Un séisme majeur (Mw = 9) frappe à 14h46 le nord-est du Japon. L’accélération au sol mesurée dans le port industriel de Sendai, à 140 km de l’épicentre est comprise entre 3,15 à 4 m/s². Une raffinerie portuaire en léger surplomb est frappée à 15 h par un tsunami avec une hauteur de vague de 2 à 3 m (vague de 6 à 7 m dans le port). Cette 1ère submersion est suivie d’une succession de vagues jusqu’à 15h50. Un affaissement général du site de 40 cm et une érosion des terrains en bord de mer sont observés. Peu avant l’arrivée du tsunami, la majorité des 200 employés se met à l’abri en hauteur avant d’évacuer le site en soirée, mais 4 employés périssent lors de l’inspection des unités après les premières secousses (inspection par le responsable de chaque unité prévue dans les procédures). N’ayant pu gagner à temps les points d’évacuation en hauteur, ils ont été emportés par le tsunami.

Le séisme et ses répliques fragilisent et détruisent en partie les fondations et les bases en béton des réacteurs et de plusieurs échangeurs, ainsi que le flamboiement de plusieurs cheminées. Le tsunami submerge rapidement certaines salles de contrôle des unités et le rez-de-chaussée des bâtiments administratifs. Les vagues renversent 8 wagons de GPL et emportent des voitures qui percutent et endommagent les structures de soutènement des installations de craquage catalytique.

De nombreuses infrastructures sont atteintes : murets de rétention emportés, canalisations de transport d’hydrocarbures soulevées, tordues ou arrachées, produits déversés dans les cuvettes de rétention… Si la plupart des bacs de stockage résistent grâce aux digues de protection, d’immenses tâches d’hydrocarbures (HC) révèlent une pollution massive du port après éventrement d’un bac de 100 000 m³ de pétrole brut en bordure d’estuaire au nord ouest du site. Les reflux lessivent les sols et déplacent des petits bacs d’hydrocarbures et de bitume, en entraînant des ruptures de liaison virole / fond après inclinaison de certains bacs ou à la suite de pressions hydrostatiques trop importantes. Un feu se déclare à 21h25 au poste de chargement route/fer. L’exploitant, qui a perdu 8 engins d’extinction, et les pompiers de la commune ne peuvent intervenir durant 48 h en raison des répliques du séisme et des risques de nouveaux tsunamis obligeant à évacuer le personnel. L’incendie impacte certains réservoirs, détruit la zone de chargement dont 65 wagons et se propage au parc de réservoirs de GPL voisin qui brûleront 4 jours durant. La perte des utilités entraîne notamment l’arrêt du système cryogénique de refroidissement des sphères de gaz de la raffinerie. Un torchage intensif des gaz permet de réguler la montée en pression des capacités de gaz.

L’incendie est maîtrisé le 15 mars à 14h30. Les dommages et pertes d’exploitation sont évalués à 920 millions d’euros dont plus de 500 millions d’euros de réparation. Une autre raffinerie est atteinte dans la baie de Tokyo (ARIA 40 256), 4 autres peu endommagées redémarrent leurs activités après 4 jours d’arrêt.

Les activités de transfert et de stockage de la raffinerie redémarrent 2 mois après le séisme, mais les unités de raffinage gravement endommagées ne redémarreront partiellement qu’en janvier 2012, puis à 100 % en mars 2012.

L’exploitant envisage plusieurs mesures :

• élévation des portes et fenêtres étanches dans les locaux électriques,
• mise en étage à plus de 4 m de l’instrumentation, des équipements et systèmes de contrôle et à plus de 8 m des documents sensibles, des matériels de secours et des serveurs informatiques.

Une nouvelle procédure d’alerte au tsunami est rédigée en supprimant la ronde de contrôle de la mise en sécurité des installations.