沖縄でのチタン製レギュレータ発火事故

[ご注意]
ダイビング用酸素減圧弁の燃焼
チタ ンが純酸素環境で
2006.8.1
1.発 生 日 時 2004 年 (平 成 16 年 ) 5 月 15 日 ( 土 曜 日 ) 午 前 10 時 20 分 頃
2.場
所
3.現
象
沖縄県
純 酸 素 タ ンク に 取 り 付 け て あ っ た1 次 減 圧 弁( 通 称:ファーストステージ・レ ギ
ュ レ ー タ ) が 爆 発 ( 結果 的 に は 爆 発 で は な く燃 焼 ) 事 故 を 起 し た 。
4.事故の状況
ダ イ バ ー の A 氏 は 減 圧用 純 酸 素 タ ン ク に レ ギュ レ ー タ を 取 り 付 け た。こ の 状 態の
タンクセットを、循環式潜水器のカバーにバルブをさかさまの状態で取り付けた。
こ の フ ァ ー ス ト・レ ギュ レ ー タ に は デ ジ タ ル圧 力 セ ン サ ー 用 に 接 続さ れ た 高 圧 ポ ー
ト 用 ホ ー ス と 、ノ ン スピ ル カ プ ラ ー の オ ス 側が つ い た 中 圧 ホ ー ス が取 り 付 け ら れ て
い た が 、装 置 と の 中圧配 管 は さ れ て い な い 状態 で あ る 。A 氏 は 酸素タ ン ク の バ ル ブ
を ゆ っ く り と 開 放 し 、約 1/4 程 度 開 放 し た とき に 発 火 事 故 が 発 生 した 。
事 故 を 起 し た レ ギ ュ レ ー タ は 酸 素 濃 度 4 0 % 以 下 の Nitrox( 酸 素 、 窒 素
4.1
の 混 合 ガ ス )の 使 用に適 す と あ る 。し か し、こ の 記 述 は 通 常 の レ ギュ レ ー タ に
必 ず 書 い て あ る の で、一 度 分 解 し 、超 音 波洗浄 で 油 脂 分 を 落 と し、O リ ン グ を
フ ッ 素 系 ゴ ム に 替 え 、グ リ ス は 耐 酸 素 性 の テフ ロ ン グ リ ス に す れ ば使 用 が 可 能
で 、 実 際 に こ の 加 工 をし て イ ン タ ー ネ ッ ト 上で 販 売 さ れ て い る 。
4.2
4 .3
酸 素 タ ン ク はバ ル ブ も 含 め 損 傷 は 煤が つ い た 程 度 で あ り 無傷 で あ っ た 。
レ ギ ュ レ ー タが タ ン ク バ ル ブ と 接 触し て い た 部 分 に も 損 傷は 見 ら れ な い が、
タ ン ク バ ル ブ の メ ス ネジ 部 1/2 程 度 か ら レ ギュ レ ー タ 本 体 方 向 に は薄 っ す ら と
煤 が 付 着 し て い る 。O リ ン グ が 接 触 し て い た面 に は 煤 等 の 付 着 は 殆ど 見 ら れ な
い。
4 .4
レ ギ ュ レ ー タの DIN ネ ジ( オ ス ・ネ ジ )部 は 欠 損 し て お り、ネ ジ を 回 す た
め の 回 転 ノ ブ・リ ン グの み が 残 っ て い る 。ネジ 部 と こ の リ ン グ は 削り 出 し て 作
ら れ て お り 、 ネ ジ 部 が あ っ た と 思 わ れ る 部 分 は 溶 け て 消 失 し て い る 。 消失し
たのはこの他に 2 部品がありいずれもチタン製である。 タ ン ク の 中 に は 、
事 故 時 約 100Bar の 酸素 が 入 っ て い た が 、タン ク の 外 が す す け た もの の 、中 に
は ま っ た く 影 響 が な かっ た 。
4 .5 レ ギ ュ レ ー タ 内部 は 金 属 が 溶 け て 分 解で き な い が 、新 品を 分解 し た と こ ろ 、
内 部 の 部 品 は 幸 い に もス テ ン レ ス 製 で あ っ た。レ ギ ュ レ ー タ に 使 用し て い る グ
リ ス は 耐 酸 素 製 グ リ スで 、O リ ン グ は フ ッ 素系 と ウ レ タ ン 系 が 使 用さ れ て い た。
こ の た め 高 圧 部 の O リ ン グ は フ ッ 素 系 の も のに 交 換 し 、酸 素 耐 性 の問題 素 材 は
無 か っ た と 思 わ れ る 。ま た 、ホ ー ス 類 は 耐 燃性 素 材 の も の を 使 用 して い た た め、
煤 が 発 生 し た の は 一 瞬で 自 己 消 化 し て お り 、燃 え て い る と い っ た こと は 無 か っ
た 。 今 回 、 煤 が 出 て いる も の の 黒 煙 は 上 が って い な い の が 特 徴 で ある 。
5.考えられる原因
後 日 、 イ ン タ ー ネ ッ ト 検 索 で わ か っ た こ と で あ る が 、 1992 年 の 夏 に Producer
and fabricators of refractory and reactive metals の レ ポ ー ト に 下記 内 容 の 記 載
があった。
『 ・ ・ ・ 評 価 の た めに Zircadyne、 ジ ル コ ニウ ム 、 C-103、 純 粋 な ニ オ ブ 、 お よ び
ニオブチタンサンプルを送った。すべては腐食に対し抵抗力があると判明した。
オ ー ト ク レ ー ブ 環 境 にお け る 6 ヶ 月
の 後 に 、合 金 は 重 量 変化 ま た は い か な る 腐 食も 示 さ な か っ た 。し かし 、少 な く と も
1 つ の 違 い が あ っ た と断 定 し た 。ニ オ ブ チ タン は 強 い だ け で な く 、非 常 に 発 火 し や
す い 特 性 を 表 し て い た。 ど れ ほ ど 容 易 に 発火 す る か は 、 酸 化 の温度 と 酸 素 の 圧 力
に 依 存 す る 。テ ス ト の結 果 は 、チ タ ン が 急 速に 高 圧 の 酸 素 の 下 で 反応 す る の で 、保
護 酸 化 物 層 を 形 成 す る機 会 が な い こ と を 証 明し た 。 チ タ ン が 燃 える 時 、 そ の ま わ
り で ほ と ん ど す べ て を燃 や す 。 ・ ・ ・ 』
6.事故原因の考察
専門家の意見からは、 ①. 酸素導管内に可燃性物質が混入していて、酸素分圧
が上がって発火したのではないか、 ②. レギュレータに使用したOリング素材
が 間 違 っ て い て フ ッ 素系 素 材 で は な く 何 ら かを 起 点 に 発 火 し た の では な い か 、 ③.
レギュレータを構成するチタンが元々高酸素分圧下では発火する特性を持ってい
る の で は な い か 、といっ た こ と が 推 測 で き る。① と ② に 関 し て はこの レ ギ ュ レ ー タ
が 今 ま で に 20 回 以 上 同 じ 目 的 で 使 用 さ れ てい る こ と か ら 考 え に くい 。 ま た 、 2 日
前 に も 同 じ レ ギ ュ レ ータ と タ ン ク の セ ッ ト で潜 水 を 行 い 、レ ギ ュ レー タ は 外 し て い
な か っ た が 、 内 圧 は 下が っ た 状 態 で あ っ た こと か ら 考 え に く い 。
チタンという物質は強力な酸化皮膜を形成しやすいという特性のために腐食に強
い と い わ れ て い る 。これ は ア ル ミ ニ ウ ム に も当 て は ま る 。酸 化 皮 膜を 形 成 し て い れ ば
安 定 し て い る が 、こ れが 壊 れ た 状 態 で は 発 火= 酸 化 し や す い 。例 えば 、粉 末 に し た ア
ル ミ ニ ウ ム は ガ ス コ ンロ の 火 に 投 げ つ け る と、真 っ 白 い 火 を 出 し なが ら 爆 発 的 に 燃 え
る 。 こ の よ う な こ と がチ タ ン で も 起 こ り 得 る。
7.今後の対応
今回の事例は、チタンという金属素材そのものが持つ特性を把握せず、又誤認識し
て い た こ と と 、 JIS や 、 そ の 他 の 規 格 に 酸 素 雰 囲 気 で は 条 件 に よ っ て 発 火 す る 可 能
性があるといった情報が無かったことなどから発生を防げなかった事故である。二
度 と 同 じ 事 例 が 出 な いよ う に 下 記 対 応 を 行 う。
① . ダ イ ビ ン グ 関 係 者に 今 回 の 事 故 に 関 す る情 報 を 伝 え 注 意 を 促 す。
② . ( 社) 日 本 チタ ン協 会 関 係 者 に 周 知 を 図る 為 、 「チ タ ン の 発 火・ 燃 焼 と 防 止
事例」に掲載する。
近年、世界のダイビングでは、酸素分圧制御による減圧症のリスク軽減策が採用
されており、民間でも親しまれている。今回の事故をきっかけに酸素を使用しない
方向で事故を防ごうとするならば日本のダイビング技術は、世界から取り残されて
し ま う こ と に な り 、 けっ し て 前 向 き な 選 択 とは な ら な い 。
そこで酸素を使用しても二度と同じ事故が起きない様、ダイビング機材には、正
し い 材 料 選 択 が な さ れる よ う 情 報 公 開 を 行 うと 伴 に 、上 記 対 応 策を採 る こ と と し た。
社 団 法 人 日 本 チ タ ン 協会
技術委員会
東 京 都 千 代 田 区 神 田 錦町 2 - 9
(大新ビル 7 階)
TEL 03-3295-5958
以
上