以下内容摘自NTSB事故调查报告,具体内容请查看原件或登录官网查询

事故概况

1978年2月22日晚22:25左右,路易斯维尔/纳什维尔铁路公司的货物列车运行至田纳西州韦弗利境内的一个铁路道口时发生脱轨.2天后的1978年2月24日下午14:53,一辆装有液化石油气的罐车罐体在吊装过程中突然破裂,泄漏的液化气突然发生爆炸.事故造成16人死亡43人受伤;直接经济损失180万美元

NTSB认为,造成人员伤亡和重大财产损失的可能原因是一辆罐车破裂导致液化石油气泄漏并点火.破裂是由于裂纹的应力扩展造成的,裂纹可能是在运送产品的汽车移动过程中形成的也可能是由于罐内压力增加造成的.最初的裂缝是由脱轨时的机械损伤造成的,这是由于第17节车厢的高碳轮过热而破裂

实时信息

事故发生经过

1978年2月22日18:32,路易斯维尔/纳什维尔铁路公司(L&N) 584号列车从田纳西州纳什维尔附近的拉德诺场发车,开往田纳西州的布鲁斯顿.该列车由3台机车重联牵引,编组92辆.在纳什维尔以北约39.5mile的地方1辆货车从列车中摘挂,另外5辆车加在14辆货车后面,其余车厢仍与机车相连.L&N 171228号是一艘装满木质交叉扣的平底敞车.当列车离开科尔斯堡时制动没有经过适当的测试;联邦法规要求进行测试,工作人员只对后车厢进行了缓解测试

在科尔斯堡以北约14mile处,584号列车从一个发热的Journal检测设备中收到了“无缺陷”的指示.晚上22:25当列车以35mph的速度运行至田纳西州韦弗利境内时,列车在紧急情况下自动采取紧急制动措施,制动员和机车乘务员都坐在本务机车的司机室里.停车后二人下了车向后走了走以确定制动失灵原因,他走到后面时发现机后第17-39位车脱轨了

在脱轨的车厢中有两辆罐车——UTLX 83013和UTLX 81467装载着液化石油气(LPG)对储罐的检查没有发现渗漏.由于罐车被损坏,L&N负责清理残骸的管理人员决定将油罐车从残骸中的位置移到轨道结构旁边的位置,在那里货物可以转移到公路罐车上.由于脱轨而阻碍罐车的脱轨货车在油罐车重新安置之前就被移走了.在UTLX 83013号罐车的北端周围放置电缆吊索并使用另一端作为支点向东移动约12ft.木质交叉带支撑着罐车的北端,其余部分则放在地面上.另一个罐车也进行了类似的移动并在2月23日14:15完成.气体检测装置显示移动后产品没有泄漏

L&N公司的拆车人员继续清理脱轨的车厢2月23日晚20:00干线恢复通车

罐车被从位于南端的重新安置的罐体中卸下液化石油气,因为那辆车似乎是损坏最严重的.为了在2月24日星期五早上卸下第2辆罐车他们便又找来了另一辆空罐车

2月24日下午13:00左右,一辆半挂罐车抵达韦弗利.一名熟悉处理液化石油气的卡车公司主管和挂车司机都在现场但还没有开始转移,就在下午14:53左右,最北端的罐车UTLX 83013罐体突然破裂,液化石油气进入了大气层几秒后,汽化的液化石油气云被点燃后爆炸起火

人员伤亡情况

事故造成16人死亡,43人受伤

车辆损毁情况

在584号列车脱轨的23辆和停在韦弗利站侧线上的4辆货车中,共计报废15辆,大破5辆,中破3辆,小破4辆.损坏线路400ft.此外事故炸毁了韦弗利市的18栋建筑和26辆机动车,受损建筑包括商业建筑和住宅建筑

事故损失

直接经济损失180万美元,其中铁路损失40万,建筑,车辆等140万美元

人员信息

机车乘务员乔治·l·布朗时年31岁,1971年1月15日入路成为扳道工,1973年5月4日晋升列车长.1974年9月4日-11月3日期间参加L&N机车乘务员学员培训计划后考取铁路机车车辆驾驶证..布朗先生自1974年11月30日起担当机车乘务员.他最后一次体检日期是1978年12月15日;1977年10月4日,他接受了关于操作规则的口头检查.事故发生时他已经值勤3.5h

列车长约翰·H·瑞德曼时年59岁,1941年3月1日入路.1944年6月14日担当列车长。他在美国陆军铁路运营(u.s. Army Railway Operating battalion)服役3年

二战结束后于1945年10月从部队转业后一直在铁路部门工作.他最后一次体检记录是1945年10月24日,1977年4月6日接受关于操作规则的口头审查.事故发生时他已经值班4h

前制动员罗伯特·H·李时年37岁,1963年3月31日入路成为制动员.1965年2月8日晋升为列车长.他接受了两周与其他制动员一起工作的在职培训,他最后一次体检时间是1963年3月31日

1978年2月14日他接受了关于操作规程的口头审查.李当值时已经值勤4h左右

后制动员L·T·达姆沃斯时年35岁,1969年3月31日入路成为制动员.1970年11月12日晋升为列车长,他在货运列车上做了21次培训生和其他制动员一起工作。

L&N雇佣的一名列检员还向达姆沃思先生提供了有关空气制动和一般车辆信息的指导.他最后一次体检时间是1969年3月31日.1977年9月29日他接受了关于操作规则的口头检查,事故发生时他已值班4h

584次列车全体乘务员均符合L&N标准.1978年2月22日下午17:30,每名乘员都在拉德诺场出勤.遵守联邦服务时间条例.L&N操作规程将乘务员是否适合值勤的责任放在了列车长身上.列车长对任何乘务人员的状况都没有提出异议

后制动器于1969年3月被L&N公司用于列车服务,他的训练包括21次作为培训生陪同工作的列车人员.他还花了一些时间与汽车检查员解释空气制动和一般的车辆信息,这个人有担当列车长的资格,同时制动员在科尔斯堡检查了在加挂的5辆货车

列车信息

L&N 171228号敞车于1961年4月制造.这辆57ft长的车体安装在两端的转向架上;每组转向架都配备了滚子轴承和33in的车轮并为铸铁制动鞋设计.除了左右1号(R&L-1)一对车轮,所有的车轮是南方AAR CS-1-70T ALT车轮.生产于1958年5月5日至1964年1月1日间.这辆车的载重限制为154000磅,事故发生时西边的后轮首先脱轨,在一般脱轨地点以南6.9mile处

敞车的后对车轮由南方车轮公司生产,碳含量比以前的铸钢车轮更高以提高车轮的磨损质量.然而当这个高碳车轮暴露在高于正常温度下时,例如由于拖拽或卡住制动轮往往会破裂,断裂和脱轨.这种情况在铁路行业非常普遍,美国铁路协会(AAR)发起了一项移除这种类型车轮的计划.这些轮子安装在运送危险材料的罐车和其他类型的车辆上

坏掉的轮子在轮辋,板和轮毂上裂开使轮子松动并在车轴上向内移动.这个轮子和车辆上其余的轮子都显示出热虐待的迹象,在从残骸中找到的三根制动梁上发现了几种类型的制动蹄.在L-2位置发现了高摩擦成分鞋,只找到了A端转向架的一根制动梁

制动梁有一个铸铁蹄,一端严重烧损.只有合成鞋的背板被另一端热分解.从制动梁损坏情况来看复合制动蹄片一直位于破碎车轮的位置

由于复合制动蹄比铸铁制动蹄具有更高的摩擦系数在相同的制动性能下,采用复合制动蹄设计的铁路设备比其他制动蹄提供更少的动力.由于两种类型的刹车片的垫板没有差异也没有将刹车片连接到制动头方法的差异,组合的制动片可以安装在不是为其使用而设计的车辆上.如果组合刹车片1s这样安装,组合制动片和车轮间产生过多的摩擦和热量可以导致高热量输入车轮

UTLX 83013 DOT 112A400W规格罐车于1961年由联合罐车公司制造.该车已租给AMOCO 011公司提供液化石油气服务,水箱的内径为97 3/8in外表面积为2,119平方英尺;它的液体容量是30149加仑.该罐由25/32in厚的钢制造,符合ASTM规范A-212级B BPSFQ.该储罐最后一次流体静力测试是在1971年4月,压力为400 psig

在1976年3月期间安全溢流阀进行了300psig运行测试.罐车的额定载重量为20万磅,车辆被设计与存根draft基梁在每一端的罐体.吃水和增强的力量通过罐体在短翼之间传递

这辆车没有配备头护罩或架子车钩,也没有绝缘或提供外套

密西西比花瓣企业产品公司为AMOCO装载罐体.文件显示该罐的容量为30161加仑,装载了27,871加仑的液化石油气,调整到60°F.产品总重量为130,994磅.在装货时加入了4.5磅乙基硫醇作为一种恶臭剂,根据《联邦危险物质条例》张贴了标语牌

在脱轨过程中这辆车的右下方出现了一个凹痕从引擎盖一直延伸到油箱中心.刮痕明显地改变了第二和第三罐板之间焊缝的外珠.裂纹起源并沿凿槽沿油罐轴向从损坏的环焊缝处向每个方向传播约5ft.随后裂缝改变方向形成环向裂缝.这些裂缝导致罐体分成四个主要部分.当内容物被点燃时朝北的罐车头被推进在破裂罐的原始位置往东350ft.处,第二枚碎片长24ft宽12ft.落在罐车原位置西北约150ft.的地方,第三部分被炸到250ft外停在一栋建筑物的西侧.这一段显然是用高弹道推进的,因为唯一被注意到的建筑物损坏是在这一段经过的屋顶线上.罐体的最大部分大约60%被推进了约50ft向西南方向倾斜

罐车UTLX 81467按DOT 112A340W规格制造;虽然没有配备头部护罩但该车配备了架子车钩,其功能与设计一致防止了脱轨时相邻的两辆油罐车头部严重受损.罐体尾部在脱轨时呈球形凹陷,这辆车贴得很好但车膛上的钢印表明它是在无水氨服务而实际上它装的是液化石油气

操作方法

列车由交通控制系统的信号指示控制,韦弗利市的一项法令规定在公司限制范围内运行的列车速度不得超过35mph.

L&N的空气制动指令要求机车或车尾发生变化时,或当一辆或多辆车厢停靠在中间终点站时列车的后车厢应使用和缓解制动装置.该承运人对加装到列车上的车厢没有要求也不需要制动管泄漏测试.因此承运人的规定不符合联邦铁路管理局(FRA)的规定49 CFR 232.13(d)(1)

后部制动员说,他缓解了2个制动机并对在科尔斯堡增开的五节车厢进行了安全检查,这次检查没有发现任何一辆车的车轮,制动,车钩或空气制动有缺陷

气象信息

在脱轨时环境温度接近零度,在2月23日夜间和凌晨没有明显变化.白天气温略有上升,该地区还下起了雪.2月24日星期五的早晨,天空放晴了.由于没有云层,太阳辐射使该地区发热.气温从早晨的十几华氏度上升到中午的五十多华氏度

韦弗利市警察和消防部门的中央调度员在22:46接到了脱轨的通知.他立即通知了有关的市政府官员,一名消防副队长第一个到达现场,在列车长的帮助下他确定脱轨的车厢中有两辆装满液化石油气的车厢.列车长有车上的第11辆车厢.同时向副消防队长提供了有关液化石油气应急控制措施的列印信息.在23:00一组4名消防员进入脱轨区域检查煤气泄漏.他们没有配备气体检测设备仅凭他们的感官能力来确定两辆车是否有液化石油气泄漏,当天晚上晚些时候城市消防和警察决定在坦克周围保持警戒观察是否有泄漏并疏散了脱轨车辆周围200码的区域.城市消防官员认为罐车损坏只影响到外墙

2月23日5:10韦弗利警察和消防中心调度员通知位于纳什维尔的州民防总部,满载液化石油气的油罐车脱轨了.结果田纳西州危险物质应急反应(HAMER)小组乘坐通讯车赶到现场,民防区域协调员负责这个三人小组在上午8:30抵达时协调员使用气体探测装置确定地确定储罐没有泄漏,他建议在1/4mile半径内的地区撤离并在架设和移动油罐车期间关闭煤气和电力服务

2月24日也就是罐车破裂前约20min气体探测器显示两辆车都没有泄漏,在燃料箱点燃之前观察到燃料箱立即冒出液化石油气蒸气

破裂和由此引发的火灾使韦弗利消防部门的大多数现场人员失去了工作能力使水管和其他消防设备失去了作用.大火在第二节和最后一节液化石油气罐车附近燃烧,破裂后1h内附近社区的几辆消防车被派往现场,主要工作集中在防止第二个燃气罐爆炸15:45消防员向罐车喷水.19:00该地区的64起重大火灾已得到控制

事故救援

爆炸发生后位于事故地点以南约1mile处的一家医院立即成为紧急医疗救治的主要中心.医院的灾难预案在15:00开始实施.几乎同时伤员开始乘坐私家车,救护车和警车到达

最先到达现场的四辆救护车来自韦弗利地区.随后至少49辆救护车在周围39个县的31个救援队的支援下抵达韦弗利.来自肯塔基州坎贝尔堡的安全与交通军事援助(MAST)空中救护排向事故现场派出了四架UH-1医疗直升机;他们在16:15分到达.这架飞机将12名伤势最严重的病人送往纳什维尔的各大医院.约有15架其他军用常规和预备役直升机向韦弗利运送医疗用品和人员.随后美国空军C-9喷气式运输机将受害者从当地医院转移到地区烧伤中心

拥有4700人口的韦弗利镇有一个明确的灾难计划,该计划与国家民防机构相配合在事故发生后为公众提供了极好的照顾

测试和研究

对敞车的气制动控制阀进行了测试以确定其是否故障,没有发现任何缺陷.另外控制阀安装在另一节货车上制动装置正常工作

根据NTSB的合同,巴特尔·哥伦布实验室对破裂的油罐车进行了冶金试验,他们得出结论:

“本研究结果表明:UTLX 83013的机械损伤包括一个凹痕和一个严重的冷加工或挖开焊接金属加固.罐体的圆柱形部分和冷加工结构中浅层表面裂纹的引入.由于环境温度的升高或焊缝表面裂纹根部母材的持续蠕变或两者的某种结合,缺陷在引入约40h后失效.重要的因素是凹痕是与凿槽相关联的,因此导致槽的尺寸显著减少,罐车可以容忍而不破裂

“破裂罐车表面的机械损伤在起源处明显大于在这项研究中被切片和检查的其他区域.另一辆罐车UTLX 81467没有破裂,只受到了头部的机械损伤.凹痕,头部的切口没有那么严重,因此破裂的可能性会小一些.在被检查的罐车部分没有发现导致汽车故障的缺陷

所检测材料的韧性性能在预期性能的散射带内,油箱外壳材料的屈服和抗拉强度低于特定的tlon值.这在老旧的罐车中是相对常见的,因为在制造后对整个罐车进行了应力消除热处理”

1969年2月19日,在衣阿华州库明附近的芝加哥和西北铁路上,一辆罐车也发生了类似的事故:脱轨的DOT 112A型罐车装载的是无水氨,事故后已被扶正准备转移内部的无水氨.脱轨2天后罐体突然破裂.这辆车还从一个环焊缝处开始受到机械损伤,这辆车和韦弗利的事故罐车是调查中唯一显示这种现象的车

原因分析

脱轨事故

NTSB的结论是当列车离开科尔斯堡时,敞车的手制动已经启动,如果在科尔斯堡敞车上的制动蹄片与韦弗利脱轨后发现的情况类似,执行安全检查的经验丰富的列车员可能会对其状况提出异议.如果按照联邦法规49 CFR 232进行了适当的列车空气制动测试,机车乘务员可能已经确定了制动的状况.虽然584次列车通过了位于科尔斯堡以北14mile处的热箱探测器但没有任何缺陷,这辆车的车轮可能被加热到高于正常温度的温度.一个类似的热箱探测器可能检测到制动引起的风火轮但只检测到那些行驶距离较远的汽车导致车轮被加热到轴颈温度可以激活指示器的点,由于对敞车上系统的控制阀进行了测试,NTSB认为该阀门没有造成任何问题

由于在脱轨后的第二天人们观察到敞车上的手制动机处于使用位置而且转向架被毁,因此不太可能有人在脱轨后使用了制动机.因此NTSB的结论是:当敞车在科尔斯堡被编组在列车上时,手制动机已经使用过但没有缓解

如果敞车车厢在科尔斯堡被加挂时用了手制动机,那么合成制动蹄和车轮间就会产生足够的热量从而产生高于正常水平的热量.事实上高温可能足以导致高碳钢车轮从胎面破裂.裂纹很快就会通过轮缘和板片蔓延到轮毂;这种传播会使车轮松动并在车轴上向内移动.那么这个轮子就会脱轨,这一过程持续了6.9mile.直到脱轨的车轮在韦弗利撞上了道岔发生列车脱轨

如果断裂的车轮含碳量较低可能就不会破裂.这类车轮类似故障的行业经验支持这一结论,由于这种车轮的存在会造成严重事故的高风险,NTSB建议迅速将这种类型的车轮从服务中移除.因此联邦铁路局发布了第7号紧急命令

显然罐车UTLX 83013在被另一辆脱轨的车侧击时机械损坏.罐车侧面的损坏似乎是由车轮或其他转向架部件造成的.这辆罐车上的头护罩或架子车钩可能无法防止罐车损坏.铁路官员,韦弗利消防部门官员和检查损坏情况的州民防部门代表一致认为这辆坦克似乎是两辆坦克中损坏最少的.将装载罐车的一端抬高而将另一端作为支点,将罐车从轨道结构上移开可能会在罐车的损坏区域提供额外的应力使焊缝区域的裂纹扩展.罐车在移动后的任何不平等的支撑也可能使损坏区域受到压力,这种旋转方法是许多铁路拆除人员使用的常规方法.但是如果可以使用一种在罐内产生较小应力的方法就应该使用它

在安全阀启动前罐体的破裂表明:故障发生在低于300 psig的压力下远低于1000 psig的破裂压力.这肯定是发现了罐车的钢架有一个陷落.对压力和温度增加的计算表明从脱浮到破裂,压力可能增加了50%但是额外的压力St111压力保持良好.然而对一些人来说,一个罐就足够了.可引起焊缝裂纹扩展最终导致罐体破裂

由于在点火前可以看到液化石油气蒸气从破裂的罐体冒出,所以这不是明火引起的.该地区火灾是由热辐射和液化产品推进该地区引起的.传统消防措施无法控制液化石油气泄漏引发的火灾.此外由于许多消防员受伤,他们的许多设备被液化石油气的点火摧毁,火灾无法控制.这些事件表明对受损罐车状况作出判断决定所需的知识,在地方一级的公共或私营部门通常无法获得

这次事故再次表明需要对所有涉及危险物品事故的人员进行培训.韦弗利消防局的所有志愿者都参加了关于列车的可用性和位置的培训,显示出他们在一定程度上做好了准备.缺乏区分绝缘罐和非绝缘罐的能力说明在分析涉及危险材料的脱轨时需要额外的知识.在现场的任何人都无法正确评估油罐车所遭受的机械损伤这也表明需要更多的知识,液化石油气点燃前L&N没有得到AAR炸药局的协助.要彻底训练所有可能涉及危险物品事故的消防部门和后勤人员,使他们能够做出正确的决定几乎是一项不可能的任务.NTSB认为像AAR的爆炸物局这样的事故发生后,经过评估机械损伤和处理危险材料方面训练的专家小组将是解决这一问题的更可行的方法而且可能会取得一定程度的成功.虽然州机构可以成立这些组织但更好的办法是由铁路行业和联邦政府来做,因为他们可以用最少的人取得最好的结果.迅速执行了附近医院的应急计划或对伤者进行初步治疗和分类,以及区域军事单位协调一致的运输努力努力将生命损失降至最低

事故结论

调查结果

1. L&N的《列车气闸测试特别规则》不符合关于在中间终点站进行气闸测试的《乘客规则》

2. 当敞车从科尔斯堡到韦弗利时缆车车的手制动于使用位置

3.当敞车在科尔斯堡被加到列车上时工作人员没有检测到它的手制动机

4. 在韦弗利发生脱轨事故前,机后第17位敞车车轮就已经脱轨了约7mile,但列车工作人员没有发现脱轨

5. 敞车轮子暴露在高于正常温度的环境中

6. 在破碎的车轮位置的组合制动蹄产生高于正常的车轮上的加热

7. 在相同加热程度下高碳钢车轮比其他车轮更容易开裂

可能的原因

NTSB认为,造成人员伤亡和重大财产损失的可能原因是一辆罐车破裂导致液化石油气泄漏并起火.破裂是由于裂纹的应力扩展造成的,裂纹可能是在运送液化石油气的罐车在移动过程中形成的也可能是由于罐内压力增加造成的.最初的裂缝是由脱轨过程中的机械损伤造成的,这是由于机后第17位车厢的高碳轮过热而破裂

整改措施

经过这次调查国家运输局于1978年3月9日提出以下建议:

“使用紧急权力,禁止使用装有南方车轮公司高碳车轮的汽车运载危险材料或禁止将其放置在运送危险材料的列车上

使用紧急电源加快更换南轮公司70T和UI高碳轮.颁布规例建立足够的维修纪录,以便日后能及时发现类似的车轮问题并采取纠正措施

致路易斯维尔和纳什维尔铁路公司:

纠正空气制动特别指示以符合动力制动法49 CFR 232的规定

确定所有的货车在列车上调度之前都配备了合适的制动措施

致美国铁路协会:

为铁路员工提供指导方针以帮助他们评估罐车的损坏和正确处理罐车的程序

事故调查人员

通过时间:1979年2月8日