LNG受入ターミナルにおけるHAZID実施の手引き

はじめに

本資料は、5MTPA規模のLNG受入ターミナルの設計段階におけるHAZID（Hazard Identification：危険源特定）の実施方法について解説します。LNG受入ターミナル特有のリスク要素と過去の事故事例に基づいた体系的なアプローチを提供し、実務者がより効果的なリスク評価を行えるよう支援することを目的としています。

1. LNG受入ターミナルの主要設備とノード分割

1.1 主要設備構成

5MTPA規模のLNG受入ターミナルは、一般的に以下の主要設備から構成されます：

  • 海上設備・桟橋
  • LNG移送配管システム
  • LNG貯蔵タンク
  • BOG（ボイルオフガス）処理設備
  • 送出・再ガス化設備
  • ユーティリティ設備
  • 制御・管理設備

1.2 HAZIDのためのノード分割

効果的なHAZIDを実施するためには、設備を論理的なノード（検討単位）に分割します：

ノード含まれる設備・システム
ノード1：桟橋・荷役エリアLNGアンローディングアーム、ERC/PERC、船陸間通信システム、桟橋消火設備
ノード2：移送配管システムアンローディング配管、バルブステーション、エキスパンションループ、配管サポート
ノード3：貯蔵タンクエリアLNGタンク本体、防液堤、タンク付属設備（ポンプ、計装等）
ノード4：BOG処理システムBOGコンプレッサー、再液化設備、フレアシステム
ノード5：再ガス化システム高圧ポンプ、気化器（ORV/SCV等）、圧力調整設備、オドラント注入設備
ノード6：ユーティリティエリア電気設備、計装空気、窒素発生装置、冷却水システム、消火水システム
ノード7：制御・管理エリア中央制御室、電気室、管理棟、保安・警戒システム

2. LNG受入ターミナルの安全距離基準

LNG受入ターミナルの設計において、安全距離は重要な検討要素です。タンクの種類によって適用すべき基準が異なります。

2.1 タンク種類による分類

タンク種類特徴防液堤要件
フルコンテインメント（FC）タンク内槽と外槽の二重構造で、液体と蒸気の両方の漏洩を外槽で封じ込める。外槽は通常プレストレストコンクリート製。原則不要（タンク自体が二重の封じ込め機能を持つ）
プレストレストコンクリート（PC）タンクFCタンクの一種。外槽にプレストレストコンクリートを使用。大規模LNG基地では、FCとPCは実質的に同義で使用されることが多い。原則不要（タンク自体が二重の封じ込め機能を持つ）
シングルコンテインメントタンク内槽のみが液体封じ込め機能を持ち、外槽は断熱と蒸気封じ込めのみ。必須（タンク全容量＋余裕を収容できる容量）
ダブルコンテインメントタンク外槽は液体封じ込め機能を持つが、内槽からの距離が近く、蒸気拡散防止能力は限定的。必須（ただし規模は小さくてよい）

2.2 安全距離基準

項目タイプ基準/距離根拠/規格備考
タンク間距離FC/PCタンク特定の最小距離規定なしEN 1473, BS EN 14620メンテナンスアクセス(10〜15m)を考慮
シングルコンテインメントタンク直径の1/4以上NFPA 59A最小3m必須
ダブルコンテインメントタンク直径の1/4以上NFPA 59Aリスク評価により調整可
タンク-プロセスエリア間全タイプ30〜100mEN 1473熱放射基準に基づき評価
タンク-制御室間全タイプ90〜200mEN 1473熱放射/爆風圧基準に基づき評価
タンク-公共境界間全タイプ200〜400m各国規制国・地域により異なる
桟橋-タンク間全タイプ最小100m推奨SIGTTOリスク評価により調整可

3. HAZID実施手順と方法論

3.1 準備段階

効果的なHAZIDの実施には、以下の準備が必要です：

  1. 必要図面・資料の準備
    • プロットプラン（全体配置図）
    • 各エリアの詳細レイアウト図
    • 主要機器リスト
    • プロセスフローダイアグラム（PFD）
    • ユーティリティフローダイアグラム
    • 安全設備配置図
  2. ノード別HAZIDワークシートの作成
    • Excelワークシートを各ノード用に準備
    • ガイドワードとチェックリストの準備
    • 評価基準（発生頻度・影響度・リスクマトリックス）の定義
  3. 参加者の選定
    • プロジェクトエンジニア（プロセス、機械、計装等）
    • 安全専門家
    • 運転経験者（可能であれば）
    • ファシリテーター
    • 書記

3.2 HAZIDワークショップの実施手順

  1. オリエンテーション（1時間程度）
    • プロジェクト概要説明
    • HAZID手法・目的の説明
    • 評価基準の確認
    • 参加者の役割確認
  2. 各ノードのHAZID（1ノードあたり2〜3時間）
    • ノード概要・設計意図の説明
    • ガイドワード・チェックリストに沿った危険源特定
    • 原因・結果の検討
    • 既存対策の確認
    • リスク評価（リスクマトリックス使用）
    • 追加対策の検討
  3. 結果のレビューと優先順位付け（全ノード完了後）
    • 特定された主要リスクの確認
    • 対策の優先順位付け
    • フォローアップ事項の確認

3.3 リスク評価基準

一般的なリスクマトリックスは以下の通りです：

区分レベル定義
発生頻度5: 頻繁年に複数回発生する可能性がある
4: 可能性高施設寿命中に複数回発生する可能性がある
3: 可能性あり施設寿命中に1回程度発生する可能性がある
2: 可能性低業界で発生例があるが、当施設では発生しにくい
1: 極めて低い業界でも発生例が稀で、理論的にのみ可能
影響度5: 壊滅的複数死亡、長期環境影響、施設全体損傷
4: 重大死亡1名、大規模環境影響、施設一部喪失
3: 中程度重傷、局所的環境影響、重大な設備損傷
2: 軽微軽傷、軽微な環境影響、設備一部損傷
1: 無視できる応急処置レベル、環境影響なし、軽微な設備損傷

上記の発生頻度と影響度を掛け合わせ、以下のリスクレベルを定義します：

  • 高リスク（15-25）: 即時対応、設計変更必須
  • 中リスク（8-14）: 対策必要、ALARP原則適用
  • 低リスク（1-7）: 基本的対策で許容可能

4. LNG受入ターミナル特有のガイドワード

LNG受入ターミナル特有のリスクと過去の事故事例に基づいた主要ガイドワードを以下に示します。

4.1 船舶接岸・荷役関連

リスク区分ガイドワード具体的質問発生事例
アンローディングアーム機械的故障アームの機械的故障の可能性は？富津LNG(2012) – メカニカルロック故障
漏洩アーム接続部からのLNG漏洩可能性は？大阪ガス泉北(2006) – シール不良による小規模漏洩
係留・ERC係留系統故障係留系統故障による船舶移動可能性は？ボストンLNG(1996) – 係留ロープ過緊張
ERC誤作動ERCの不適切作動による漏洩可能性は？フジャイラLNG(2017) – テスト時誤作動
船陸インターフェース通信遮断船陸間通信遮断の可能性は？横浜LNG(2003) – 船陸通信断絶
操作順序ミス荷役操作の誤順序による事故可能性は？バルセロナLNG(2015) – 船陸バルブ操作ミス

4.2 貯蔵タンク関連

リスク区分ガイドワード具体的質問発生事例
ロールオーバー密度成層化タンク内のLNG成層化の可能性は？La Spezia(1971) – 実際のロールオーバー事故
急速BOG発生ロールオーバーによる急速BOG発生可能性は？冷熱LNG(2006) – 成層化によるBOG増加
タンク構造底部加熱タンク底部の不均一加熱の可能性は？韓国平沢LNG(2008) – ヒーター不具合
断熱材劣化断熱材劣化による局所的低温の可能性は？釜山LNG(2009) – 検査で発見
レベル管理計装故障レベル計故障によるオーバーフィル可能性は？Montoir LNG(1989) – レベル計誤表示
アラーム不作動高レベルアラーム不作動の可能性は？名古屋LNG(2002) – テスト時不具合発見

4.3 再ガス化・送出関連

リスク区分ガイドワード具体的質問発生事例
気化器ORV凍結ORV海水管凍結による機能喪失可能性は？バルセロナLNG(2010) – 海水温低下時凍結
熱媒体漏洩SCV熱媒体漏洩による火災可能性は？Cove Point LNG(2009) – 熱媒体漏洩発火
高圧送出キャビテーション送出ポンプのキャビテーション可能性は？四日市LNG(2005) – ポンプ損傷
水撃現象送出配管の急激な弁操作による水撃可能性は？Fos Tonkin LNG(2011) – 配管振動

4.4 共通設備関連

リスク区分ガイドワード具体的質問発生事例
低温配管断熱材不良断熱材不良による空気凝縮の可能性は？受入基地にも適用可能な液化基地事例
熱応力配管の過度な熱収縮による応力集中可能性は？Pascagoula LNG(2016) – 熱応力による配管亀裂
バルブ・フランジバルブ漏洩低温バルブのシート漏れ可能性は？Futtsu LNG(2008) – シート漏洩検出
ガスケット漏洩フランジガスケットからの漏洩可能性は？Gate LNG(2013) – 低温収縮によるガスケット漏洩
計装・制御計装空気喪失計装空気喪失によるバルブ誤動作可能性は？Everett LNG(2002) – 計装空気喪失
電源喪失主電源喪失時のバックアップ不具合可能性は？Dahej LNG(2013) – 停電時UPS不作動

5. レイアウト段階HAZID適用ガイドライン

5.1 配置関連リスク評価

LNG受入ターミナルのレイアウト設計段階では、設備間の相対配置に関するリスク評価が特に重要です。

項目配置基準潜在的リスク推奨対策
タンク配置FCタンク: メンテナンス間隔確保
SCタンク: 直径の1/4以上		ドミノ効果
メンテナンス性低下
共通原因故障		リスク評価に基づく配置
防液堤設計最適化
消火設備戦略的配置
桟橋-タンク配置適切な配管ルート確保
漏洩影響を考慮		配管の過大な熱応力
漏洩影響範囲拡大
アクセス制限		配管ルート最適化
バルブステーション適切配置
複数アクセス確保
再ガス化設備配置気化器種別に応じた配置
高圧区画の適切分離		気化器固有リスク
高圧ガス漏洩影響
火災・爆発拡大		気化器間適切距離確保
防消火設備最適配置
高圧区画隔離
制御室・居住区配置タンクから最小90〜200m
風向きを考慮		火災・爆発影響
避難経路遮断
ガス拡散影響		多方向避難経路
防火壁設置
正圧維持システム

5.2 主要設備のレイアウト評価チェックポイント

設備主要検討ポイントリスク低減の配置戦略
タンクグループ• メンテナンス・検査アクセス
• 共通BOG処理設備アクセス
• 防消火設備の適切配置		• タンク間に適切な作業空間確保
• 複数方向からの消防アクセス
• 防液堤最適設計
桟橋・荷役設備• LNGキャリアの安全接岸
• アンローディングラインの最短化
• 漏洩影響の最小化		• 風向・潮流を考慮した向き
• ESD設備の戦略的配置
• ドレン・防液堤の適切配置
気化器群• 種類別グループ化
• 共通原因故障防止
• 漏洩ガス拡散経路考慮		• ORV/SCV間の適切分離
• 風向考慮の配置
• 海水取水口の適正配置
ユーティリティ設備• 電源・制御系の冗長配置
• 危険区域からの適切分離
• 緊急時アクセス確保		• 複数変電所の分散配置
• 制御室の風上配置
• バックアップ設備の独立配置

6. HAZID記録と評価

6.1 HAZIDワークシート形式

IDノード危険源原因結果既存対策頻度影響度リスク追加対策責任者
1.1桟橋LNG漏洩アーム応力LNGプール火災ERC, 検知器248応力監視強化設計責任者
2.3タンクロールオーバー密度成層化急速BOG発生密度計, 循環236混合装置改良運転責任者
3.2気化器ORV凍結海水温低下ガス供給停止温度監視339バックアップ気化器設計責任者

6.2 HAZIDレポート構成

HAZIDレポートは一般的に以下の項目から構成されます：

  1. エグゼクティブサマリー
  2. 背景・目的
  3. プロジェクト概要
  4. HAZIDの方法論
  5. 参加者リスト
  6. ノード別の結果
    • 特定された危険源
    • リスク評価結果
    • 提案された対策
  7. 主要な発見事項のまとめ
  8. アクション項目と責任者
  9. 結論と推奨事項
  10. 付録：HAZIDワークシート

7. まとめ

5MTPAのLNG受入ターミナルのレイアウトHAZIDでは、以下の点が重要です：

  • 受入基地特有のリスク（荷役、貯蔵、再ガス化等）に焦点を当てる
  • 過去の事故事例に基づいたガイドワードを活用する
  • FC/PCタンクでは安全距離はメンテナンスアクセスが主要決定要因となる
  • 特定の危険源と対策を体系的に記録し、設計に反映する
  • レイアウト段階での対応が効果的・経済的なリスク項目を優先的に検討する

実際の事故事例に基づいた体系的なHAZIDの実施により、LNG受入ターミナルの安全性・信頼性を設計初期段階から確保することができます。

レイアウト段階は、後工程で対応が困難または高コストになる設備配置や安全距離の検討に最適なタイミングです

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