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
(资料图片仅供参考)
1985年6月9日下午13:33左右,圣路易斯西南铁路公司(棉花带)Extra 4835次货物列车在经过阿肯色州松崖西南约3.3mile处的一个桩栈铁路桥时脱轨,在42辆脱轨货车中有18辆是重罐车,其中14辆装有受管制的危险或有毒化学品;另外4辆装有不受管制的易燃石油和液体塑料产品.残骸起火,烟雾和有毒气体被释放到大气中.2辆受到高温照射的罐车发生爆燃,在脱轨地点半径1mile范围内超过2800人被疏散.据报道事故造成的财产损失超过400万美元,构成铁路交通较大事故
事故发生经过
1985年6月9日上午11:45,向北行驶的圣路易斯西南铁路公司(棉花带)货运列车Extra 4835 North由6台机车,93辆货车和1辆守车从阿肯色州的鹰磨坊站出发,开往阿肯色州的松崖站,距离约55mile.机车乘务员,副司机和制动员在机车上;这位副司机是完全合格的机车乘务员.在列车离开鹰磨坊站后他一直在驾驶机车,第4台机车有一名额外的制动员.列车长和后制动员在车尾。这些工作人员从始发地路易斯安那州的什里夫波特开始操作列车
在鹰磨坊站大约20mile外,Extra 4835次在阿肯色州的Fordyce经过轨道上停了大约12min.允许两列南下的货物列车通过,当Extra 4835次离开Fordyce时它比前一列北上的货物列车晚了大约1h20min.在Extra 4835次离开Fordyce大约20min后第3列南下的货物列车经过
在松崖以南约5mile,MP 272.14桥以南1.9mile处Extra 4835次开始进入7.4‰全长1.7mile的下坡,当时列车正以54mph的速度行驶,功率手柄处于8档并缓解了制动,当机车开始下坡时,副司机开始将列车制动管压力降低至少6psi以施加列车制动,防止列车内的加速和松弛动作,为了达到同样的目的,他通过渐进式单位置功率手柄来实现.当机车快到达坡度的底部时副司机将制动管压力降低到10到13psi.这时他已经把机车的动力降到了4档(半功率)结果当机车到达坡底时,列车以49mph的速度行驶
据副司机说,他在MP 272.14处的铁路桥南端以北30-40ft处观察到轨道上有一个横向“扭结”当时列车的车头在扭结以南75-100码处.他估计2条钢轨向左(向西)偏离正常路线10-12in.而这个扭结有2-2 1/2ft长.当副司机看到弯道时,他全面启动了制动并通过无线电提醒列车长,列车将从这条不规则的轨道上经过
Extra 4835次货车的机车经过弯道时,虽然横向摇晃但并未脱轨.列车上的前25辆货车也安全通过了扭结.但是当机车在MP 272.14号铁路桥以北约1/4mile处以约41mph的速度行驶时,列车进入紧急制动状态,车厢开始在桥上脱轨.机后第26-56位车辆在桥的南面脱轨.由于这次脱轨,MP 272.14处铁路桥以北的钢轨被掀翻,这导致了安全通过轨道扭结的15-25位货车脱轨.这11辆车中包括8辆重罐车.除2辆外其余都贴了告示,装的是危险化学品.这些罐车没有一辆被击穿或破裂,虽然有一辆由于圆顶泄漏损失了部分装载的过氧化氢溶液但这些罐车都没有发生火灾
然而,桥南侧31辆车的残骸立即起火.2辆装有易燃液体丙烯酸丁酯的油罐车破裂,里面的液体被点燃.燃烧后吞没了许多脱轨的车厢,其中包括1辆装有液态合成塑料的绝缘罐车和1辆装有环氧乙烷的罐车.环氧乙烷是一种易燃液体,2辆装有可燃气体氯乙烯的脱轨油罐车和两辆装有危险腐蚀性化学物质无水氟化氢的脱轨油罐车位于火灾区域周边.不过离火场最近的氯乙烯罐车和氟化氢罐车是夹套绝缘的,在脱轨过程中没有破裂或被刺穿
脱轨后副司机立即通过无线电联系了棉花带调度员并报告了脱轨和火灾.下午13:37事故发生4min后调度员向松崖消防部门报告了火灾及其位置,第一批消防部门单位于下午13:39到达现场.虽然距离松崖的城市界限只有很短的距离但事故现场是在一个人口稀少的地区,列车上的副司机熟悉事故地点并向调度员提供了前往脱轨地点的最佳路线的详细说明,这些指示被转送到城市消防部门
作为列车舱单信息的一部分,Extra 4835次货车的列车长有关于罐车内危险品的详细信息和说明,在他到达脱轨地点后不久列车长就把这些信息交给了消防部副局长.载有环氧乙烷的罐车指示建议疏散该车半径5000ft范围内的所有人员.副司机决定推迟灭火,在确定环氧乙烷罐车可能在火灾区域后立即开始了建议的疏散.随后在脱轨区域1mile范围内大约有2840人被疏散;这些人大多居住在松崖西南部分的居民区
人员伤亡
这次事故没有造成列车乘务人员,应急救援人员或公众受伤
损毁情况
最初残骸中的火灾是由2辆破裂的罐车泄漏出的液态丁基丙烯酸酯引起的,但火势迅速蔓延到从4辆有盖料斗车中溢出的颗粒状合成塑料(聚乙烯和聚丙烯)其中2辆是在显然仍然完好无损的装有环氧乙烷的油罐车上面.猛烈的火焰撞击在环氧乙烷罐车上导致其在6月10日上午6:40左右发生爆炸.此时距离事故发生约17h.虽然产生了一个火球但该车并没有升空.可能是因为它还在有盖的料斗车下面,一场火炬大火在一辆脱轨的装有液态合成塑料(聚亚甲基聚phylisocyanate)的油罐车厢上烧了一个大洞.最终车内的物品被大火吞噬并撞上了装载同样商品的第2辆罐车.这辆车在6月11日凌晨4:30左右爆炸
燃烧的塑料液体聚集在两辆装有氯乙烯的罐车周围,但无人消防部门的主流装置被用来在这些夹套玻璃纤维和岩石羊毛绝缘的罐车上玩水以防止过热和爆炸
结果里面的液体被泄漏了出来.在其他地方大火被允许自行熄灭
由于脱轨期间的碾压冲击和事故后的火灾,事故现场有20辆车被毁报废;另有22辆车受损但被打捞并归还给了车主.31辆车全部或部分丢失但没有造成严重的环境问题,因为大部分危险化学品损失都被火灾吞噬了.有相当数量的氧化铝(粒状铝矿石)油漆颜料和未燃烧的塑料球从脱轨的有盖料斗车中排放出来但这些产品对环境不构成严重威胁,火灾和爆炸的影响仅限于事故现场,没有对该地区的住宅财产造成影响或破坏
约1600ft长的MP 272.14号轨道桥梁(track and Bridge 272.14)1个127ft长的压舱甲板桩栈桥被毁.损坏情况估计如下:
人员信息
列车长约翰尼·查尔斯·李德
列车长约翰尼·查尔斯·里德(Johnny Charles Reed)现年52岁,于1952年入路SSW棉花带公司成为学员,1955年10月24日他被任命为制动员,1963年10月18日他被晋升为列车长.1969年10月3日他被提升为代理助理教练-经纪人,1970年11月1日他被提升为助理教练.李德先生于1971年4月12日辞去了这个职位并行使了他作为列车长的资历,他最后一次通过棉花带操作规程考试是在1985年3月25日.在1977年和1983年里德因违反规定而被记过但没有被停职.他的记录还显示自1980年以来,他曾4次未能通过有效检查.其中一次是在1983年4月29日超速驾驶.没有对任何有效检查失败的纪律进行评估.在本次事故发生后李德先生被指控超速驾驶并被停职15天
机车乘务员肯尼斯·大卫·李德
机车乘务员肯尼斯·大卫·里德现年41岁,于1965年11月10日入路SSW棉花带公司成为副司机,1968年9月4日被提升为机车乘务员.虽然他与列车长约翰尼·查尔斯·里德(Johnny Charles Reed)同姓但没有血缘关系.他最后一次接受操作规程检查是在1985年4月27日.1977年他因一次站场相撞事故而被评定为违章.1984年6月22日他以58mph的时速超速行驶(限速45mph)被吊销铁路机车车辆驾驶证,此后他被停职30天.这一纪律在1985年11月被棉花带协会降级为记过,他得到了停职期间损失的收入.李德的服务记录显示:在1980年至1983年期间他在没有纪律的情况下还因3次高效测试失败而被传唤.在本次事故后李德先生被指控超速驾驶随后被释放.他在90天后恢复了工作所有权利和资历都未受损害
副司机唐纳德·J·米勒
消防员唐纳德·J·米勒现年43岁,于1968年6月22日入路棉花带铁路公司担当副司机.1972年6月14日被提升为机车乘务员.他上一次通过规则考试是在1985年3月,服役记录显示他在1980年12月因机车与停靠车列相撞而被停职60天.记录还表明在1982年和1983年期间,他被传讯3次有效检查失败但没有受到纪律处分.他在本次事故后被开除路基并留路查看,1985年7月28日他被恢复工作但没有丧失权利和工作年限
摆动制动员奥斯汀·希尔
制动员奥斯汀·希尔于1969年11月4日入路SSW棉花带公司聘为一名制动员并于1975年5月16日晋升为列车长.他最后一次通过操作规程考试是在1985年4月,服役记录显示:在1976年至1978年期间他曾3次因违反规定而被记过,1979年9月28日,他因在驾驶站场调机时与车列相撞被解雇.但据希尔说他与事故没有直接关系,恢复工作后他的权利和资历都没有受到影响.他的记录还显示:在1979年至1982年期间有9次效率检查失败,其中没有涉及纪律处分.1985年6月9日发生脱轨事故后,希尔被控超速驾驶被停职10天
制动员罗伯特·克莱德·霍恩斯比
制动员罗伯特·克莱德·霍恩斯比现年37岁,于1970年3月24日入路棉花带公司成为一名制动员并于1975年5月16日晋升为列车长.他最后一次通过操作规程考试是在1985年4月26日.霍恩斯比的服役记录显示:他在1976年因违反规定而受到了记过指控并列举了1979年期间的3次高效检查失败但没有受到纪律处分.在本次事故后他被指控超速驾驶并停职10天
后制动员雷麦克米伦
后制动员现年60岁,于1949年9月8日入路SSW棉花带铁路公司成为站场货车司机和检车员,1951年4月13日被任命为制动员.他并不是被提拔的列车长,米米兰先生上一次通过操作规则考试是在1985年4月.他的服役记录显示他曾因违反1975年的一项规定而被记过并因1984年6月22日以58mph的速度超速行驶而被停职30天.机车乘务员肯尼思·D·李德也曾因同样的违规行为受到处分.Extra 4835次货车脱轨后米米兰被控超速行驶被停职10天
列车信息
在事故发生时Extra 4835次货车由6台机车重联牵引,编组94辆(90载货3空车1守车)总重10548吨,每辆有效制动车厢吨位112.2吨.计长157.1;机车的总额定马力为15500HP.本务机车是通用汽车的GP38-2 4835,后面的机车包括另一台这种类型的机车以及一台通用汽车的GP35型机车和3台通用电气的B30-7型机车.本务机车配备速度表,26L型制动机和无线电台.它没有操作动力制动能力或操作速度记录仪,然而第5台机车一个功能良好的脉冲电子运行监控系统.旨在记录运行时间,速度,功率手柄位置,负载电流,行驶方向,自动空气制动,机车制动和动力制动的使用
Extra 4835次发源于路易斯安那州的什里夫波特,最初由4台机车和60辆货车组成;因此该列车的平均重量为107吨.在阿肯色州的鹰磨坊站,列车上增加了2台机车,其中一个装有脉冲事式列车运行监控.其中1辆是空敞车.车辆被时间表限制在45mph的最高速度,从什里夫波特开始,Extra 4835次被指定为“K”级列车——载有危险材料的车厢.这一数据和每个制动吨数的计算都在什里夫波特向机车乘务员和列车长提供的列车数据中列出
罐车保护措施
意外发生时Extra 4835次载有26辆载满货物的重罐车.车辆编号如下:
同时脱轨的还有四辆装有不受管制可燃液体的罐车.全部18辆脱轨的罐车都装有上下架式车钩.13辆罐车有隔热装置,2辆脱轨的易燃有毒气体罐车(氯乙烯)都有夹套玻璃纤维和岩羊毛隔热材料提供有效的热保护.其中一辆车的侧面被一辆装有常规E型偶合器的罩式偶合器撞击
另一辆氯乙烯车有明显的撞击损伤,主要来自轮对的撞击,这些冲击被衬垫和绝缘材料吸收了.车厢的外壳和头部没有被破坏.环氧乙烷车厢和一辆装载液体塑料的未贴牌罐车也都是绝缘的,但在暴露在高温下后这两辆车分别在事故发生17h和39min后发生爆炸
就目前所能确定的情况而言,没有一辆脱轨的罐车遭受了车钩造成的头部刺穿也没有一辆罐车底部出口出现故障而导致货物泄漏
线路信息
从MP 273.91开始到272.14号桥以南875ft处结束.棉花带的单一主要轨道向下延伸,持续向北延伸8600ft长
在这段距离内海拔下降了66.8ft平均梯度约为7.4‰最严重的海拔下降发生在大约4200ft的距离上梯度从9.89‰-11‰不等,名义上每100ft线性轨道下降1ft.这条赛道从坡底向北一直延伸到272.14号桥再往下2500ft
事故发生在271.5和272.3之间的0.8mile的轨道上,该轨道是由1967年铺设的112磅连续焊接轨道(CWR)建造的.这条钢轨在1949年被轧制,此后作为标准39ft长的连接钢轨使用.在事故现场安装前钢轨已经进行了端面打磨和焊接,长度连续达到1/4mile.1985年8月它被计划用136-1磅的CWR取代并且新的铁路已经在为此目的的路权上.在112磅的管道段两侧有136磅的CWR管线,其中南部的管道段铺设于1981年,北部的管道段铺设于1974年
112磅重的CWR铺设在6 3/4- 11in的双肩连接板上,顶部是7×9×9in的处理过的交叉板,铺设在优质的碎石道床上.枕木床完全压实,道床部分以1.5:1的坡度延伸至横木端前约12in.这条轨道的维护达到了联邦铁路管理局(FRA)V级标准
在脱轨区域以南的正切轨道未损坏的部分似乎没有固定的道钉,尽管大多数钢板都有2个固定的道钉,一些钢板上有一个或两个钢板固定钉但许多钢板上没有.在紧邻脱轨区域以南400ft的钢轨上.两块铁板不见了.在这一段中枕木间隔在19in的中心.每100个枕木中有47个防爬器来阻止轨道向北移动;25个应用于西轨,22个应用于东轨
这些防爬器中约有40%没有与系带连接,钢轨底部钉头留下的新摩擦痕迹表明铁轨向北移动了3到4in
在以阻碍每条轨道上每个方向的移动.事故发生时生效的标准要求每隔一秒就固定一根枕木,112磅CWR部分两侧的136磅CWR部分根据最新标准进行锚定
棉带的维护方式规则要求锚的数量和分布符合规定的标准:锚必须设置以承受系带,必要时防爬器必须重置以保持坚实的轴承以防止轨道移动.此外CWR轨道的外面提升只能在与铺设轨道时相同或更低的温度下进行.1967年,112磅重的CWR区段铺设时监理人员无法找到任何温度记录.然而他们确实报告说,该部分在1983年9月29日的一次机械化领带更新计划中被遗漏了,当时平均每三根领带中就有一根多一点被更换.根据美国国家气象局的记录,更换领带当天松树崖的气温从低54华氏度到高83℉不等
在领带更新计划之后,112磅的CWR部分在1984年2月和1985年2月被机器浮出水面.根据棉花带地区道路管理人员的维护这一段是反复出现的对齐和表面不规则的位置需要反复注意.1985年5月7日维修队在MP 272.14号桥以北约1/3mile处的271.8号英里标附近检修了2条钢轨.从东轨移去4 1/2in从西轨移去6 1/2in
为了使轨道在两个方向上都有700ft的压力需要移除附加板.在允许钢轨膨胀并松开间隙后通过现场焊接重新连接钢轨,然后将锚杆重置为每隔一个拉杆箱锚固模式,在1985年5月7日至6月9日期间MP 272.14号桥2mile范围内的其他4个地方的轨道都被减压了
在MP 271.8附近进行切割的第二天地区经理让维修人员更换了272.14桥轨道上的一些枕木,因为他注意到领带底部是圆形的,这可能是该位置错位问题的原因
1985年5月31日,地区经理指示一个堆焊组的工头在MP 272.14号桥的轨道上工作.根据工长的说法轨道是正确的,但在轨道上有一个大约15ft长的低点.在检查中工长没有发现任何证据表明低点是由道床从桥面渗漏造成的.铺装工人于1985年6月4日清晨在轨道上工作,当时温度在82-85°℉间,用捣固机将西轨抬高约2 1/2in.东轨在低点处抬高约1in.据工长说为了确保钢轨下面的压载物牢固,他用夯实机对被抬高的部分进行了3次夯实,然后使用镇流器调节器对镇流器进行修整.上午9:00当工长在该路段下了25mph的慢速命令时工作完成,工作完成后没有增加或重置钢轨防爬器
1985年6月5日地区经理在MP 272.14号桥检查轨道时发现轨道正确对齐水平.第二天他就把慢速指令提高到40mph.6月7日上午9:30被派往该地区的轨道检查员在进行他每半周例行的检查时,坐着一辆汽车经过了这个地点.他报告说线路,表面和压舱物似乎“完美无缺可以达到最高速度”根据这份报告的力量,当天上午取消了慢速命令.在MP 271.5-272.3间的112磅CWR区段,有4个压载甲板类型的桩基支架用木材甲板或地板支撑铺设轨道的压载部分
压载部分通过两侧保留的木材来固定,这些木材间的开口有14ft宽.所有4个支架都是连续的切线.从南到北第一座栈桥是272.29号桥,长98ft.第二座栈桥MP 272.14位于MP 272.29号桥以北670ft处.桥长127ft.最高高度16ft于1954年6月25日完全翻新.271.88号桥从南边来的第3座栈桥长197ft,位于272.14号桥以北1093ft处.这座栈桥标志着脱轨区域的最北端界限;它和272.29号桥都没有在脱轨中受损
气象信息
事故发生时天气晴朗,平静,干燥.能见度为10mile.位于松崖的国家气象局站的地表天气观测报告给出了1985年6月9日的读数如下:
操作方法
事故发生在棉花带的松崖分局,该司的办事处设在松崖;督学,助理督学,调度员,机务段维修车间领班等督学总部设在那里.松崖分局从松崖延伸154mile到阿肯色州的特克萨肯纳,该分部的列车运营直接受到一名总部设在阿肯色州卡姆登的列车管理员的监督,卡姆登大致位于松崖和特克萨肯纳间
列车在松崖分局行驶时会使用中央交通控制系统(CTC)的自动路边信号;时刻表和公告命令指示;空气制动,列车操纵,操作规程;以及调度员的无线电传输指令.除了CTC机器的模型板外调度员还使用记录图形来跟踪火车的时间和位置移动.这张图显示6月9日上午10:07,10:45,11:43南行货物列车经过事故地点.随后一列6523吨的上行货运列车在中午12:30左右经过事故地点.与Extra 4835次一样,这列列车的最高时速被限制在45mph.这列火车的工作人员和其他三列南行列车的工作人员都没有报告272.14号桥有任何异常情况
根据事故发生时的有效时间表,松崖分局上所有列车的最高授权速度为70mph.然而在鹰磨坊和松崖间并没有这样的速度允许.MP 272.3-286.4间的最大允许速度是65mph.其他地方是60mph或更低,在MP 286.4和287.4间,时间表限制车速为40mph.事故地点以北在MP 271.3和269.1间最大允许速度为50mph.超过269.1接近松崖站货场,速度限制为20mph.在事故地点以南的MP 285.2-285.0间,有一个临时的25mph限速牌
时刻表规定了处理危险品和/或空车的列车限速55mph;处理某些空敞车或平车的列车限速为45mph.列车时刻表也有限制,除单列列车外列车的最大重量不得超过11000吨《棉带空气制动规则和条例》第33条规定:每辆货车重超过80吨的列车最大速度为45mph
在事故发生地干线上总共有2820万吨货物被移动,其中向北和向南移动的数量几乎各占一半.年平均每日有15趟列车在事故地点运行.据总部设在卡姆登的列车长说他经常对行驶中的火车进行突击效率检查,他还有一个雷达测速仪.列车长被要求进行特定数量的高效检查并每月向部门主管报告他的检查情况.不过他有权决定检查的类型.据列车长说他每月只被要求乘坐2趟当地的货物列车.他不经常乘坐货运列车,不过他说过.机务段段长会定期和货运人员一起乘坐
列车长名义上白天值班,每隔一个周末休息一次.他晚上既没有助手也没有对应的人,下班时也没有人接替他的工作.据列车长介绍,事故发生当天他正在度假
应对紧急情况
棉花带调度员在事故发生4min后向松崖消防部门报告了事故及其大致位置,消防部门派出了3个汽车连和1个云梯连.与此同时杰斐逊县的志愿消防部门也做出了反应,共有32名松崖消防队员和众多县志愿消防队员到达现场.杰斐逊县和松崖间的互助协议是有效的,没有管辖冲突
在与第一反应的消防部队前往脱轨的途中,松崖助理消防局长让消防部门调度员联系棉花带调度员以了解列车上的危险物品和处理这些物品的建议程序.棉花带调度员从计算机中检索到这些信息并在他和他的第一批部队到达脱轨现场时将这些数据转发给助理消防局长
到达现场后不久,助理消防队长遇到了列车长并给了他列车舱单数据,证实了助理消防队长通过无线电收到的信息.消防员还获得了1984年版的美国交通部(DOT)应急响应指南和美国铁路协会(AAR)出版的《地面运输中危险物质的紧急处理》这是第一辆到达脱轨区域的消防车辆上的手册
在从列车长那里收到列车货单数据后,消防助理队长认为火灾太危险不能强攻.他命令他的响应单位在距离火区至少3000ft的地方降落,一些部队被派往通往火灾区域的多条道路上设置路障并指示附近的居民撤离家园.松崖警察局和杰斐逊县警长部门封锁了该地区并拒绝所有没有参与响应工作的人进入,脱轨区域被迅速封锁以至于棉花带的负责人在事故发生不到30min后前往脱轨的途中2次被拦在路障前
杰斐逊县应急服务办公室主任负责协调救灾工作,他在离脱轨地点约一英里的地方设立了一个指挥所.下午15:00他下令疏散脱轨地点半径1mile范围内的所有人员.阿肯色州州长宣布进入紧急状态并让阿肯色州国民警卫队进入待命状态,阿肯色州警方协助市和县警方执行撤离命令,该命令在发布约一小时后完成.估计有2840人离开了他们的家和公司.一些人去了疏散区外的亲友家中,另一些人则住在松崖的救世军收容所,那里有充足的救济设施
在整个紧急事件中,当地部队得到了铁路和化学公司危险材料专家的协助,他们定期从空中调查情况.6月11日凌晨,第二次也是最后一次罐车爆炸后火势减弱,消防员决定重新进入该地区并设置无人管来冷却氯乙烯罐车.这是通过以每分钟400加仑的速度向这些罐车喷水5h然后以每分钟250加仑的速度喷水35h来实现的.在大火被扑灭,各种危险物品被转移或安全撤离该地区后,紧急情况于6月15日下午14:12结束
1984年5月22日至23日,美国铁路协会爆炸物管理局(AAR)和杰斐逊县紧急服务办公室联合在松崖对松崖地区的紧急人员进行了4次4h危化品处理培训课程.该项目的共同申办方包括阿肯色州应急服务办公室,阿肯色州消防学院,阿肯色州执法培训学院,松崖和杰斐逊县消防和警察局.课程主题包括罐车特性,危险物质识别和脱轨处理.每个对本次脱轨事故作出反应的机构,包括棉花带都有人员在事故现场参加了这门课程
根据应对工作的协调人说,培训的结果是每个机构都了解了自己在努力中的责任以及其他机构的责任,他说他认识到培训对人员开展活动方式的影响.此外协调员指出,培训大大促进了对紧急情况的反应的顺利和无混乱
测试和研究
Extra 4835次的本务机车的Barco速度指示器被校准为精度并发现在1-40mph的设置下指示实际速度.在实际速度为80mph时该指示器显示的读数为78mph.在此基础上估计在60mph时指示器会给出59mph的读数.在这次测试中对车轮直径作了适当的考虑
事故发生后对列车运行监控进行了测试以验证其产生的读出信息.除了自动空气制动记录功能被认为不可靠外所有系统运转正常,随后通过雷达监测机车在45-60mph速度下的运行测试,对速度记录功能的准确性进行了物理验证.这证实了速度记录功能在该速度范围内是准确的
对列车运行监控读数的检查表明:在鹰磨坊和事故地点之间的以下地点,Extra 4835次的运行速度超过了45mph的最高授权速度:
此外打印结果显示:Extra 4835次在285.2和285.0里程碑间以30-35mph的速度运行,在287.4和286.4间的40mph的时间表速度限制下从44mph加速到47mph
对Extra 4835次在MP 273.91处开始下降时的理论动能的计算表明:要使列车从54mph的速度下停下来所消耗的能量将比从45mph停下来所消耗的能量大44%,在最底层以50mph的速度停下的动能要比以40mph的速度停下所消耗的能量还要大56%
从离开什里夫波特开始,Extra 4835次货车就载有装载危化品;因此它被归类为“K”列车并被限制在55mph的最高速度.这种列车的重量总是超过80吨,每辆有效刹车的车厢.因此它的速度进一步受到时刻表的限制,最高时速为45mph.在什里夫波特向列车长和机车乘务员提供的列车货单数据中清楚地说明了这些速度限制.所有的乘务人员都承认:在出发前往派恩布拉夫前他们知道自己的时速被限制在45mph
离开鹰磨坊站后,Extra 4835次货车的吨位仅略低于混合货运列车允许的最大11000吨,由于列车装载的34辆货车中有31辆是满载车辆.每辆车的平均重量从107吨增加到112吨,这比45mph限速规定的80吨门槛高出了40%.然而其中一辆机车上的列车运行监控显示:在从鹰磨坊到事故地点272.14号桥的55mile内,列车以超过时间表允许的速度运行且在27mph内速度缓慢.有两次列车的速度达到了指示的59mph——比允许的速度快了14mph
从Extra 4835 North在鹰磨坊开始移动到它在272.14号桥脱轨的时间间隔为1h48min在此期间列车行驶了55.26mile.然而列车运行监控显示:Extra 4835次货车在福德维站停了12min.因此列车运行的实际时间为1h36min.平均速度为34.6mph.在福代尔的延误和列车的速度得到了调度员办公室的列车图表的证实.毫无疑问列车运行监控的速度读数准确地显示了列车是如何被操纵的.此外考虑到重型列车从站立启动加速两次和停止一次所需的时间相对较长.NTSB认为只有不断违反速度限制才能达到如此高的平均速度表现
另一个关于列车在前往事故现场途中的处理情况的合理证明是.在和272.14号桥间35mile的路程中,它比前面的列车多停了17min.尽管它比前面的列车多拖了40%的吨位,该列车也被限速45mph.NTSB认为两列车的性能差异可以归因于他们各自的机组人员遵守限制的方式.这也可能与第一列火车安全通过MP 272.14号桥的事实有关,而Extra 4835次却没有
轨道状况
根据棉花带轨道维护区域经理的说法,在MP 271.5和272.3间的112磅CWR部分是表面和校准问题的长期来源,很快就会被现场已经存在的更重和更新的焊接轨道所取代.当进行替换时毫无疑问,将采用现行的棉带标准,即每隔一根绳子就固定一个箱子以防止纵向轨道移动.这可能已经解决了这个部分反复出现的轨道不规则问题,但是在此期间只采取了临时和不充分的权宜之计
1985年5月7日在MP 271.8附近对112磅重的CWR区段进行切割和重新焊接后,维修人员每隔一秒就在切割轨道处以南约700英尺的地方进行锚固.防爬器被重设使它们能正确地与系带结合.因此,这部分112磅重的CWR区段被限制在棉花带现行的锚定标准中.然而从272.14号桥开始约1.940ft长112磅的CWR从MP 272.3开始一直延伸到136磅重的CWR部分,在进行轨道切割时没有减压.这部分锚固的数量远远少于旧的棉花带标准下所要求的每三次锚固.此外仍在原地的锚中,有多达40%的锚没有按要求与系带承重.因此在1940ft高的部分钢轨只是在一定程度上限制了移动,远没有两端与之相邻的轨道那么多
在春末夏初,事故地区的正午气温相对较高,日出后气温通常会迅速上升.事故发生前8天的天气状况相对稳定,气温由清晨最低的70℉至中期上升至下午早些时候最高的88-98℉.事故当天上午5:40至事故发生时,气温上升了21-22℉.这是一个晴朗的日子,钢轨的温度通常比环境温度高35-50℉
罐车性能
虽然这次事故导致罐车内的化学产品着火并最终导致两辆罐车爆炸的高温,但刘易斯维尔和利文斯顿事故中发生的氯乙烯释放被避免,因为装有这种商品的罐车是经过改进的设计.松崖的氯乙烯汽车遭受了相当大的破坏但与刘易斯维尔的氯乙烯汽车不同的是,它们的头部没有受到耦合器的打击,因为它们配备了顶部和底部的耦合器.即使发生了车钩的分离,护套绝缘和头部屏蔽也会降低头部被击穿的可能性
NTSB在其关于利文斯顿事故的报告中指出,装有夹套绝缘材料的罐车比装有绝缘材料或根本没有绝缘材料的罐车性能要好得多.在脱轨过程中以及受到高温影响时,这一经验在松崖脱轨中得到了证实.氯乙烯车厢和一辆夹克绝缘的氟化氢车厢在脱轨中遭受了严重的机械虐待.尽管如此,撞击对这些车耳的影响被外护套和绝缘材料吸收了
在利文斯顿,一些氯乙烯车厢的绝缘涂层在脱轨过程中被部分刮掉再加上隔热效果不佳,最终导致了过热和排气.然后燃烧生成物.最终必须使用炸药来摧毁这些汽车和所有的产品.在松崖的消防员开始冷却罐车前,氯乙烯车暴露在燃烧的塑料中超过30h.在这段时间里绝缘材料防止了过热和排气,没有必要在附近的火灾仍然猛烈,爆炸的可能性仍然存在的情况下让消防员去处理从而危及他们的安全.此外车和里面的东西都被保存了下来.NTSB认为,护套绝缘和上下架车钩已被证明是完全有效的成本和安全的,这一点几乎没有任何怀疑的余地
列车在轨道上产生的力量
当这列6523吨的货物列车驶往4835号北段,在中午12:30左右下降了1.7mile的斜坡到达MP 272.14号桥时,它对轨道施加了严重的压力可能导致一些轨道移动,因为温度上升已经承受了相当大的压力.然而如果轨道出现了偏差,显然也没有大到足以被列车工作人员注意到的程度
高速4835北段在下降坡度接近事故现场时速度过快,需要制动力的量来消耗动能以便在给定距离内将列车减速到预定的运行速度.此外为了克服火车在下降坡度时由于重力而加速的倾向,还需要加速制动.施加在列车上的制动力l将对轨道施加纵向力,这将倾向于将轨道推到列车前面
当Extra 4835次到达坡度的底部进入112磅的CWR路段时,铁路在它前面移动或运行.这是由标记在轨道的基础上,因为它移动到北方下钉头.尽管那天天气晴朗,列车也在笔直的轨道上行驶但副司机直到离线路只有75到100码远时才发现铁轨上有一个横向弯.这可能是因为在列车到达这一点之前轨道并没有偏离直线.NTSB认为,如果事故发生得早一点那么从更远的地方就能看到轨道上如此严重的不规则现象.由于无法吸收列车前面的轨道所带来的额外压力,钢轨在受到干扰的地方弯曲了,道床最无法将其保持在一条直线上
NTSB正在调查Amtrak铁路公司169次旅客列车在费城脱轨事件.1984年6月8日的一项研究还揭示了一种趋势,即约束不良的钢轨会跑到行驶的列车前面并在最近受到干扰的地方弯曲.在这种情况下一段相对较短的无约束轨道
铁轨两端都有充分限制的钢轨,最近有列车从上面驶过而列车员没有发现钢轨上有任何几何上的超限
由于松崖分局的典型起伏剖面,长大编组列车经常处于上坡-下坡的情况,列车制动应用与功率手柄位置的变化以防止在这种情况下的松弛动作.由于需要避免制动松弛并使用动力或“拉伸”制动来做到这一点,向北行驶的列车接近MP 272.14号桥时通常会在轨道上产生很大的应力,这里潜在的轨道错位问题是很大的.因此更有必要对轨道进行适当的限制以防止铁路移动,列车人员也必须按照授权的速度运行列车
货车车钩的功效
在利文斯顿事故中许多装有常规E型车钩的罐车偏离了轨道.因此他们变得非常容易受到其他车辆的撞击,几乎每一辆车都被破坏了,车上的化学品都丢失了.NTSB在其报告中指出,如果这些汽车配备了架式车钩这可能是可以避免的.由于在松崖事故中脱轨的所有罐车都配备了这样的设备,这些车厢的横向偏离很小,大多数保持在轨道上并靠近轨道.因此大多数罐车没有受到其他车辆的底盘和轮对的破坏,那些被摧毁的罐车是被装有标准E型车钩的“大型”盖料斗压碎的
虽然利文斯顿和松崖的脱轨事故涉及的脱轨车辆数量相同,发生的速度也差不多但松崖事故的灾难性要小得多.NTSB认为,松崖罐车上的上下或双架式车钩是造成这一事故的主要原因,如果所有货车都配备某种类型的架式车钩,灾难性脱轨的可能性将大大降低
自1978年以来,联邦法规要求所有DOT规格112和114油罐车的耦合器都能抵抗至少20万磅的垂直载荷.自1984年以来只有某些DOT规格105型罐车需要车钩.此外符合规定要求的E型和F型顶部和l型底部架式车钩已被车主自愿安装在其他类型的罐车上,因为车钩已被证明在防止脱轨时垂直车钩对准不准以及由此引起的联轴器撞击导致罐头爆裂方面具有有效性.此外通过防止或至少延迟脱轨车辆的分离和分离，架子耦合器往往会使这些车辆大体保持在轨道上并靠近轨道,从而最大限度地减少它们撞击其他车辆的能力并减少它们自己被后面车辆撞击的可能性.此外,有充分的证据表明货架车钩可以防止由日常铁路运营中可能发生的各种事件引起的脱轨.这些问题包括由于过度松弛磨合导致的车辆弯折或驼峰车场超速碰撞导致的车辆过载以及平转操作导致的车钩和牵伸齿轮掉到轨道上并导致后面车辆脱轨的过度垂直振荡,这已知会导致短空车有1-2组转向架离开轨道甚至离开列车
E型车钩于1932年被美国铁路协会(AAR)采纳为标准并在北美货运车队中大量使用.当两个E型车钩配合时垂直运动没有限制.1970年AAR批准的F型车钩具有联锁功能,当它连接到另一个F型车钩或架式车钩时该功能限制了垂直运动.一个F型车钩与另一个F型车钩相匹配,甚至可以支持相邻的1或2组转向架脱轨和/或分离的汽车.然而该车钩在这些能力方面比F型车钩有了相当大的改进
NTSB已经对E型和F型车钩失效并掉到轨道上导致的脱轨进行了大量现场调查.通常这种故障发生在重型列车的头部附近,因为列车的机车施加了很大的牵引力,正在上升一个等级.1979年当一列118节车厢的切西铁路公司列车在维吉尼亚州布坎南附近爬坡时,1辆背负式平车尾部的F型车钩失灵掉到轨道上.共有38辆车脱轨,损失超过110万美元.同样是在1979年,一列沿海海岸铁路货运列车在佛罗里达州Dunnellon的一个大坡上脱轨,原因是一个E型车钩严重牵引力失效掉到轨道上.脱轨发生在一座被毁的桥上,1辆货车坠落至铁路桥下的公路上
早在1980年AAR的车钩和牵引器委员会就被要求将底架E耦合器作为AAR的标准和要求,所有新的和重建的货车(罐车除外)都需要有顶底架车钩.给出的基本原理是,一个架子车钩保留了配对的车钩,在它失效的情况下防止失效的耦合器掉到轨道上导致脱轨.自1980年7月1日起,车架耦合器被纳入了AAR标准和推荐操作手册但当时并没有要求在新车和重建车上安装
在过去十年中许多最严重的脱轨事故并不是由于车钩击穿了罐车的头部,但由于罐车后面装有传统E型和F型车钩的车厢损坏了罐车的侧面造成了危险物质的灾难性泄漏.由于没有联轴器来抵御弯切和与轨道的横向大分流,这些车辆就会用它们的尾梁,联轴器或轮对超车并撞击罐车
安全委员会在调查1978年佛罗里达州扬斯敦的一列货运列车脱轨时,认识到货架联结器在保持脱轨车辆与轨道保持一致和防止侧撞方面的潜在价值.主要脱轨涉及5台机车及其后面的8辆货车.第二次脱轨涉及36辆,其中包括10辆装载危化品的罐车.二次脱轨的多辆车厢被弯折,一辆装有加压液氯的绝缘油罐车侧面被撞击并被一辆背负式平车的尾梁击穿.该平车配备了常规车钩,最初位于被撞击的氯气车后面的几节车厢.击穿后释放的氯气造成8人死亡,138人受伤
在事故报告中NTSB发现:“DOT 105型罐车的金属护套和绝缘材料是否有助于减小洞的大小，甚至值得怀疑.”然而NTSB认为顶部和底部的耦合器可能会使汽车更符合轨道.如果两辆车保持在一条直线上,它们可能就不会弯折,这可能会防止平板车撞到罐车”
在1978年的另一起灾难性事故中,田纳西州韦弗利(Waverly)发生的一起事故导致液化石油气(LPG)泄漏,引燃并爆炸燃烧.事故发生在脱轨的罐耳一侧的锯齿状环焊缝处.结果造成59人受伤,16人死亡许多财产被毁或严重损坏,30栋住宅和商业建筑以及26辆机动车被毁.NTSB会的调查发现:损坏的罐车和另一辆装载LPG的罐车仍然连接在一起,而架式车钩防止了它们的头部被刺穿.此外两辆车一直保持在轨道上并向轨道倾斜.然而后面一辆装有常规耦合器的货车偏离轨道,从罐车旁边滑过.在经过时它显然擦过了那辆后来爆炸的汽车并在其侧面造成了凿痕和凹痕,导致气体逸出的裂缝就发生在其中一个凹痕处
同样在1979年印第安纳州因伍德发生的一起危险物质脱轨事故的初始阶段,货架车钩防止了超驰和车钩造成的头部刺穿但随后的车辆没有受到货架车钩的限制,导致8辆装载的罐车破裂,造成超过10万加仑的化学产品损失.形成了一个有毒的化学蒸汽云.影响了25mile长,12mile宽的区域.几个社区受到影响,一些居民在暴露在化学云雾中后因呼吸困难而需要住院治疗.此外,大量释放到地下的化学物质被吸收导致了长期的固体和地下水位污染
1982年,联轴器和牵引器委员会认识到架式联轴器在防止脱轨汽车脱轨和横向分流方面的价值并建议除了“那些已经要求安装架式联轴器的罐车”外,在新的和重建的汽车上也必须安装.通过特别的信件投票,AAR集团成员以压倒性多数通过了采用新的和重建的汽车的要求.自1982年7月1日以来,AAR集团的标准手册和推荐做法要求所有新的和重建的货车,除了罐车外都必须安装最底层的连接器.1981年提出的允许在现场修理中用底层耦合器代替传统车钩的建议没有得到采纳但AAR仍在审议.目前新制造的E型和底架E型车钩间没有成本差异
虽然底架耦合器除非与另一架车钩连接,否则不能完全有效地防止垂直车钩不对中但货运车队中架式车钩的激增将在多年的时间内逐渐降低脱轨时汽车脱钩的发生率.考虑到货车的平均使用寿命,除非AAR允许在现场维修中用这种改进的设计替代传统的车钩,否则货车车队至少要过30年才能完全配备货架车钩.鉴于货架车钩在预防脱轨以及减轻那些确实发生的脱轨的严重后果方面已被证实的价值,NTSB敦促AAR除了要求在新的和重建的汽车上使用外还立即要求它们在现场维修工作中取代传统车钩
机组人员表现和规则执行
调查人员没有发现任何证据表明:Extra 4835次货车的机组人员在从什里夫波特到事故现场的途中疲劳,受损或注意力不集中.当列车下降到272.14号桥时副司机熟练地控制功率手柄和列车制动手柄以控制列车的松弛动作,这表明他在处理重型列车方面经验丰富完全合格.然而NTSB认为他很清楚自己一直在违反列车的最高许可速度.其他5名机组人员尤其是直接负责列车安全运行和监督副司机行动的机车乘务员也应该很清楚这一点.由于机车乘务员只在本务机车上,他的职责就是监视速度指示器
NTSB认为一个有经验的机车乘务员即使没有使用正常工作的速度指示器也会知道他的列车比允许的速度快了1/3.此外该机车乘务员过去的表现也支持这一结论,即他可能赞同消防队员操作机车的方式
1984年卡姆登市的列车长雷达检测到该机车乘务员驾驶的列车时速为58mph.因此他被停职30天.但这一纪律显然未能激励他对速度限制做出更积极的反应.一些机车乘务员和与他们一起工作的列车员对速度限制的这种漠不关心可能是比较普遍的并已多次导致严重的火车事故并给公众带来危险.最近NTSB调查了几起违反速度限制和其他操作规则的危险物品泄漏的火车事故.而且参与这些事故的工程师显然不相信这些限制是必要的.而且无论如何他们没有动机遵守规则手册和时刻表.管理部门只是兼职执行规章制度管理人员不足
规章制度的执行和纪律的政策不一致而且倾向于从宽处理,削弱了规章制度的效果.这些因素在安全委员会对这起事故的调查中也很明显.松崖分局的主要规则执行人员每天工作,每隔一个周末休息,当他休息时没有助理或对应者执行他的职责.列车员当然了解这种情况.事实上事故发生时列车长正在度假.而且列车长主要关心的是乘坐当地的货运列车以加快它们的运行速度
调度员的列车图显示:Extra 4835次货车的行驶速度明显快于前面45英里每小时的列车;强调加速列车运行,这在大多数铁路运营的竞争环境中并不罕见.可能让松崖分部倾向于对那些能在短时间内让机车乘务员宽容,即使这意味着他们违反了规则
以及过程中的限制调度员的列车图显示:Extra 4835次货车的行驶速度明显快于前面45mph的列车,经验丰富的调度员可以预测任何列车在他监督的领土上的正常行驶速度.在这种情况下调度员应该知道列车正在超速行驶.然而调度员并没有联系机组人员询问他们的速度
应对紧急情况
棉花带以及当地消防和警察部队对这一紧急情况的异常及时和有效的反应是高度协调和专业行动的典范.与利文斯顿,殖民高地以及过去由安全委员会调查的大多数其他重大危险物质脱轨事故不同:在紧急情况下从未出现任何混乱.由于第一批消防部队在事故发生后仅6分钟就到达现场“棉花带”已经检索了化学品的数据和建议的应对数据.这一信息很快被列车员出示的舱单数据所证实.此外消防部队到达现场时还携带了最新的应急指南.因此负责火灾的训练有素的助理消防队长能够立即确定,最谨慎的做法是疏散附近的居民并限制进入火场,而不是遵循传统的“做点什么”来扑灭火灾
居民的疏散工作很快就顺利完成.它是在已知危险的基础上提出的.既不过分也不过分拖延.因此对受影响居民的影响是最小的.互助协议和由指定的紧急协调员制定的地区灾害计划与对这一紧急情况的全面反应的成功有很大关系
对这次紧急事件的反应以及1984年Amtrak旅客列车在佛蒙特州埃塞克斯脱轨的反应都是很好的例子,说明良好的预先规划和培训如何能对前所未有的,始料未及的紧急事件做出真正专业的反应.尽管这两种情况都涉及资源相对有限的小城市及其周边农村地区.在铁路和地方应急组织的支持下此前开展了组织良好,基础广泛的培训计划.在这两种情况下国家及其机构迅速采取行动,向地方组织提供实际支持
1.Extra 4835次被归类为危化品列车.并且总是被限制在45mph的最大速度,因为它的拖尾重量超过80吨每节有有效制动的车厢.列车上的工作人员都被告知了这些事实,他们说他们一直都知道他们的列车限速45mph
2.虽然副司机驾驶机车,但机车乘务员对他遵守速度限制负有直接责任,他没有对副司机驾驶机车的方式表示不满
3.尽管调度员的列车图表显示,4835次货车的速度比前面另一列时速45mph的列车要快得多但调度员并没有联系4835北段列车的机组人员也没有询问他们的速度
4.1978年,一列危险品列车在棉花带的这一段路段因超速而脱轨并造成严重后果,但对直通车运营的监督工作仍在白天进行.此外最重要的重点可能是加急列车的性能
5.虽然棉带政策可能要求列车以所需的速度运行,但管理层未能激励乘务员和线路主管遵守松崖分局的这一政策
6.Extra 4835 次的尾重仅略低于松崖分局所允许的最大尾重.因此这种列车将需要最大的制动努力来控制下降的速度,即使在以适当的速度运行时也会对轨道结构施加最大的潜在应力
7.1,940ft的轨道段,包括MP 272.14号铁路桥的事故现场没有按照棉带标准限制轨道移动,而该段两侧的轨道则是随着环境温度的大幅度减小,这一段的钢轨会趋向于从末端向中间移动.该区段频繁出现的表面和对准问题是钢轨约束不当的证据
8.在MP 272.14号铁路桥额.更换了枕木,随后又抬高和夯实了轨道.这使得这一位置极易受到轨道应力的影响,轨道的适当锚定可以缓解这个问题但锚定缺陷并没有得到纠正.这可能是由于道路管理部门的维护人员不愿意把资源花在一段即将用新的更重的铁路重建的轨道上
9.由于上午的环境温度升高且那天天气晴朗,在Extra 4835次6523吨列车经过这段相对不受限制的1940ft路段前铁路纵向移动的可能性可能达到8in或更多.由于这列火车以或接近45mph的限速运行,MP 272.14号铁路桥上受干扰部分的镇流器能够在热量和动能施加的压力下保持轨道在一条直线上
10.当Extra 4835次开始下坡接近272.14号桥时它以54mph的速度移动,产生的动能比45mph的速度多44%.为克服这种能量而必须进行的重制动对轨道施加了纵向应力,因此当列车接近MP 272.14铁路桥时.轨道跑在了列车的前面,加上已经施加的热应力导致轨道弯曲
11.像棉花带这样运输危险物品的大型铁路公司需要通知他们的列车乘务员和线路主管,违反速度限制和严格的操作规则是不能容忍的.即便如此,如果这些铁路公司只实施临时和兼职的执法项目,就无法获得员工的合规
12.事故没有造成早期危险品脱轨的灾难性后果.因为顶部和底部的架子耦合器防止了车钩的垂直错位和脱轨罐车广泛横向发散,且因为在关键罐车上的护套绝缘减轻了高温的影响
13.在所有类型的轨道车辆上普遍使用架子式车钩,将防止由于车钩失效而导致的脱轨并可能减少所有列车脱轨的不利影响.美国铁路协会对此非常了解,他们应该通过要求在汽车维修工作中使用架子式车钩来取代传统车钩从而加快向架子式车钩的转换
14.及时有效和智能地应对紧急情况是由于立即获得了棉花带提供的商品和响应数据以及当地部队的培训,提前规划和协调
可能的原因
NTSB确定,这起事故可能的原因是:(1)圣路易斯西南铁路公司在炎热的天气扰乱了轨道后未能按照其规则要求在MP 272.14处铁路桥对轨道进行卸压和充分锚定以延缓纵向运动(2) Extra 4835次货车在接近事故地点时超速和随之而来的严重制动,这加剧了高温对轨道结构施加的纵向应力.圣路易斯西南铁路未能充分执行对其松崖分局上运行的列车实施的速度限制是事故的原因之一
根据事故调查结果,NTSB提出了以下建议:
致圣路易斯西南铁路公司:
统一维护其主要轨道,按照其电流标准规定了抑制钢轨的钢轨锚的数量和分布运动
对其干线列车运营提供密集的全职监督监督,特别强调速度限制和操作规则的执行,通过定期监控机组人员,速度磁带,列车运行监控
致美国铁路协会:
要求在必要时更换所有货车的车钩
除了罐车现在要求配备搁架车钩
在野战维修过程中更换的车架车钩将被拆除底架型
事故调查人员
发布时间:1986年9月16日
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