引き起こされ、エスカレーションベクトルと呼ばれます。ドミノ効果事故は主に、主要なシナリオ、エスカレーションベクトル、および1つ以上の二次事故の3つの要素で構成されます。^[4]

主なシナリオには、さまざまな種類の火災（閃光火災、プール火災、ジェット火災、火の玉、沸騰液体膨張蒸気爆発（BLEVE）、非閉じ込め蒸気雲爆発（UVCE）、閉じ込め爆発（CE）、および機械的爆発（ME））が含まれます。^[4]通常、ガソリン貯蔵農場のタンクの火災など、主なイベントは1つだけです。ただし、プロセスが意図的な攻撃や自然災害によって引き起こされた場合は、複数の主なイベントが適用される可能性があります。その場合、複数の危険なイベントによって引き起こされる相乗効果により、ドミノ効果の拡大を防ぐことは非常に困難です。^[5]たとえば、地震によりプロセスプラントで複数の機器が故障し、それがさらに事故を引き起こす可能性があります。^[6]

エスカレーションベクトルとは、主要なシナリオによって引き起こされる危険な影響のことである。プール火災、ジェット火災、火球のエスカレーションベクトルは、熱放射と火災の衝突である。BLEVE、ME、VCEの場合は、爆風の過圧と破片の飛散である。^[7]火災によるドミノ効果は時間に依存している（影響を受ける機器には一定の故障時間があるため）が、爆発によるドミノ効果は時間とは関係がなく、影響を受ける機器の故障は瞬時に発生する。^{[8] [9]}

一次シナリオが近隣の他の施設にエスカレートすることに成功した場合、1つ以上の二次イベントが発生します。^[10]一次イベントから二次イベントへのエスカレーションは第1レベルのエスカレーションと呼ばれ、二次イベントから潜在的な三次イベントへのエスカレーションは第2レベルのエスカレーションと呼ばれます。以下同様に続きます。より低レベルのイベントが複数の高レベルのイベントをトリガーする場合、これらは並列効果と呼ばれます。より低レベルのイベントが複数の高レベルのイベントを引き起こす場合は、相乗効果のケースです。異なるソースからの異なる時間に作用する時間依存のエスカレーションベクトルは、二次ターゲットに対する相乗効果をもたらす可能性があり、これを重ね合わせた効果と呼びます。^[11]

ドミノ効果事故は、主な出来事が意図的であるかどうかによって、意図的でないものと意図的なものに分けられます。意図的でないドミノ効果の主な出来事は、偶発的な出来事（例：腐食、人為的ミス、漏洩）または自然災害（例：地震、落雷、洪水）によって引き起こされます。意図的なドミノ効果は、テロ行為や破壊行為などの意図的な攻撃によって引き起こされます。^[12]

一次事象の物理的性質に応じて、ドミノ効果は火災誘発性^[13]と爆発誘発性[ ^14]に分類できます。^[15]いくつかの情報源によると、有毒物質の放出は、有毒ガスの移動を介して直接ドミノ効果を引き起こす可能性があり、例えば、中毒がプラントのオペレーターに二次事故につながるエラーを引き起こす場合などです。^[16]

化学産業クラスターやプロセスプラント工業団地には、複数の危険物施設が隣接して立地しています。ある施設で事故が発生すると、近隣の工場に拡大する可能性があります。内部ドミノ事故とは、工場内で発生する事故のことで、外部ドミノ事故とは、主要な工場の境界外に拡大する事故のことです。^[17]外部ドミノ事故の防止は、複数の企業にまたがる危険の管理が必要となるため、特に複雑です。クラスター内の異なる近隣企業間の協力を促進することは、ドミノ事故の管理に不可欠です。^[18]

ドミノ効果事故の結果は、主要な事象よりもはるかに深刻になる可能性があります。過去のプロセス産業の大惨事で、開始事象よりもはるかに大きなドミノ効果を伴ったものとしては、サンフアニコ災害、パイパーアルファ災害、1998年のエッソロングフォード災害、2005年のバンスフィールド火災、 2009年のジャイプール火災、2009年のカターニョ石油精製所火災、2019年の香水化学工場爆発などがあります。たとえば、78人以上が死亡し、617人が負傷した2019年の香水化学工場爆発では、事故が発生した化学工場付近の多くの施設が被害を受けました。^[15]

ドミノ効果の危険の管理は、次の3つの側面のうち1つ以上に重点を置きます。主要な事象の発生確率の低減、主要な事象の拡大の防止、主要な事象の拡大の緩和。この文脈で使用される工学的および管理上の安全障壁は、能動的、受動的、または手順的および緊急対策である可能性があります。^[19]

能動的保護手段とは、保護動作を開始するために電力や外部からの起動を必要とする手段である。これらは、水/泡消火などの消火や、緊急停止（ESD）システムなどのプロセスユニットの隔離に使用できる。^[20]能動的保護手段は通常、（i）検出システム、（ii）処理システム、および（iii）作動システムの3つの要素で構成される。能動的保護手段の性能を確保するには、上記の3つの要素がすべて有効でなければならない。^[19]

受動的防護手段には外部からの起動は必要ありません。そのため、受動的防護手段は一般に能動的防護手段よりも信頼性が高いです。耐火処理は、圧力容器を外部火災による熱放射から遮断するためによく使用される受動的防護手段です。受動的防火は容器の故障までの時間を延ばし、火災を消火するための緊急対応措置に多くの時間を与えます。圧力逃し弁は受動的防護手段のもう一つの例です。^[20]

手順は、エスカレーション防止のための管理上の障壁である。緊急措置も本質的には管理的なものであり、主要サイト内および周辺サイト内の両方で緊急対応に重点を置いている。プロセスプラントの緊急対応手順は、従業員、設備、および近くの他の民間人を保護する上で重要な役割を果たしている。ドミノ効果の観点から見ると、消火などの緊急対応は、熱放射を減らし、損傷を受けていない容器を隔離することで、事故のエスカレーションを効果的に防止できる。^[13]緊急対応措置は開始までに一定の時間を要し、緊急リソースは通常限られているため、ドミノ効果の防止と緩和には、緊急手順と緊急リソースの割り当てを最適化することが不可欠である。^[15]