危險的罐子2:4.11美國蒙大拿州艾伯頓貨物列車脫軌較大事故
以下內容摘自NTSB官方調查報告,具體內容請查看原件或登錄官網(wǎng)查詢

事故概況
1996年4月11日,美國山區(qū)夏令時(MDT)凌晨4:10左右,蒙大拿州鐵路(MRL)01-196-10次貨物列車運行至蒙大拿州艾伯頓境內時發(fā)生脫軌,6輛脫軌的貨車裝載?;?一輛裝有氯氣(一種有毒氣體)的罐車脫軌破裂,向大氣中泄漏了13萬磅的氯氣;另一輛載有氫氧化鉀溶液(甲酰酸鉀,一種腐蝕性液體)的罐車損失了1.7萬加侖的產(chǎn)品;一輛裝有氯酸鈉(一種氧化劑)的有蓋料斗車將85加侖干水灑在了地上



周圍地區(qū)約1000人被疏散.約350人因吸入氯而接受治療,其中123人中毒.包括兩名列車機組人員在內的9人被送往醫(yī)院
美國90號州際公路在事故發(fā)生后關閉了17天,通過的車輛需要繞道81mile.事故現(xiàn)場上空受到限制.直接經(jīng)濟損失390萬美元

實時信息
事故發(fā)生經(jīng)過
MRL 01-196-10次貨車始發(fā)于華盛頓帕斯科,開往德克薩斯州休斯頓.該列車在華盛頓斯波坎的伯靈頓北圣塔菲鐵路公司(BNSF)的MRL交匯處接收.由2名乘務員駕駛機車向東從斯波坎前往蒙大拿州的米蘇拉,全程280.3mile



列車于1996年4月10日19:00從斯波坎站出發(fā),在斯波坎以東109mile的諾克森站,第4臺重聯(lián)機車(BN SD40-2 6777)從列車中摘解.出發(fā)前機車乘務員對01-196-10次貨車的制動系統(tǒng)試閘.一切準備就緒后發(fā)車

列車上的2名乘務員都說,事故發(fā)生時機車乘務員正在操作列車.來自列車運行監(jiān)控的信息顯示:在接近事故現(xiàn)場時機車乘務員逐漸將功率手柄的位置從8檔降低到2檔并啟動了6psi的制動管道減壓.當列車以40mph的速度經(jīng)過后來確定的脫軌點時,2名乘務員都報告說,他們感覺列車“向左傾斜”然后又直立回來
機班二人互相評論粗糙的軌道,幾秒鐘后緊急制動系統(tǒng)突然啟動.當時列車的速度是32mph.當列車工作人員返回列車時他們說他們看到火花四濺,相信列車此時已經(jīng)脫軌了.機車乘務員說他立即通過無線電聯(lián)系了調度員
當機車乘務員和調度員交談時副司機檢查了文件,確定了列車上危險品車廂的位置然后開始返回查看究竟是什么原因導致脫軌.當他走在機車旁邊時副司機說他幾乎被一種強烈的化學氣味所征服,為了自己的安全他回到機車司機室并通知了機車乘務員
當副司機回到司機室時機車乘務員說副司機從來沒有咳嗽過,一股強烈的氯味從司機室的門里飄進來
當煙霧開始進入機車時,2名機組人員都用濕紙巾敷在臉上.機車乘務員通知列車調度員危險品的泄漏.調度員立即通知當?shù)貞睓C構,大約在凌晨4:30周圍地區(qū)開始疏散
危險品的煙霧籠罩著機車,機車乘務員幾次試圖將機車拉離該地區(qū)但均未成功.據(jù)后來證實共有21輛貨車脫軌



雖然脫軌了但這輛貨車仍然完好無損.當時懷疑機車以某種方式固定在脫軌的設備上,有毒氣體繼續(xù)進入機車.副司機給他的同事留下了“再見”的口信然后回去試圖把機車與車輛分離.副司機進一步告訴機車乘務員:要反復嘗試向東移動,如果機車可以自由地向前移動,因為他可能無法對著收音機講話
經(jīng)過幾次嘗試機車終于前進了.機車乘務員把機車往西開了大約4mile停在了蒂蒂克里克的道口,此時他們遇到了MRL信號維護人員,警察和消防部門.副司機被發(fā)現(xiàn)在機車的后轉向架上.幾分鐘后一輛救護車趕到,將機組人員送往米蘇拉的一家醫(yī)院急救


I-90號公路大致與鐵路平行,在事故現(xiàn)場MRL軌道以北約150ft處,危險物質飄過I-90公路造成多起交通事故.在這些事故發(fā)生后幾名司機被困在云層中.其他司機停下車來提供幫助;指導汽車從云里走出來,把神志不清的陌生人帶進自己的車里.雖然其中一些“好心人”需要在地區(qū)醫(yī)院接受重癥監(jiān)護但I-90公路上沒有人死亡

在華盛頓的斯波坎和蒙大拿州的米蘇拉間,MRL列車運行了超過63.1mile的BNSF的旁多瑞分局(斯波坎到沙點)和MP 217.2的MRL的福爾斯分局(米蘇拉的東面為118.7(沙點)至0.0(天堂)東面編號為219.2(天堂)至119.3(米蘇拉)
事故發(fā)生在MP 154.89處,從西面靠近事故現(xiàn)場接連有一條1643ft的切線,一條向右1132ft1°40′的彎道,一條765ft的切線與一條向右1031ft2°30′的彎道相連,一條572ft的切線,一條1052ft3°6′的彎道.脫軌的起始點在最后一個彎道的713ft處.坡道為3.1‰的下坡
3-21位車輛脫軌,第3輛仍與機車相連,4-8in的汽車脫軌線在軌道的北面
線路情況
該地區(qū)的軌道結構由132磅重的連續(xù)焊接鋼軌組成,鋪設在8×11in的雙肩拉板上,拉板被固定在處理過的木材扣件上,每個板上有四個切割道釘.兩個向外,兩個向內.在鋼軌內側設有防爬器.枕木床是滿的,用碎石壓實.肩鎮(zhèn)流器是干凈的,再循環(huán)良好并延伸至少12in超出環(huán)帶




在受脫軌干擾的路段前以及在該地區(qū)的其他兩個地點都進行了軌道幾何測量.這些位置的幾何形狀均未發(fā)現(xiàn)異常,在這些地點也觀察了路基無一例外
該地區(qū)的鐵路軌道檢查記錄沒有顯示這段軌道有任何問題.MRL hac與Sperry Rail Service, Automation Industries, Inc. (Sperry)簽訂了內部軌道缺陷檢測合同.1996年3月1日斯佩里的軌道探測車曾在該地區(qū)上空盤旋.斯佩里沒有報告在MP 154.89區(qū)域存在內部軌道缺陷
然而Sperry并沒有報告表面缺陷的存在.事故發(fā)生后對3月1日檢查的模擬磁帶的細讀顯示:在MP 154.89處存在“軌頭檢查表面缺陷”
大約有514ft的鋼軌在脫軌中損壞.其中大約444ft被打撈上來,鋼軌部分被認為是定位在曲線的外面顯示出計量和頭部磨損.此外從事故現(xiàn)場找到的一部分鋼軌顯示出垂直的頭部裂痕,鋼軌是由科羅拉多州CF&I鋼鐵廠1968年制造.

回收的鋼軌樣品被送到CF&I的實驗室進行分析,這一分析具有包容性.隨后樣本被送到位于密蘇里州斯普林菲爾德的獨立實驗室技術服務實驗室公司(TSL)
TSL的報告指出:
視覺檢查
碎片表現(xiàn)為場側垂直裂頭(VSH)和橫向裂縫.每條拼接裂縫上的線形圖表明裂紋擴展是在每個碎片的VS.H處開始的,因此裂紋擴展是次要的VSH.在每個碎片的VSH上也觀察到圖案,這表明任何裂縫的起源都位于相鄰的部分.在這個區(qū)域沒有肉眼可見的可能引發(fā)VSH的空洞或粗包體
每個裂縫的初始斷裂是縱向的,其曲線形狀是連續(xù)的.表明斷裂是由單一載荷作用造成,隨后的垂直裂縫擴展到運行表面并從這最初的分裂進入腹板,發(fā)生了多次車輪加載.沒有證據(jù)表明骨折有任何疲勞或長期進行性,VSH的裂紋擴展基本上是平面的,直到它在流動表面遇到了阻礙裂紋擴展的冷加熱硬化層.在這個位置,裂縫分叉形成了典型的“Y”形.從總體上看碎片表面呈典型的氧化(銹)狀暴露在大氣中的鋼軌.完整的鐵路部分明顯的垂直頭部磨損和明顯的儀表面部磨損…磨損
縱向和橫向分別為17/32"和23/32"
鋼軌的垂直中心線和頭部的水平中心線,這種級別的,磨損使鋼軌易因承載能力下降而斷裂能力.由于這種降低的能力通常對磨損進行限制
例如:BN工程部通告最多允許2 "垂直和5/8”軌距面磨損132 #碼主線軌
應急響應
MRL列車調度員在凌晨4:20聯(lián)系了米蘇拉縣警長辦公室,后者又聯(lián)系了法奇敦消防隊.法蘭西鎮(zhèn)消防局局長負責此次事件并下令當?shù)鼐用袷枭?蒙大拿高速巡警,米蘇拉鄉(xiāng)消防局,蒙大拿州交通運輸部也收到了通知



大約77平方英里土地上的居民被疏散,其中包括阿爾伯頓和胡森鎮(zhèn)

蒙大拿州州長宣布米蘇拉縣進入緊急狀態(tài).聯(lián)邦鐵路管理局局長和美國參議員巴克斯對事故現(xiàn)場做出了回應,總裁在4月14日之前每天都給事故現(xiàn)場打電話匯報最新情況
1996年4月14日,疏散區(qū)域縮小到15平方英里.被護送到胡森的居民暫時獲準返回家園喂牲畜和給牲畜飲水,找回一些個人物品,寵物等.蒙大拿州衛(wèi)生部和美國環(huán)境保護署對空氣和水質進行了持續(xù)監(jiān)測


從脫軌但未破裂的罐車中取出的氯被轉移到事故現(xiàn)場,行動于4月14日開始,4月28日結束.當轉運完成后疏散被取消,居民被允許返回他們的家園,I-90號公路重新開放

列車信息
MRL貨運列車01-196-10由3臺機車重聯(lián)牽引,編組71輛(36載貨和35空)總重5551噸,計長125.4;其中25輛貨車裝有?;?/p>
UNPX 120603號罐車顛覆,在與軌道平行的地方停了下來.車上裝滿了氯酸鈉,從幾個小洞里流出了大約85加侖
GATX 16194號罐車以與軌道傾斜的角度停了下來,A端與罐體連接處焊接失敗,大約17000加侖的氫氧化鉀溶液泄漏
ADFX 85824與軌道垂直脫軌,罐體的側面被擊穿,泄漏出約13萬磅的氯氣

對沒有脫軌的車輛進行了空氣制動試驗.對機車部件進行了機械檢查,在任何測試或檢查中都沒有發(fā)現(xiàn)什么特別之處
人員傷亡
大約1000人從周圍地區(qū)撤離,大約350人因吸入氯而接受了事故現(xiàn)場附近應急人員或當?shù)蒯t(yī)療設施的治療.123人需要住院接受治療,大部分的醫(yī)療是治療呼吸道炎癥;然而2名乘務員和7名當?shù)鼐用癖凰屯煌尼t(yī)院.4月14日在事故現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)一名死亡的人員:一名流浪漢因吸入過量氯氣中毒身亡
損失情況

毒理學測試
根據(jù)美國聯(lián)邦法規(guī)第49條第219部分C部分的規(guī)定,兩名列車機組人員都進行了事故后毒理學測試.兩名乘務員的檢測結果均為陰性


氣象信息
事故發(fā)生時天很黑,下著小雨,風很平靜,室外溫度是39℉
原因分析
?;窓z查與分析
來自華盛頓和德克薩斯州的?;诽幚韴F隊成員趕到現(xiàn)場處理氯車.有關其他危險材料的托運人代表也出席了現(xiàn)場以協(xié)助轉運作業(yè)并提供支助和產(chǎn)品信息
EmTech是一個危險品處理小組(處理威斯康星州韋爾韋嘉3.4道口特大事故的同一單位)與MRL簽約負責危險品處理工作,Hulcher服務公司簽約提供重型設備.Envirocon公司承包了清理和清除土壤的工作.3輛未破損的氯氣罐車的損壞非常嚴重,技術人員認為把罐車的壓力壓過裝載過程中已經(jīng)施加的壓力是不安全的.空的氯氣罐車在真空下進入以協(xié)助轉移,在轉移過程中損壞車輛上的壓力保持在卸載開始前壓力的80%.每輛車大約需要12-18h卸貨


由于一個補丁失效,泄漏的氯氣罐車的轉運被推遲.該補丁的設計目的是密封車孔周圍并允許在壓力下卸貨.技術人員決定拆除部分導管套用蒸汽加熱罐內使罐內殘留的污泥氯汽化,然后氯蒸汽被泵入裝有腐蝕性溶液的罐車中以中和蒸汽生成銨漂白溶液.這個過程非常緩慢,因為水箱不能加熱太快,因為補丁會開始泄漏導致該區(qū)域的氯讀數(shù)非常高
在轉移氯車的同時剩余的2 600加侖甲酰酸鉀溶液被泵入一輛罐車.此外氯酸鈉被轉移到另一個料斗車使用SuperSucker真空卡車

在搬運脫軌車輛時3名工人受了輕傷,2人因吸入氯氣而中毒,一人因接觸氯酸鈉而中毒,所有人都接受了治療并于當日出院
4月27日全部危險品轉移工作完成,疏散在晚上21:00解除,人們被允許返回他們的住所.4月28日上午9:00州際公路重新開放,當天晚上9:00線路恢復運行
NTSB和聯(lián)邦鐵路管理局對這起事故進行了調查.聯(lián)邦鐵路局將事故編號定為C-23-96,首席區(qū)域督察保羅·威爾遜為主管督察
涉及危化品車輛
UNPX 120603(5小時前車)裝有氯酸鈉(一種氧化劑)的有蓋料斗車脫軌,側臥在與軌道平行的一側.其中一個箱子下部的金屬被撕裂留下了一個大約3×2.5in寬的開口.一個卸料噴嘴從車上被打破,另外兩個卸料噴嘴彎曲其中一個泄漏
產(chǎn)品也從頂部的艙蓋泄漏,因為罐車是顛覆在它的一側,大約85加侖的干氯酸鈉泄漏.估計損失38000美元
ACFX 88550(前車)裝有氯氣(一種有毒氣體)的罐車廂脫軌并垂直在鋼軌上.車的護套嚴重受損,護套在A端被撕開,罐體l側和底部有幾處小傷.頭部有兩個凹痕,一個非常嚴重(超過4in深)一個較小(小于2in深)沒有發(fā)生泄漏.估計直接經(jīng)濟損失為35000美元
GPBX 715(列車前12節(jié)車廂)裝有氯氣(一種有毒氣體)的油罐車廂脫軌并垂直在鋼軌上.車的b端和r側護套嚴重損壞,保護層在a端的中間被撕開了,罐體上有一個小口子,沒有發(fā)生泄漏.估計損害費用35000美元
UTLX 28622(13*前車)裝有氯氣(一種有毒氣體)的罐車脫軌并垂直于軌道平行位置.車的外護套嚴重受損b端和r側的外護套大部分都被扯掉了,一側有一個小凹痕和幾個小傷痕.b端頭部的幾個分數(shù)也可以看到,沒有發(fā)生泄漏.估計損失為4.5萬美元
ACFX 85824(14英寸前車廂)裝有氯氣(一種有毒氣體)的油罐車廂脫軌并垂直在鋼軌上.罐車被打了個洞(顯然是扣件或通風窗)大約3×24in呈倒掛的半月形,穿刺位于報告標記下方的a端.b端頭部有兩個嚴重的凹痕(2”-4”深)較小的凹痕(小于2”深)也發(fā)現(xiàn)BR側附近的stub窗臺AL側頂部的報告標志并在a端頭部.在b端頭部也可以看到兩個小口子,都大約1ft長,這輛車的護套嚴重受損脫軌和卸貨過程中的絕緣材料被大量拆除,約13萬磅的氯氣從車上泄漏,估計損失4.5萬美元
GATX 16194(列車前15節(jié)車廂)裝有腐蝕性液體氫氧化鉀溶液(氫氧化鉀溶液,廢)的罐車脫軌,在11點左右傾斜45°斜倒在軌道上,這輛車的a端出現(xiàn)了一個非常嚴重的凹痕導致車頭到油箱的焊縫出現(xiàn)了5ft長的裂痕.3個小凹痕也位于b端頭部,估計2/3的甲酰酸鉀溶液(約17000加侖)從車上泄漏.估計損失為6萬美元
MRL報告的設備損壞為33萬美元,軌道/信號損壞為50600美元
根據(jù)1996年5月10日發(fā)布的DOT E-11695緊急豁免規(guī)定,5輛損壞的罐車被裝載在平板車上,準備運往維修設施.氯氣罐車的處置是格魯吉亞太平洋公司,貝靈漢,華盛頓有620英里的距離,損壞的甲酰酸鉀溶液罐車將被運往約2100mile外的德克薩斯州橙市
機車檢查
所有的3臺機車都配屬于伯靈頓北方鐵路公司.該機車乘務員和副司機的陳述大意是說,在脫軌發(fā)生前幾秒機車可能撞上或碾過了巖石或鋼板等異物.因此對框架下區(qū)域的檢查給予了特別的注意以尋找可能導致或促成脫軌的原因.此外還仔細檢查了底部的車輪,看是否有巖石或其他異物造成的損壞.列車在離脫軌地點以東約4mile的佩蒂克里克進行了檢查.從脫軌區(qū)移出后工作人員把機車放在了這個地方以躲避煙霧
后期調查表明:沒有發(fā)現(xiàn)任何證據(jù)表明機車撞到了巖石或其他物體,在所有機車上都沒有發(fā)現(xiàn)任何可能導致或促成事故的情況
以下是機車檢查時注意到的技術數(shù)據(jù):
本務機車SD40-2 7207機車車頭向東,1980年制造;機車配備了警報器,車前遙測接收裝置.26號氣閘設備,無標志燈.在控制臺上發(fā)現(xiàn)了一份書面通知,表明該列車于中午12:33在帕斯科(帕斯科位于西澳州4-10-96)接受了最初的空氣制動測試.將自閥手柄插入并置于緩解位置;單閥手柄被切入并置于應用位,司機室里所有未涂上涂層的金屬都涂上了一層銹色薄膜

重聯(lián)機車SD 40-2 6372于1974年制造;1996年2月23日最后一次定期檢查;最后一次檢查是1996年4月16日,在華盛頓州帕斯科;牽引機車的控制裝置已到位;司機室和機車外部所有未涂涂層的金屬都涂上了一層銹色薄膜.據(jù)了解機車前部下部被一種類似干水泥的灰色粉末物質覆蓋,左側前部的鏟雪機,機車擋風玻璃和登車樓梯井被移到后方約1in

然而上述違規(guī)行為可能是由之前的不相關事件造成的.之所以得出這一結論是因為在與之相連的機車上沒有發(fā)現(xiàn)任何灰色物質,而且犁頭或擋風玻璃下也沒有任何痕跡表明位移是由機車脫軌引起的
重聯(lián)機車SD40-2 6912,建于1972年,最后一次定期檢查是1996年3月30日,在堪薩斯州托皮卡;最后一次每日檢查是1996年4月10日,在華盛頓州帕斯科
控制裝置處于合適的位置,適合拖著的機車;駕駛室和機車外部所有未涂覆的金屬都涂上了一層銹色薄膜

事故發(fā)生后對列車上所有車廂的調查沒有發(fā)現(xiàn)任何可能導致或促成脫軌的原因
鋼軌檢查
大約有514ft的鋼軌軌在脫軌中損壞.其中大約444ft被打撈上來.據(jù)信位于脫軌點曲線外側的鋼軌部分顯示出了軌距和頭部磨損
此外從事故現(xiàn)場找到的部分鋼軌顯示出垂直劈開的頭部痕跡.鋼軌斷面被送往實驗室進行冶金分析,實驗室的結論是“……由于鋼軌的承載能力下降,磨損程度使其容易斷裂”并且“這些鋼軌碎片以垂直劈裂頭模式破裂隨后以漸進和快速的方式垂直傳播到表面”在脫軌過程中通過沿多個橫向平面的快速解理過載,最終分離為被檢測的多個碎片”
冶金學分析結合了殘骸的擴散模式以及列車機組人員的陳述,表明在行駛的列車下有一根鋼軌軌斷裂而故障模式是垂直的頭部裂開
目視鐵路檢查記錄沒有顯示這一地區(qū)的鐵路問題.1996年3月1日,一輛超聲波軌道檢查車通過了這個地區(qū)
在垂直分裂頭的位置沒有檢測到缺陷.鋼軌上覆蓋著大量的軌頭缺陷(脫殼)和其他表面缺陷.當鋼軌表面缺陷存在于同一位置時超聲鋼軌缺陷檢測設備無法識別鋼軌內部缺陷

調查結果
可能的原因
NTSB認為這起事故的可能原因是:由于列車頭部和軌距表面磨損,承載能力下降,在經(jīng)過的列車下一段鋼軌以垂直劈頭方式斷裂.造成事故的原因之一是超聲波鋼軌缺陷檢測設備無法迅速識別鋼軌內部缺陷和表面缺陷
通過時間:1997年12月18日