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

2007年3月12日星期一,早上6:58左右,CSX铁路公司Q39010次混编货物列车运行至纽约州奥奈达境内时发生脱轨.该列车正从纽约的水牛城开往纽约的塞尔柯克.脱轨时列车的时速约为47mph.列车由3台机车重联牵引,编组78辆.事故造成29辆货车脱轨.6罐车被破坏,其中4辆装载液化石油气,1辆装载甲苯,另外1辆装载氯化铁.随后发生爆炸和火灾导致当地应急官员关闭了两所小学并疏散了脱轨地点周围1mile范围内的人员.4名消防员被送往医院观察(在救援中接触氯化铁)事故没有造成人员死亡.直接经济损失673万美元,构成铁路交通重大事故

实时信息

事故发生经过

2007年3月12日凌晨2:30分,1名机车乘务员和1名列车长在位于纽约州水牛城的CSX边境货场值勤,以接替Q39010次货车的乘务员.他们说在脱轨前这趟行程平安无事,列车对运行条件的反应正常.大约早上6:58在266次货车通过控制点附近时,列车以47mph的速度行驶,机车乘务员将功率手柄推到2档时,2名机组人员听到机车下面传来一声巨响.随即机车乘务员从后视镜中看到发出噪音的地方出现了火花,然后迅速采取紧急制动措施.列车运行监控显示,为了应对紧急情况机车乘务员一直在制动

机车乘务员说他看到机车中间附近着火了.机组人员联系了调度员报告说列车发生火灾.他们停车后走到机车前面,列车长与到达的紧急救援人员取得了联系并给了他们列车的书面组成

应急响应

2007年3月12日上午,奥奈达消防局局长开车沿宽街向北前往位于北主街109号的消防站.他注意到远处有一堆大火就开始朝那个方向开车.到达西榆树街后他沿着西榆树街和铁路间的一条土路开车.从这条土路上他看到铁路附近有一堆大火和脱轨的车厢.他回到西榆树街在那里建立了一个指挥所,他用无线电通知他的车站要求1台机车(2号重联机车)到铁路北侧响应.消防副队长用这台机车回应,2台机车在西榆树街的铁路南侧响应.消防队长还要求坎纳斯托塔消防部门,沃姆斯维尔消防部门和奥内达县危险品小组派出1辆水罐车和1辆救护车派往现场待命

麦迪逊县通信中心负责管理该县的911和紧急通信.第一个报警电话是早上7:03接到的,打电话的人报告说一列货物列车在奥奈达运河街的线路上发生爆炸

据消防队长说,副队长在轨道北侧与列车人员相遇.机组人员向消防副队长汇报了列车的情况,消防队长估计他在到达现场后大约30min内收到了这一信息

最初的疏散区域是事故现场周围1mile的范围.经过进一步评估,疏散区域缩小到半径1/2mile.包括8座房屋,奥奈达市长宣布进入紧急状态强制撤离.奥内达警局,麦迪逊县警长和纽约州警方负责疏散工作.一辆校车和一辆救护车被用来帮助那些没有交通工具的人.奥奈达市学区的巴士车库被用作疏散居民的避难所,2所小学(Durhamville和North Board Street)被关闭,学生被带到奥奈达高中

整个上午当地和铁路救援人员开始评估事故现场并制定行动计划.一架纽约州警察直升机从事故现场上空飞过,CSX公司的一名代表也在直升机上.根据直升机的观察,估计19-53号车涉及脱轨;2辆丙烷车被攻破;一辆丙烷车正在燃烧;甲苯车在燃烧,因为装甲苯的车在泄漏,救援人员计划采取防御行动,没有对罐车火灾进行灭火

下午和晚上,当地铁路救援人员开始评估脱轨车厢的损坏情况并测试脱轨车厢的压力.根据这些评估他们制定了计划,将受损车厢内的物品转移到油罐车或从其他地方带来的空罐车上.他们还决定哪些车辆损坏有限可以重新安装栏杆

事故发生3天后的3月15日下午15:00,紧急状态被解除,被疏散的居民被允许返回家园

损毁情况

列车的前24辆货车没有脱轨,第25辆仍然附着在列车上,车厢前部没有脱轨.列车的尾部偏离了轨道向南侧移动,转向架总成也不再位于货车尾部下方.距离第25号车厢大约1284ft的地方,第26号车向南颠覆偏离轨道.这辆车的2个转向架组件都不见了,在第26号车以西240ft处发现了一组转向架,与部分脱轨的第25号车相匹配.离这组转向架大约500ft的地方有27辆脱轨的货车连环相撞,与第26辆车相匹配的2组转向架位于连环相撞的范围内,列车尾部的25辆货车没有脱轨.总计共有29辆货车脱轨

在检查了第25辆车前部完好无损的转向架旁承,没有发现异常磨损或尺寸.从第25辆车分离的转向架组件也被检查,通常与汽车接触的区域没有不寻常的磨损模式.第25辆车的北侧车架显示底部有轨道损伤.这种类型的轨道损伤发生在车轮落在轨道间,脱轨车辆的侧框架沿着轨道顶部移动时,钢轨上的灼烧损伤已经磨损并损坏到了裂缝的表面

在里程碑QC 266.0处,南轨的一段被修复,其中部分钢轨头断裂.钢轨上的裂缝位于交叉路口相邻开关点尖端以西55.5in处,从QC 266.0到以东700ft的轨道被破坏.接下来1000ft的钢轨被轻微损坏.266号控制点的信号设备箱和道岔被破坏.设备,轨道和信号损失估计为207万美元

危险品信息

在29辆脱轨的货车中有22辆是装载危险物品的罐车.其中6辆罐车被攻破泄漏了危险品

脱轨车辆(从车头开始编号)为30-32,42号分别是装载液化石油气的高压罐车.在脱轨过程中这4辆罐车全部破裂,里面的气体全部泄漏出来随后烧毁.当应急人员到达时他们阻止进入该地区并让产品燃烧殆尽.额外的液化气被泵入30号和31号车的罐内以净化和燃烧所有的内容.另外16辆装有液化石油气的脱轨罐车的装载物已被排出,燃除或转移

出轨的34号和40号车是非增压罐车.34号车厢携带了甲苯(一种易燃液体,当其蒸汽被吸入或被皮肤吸收时是不健康的)底部出口阀门出现了小泄漏.这辆车释放了大约500加仑的汽油,其中一些被烧毁了.40号车厢装有氯化铁,一种腐蚀性液体.这辆罐车的一侧被撕裂,里面的东西全部丢失大约17000加仑.石灰被用来中和污染土壤中的氯化铁

在脱轨发生后12h内,受CSX铁路公司委托监测和执行事故现场环境修复工作的AMEC地球与环境公司(AMEC)开始对脱轨现场附近的地表水进行监测和取样.在接下来的3天里AMEC还每天多次测量水的pH值,在2007年3月17日前在4个地点进行的监测和取样已减至每日一次.定期抽样持续到2007年4月20日.此外还对脱轨半径1/2mile范围内家庭自来水的样本进行了检测

防止泄漏物质进入供水系统的临时补救措施包括在附近未命名的支流和安装吸水栏和垫.AMEC在与支流平行和垂直的方向上挖了拦截沟以便在释放的产品进入支流之前捕获它们,AMEC还在支流周围修建了石灰岩护堤以缓冲进入支流的地表水和浅层地下水并在克莱斯顿溪有氯化铁影响证据的低地地区施用石灰和纯碱.最初,AMEC从沟渠中清除了10,560加仑被氯化铁污染的水并将其送往处理.后来由于大雨,AMEC转移并处理了约9万加仑的水

AMEC从轨道床和邻近通道清除了7128吨污染土壤.这补救了氯化铁的危害;但是经过处理后,3729吨的土壤仍然被中度污染并被送往当地的废物处理场.另有358吨土壤被甲苯严重污染,需要将这些土壤送到专门的废物处理场.来自2个坑的土壤也被挖掘出来并送去处理,根据CSX的数据,环境清理成本总计466万美元

操作信息

CSX运营规则于2004年10月1日生效,管理CSX奥尔巴尼分部莫霍克分局的列车运行.列车由A区信号授权

在纽约塞尔柯克,由调度员操作的交通控制系统,CSX列车工作人员使用,奥尔巴尼分局时间表/特别指示,2004年11月1日生效

列车运行监控信息

根据列车运行监控的数据,6:58:37列车以47mph的速度行驶.功率手柄位于2档.制动管充风至88psi.1s后压力显示为69 psi.6:58:39运行监控数据显示列车速度为45mph.功率手柄仍位于2档.列车线路紧急制动应用记录.在6:58:40列车的速度是44mph.功率手柄显示闲置,列车尾端装置还表明紧急应用程序已到达列尾.到6:59:36列车的速度已经降到0英里在启动紧急制动后,机车行驶了大约2018ft

气象信息

最近的气象站在纽约的锡拉丘兹,在脱轨以西约30英mile处.2007年3月12日早上6:54气温是19℉.天气部分多云,东南风风速5mph

线路信息

脱轨地点的两条轨道大约是东向和西向.1道是最北的轨道,列车可以在任意方向的任意一条轨道上运行.然而开往塞尔柯克的东行列车主要在2道上运行,而开往锡拉丘兹的西行列车则在1道上运行.脱轨区域的轨道梯度范围为0-2.5‰,从MP 268.6点到265.5点是切线(直线)

脱轨发生在MP 265.98.当时列车在2道上以47mph的速度行驶.当时列车正在通过连接1道和2道的交叉路口的东部道岔

根据联邦铁路管理局(FRA)《联邦法规法典》(CFR)第49部分的指导方针,脱轨地区的主要轨道被列为IV级轨道.货物列车在IV级轨道上的最高限速60mph.然而由于该列车是美国铁路协会第1号通告所定义的关键列车.“危化品运输的推荐铁路操作规程”列车的授权最高速度为50mph.每年这2条轨道的运输总量为1.0344亿吨,估计各为51.72亿吨

最近一次对轨道的重大维护是在2004年,在那个时候更换了枕木并重新铺设了道床

根据CSX的记录,1名工务段线路工在2007年3月8日对脱轨地点进行了目视检查,没有发现任何异常.过去90天的线路检查记录也表明检查频率符合联邦铁路局的要求

在2006年1月18日和3月24日,联邦铁路局进行了例行检查包括通过脱轨地点的区域,并没有发现任何缺陷

原因分析

CSX内部轨道检查历史

作为CSX的承包商,斯佩里铁路服务公司最近在2006年7月12日和11月9日对轨道进行了超声波检查以检查内部缺陷

在2006年7月12日的检查中在发现断裂钢轨的位置发现了底部信号的缺失,这表明超声波信号无法到达钢轨底部并反射回来以提供钢轨的内部图像,操作员记录下了这一发现:2006年11月9日进行的最近一次超声波检查中,在同一位置也出现了底部信号丢失的情况,然而在这种情况下操作员决定使用手持超声波设备,因为在轨道顶部有可视证据,剥壳既会阻碍超声波信号进入导轨的传输也会阻碍信号反射回探测器,降低了检测的有效性.手工检查可能更容易发现内部缺陷.因为操作人员对超声波信号的方向有一定的控制,操作人员将手部筛选的结果记录为“手部测试阴性”表明没有发现缺陷

事故后测试

现场发现的断轨部分已被固定并送往位于华盛顿特区的NTSB材料实验室进行测试.如下图所示,对钢轨进行识别和标记

每个零件的运行表面都进行了视觉检查,广泛的表面裂纹和平点(光滑的局部凹陷)被注意到.所有工件均显示壳体裂纹相交于运行表面靠近上部量具角处.第3件和第4件沿每个件的长度有几乎连续的一系列壳状裂纹,第5块的整个长度都出现了龟裂.所有的零件在运行表面的压力表一侧都有龟壳裂纹,典型的平斑有1-2in长.测量结果显示大多数平坦点低于相邻表面0.010in,与第4件东端相邻的平点最深测得0.025in.钢轨的横截面被切割成1和2块.将2种钢轨轮廓相互比较并与美国铁路工程和道路维护协会铁路工程手册中的轮廓进行比较没有发现轨头明显磨损

对钢轨截面之间的6个裂缝进行检查并标记为A至F;A,C,D,E和F裂缝虽然显示出一些内部缺陷的迹象但主要包含了典型的过度应力分离特征.B处断裂主要为轨头处的一处大细节断裂,很可能是原发性断裂.纵向壳层裂纹在钢轨运行面以下扩展并向下转向形成细部断裂.这种断裂在疲劳中扩展直到穿透了现有头部截面的70%以上.细部断裂区域呈深色氧化呈细疲劳止损带和粗断裂区交替出现,详细的裂缝测量为2.2in宽.2in深,延伸到钢轨的腹板.断裂B的两个面都在轨道运行面上及其附近严重损坏.这种损伤似乎与钢轨断裂后车轮接触造成的钢轨损伤一致.此外铁轨的损坏与未脱轨的列车前部车厢的车轮踏面的损坏有关

内部轨道检查

联邦铁路局关于49 CFR 213.237的铁路检查规定:要求对所有IV和V级轨道以及旅客列车运行的3级轨道进行持续的内部缺陷检查,至少每40个管理月进行一次或每年进行1次.以间隔时间较短者为准.CSX报告说它正在按照这些间隔检查事故轨道

在2006年11月9日进行测试时,轨检车上的超声波传感器很难通过轨道读取到底座;然而,作业人员进行了手工测试以寻找内部缺陷并注意到没有发现任何缺陷.根据联邦铁路局的规定:下一次对钢轨的超声波检测必须在1年前进行.根据平均吨位,CSX确定40个MGT将在2007年8月通过,下一次超声波检查将在那个时候进行

钢轨缺陷增长率的估计表明:引起钢轨故障的内部缺陷的大小可能足够大,可以在先前的超声检查中检测到;然而在超声波检查时,轨头上的壳状裂纹会掩盖内部缺陷.如本报告前面所述还可能导致钢轨头部发生细部断裂

安全委员会调查了1992年6月30日发生在威斯康星州苏必利尔市的伯灵顿北方货物列车脱轨事件”1992年5月13日,在脱轨前的一个月进行了超声波检查.该报告对视察活动的描述如下:

超声波检查车操作员认识到钢轨上裂纹有但认为情况严重到没有理由提出例外报告.然而由于地面状况,他使用手持设备进行了额外的超声波检查.根据他对试验的评估和他的经验,操作人员认为钢轨没有内部缺陷

苏必利尔市事故检查活动的情况与奥奈达事故类似,NTSB确定苏必利尔市脱轨的可能原因是:在钢轨中出现了一个未被发现的细节断裂并达到了临界尺寸.根据对苏必利尔事故的调查结果,NTSB发布了针对内部铁路检查有效性的建议.《轨道安全标准》通过49 CFR 213.237第(d)和(e)段增加了新的规定以响应委员会的建议,这些规定似乎确保了铁路必须对内部缺陷进行有效的持续检查并且没有一段铁路不经过检查就不能继续运营.在苏必利尔和奥奈达的2起事故中,铁路检查人员发现了脱轨情况并进行了额外的超声波检查但未能发现导致脱轨的内部缺陷.在2006年10月20日诺福克南方铁路公司货运列车在宾夕法尼亚州新布赖顿附近脱轨的报告中，安全委员会提到了提高内部铁路检查有效性的必要性:

一种损伤容忍度方法将建立一个检查频率,允许内部轨道缺陷在达到临界尺寸前被识别出来.损伤容限一词是指结构在不失效的情况下承受损伤的能力,包括疲劳开裂或磨损等损伤.这些损伤可能是由于未被发现的制造缺陷或在使用中产生的,对于大多数工程结构部件包括钢轨在任何部件达到临界尺寸之前检测和修复损坏的检查和维护程序是结构损伤容限的组成部分.损伤容限方法

应确定钢轨中容易因高应力和疲劳而失效的区域根据所使用的检测方法可检测到的缺陷大小,应力水平和结构中的缺陷(裂纹)扩展特征确定适当的检查间隔

这种方法将考虑所有可能影响缺陷增长速度的因素包括钢轨头磨损,累计吨位,钢轨表面条件,轨道几何形状,轨道支撑,钢轨规格,温度差和钢轨中的残余应力.用于检测缺陷的检查方法的能力和局限性是在损伤容限方法中确定适当的检查间隔的主要因素

奥奈达,新布赖顿和苏必利尔的钢轨达到或超过了联邦铁路局要求的最低超声波检测频率.然而在每一起事故中,内部缺陷都发展到临界大小导致轨道故障.2008年5月13日根据新布赖顿事故的调查结果,NTSB向联邦铁路局提出了以下安全建议:

调查结果

可能的原因

NTSB确定2007年3月12日CSX列车脱轨可能的原因是Q39010次货车以及随后在纽约奥奈达附近泄漏的危险物质是由于轨道上的炮弹区域引起的未被发现的细节断裂导致的故障

通过日期:2008年9月30日