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危险的罐子7:3.29美国阿肯色州刘易斯维尔氯乙烯列车脱轨事故-全球观点

2023-03-29 08:12:31来源：哔哩哔哩

以下内容摘自NTSB官方调查报告,具体内容请查看原件或登录官网查询

事故概况

1978年3月29日凌晨24:10左右,圣路易斯西南铁路公司SRASK 01次货物列车在阿肯色州的刘易斯维尔进入8°弯道时撞上了第12节车厢的罐体,导致氯乙烯泄漏后进入大气随后点燃并在方圆1500英尺的范围内堆积.当地大约1700名居民被疏散,1名机车乘务员和2名制动员受伤,直接经济损失2,189,000美元

【资料图】

实时信息

事故发生经过

1978年3月28日晚21:50左右,圣路易斯西南铁路公司(SSW)的SRASK 1次货车由4台机车和116辆货车组成,从路易斯安那州的什里夫波特站(Shreveport)开往阿肯色州的松崖站(Pine Bluff,SRASK由南太平洋运输公司(Southern Pacific Transportation Company)始发于德克萨斯州的斯特兰,在什里夫波特作为一列直通货物列车运行,在该车的检查中没有发现任何缺陷.没有进行制动泄漏测试

离开什里夫波特不久后由于天气寒冷,机车乘务员关上了司机室的窗户.后来他检查了列车的速度表发现它运转正常,在距离阿肯色州刘易斯维尔42mile的奥尔登铁路桥.列车的自动空气制动装置让人满意地停车,在距离刘易斯维尔大约24mile的地方机车乘务员用无线电通知列车长:他们正在通过一个“热箱”探测器.列车长确认了这个信号,在通过探测器后回复说它表明了一个令人满意的轴颈箱状况

24:02在距离刘易斯维尔6mile的地方,列尾的制动员用无线电通知刘易斯维尔的操作员:SRASK将在24:15左右到达刘易斯维尔,还询问列车是否能够继续通过刘易斯维尔侧线并进入松崖的干线而不停车.大约1min后,操作员在与松崖的调度员确认后用无线电通知说,如果在24:15前到达,SRASK号列车可以继续通过刘易斯维尔.后制动员随后用无线电向机车乘务员发送了这一信息但没有得到答复,他立即重复了这一信息.这一次机车司机室的首席制动员回答说,他理解机车乘务员的指示.他后来说由于一直在忙,因此让首席制动员操作无线电以对后制动员做出反应.机车乘务员还说,因为他有13min的时间走6mile到刘易斯维尔所以他不着急

据机车乘务员说,当列车表明距离刘易斯维尔13 3/4mile时,列车以35mph的速度行驶,他在一个6psi的应用下制动.在经过距离怀河约1mile的刘易斯维尔货场限行标志时,列车进入雾中;不过机车乘务员说他并没有迷失方向.这位机车乘务员认为,在刘易斯维尔怀伊河(Lewisville wye)的弯道上,列车没有充分地减速到10mph的最高授权速度,所以当列车通过距离怀伊河3/5mile的道口时,他将制动管减压至15-20psi.机车乘务员表示,他在距离怀伊约0.5mile处实施了能量制动但由于火车脱轨前发生了爆炸,因此同时自动实施了紧急制动

主制动员说,当列车进入地面大雾区时他迷失了方向,直到斯克昏过去才看到轨道.雾在距离白头约1/5mile的地方(在这一点上模拟速度超过30mph,这速度太快了不能安全地穿过弯道,他立即去拿能量制动阀.他还没来得及启动阀门列车就进入了紧急制动状态,所以他做好了准备以为机车会颠覆.当本务机车进入8°的弯道后,制动员感觉到机车向左侧倾斜并滑动了大约50ft.当他试图从机车里出来时他听到了爆炸声.冲击波把他和机车乘务员都撞倒在了司机室的底部,那2个人从司机室里爬了出来,他们穿过大火和浓烟来到安全的地方

领头的制动员回头看了看坐在重联机车组的制动员但没有救他;该机车被大火吞没

人员伤亡

具体人员伤亡情况见下表:

损毁情况

事故造成2台机车大破,43辆脱轨货车中有20辆报废,其余的不同程度受损.第12辆货车的尾部有凹痕,背面油箱撕裂.在7:00和10:00方向间的焊缝处有82in长的裂痕.大约500ft的线路被毁,其中包括1组道岔,另有1070ft的钢轨报废

一座J&P大楼和一个物资仓库被毁,爆炸冲击区域内的其他几栋建筑也遭到破坏

人员信息

这位机车乘务员在1976年的最后一次体检中没有发现身体缺陷.他已经驾驶机车21年了,在什里夫波特-列维维尔地区行驶了大约400次.他的同事们认为他是一名优秀的机车乘务员

事故发生时47岁的主制动员已经当了10年的制动员,32岁的制动员干了11年,这两个人在上次体检时都被认为适合执行任务

这位列车长现年60岁,他最后一次体检是在1974年7月,体检结果显示他适合当值.他当了15年的列车长.后制动员35岁,他当了11年的制动员.他的最后一次身体检查表明他适合执勤

1978年3月28日,当工作人员21:00在什里夫波特报到上班时他们已经下班9h.每个人休息或睡眠的小时数无法确定.不过他们的下班时间符合联邦政府关于服务时间的规定

列车信息

事故列车由4台机车重联牵引,本务机车与第1台重联机车均为U33C型,第3台重联机车为GP35型,最后一台为SD40型.机车配备了动力制动器.26L型空气制动系统,自动紧急制动磨砂,车轮空转探测器,速度指示器,固定和振荡前灯以及无线电,机车乘务员可以通过无线电与车尾乘员,其他列车乘员以及调度员和操作员进行通信”机车没有配备可操作的安全控制装置也没有速度或事件记录设备

机后第10-11位,第12-15位,第28-29位,第35-41位,第54-57位分别装载了丁二烯,氯乙烯,四氢呋喃,丙二烯和丁二烯.这些罐车符合美国运输部(DOT)液体和气体运输规范,破裂的第12辆罐车的容量为25,000加仑并符合DOT 112A340W型罐车护理的DOT规范,没有1辆罐车配备了头护罩或顶部和底部的搁架式车钩

操作方法

列车从什里夫波特到刘易斯维尔按时刻表和列车指令运行;不使用自动信号系统.大多数列车的最高法定速度是40mph;载有危化品的列车则限制在35mph.在脱轨点通过8°弯道的速度限制为10mph.正常的日常交通由每个方向上的四列货运列车组成,这条线路上没有旅客列车运行

当一辆向北行驶的列车经过白河时,机车乘务员通常会用大约6psi的压力来制动.为了使列车减速到所需的10mph,他必须将功率手柄移至惰转位并进一步将制动管压力降低约10psi

如果调度员不允许列车继续通过刘易斯维尔,操作员将通过无线电通知机车乘务员.因此列车将在进入怀伊前停车

乘务员按照先到先出的原则分配工作,他们的终点站是阿肯色州的松崖站.在距离松崖198mile的什里夫波特为中途停留的工作人员提供旅馆住宿

SRASK列车的机组人员在晚上21:00值勤时,得到了有关列车上所有危险物质车厢的内容和位置的信息.1978年3月28日,不要求监督人员接见和评估乘务员的值勤能力

气象信息

事故发生时天空一片昏暗,湿度约为50%.温度约为53℉,天空晴朗;不过局部的地面有一小片雾影响了能见度.风向偏南,风速约4mph

火灾现场

被击穿的罐车喷出的氯乙烯蒸汽云立即点燃引起爆炸并形成直径约1000ft的火球.距离罐体1500ft远的地方都有震感,当地消防部门对火灾做出了反应;第一批到达现场的消防队员认为爆炸和火灾是从J&P石油产品公司开始的.在烟雾和黑暗中,他们没有意识到列车已经脱轨并正在燃烧,他们最初的努力是扑灭轨道旁边的燃烧建筑和仓库

点火大约20min后,铁路官员告诉消防员在火灾区还有3辆氯乙烯罐车和2辆丁二烯罐车脱轨,由于有进一步破裂的危险,消防员离开了现场.州和地方警察以及民防部门疏散了刘易斯维尔的1700名居民

在接下来的24h内,当纸,塑料颗粒和炭黑等涉及脱轨和火灾的其他商品被消耗殆尽时,火灾的强度有所下降.1978年3月30日上午,居民们被允许返回自己的家园

医学和病理学信息

机车乘务员和列车长手上有划痕,瘀伤和III级烧伤.制动员手脸部有擦伤和挫伤,双手有II级烧伤,他们已被送往医院治疗

生存方面

氯乙烯是作为可法兰压缩气体运输的.泄漏气体的引燃形成了一个火球,烧毁了破裂管道570ft范围内的树木和储存的建筑材料.刘易斯维尔没有居民住在火球区域内也没有人受伤.列车上的工作人员有救生索和其他脱轨防护措施保护避免直接接触火球.作为预防措施,居民被疏散以防火车上的其他危险物质罐车破裂

测试与研究

立即对列车剩余的73辆货车进行空气制动测试.在事故发生后发现有4辆货车的制动失灵,4辆货车的气压过大,对43辆脱轨车厢的机械检查发现没有导致脱轨的缺陷

事故发生后,机车也立即进行了检查.功率手柄在8档全速位置,自阀手柄在紧急制动位,独立制动充分应用,尾部机车上的所有操纵杆均在适当位置,本务机车制动正常

对SRASK 01次货车上的机车打磨系统进行了测试,发现工作正常.当列车在紧急情况下制动时机车的打磨系统会自动在轨道上沉积沙子以提高停车能力,当时在轨道上发现的沙子只在出轨机车的区域以上

8°弯道的轨道由1951年制造的113磅连续焊接钢轨(CWR)组成.每条钢轨每39ft有16个防爬器固定在7 3/4×11的轨道上.钢轨由每个拉杆板上的3个道钉固定.这条轨道是用花岗岩道床压实的,最后一次检修是在1976年8月.事故发生前一天一名轨道检查员驾驶一辆轨道车检查了该地区的轨道,没有发现任何缺陷

对脱轨区域的轨道结构和道岔的检测显示没有导致脱轨的缺陷.怀伊道岔被固定并锁定在主轨道的方向上,在脱轨的机车区域曲线的高轨向外横向移动,在牵引机车单元的控制区域有一个大的s弯.所有断裂的钢轨都是在脱轨的应力下断裂的,没有明显的外部缺陷.对未损坏的轨道结构的测量揭示了以下情况:量规比标准多1/4到3/4in;校准范围从3/4 NCH级到1in多设计;高轨的超标高在5/8到1 1/4in间变化

对刘易斯维尔以南24mile处的热箱探测器的检查没有发现任何缺陷;然而它的报时钟却快了2min.胶带上的“SRASK 01次货车暂停运行的时间是1978年3月28日晚23:43

其他信息

当SRASK 01次货车经南太平洋抵达什里夫波特时,它是作为一列直通列车运行的并被要求符合联邦法规49 CFR 232.19.该法规要求对直通列车进行空气制动测试

原因分析

SFASK 01次货车在离开什里夫波特前没有遵守联邦电力监管规定.然而在奥尔登桥停车表明列车的制动功能正常.事故发生后列车的制动并没有发现缺陷.然而SSW应该审查其在什里夫波特的操作程序以确保车辆段和列车工作人员都正确遵守联邦动力制动规定

对脱轨区域的轨道和道岔的检查没有发现导致脱轨的缺陷,事故后对列车的机车和车辆进行了检查,没有发现可能导致脱轨的机械缺陷.当后部制动装置在凌晨24:02用无线电通知刘易斯维尔操作员时,SRASK 01次货车在21min内已驶离热箱探测器18mile.这将要求平均速度约为51mph,比授权的速度快16mph.列车距离怀伊还有6mile.要在凌晨24:15前到达刘易斯维尔,平均速度只需30mph.然而由于接下来接近站场限速标志的4mile轨道上只有低等级和低等级,所以列车的速度现在已经发生了很大的变化,直到机车乘务员使用制动并降低速度.事实上当机车乘务员在离机车13/4mile的地方采取最小的制动时,他的速度肯定比规定的35mph的最高速度要快

事实上车厢里的工作人员在与刘易斯维尔的操作员通过无线电联系后,感觉到了制动.这证实了机车乘务员确实在列车距离怀伊大约13 /4mile的地方使用了制动,虽然制动可以使列车的速度降到51mph以下但当列车经过距离怀伊3/5mile的道口时,它仍然大于估计的35mph的速度.此外如果没有额外的制动或减少功率,列车就会继续以超过35mph的速度通过道岔,并从距离怀伊1/5mile的雾中出来

通过8°弯道的限速为10mph.在8°弯道上,本务机车的理论颠覆速度为68mph;列车在进入弯道时确实没有达到这一速度.如果列车的速度超过68mph,本务机车很可能就会颠覆而不会破坏轨道,而车轮的转动动作就会撞坏轨道的一侧.在这次事故中并没有发现这样的情况.然而本务机车的车轮在以大于35mph的速度进入弯道时产生的高横向力足以克服3个道钉的持力从而允许高轨向外移动,列车进入弯道时的紧急制动也会增加高轨上产生的侧向力.高轨向外倾斜导致机车脱轨,超速和脱轨导致机车离开轨道区域,拐到左边的冰面上沿着地面滑行.在弯道外轨处发现的s型弯道是由于过度的横向力可能会导致脱轨者的起始点

列车长和制动员说,爆炸发生在列车停止后.调查发现脱轨的起始点就在弯道内,在脱轨的列车区域发现了在紧急制动时撒的沙子.因此不可能如机车乘务员所说的紧急制动和爆炸发生在离脱轨点065mile的地方

由于机车没有配备列车运行监控装置,调查人员不得不依靠每名乘务员对脱轨前如何处理的回忆.然而由于没有预料到事故会发生,乘务员们并没有对旅行的每一个方面都进行持续的记录,即使他们注意到了他们也没有把作为事故发生前的事件.例如当列车长注意到在缺少额外的制动装置时,他认为问题出在他对它们位置的错误估计上.当第二机车组的制动员感到过马路的速度太快时,他认为问题是他对他们的位置迷失了方向.本务机车的头制动器.他认为烟或雾改变了他对物体确切位置的概念,A11有三个例子表明:这些乘务员在不知情的情况下未能采取行动控制列车.每个机组人员都认为自己的判断是错误的,相信机车乘务员会采取适当的行动来控制火车的速度.这种情况凸显了列车长和司机与他们信任并认为高效的机车乘务员(例如事故发生时SRASK 01次货车上的机车乘务员)合作的紧急响应问题

由于缺乏可操作的安全控制装置无法自动制动,这也使得“这位声称自己没有迷失方向的工程师的任何可能的疏忽时刻都无法被发现.1972年3月12日,宾州赫恩登发生两列宾州中央铁路公司货物列车相撞事故.NTSB在报告中建议美国联邦铁路管理局(FRA)研究机车司机室的环境条件.对此联邦铁路局表示,它将进行一项研究，研究完成后将颁布一项必要的条例以纠正不良情况.然而这项研究尚未完成,因此联邦政府关于司机室环境条件的要求尚未确立

这起事故的因素表明:机车乘务员在距离刘易斯维尔弯道约13 /4mile处进行初始最小刹车设置后没有做出反应并且在进入弯道后进行紧急刹车应用前他没有进行任何额外和必要的刹车应用也没有逐步减少功率.为了抵消由于乘务人员不作为而引起的问题,NTSB在RAR-73-3报告中还建议联邦铁路局制定法规要求安装,使用和维护故障安全装置以便在机车乘务员丧失工作能力时使列车停车.联邦铁路局答复说,当其人为因素研究完成后它将在必要时颁布条例,纠正不应有的情况.由于这项研究尚未完成,关于在机车乘务员丧失工作能力时停止列车的故障保险装置的联邦补偿尚未确立

当第13辆车的车身撞到第12辆车没有保护措施的油箱头时,易燃的压缩氯乙烯迅速压穿了罐车上82in的裂口.头部防护罩可能通过减少后面汽车对油箱的冲击来防止撕裂.如果护理中心配备了顶部和底部的挡板,他们可能会排队进一步降低碰撞的概率.NTSB在1978年6月23日发表的题为《1978年4月4日至6日国家运输安全委员会关于脱轨和危险物质的分析报告》的报告中讨论了这些安全修正措施——头部防护罩和顶部和底部架子车钩.这次事故进一步证实了在物资运输局规定的最后期限内迅速完成多尔112A和114A型罐车改装的必要性

在事故和爆炸后的黑暗烟雾和火灾中,消防员无法立即确定爆炸的确切位置和原因.因此第一批赶到现场的消防员并不知道额外的爆炸物的危险,因为他们在听到第一次爆炸声时已经主动离开了,这一问题的产生是由于脱轨事故发生在一家石油产品公司附近的不寻常情况以及铁路部门未能在消防人员迅速赶到现场之前或之后向他们发出警报.一旦铁路公司提醒消防队员注意潜在的危险,疏散和残骸清理工作就进行得非常好.然而需要一个更快速的程序,使铁路部门和消防员能够立即联系彼此,交换有关列车的组成和所有潜在危险的信息

调查结果

1.SRASK列车没有遵守什里夫波特的联邦动力制动规定

2.SRASK 01次货车在接近刘易斯维尔时,自动制动功能正常

3.事故后对脱轨区域的轨道和开关进行了检查,没有发现有缺陷的情况

4.事故后对SRASK 01次货车的机车和护理进行了检查,发现没有导致脱轨的机械缺陷

5.SRASK列车在接近刘易斯维尔时超过了35mph的最高授权速度，并以超过10mph的最高授权速度进入8°wye弯道

6.由于未能适当减速,机车乘务员在进入怀伊的8°斜坡后,对列车实施了紧急制动

7.列车脱轨后罐车破裂,泄露的氯乙烯被点燃

8.如果丝锥车装有护珠和上下架联轴器可能就不会破裂了

9.如果SRASK 01次货车的机车配备了安全控制装置,那么在接近刘易斯维尔时机车乘务员可能就会更加小心了

10. 消防员没有意识到可能发生爆炸的危险,因为他们在与铁路官员接触之前就主动对爆炸做出了反应

可能的原因

NTSB认定,这起事故的可能原因是机车乘务员和其他机组人员未能按照铁路总命令的要求,放慢SRASK 1次货车通过怀伊轨道的限速10mph.由于列车高速行驶和紧急制动,弯道上的高轨横向移动导致机车脱轨随后颠覆以及后面的车辆脱轨,从破裂的罐车中泄漏和点燃的氯乙烯对铁路设备和邻近的工业厂房和建筑物造成了广泛而严重的破坏