なんと12日間燃え続けた…「長周期地震動」で発生した「史上最悪の石油コンビナート火災」
長周期地震動で最悪の石油コンビナート火災
私が防災の道を志すきっかけとなったのは、1964年6月16日の新潟地震（M7.5）。震源は新潟県粟島南方沖40kmだった。この地震の後、日本における史上最悪の石油コンビナート災害（火災）が発生する。翌日現地で見たのは、遠く鳴り続けるサイレン音、鼻をつく油の焦げくさい臭い、黒い煙で覆われた真っ黒な空だった。当時の新潟市には化学消防車が配備されていなかったため、自治省消防庁経由で東京消防庁に応援を要請。要請を受け、蒲田消防署を主力とする化学消防車5台が出動し、懸命の消火活動を行った結果、消し止めることができた。それでも、出火から鎮火まで約12日間燃え続け、143基の石油タンクと民家347棟が焼失した。
当初、原因は液状化（当時は流砂現象と呼んでいた）によるものといわれていた。しかし、後日の調査で長周期地震動によるスロッシング（液面揺動）が原因と判明。1周期5秒ほどの長周期地震動で、浮屋根が損傷、原油が露出し蒸気が大気に放出され、静電気と推定される火源によって火災となったものとされる。このように石油コンビナートにとって、長周期地震動は極めて厄介な天敵である。
浮屋根とは、タンク内の貯蔵液面上に浮かべた屋根で、主な役割は液体の「蒸発抑制」と「雨水等侵入防止」。浮き屋根が液体量の増減と連動し上下してタンク内の空気と液体の接触面積を減らす。それにより液体の蒸発を抑え、大気汚染を防ぎ、火災や爆発の危険性を防いでいる。浮屋根とタンクの間にはシールがあり、雨水の侵入も防いでいる。すべての石油タンクが浮屋根方式ではなく、タンクの上にドーム状の屋根を設置したドーム屋根方式や、固定屋根方式などもあるが、それぞれにコスト、機能、安全性などで一長一短があるという。
ともかく浮屋根は地震に弱い。とくに長周期地震動の揺れと共振すると、スロッシングが起き、浮き屋根も液体の揺動によってタンクの側壁や底板を損傷させるだけでなく、浮屋根そのものがひしゃげたり沈没したりしてしまう。それによってタンク内の液体が露出し、その蒸気が空気中に放出され、火災や爆発の要因となる。そのため、浮き屋根の周囲にゴム製のバンパーを設置し、地震時の浮屋根と側壁の衝突を緩和する対策が取られているものもあるが、揺れ方によっては絶対安全とは言えない。
長周期地震動由来の石油タンク火災は、その後も発生している。03年9月26日十勝沖地震(M8.0)の時である。最大震度6弱は北海道浦河町だけで、ほかは震度5強以下の揺れだった。しかし、震源から約250kmも離れ、震度5弱の苫小牧市内で、1周期6〜8秒の長周期地震動が観測された（K-NET）。苫小牧市周辺の脆弱な地下構造が長周期成分を増幅させ、それが石油タンクのスロッシング周期と一致したことが主な要因とされる。長周期地震動のゆっくり長い揺れが、タンク内の液体を大きく揺らし、7基の石油（ナフサ）タンクの浮き屋根を沈没・損傷させ、地震の2日後に火災が発生。付近の配管から漏洩した石油にも引火し延焼していく。消火活動は困難を極め、約4日間燃え続けた。
東京湾沿岸には石油や天然ガスの貯蔵・製油所を始め、それらを原料とする様々な化学製品を作る石油化学工業や、火力発電所、製鉄所などが軒を連ねている。各施設には浮屋根式の貯蔵タンクもあり、南海トラフ巨大地震時に3ｍの津波や、揺れ幅4ｍの長周期地震動が襲えば、湾岸や埋め立て地域の軟弱地盤によって揺れがさらに増幅され、スロッシングによる内容物の揺動、浮屋根損傷、危険物漏洩、大規模火災発生の可能性もある。そして…地震から11分〜200分後、東京に2〜31ｍの津波が押し寄せてくる。
想定・予測数値には、誤認と誤差がある
表-2に記載されているのは、「津波高1ｍ最短到達時間」。なぜ1ｍを基準にしているかというと、津波が1ｍを超えると、巻き込まれた人の死亡率が100％になること。さらに、1ｍの津波が市街地を蹂躙すれば、人も車も押し流し、避難を妨げ、大きな被害が出る可能性が高いこと。その危険を回避するため、津波が1ｍの高さになり海岸へやってくる最短到達時間をモデル委員会が推計し公表している。
一方で、気象庁が地震発生直後に発表する「津波の到達予想時刻」は、津波によって海岸付近の海面が変化し始める時刻。なので、表-2にある地震発生前に推計し公表した「津波高1ｍ最短到達時間」と比較すると、気象庁の「津波の到達予想時刻」の方が圧倒的に早い時間になる。例えば、港区の「津波高1ｍ最短到達時間」は、地震発生後199分とされている。しかし、震源域の場所によっても異なるが、地震発生後に気象庁が発表する「津波の到達予想時間」は、地震発生5分後（島しょ部）とか60分後（対象区部）になる可能性がある。モデル検討会と気象庁の考え方が違うからである。気象庁は0.5ｍの津波でも、海中作業者は大きな影響を受け、海岸で遊んでいる人も流される危険性があると考えている。津波が0.5ｍになってから警告しても遅いので、海岸付近の海面が変化し始める時刻を推計して「津波の到達予想時刻」を発表し早期避難を促しているのだ。これは、以前から公表されている話である。
ところが、「津波高1ｍ最短到達時間」を、避難完了までの猶予時間と誤認し、ほとんどの自治体や企業が、その時間を基準に避難完了を目指し、避難方法や避難場所を設定し、防災訓練を実施している。住民に対してパンフレットなどで「津波高1ｍ最短到達時間」を示し、その時間までに避難するよう周知している自治体も多い。防災関係者であれば、こうした最低限の知識は必要である。
さらに、現在想定している津波高や最短到達時間の数値通りに津波は来ないかもしれない。想定されている震源域が少しずれれば、震度も津波高も到達時間も大きく変わる。現在発表されている数値は、いくつかのケース（前提条件）ごとに推計したもので、一定の評価ができるものだが、自然は気まぐれである。その予測震源域や予測数値通りに地震や津波が起きるとは限らない。
例えば、東日本大震災前に発表されていた「第三次宮城県地震被害想定」では、宮城県南三陸町・防災対策庁舎のある志津川地区の想定津波高は、6.7ｍだった、しかし、3.11で防災対策庁舎を襲った津波の高さは、被害想定の倍以上の15.5ｍだった。想定を信じて12ｍの屋上に避難した54人のうち、43人が死亡または行方不明になっている。
南海トラフ巨大地震でも、想定されている発生確率、震度、津波高、津波の最短到達時間はあくまで目安であって、絶対ではない。過去50年以上、災害現地調査で得た経験則は、「予測や想定・推計数値には概ね1/2〜約2倍の誤差がある」と思っている。地域によっては、防災ハザードマップの片隅に「これは目安です」と小さく書いている自治体もある。
とはいっても、現在発表されている想定数値を過小評価する必要はない。防災行動マニュアル作成の際は、想定数値を参考にしつつ、その数値の誤差を見込み最悪を想定して行動計画を作成する。誤差を見込むことで空振り行動が増えるかもしれないが、それは「良い訓練」と思って容認し空振りを恐れないことが重要。なぜならば、自然災害は我々の想定を上回ることが多い。想定を上回る災害だとしても死んではいけない。死なせてはいけない。たったひとつしかない命は、どんなことをしても守り抜くことだ。そのために必要なのは「想定を上回る災害にも対応できる実践的防災・危機管理」である。
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