化学プラント大全 ※本記事の参考文献には、Amazonアソシエイトのリンク（アフィリエイト広告）を含みます。
SDSを1枚ずつ読んでも、見えないリスクがあります。
単独では安定な物質が、組み合わせで事故を起こす。これが混触危険です。
そして混触は、反応器の中よりも倉庫・廃液ピット・配管の誤接続で起きます。プロセス設計の外側にある問題です。
この記事の要点
- 混触危険は物質単独のSDSでは見えない。組み合わせの表が要る
- 最も多いのは酸化剤 × 可燃物。硝酸アンモニウムが代表格
- 混ざる場所は保管・廃液・配管の誤接続・洗浄残り・逆流
- 「混ぜない」を人の注意に頼らない。物理的に混ざらない設計にする
- 混合危険マトリクスでは、「不明」を空欄にしない
1. 何が起きるのか
混触で起きることは、大きく4つに分かれます。
| 起きること | 例 |
| 発熱 | 酸とアルカリの中和。局所的に沸騰し、噴き上げる |
| 発火・爆発 | 酸化剤と可燃物。過酸化物と還元剤 |
| 有毒ガスの発生 | 酸とシアン化物（HCN）、酸と硫化物（H₂S）、次亜塩素酸塩と酸（Cl₂） |
| 可燃性ガスの発生 | 酸と金属（H₂）、水と金属水素化物 |
「発熱」を軽く見ないでください。単なる温度上昇でも、それが引き金になって別の分解反応が始まることがあります。混触で温まった液が、そこにあった過酸化物を分解させる。連鎖の起点になります。
2. 覚えておくべき組み合わせ
すべてを暗記する必要はありませんが、「この組み合わせを見たら止まる」という感覚は持っておく価値があります。
| 組み合わせ | 起きること |
| 酸化剤 × 可燃物・有機物 （硝酸塩、過酸化物、塩素酸塩、硝酸） | 発火・爆発。最も事故が多い型 |
| 次亜塩素酸塩 × 酸 | 塩素ガスが発生する |
| 次亜塩素酸塩 × アンモニア類 | クロラミン等の有毒ガス |
| 酸 × シアン化物 | シアン化水素が発生する |
| 酸 × 硫化物 | 硫化水素が発生する |
| 酸 × 金属 | 水素が発生。密閉空間なら爆発範囲に入る |
| 水 × 禁水性物質 （アルカリ金属、金属水素化物、酸ハロゲン化物、イソシアネート類） | 激しい発熱、可燃性ガス、有毒ガス |
| 酸 × アルカリ | 中和熱。濃厚液では突沸する |
| 過酸化物 × 還元剤・金属 | 分解が加速する |
1行目の酸化剤 × 可燃物が、事故件数でも被害規模でも突出しています。次章で、その代表例を2つ見ます。
3. 硝酸アンモニウムという物質
肥料として世界中で大量に使われている、ありふれた物質です。それ自体は可燃物ではなく、火をつけても燃えません。
しかし強力な酸化剤であり、条件が揃うと爆轟します。
- 有機物や燃料油と混ざると、爆発性が大きく高まる
- 塩素化合物などの不純物が混ざると、分解温度が下がる
- 密閉されて加熱されると、分解が加速する
- 大量に堆積していると、中心部に熱がこもる
AZF トゥールーズ（2001）
フランス・トゥールーズの肥料工場で、硝酸アンモニウムの倉庫が爆発しました。死者31名。市街地に近い立地だったため、周辺にも甚大な被害が出ています。
原因については、塩素系の物質が誤って持ち込まれ、硝酸アンモニウムと接触したという説が有力とされていますが、確定した単一の説明には至っていない部分もあります。
この事故は、規制の面で「危険施設と市街地の距離」という論点を強く押し出しました。セベソ指令の改正にもつながっています。
天津港（2015）
中国・天津港の危険物倉庫で、連鎖爆発が起きました。死者173名。近年最大級の産業事故です。
経緯としては、ニトロセルロースの発火が、保管されていた硝酸アンモニウムへ延焼したとされています。
ここで問われたのは、化学ではなく保管の管理でした。混在保管の適否、保管量、そして周辺の都市計画。
この2件に共通するのは、「反応器の中で起きた事故ではない」ことです。プロセス設計がどれだけ優れていても、倉庫で混ざれば同じことです。混触危険は、製造部門だけの問題ではありません。
4. どこで混ざるのか
実務で混触が起きる場所は、だいたい決まっています。
| 場所 | 起き方 |
| 保管場所 | 隣り合わせに置く。棚の上下に置く。漏れた液が床で合流する |
| 廃液・排水 | 別々の工程の廃液が、同じピットで合流する |
| 配管の誤接続 | ホースのつなぎ間違い、共用ラインの切替ミス |
| 洗浄の残り | 前の物質が残った容器・配管に、次の物質を入れる |
| 逆流 | 下流の液が、圧力バランスの変化で上流へ戻る |
| 誤投入 | 似た容器、似た名前、似た外観 |
| 消火時 | 禁水性物質に水をかける |
とくに廃液は見落とされがちです。製品を作る系統は厳密に管理されているのに、廃液の系統は「捨てるもの」として扱いが緩くなることがあります。
最下段の消火時も重要です。禁水性物質のある場所では、水をかけることが被害を拡大させます。だから消防と事前に情報を共有しておく必要があります。
5. 混合危険マトリクスを作る
混触危険を体系的に潰す方法が、混合危険マトリクスです。
作り方
- その事業所で扱う物質を、行と列に並べる
- 交点に、混ざったときに起きることを書く
- 原料・製品だけでなく、用役・薬品・廃液も入れる
3番目が肝心です。忘れられやすいのは、次のようなものです。
- 水（洗浄水、蒸気、冷却水、雨水、消火水）
- 空気・酸素
- 洗浄剤、消泡剤、防錆剤、清掃用の薬品
- 熱媒、潤滑油、シール液
- 錆（鉄イオン）や堆積物――東ソー南陽では、鉄錆が反応の触媒でした
そして最も重要なルール ―― 「不明」を空欄にしないこと。
空欄は、あとから見た人に「問題なし」と読まれます。調べていないなら「未評価」と書く。そのマスが、次にやるべき試験のリストになります。
6. 「混ぜない」を人に頼らない
混触対策の要点は、これに尽きます。注意して混ぜないようにする、では防げません。
| 対策 | 中身 |
| 物理的に離す | 保管を別の部屋・別の建屋にする。同じ部屋で「離して置く」は弱い |
| 床で合流させない | 保管区画ごとに堤や傾斜で液を分ける |
| つながらない構造にする | ホースのカップリング形状・口径を物質ごとに変える |
| 共用ラインをなくす | やむを得ず共用するなら、盲板やスプールで物理的に切る |
| 逆流を止める | 逆止弁だけに頼らず、エアギャップや盲板を使う |
| 廃液を分別する | 系統を分ける。合流点の前で中和・処理する |
| 見た目で区別する | 容器の色・形・ラベル。似た名前を並べない |
「カップリングの形を変える」は、本質安全設計の good example です。間違えようとしても物理的につながらない。人の注意力を当てにしない対策は、疲れているときにも効きます。
7. 情報が届かなければ、意味がない
マトリクスを作っても、それが現場で使われなければ効果はありません。
- 保管場所に掲示する――「ここには何を置いてはいけないか」を現物の横に
- 協力会社に伝える――清掃業者、廃棄物業者、工事業者
- 消防に伝える――禁水性物質の場所と、その理由
- 新規物質を導入するとき、マトリクスを更新する
最後の項目は、変更管理の対象です。新しい薬品を1つ入れるだけで、マトリクスには行と列が1本ずつ増えます。
8. 自分の職場で確かめる7つのこと
- 混合危険マトリクスは、ありますか。そこに水と空気は入っていますか
- 「未評価」のマスは、いくつありますか。空欄で済ませていませんか
- 倉庫で、隣り合ってはいけないものが隣にありませんか。
- 漏れたとき、床で液が合流しませんか。区画は分かれていますか
- 廃液は、どこで合流していますか。その組み合わせを評価しましたか
- ホースを間違ってつなげる組み合わせはありませんか。
- 禁水性物質の場所を、消防は知っていますか。
5番目は、盲点になりやすい問いです。製造工程は縦割りで管理されていても、廃液は横につながっています。
まとめ
- 混触危険は物質単独のSDSでは見えない。組み合わせの表が要る
- 最も事故が多いのは酸化剤 × 可燃物。硝酸アンモニウムが代表格
- AZFも天津港も、反応器ではなく倉庫で起きた
- 混ざる場所は保管・廃液・誤接続・洗浄残り・逆流・消火
- 対策は物理的に混ざらない構造。注意力に頼らない
混触危険を考えることは、「自分の工場にあるものを、全部知っているか」を問うことでもあります。原料と製品だけでなく、洗浄剤も、廃液も、錆も。
関連記事
参考文献
- 安全工学会 監修、新井充・佐藤吉信・高木伸夫・野口和彦・若倉正英 編『実践・安全工学シリーズ1「物質安全の基礎」』化学工業日報社、2012年、混合危険
Amazonで見る - 安全工学会 監修『実践・安全工学シリーズ2「プロセス安全の基礎」』化学工業日報社、2012年、第1章「欧米における重大事故と行政の対応」
Amazonで見る - 危険物の規制に関する規則（e-Gov法令検索） ※類別ごとの貯蔵・取扱いの基準
※AZF事故の原因については複数の見解があり、本記事では有力とされる説を示すにとどめています。また本記事に挙げた組み合わせは代表例であり、網羅的なものではありません。実際の評価は、取り扱う物質のSDSと信頼できる混合危険データ、必要に応じて試験によって行ってください。
