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

1983年3月22日凌晨4:42左右,伊利诺伊州中央海湾铁路公司的SML-4-21次货物列车在肯塔基州诺克斯堡以28mph的速度行驶时,在一段钢轨过度磨损,严重剥落的线上脱轨.轨道倾斜并断裂.在脱轨期间2辆装有氯丁的罐车颠覆,其中1辆车的顶盖阀开始泄漏氯丁.上午9:00,3名来自肯塔基州路易斯维尔的杜邦公司危险材料专家抵达脱轨现场.上午9:45左右泄漏被堵住了,没有必要疏散该地区.事故没有造成人员伤亡,直接经济损失为199 831美元

实时信息

事故发生经过

1983年3月21日,伊利诺伊州中央海湾铁路公司SML 4-21次货物列车由田纳西州孟菲斯站出发,开往肯塔基州路易斯维尔站.美国东部时间晚上22:45,列车停靠肯塔基州中央城站,这是一个换乘点.5名乘务员接管了列车的操作控制

晚上22:10左右,当列车驶离中央城(里程MP 125.5l)时,机车乘务员进行了运行制动测试,他没有发现任何操作问题.MP 在119-118间以及在MP 109-105间机车乘务员通过时间和距离测量检查了机车的速度指示器,发现它的准确速度是30mph,在肯塔基州塞西莉亚的47号里程碑,列车停车后加挂17辆空车厢和1辆装货车(572吨)出发,2辆装货车和6辆空车(402吨)被摘走;机车乘务员做了一套和缓解制动测试,再次注意到列车的制动没有操作问题;然后列车离开了塞西莉亚站.此时列车编组78辆(48载货30空)总重为6276吨

在塞西莉亚以北33号英里标处,第一列列车接近一个下坡,在进入下坡路段时,功率手柄处于4档运行位置时,机车乘务员通过使维修制动管减少约7.5 psi的空气来实施制动.他说这列列车是一列处理能力很好的列车,低于30mph的最高授权速度,列车没有任何困难就维持了下来.当列车通过32英里标时,速度指示器显示约为25mph.机车乘务员逐渐减少速度,直到大约(他记得)2号车行位置.当列车进入诺克斯堡时,速度指示器显示的速度约为28mph.机车乘务员说,在机车和头部车辆通过了向左2°的弯道后,他正准备进行最小制动减速,将列车速度维持在30mph以下,这时他感到列车涌动后紧急制动.在制动缓解点以北约1300ft处,机车毫无困难地停了下来

事故共造成13辆货车脱轨,其中包括3辆罐车.从机车开始一直到第45号车厢.第1,2辆脱轨的罐车装有液体氯丁发生颠覆.由于第32号车厢上的车钩损坏,车厢从列车前部分离但它们仍然连接在一起并几乎与轨道平行.碎片进入了第一节脱轨车厢的真空安全阀的机构使阀门无法正常复位,使得液态氯丁以每分钟约5加仑的速度排放到大气中.液态氯丁在大气压下气化但没有点燃,也不需要疏散该地区的人员

事故现场救援第3辆脱轨车辆(第35号车厢)是一辆空罐车也发生了颠覆,但仍与第33和第34号连接,但与第36号车厢分离.它几乎与轨道平行,早些时候的一次执乘中罐车装满了盐酸.盐酸是一种腐蚀性物质,燃烧很困难而且不会爆炸.它会释放出刺激性的烟雾,但由于罐车的外壳没有被击穿的痕迹而且任何残留的量都很小,所以它对附近的居民,观察员或环境都不构成威胁

第36号罐车颠覆几乎垂直于轨道静止.第37-44位车辆也发生了弯折,停在垂直于轨道的位置以不同角度倾斜.只有第45号车厢的北端脱轨并保持直立并与第46号车厢车钩端脱轨并且保持直立与第46节车厢连接.箱子里装的是惰性木材,苏尔阿斯木材,木制品和乙烯基壁板

上午9:00左右,由E.L.杜邦公司从路易斯维尔派来的3名专家赶到了脱轨现场.到上午9:45左右,危化品专家已经阻止了DUPX 20879号货车上受污染的真空安全阀的泄漏

人员伤亡

本次事故没有造成人员伤亡

经济损失

事故造成3辆罐车DUPX 20879,DUPX 20894和GATX 50172小破.10辆车厢受损程度从小破到大破不等,约225ft的线路被毁,铁路信号,供电系统中断;具体损失如下表所示:

人员信息

机车乘务员林德尔·里奇

机车乘务员里奇现年57岁,1950年12月31日入路ICG铁路公司担任副司机.1966年他被晋升为机车乘务员.对里奇的工作记录进行回顾后发现:他的工作记录“清晰”他在1982年9月通过了最后一次体检(每隔4年进行1次)在1982年夏天通过了最后一次操作规则检查

列车长林德尔·埃迪·里德

现年44岁的里德于1957年10月31日入路ICG铁路公司成为调理员.1964年12月15日晋升为列车长,对他的雇佣记录进行的审查显示:他的经营记录“清晰”,最后一次体检是在1981年9月11日.他的人事记录没有显示他最后一次操作规则检查的日期

列车信息

事故列车由4台机车重联牵引,本务机车GP38 702,重联机车GP10 8289+GP11 8720+GP40 3005;其中702号机车是配属前海湾-莫比尔和俄亥俄(GM&O)铁路公司的机车;8289和8720由ICG重建.每台机车都由通用汽车公司的电动力部门(EMD)制造,配备了26-L型空气制动系统和多频率无线电.机车没有配备警报或警惕踏板,也没有限速系统和列车运行监控

满载车厢和空车车厢相对均匀地分布在整个列车上.DUPX 20879和DUPX 20894是运输部(DOT)115A 60W6型绝缘罐车,容量为21,200加仑;GATX 50172是一辆DOT 111A 100 W5型罐车,容量为20,573加仑.这3辆罐车都配备了CP 70型车钩,但没有一辆车配备了头部护盾.115-A型罐车的罐体结构的内罐车是用熔焊合金(不锈钢)钢制造的,没有配备圆顶.2个罐体间的空间是绝缘的,每个车厢都配备了设置为35psi释放的安全阀或设置为45psi释放的安全排气孔和真空泄压阀.列车由于运载的危化品量大,被戏称为“化学品调度车”.在2月13日期间,625辆满载危化品车厢的列车在路易斯维尔地区上空的路易斯维尔和肯塔基州的帕迪尤卡间运行

操作方法

在中城和路易斯维尔间123.7mile的距离,ICG铁路被指定为中西部分部的路易斯维尔地区.列车在路易斯维尔地区通过时刻表,列车指令和自动街区信号系统运行.事故列车是向北的二等列车,计划在晚上22:01(1983年3月21日)从中央城出发,在凌晨2:30(1983年3月22日)到达路易斯维尔站.该地区的最高限速为40mph.时间表特别指示规则101(a)规定:在第41天的最高速度为30mph.1983年3月23日的第64号法令中,没有特别限制列车通过诺克斯堡附近的速度的命令,一般命令或公告

事故地点信息

诺克斯堡是美国在肯塔基州的一个军事重镇,位于路易斯维尔南部和伊丽莎白镇北部.地理坐标37°54′09.96N,85°57′09.11W;沿俄亥俄河而建.它毗邻美国金银储存库(United States Bullion Depository)用来存放美国官方的大量黄金.占地440㎞²基地覆盖了布利特,哈丁和米德县的部分地区.它目前拥有陆军人力资源卓越中心,包括陆军人力资源司令部

60年来,诺克斯堡一直是美国陆军装甲中心和美国陆军装甲兵学院的所在地并被陆军和海军陆战队用来训练当时的美国坦克人员;美国陆军骑兵和装甲部队的历史以及乔治·巴顿将军的职业生涯在诺克斯堡的乔治·巴顿将军博物馆展出

2011年,美国陆军装甲兵学院迁至乔治亚州的本宁堡,步兵学院也设在这里.2014年美国陆军学员司令部迁至诺克斯堡,ROTC学员的所有夏季训练现在都在那里进行

美国金库通常被称为诺克斯堡,是一个加固的金库建筑毗邻诺克斯堡陆军哨所.它由美国财政部管理,储存着全国一半以上的黄金.它受到美国铸币局警察的保护以实物安全著称

保管处于1936年由财政部在从诺堡转让给它的土地上建造,早期运送的总计近13000吨的黄金由美国第一骑兵团的战斗车辆护送到保管处.它过去还保管其他珍贵物品如《美国宪法》和《独立宣言》的原件

气象信息

1983年3月22日凌晨4:34,诺克斯堡的天气是:能见度10mile;气温35°F;小雪阵雨;西南方向有6海里的微风.相对湿度约66%

线路信息

穿过诺克斯堡的唯一主干道向南北延伸.从32号英里标开始轨道向北切线377ft然后弯曲763ft穿过一个4°右弯,然后是切线1205ft.接着延伸1375ft到达一个2°左弯的点,这不是超高架.列车在2in弯道起点以北约50ft处脱轨

铁路坡度从33号英里标开始向北下降17.5‰;长1005ft然后保持750ft水平.然后以12.5‰的坡度上升1255ft,再以2.1‰的坡度下降5270ft.然后水平前进435ft直到事故地点

112磅重的RE连接轨道设置在双肩7“x13”垫板并铺设在枕木上.轨道结构建立在24in的碎石道床上.美国铁路协会的美国铁路工程协会(AREA)将铁路标识为:11228-RE OH ILLINOIS USA CC 630 616 F 18 1944 13 39ft6孔接头

这条铁路于1944年投入使用,外(曲线)轨头磨损约7/8in的压力表侧.它是严重的壳,新的12磅重的重轨的轨头长度为2 23/32in.一些典型的轮轨接触配置如下图所示

在左2°曲线出口螺旋的开始处发现了一个破碎的外轨,钢轨断成6段.除一段短段外其余均恢复正常.第一次断裂发生在距钢轨南端29ft处,在第一次断裂处有明显的细节断裂,在另一次断裂处至少有一处其他细节断裂

在第一次断裂前,在钢轨腹板上明显的法兰痕迹没有延伸到那次断裂之外.在横过第一次断裂的钢轨的量规一侧可以看到一个小的面糊标记;断掉的铁轨被送到伊利诺伊州芝加哥的ICG工程办公室转到芝加哥的美国铁路协会(AAR)实验室进行冶金分析.然而在ICG工程人员检查了钢轨并确定是一个明显的细节断裂后,钢轨没有被转交给AAR进行进一步分析

根据ICG的说法,该轨道的维护符合联邦铁路局(FRA)轨道标准(49 CFR Part 213)的III级轨道.从一车上每周进行两次轨道检查,1983年2月在轨道上进行了最后一次水平调整,斯佩里铁路公司的一辆测试车在1982年11月30日对在脱轨地点发现的断轨进行了最后一次测试,没有发现任何缺陷.美国安全委员会调查人员审查了事故区域1983年2月25日至1983年3月21日期间的轨道检查记录.记录中提到了轨道连接处的螺栓缺失,有缺陷的跟块和有缺陷的履带.在此期间更换了一条断裂的轨道,但没有说明原因.还有两条断裂的轨道连接杆

试验与研究

还是1983年3月30日,ICG进行了一次计算:在田纳西州孟菲斯市模拟第1号64的运动,模拟第1 64号列车进行试验的参数为:

区域-第35里程碑到MP 31.32脱轨点

列车编组78辆(48载货30空,总重6295吨,毛重6798吨)计长126.5;列车总功率8500HP

模拟列车的操作方式与1983年3月22日操作第1列64号列车的工程师所描述的相同,结果与机车乘务员在事故发生当天所描述的速度和事故情况相吻合.在火车开始脱轨前并没有显示出过度的加力或牵引力

原因分析

铁路破损

事故后的调查显示:外侧曲线钢轨过度磨损,正在剥落.经验表明这会导致轨头的细节断裂并削弱钢轨,细部断裂是长时间重复的重轮载荷过大接触应力的结果.因此是疲劳相关的缺陷.与其他横向裂缝相比,外壳引起的细节裂缝生长迅速.持续使用磨损的钢轨导致了脱壳和随后细节断裂的发展

钢轨网上的烧痕在钢轨第一次断裂处戛然停止,钢轨上的撞痕进一步表明钢轨最初在那一点断裂并允许DUPX 20879的车轮移动到钢轨的外侧.显然当车轮在最初的断裂处撞击到轨头时,冲击力导致钢轨在其他点断裂.同样当钢轨断裂时,未断裂的钢轨重新固定到位为后面的车辆提供可用的钢轨.在部分轨头和其他断轨部分的网部上的车轮撞击痕迹表明:紧跟着DUPX 20879的车辆最初通过了分段轨道并保持在轨道上,直到紧急制动应用.随后断裂的钢轨被移开,随后的车辆发生脱轨

调查人员确定,最的断裂在外轨是由过度磨损的横向前,断裂发生在由炮击造成的一处细节处.渐进式断裂从靠近轨头运行面的纵向分离开始,然后向下转向,形成与运行面的垂直成直角的横向分离.根据斯佩里铁路服务公司(Sperry Rail Service)的《钢轨缺陷手册》这种情况最常出现在轨距:初轨头的角处,是由轨距角处的金属流动造成的,金属流动脱落并留下浅腔

通过其2次检查程序,上层ICG主管应该意识到事故现场存在的轨道故障的可能性负责维修的经理应该调整维修程序以补偿轨道的状况列车在弯道附近的速度应该降低,直到磨损的轴被更换,弯道也被修复

当没有超高程来补偿列车施加的横向力时,在外侧弯道上保持良好的横向水平和良好的轨道尤为重要.当列车在有或没有超高程的曲线上行驶时不规则的横向水平且外轨上有低点,更容易减缓施加在曲线外轨上的侧向力

虽然美国铁路工程协会(AREA)推荐的惯例不禁止ICG在没有超高的情况下保持主轨道的O型曲线但这并不是一般的行业惯例.以前的ICG曲线超高要求建议对于2个曲线的7/8in超高要求,在2个曲线上列车可以以30mph的速度运行

当超高程不包含在曲线中平衡速度等于或接近0;因此当列车在没有超高海拔的曲线上运行时即使以最低速度,铁路状况和轨道几何也必须保持在最佳值.NTSB认为,鉴于规定的严格的轨道维护要求,ICG应该认真考虑抬高弯道外轨的做法以补偿低于最佳轨道条件的情况

在2°弯道没有超高的情况下,由于脱轨地点的轨头极度磨损,车辆的合力将以一种方式表现出来,这种方式将使外部弯道的向外前向惯性化.由于7/8in的轨道头磨损,在轨道头处构建的矢量图将显示合力矢量已在轨道头上向外移动.除非车轮爬过钢轨(钢轨上没有标记表明它有)否则合成的垂直力和离心力从A移到B会导致钢轨横向移动和/或倾斜

超高海拔允许汽车的重量被用作重力,部分抵消由重量和汽车转弯速度产生的离心力.理想情况下垂直力和离心力的合力将是一个位于设备中心线的力,垂直于由两条运行轨道的顶部形成的平面.这样的合力是在曲线的平衡速度下产生的,这是一个理想状态

根据列车的计算机运行结果,列车在脱轨前不存在较大的倾斜力,列车在外曲线轨道上施加的离心前力仅为列车纵向前力和横向前力之和.事故后的侵蚀水平脸颊在第一次看到被破坏的轨道表明交叉水平的变化,此外在接近脱轨地点的轨道上发现了低水平的颠簸.2种条件都倾向于改变.外侧曲线钢轨的低接头会导致L/u比值增加,即更接近统一从而在外侧曲线钢轨上施加额外的向外应力.因此重要的是,通过无超高程曲线时应保持无低节理或侵蚀水平变化

事故历史

1980年7月25日,由4台机车单元和17辆货车组成的64次“危化品小运转”列车在穆德劳夫的一个弯道脱轨.列车在诺克斯堡以北约5mile处MP 26.6脱轨.2辆运输氯乙烯的罐车被拆下,里面的东西被点燃.4名机组人员在脱轨中受轻伤,约6500人从周边地区撤离.NTSB确定事故的可能原因是“外轨的倾斜”弯道内轨规的增宽,这是由于缺陷的侵蚀,过度磨损的轨规.不规则的校准和轨规以及列车速度产生的横向力的共同作用,伊利诺伊州中央海湾铁路公司不完善的维护和检查措施使得这些情况仍然没有得到纠正.造成事故的原因是联邦轨道安全标准不完善,未能提供与允许的列车速度相称的轨道结构.”

在穆德劳夫事故调查之后安全委员会建议伊利诺斯中央海湾铁路公司:

建立并实施维护干线轨道的程序

轨道的安全水平不低于联邦法规规定的运营商指定轨道等级

调查结果

1.列车是按照ICG操作程序并符合其发布的速度要求运行的

2.列车运行的计算机模拟验证了列车的操纵情况如工程师所描述的那样并且机车乘务员的操作没有导致任何不寻常的力施加在轨道上

3.列车脱轨是由于不规则和不安全的轨道状况以及过度磨损的钢轨在细节处断裂造成的

4.在细部断裂前钢轨发生倾斜并受侧向应力

5.车轮撞击痕迹表明紧跟着DUPX 20879号车最初越过了分段钢轨并保持在轨道上,直到紧急制动.断裂的钢轨被移开,随后的车辆才脱轨

6.曲线轨的磨损超过了ICG工程和路务部维修人员允许的最大磨损量

7.在两年半的时间里,诺克斯堡附近的轨道维护不善导致了2次脱轨

8.目前还没有关于最大允许钢轨磨损的相关联邦标准

9.现行的联邦铁路管理局轨道安全标准不足以限制头部磨损轨道的使用

可能的原因

NTSB认定,事故的可能原因是在正常的向外横向力作用下,一根过度磨损,脱壳严重的曲线钢轨在断裂削弱的地方发生倾斜和断裂;导致钢轨倾倒和断裂的原因是线路维护不善以及2道上轨道没有超高.造成事故的另一个原因是伊利诺伊州中央铁路公司管理层未能充分监督其轨道维护计划并有效地执行检查和维护程序

整改措施

根据本次事故的调查结果,NTSB建议:

致伊利诺伊州中央海湾铁路公司:

加快弯道及全轨铁路的更换计划,符合总工程师规定的标准

特殊指令T-10-82中规定的线路维修

重建超高主轨道弯道的做法已中止

将路易斯维尔轨道维修水平提升至完全符合联邦铁路管理局的轨道安全标准的III级轨道

致美国联邦铁路管理局

立即发布紧急命令,降低所有列车的速度.在伊利诺伊州的路易斯维尔区运送危险物质,中央海湾铁路公司直到一个安全的速度可以确定

立即进行一次性紧急现场检查,位于路易斯维尔区的特里诺斯中央海湾铁路

公司将为该地区分配适当的轨道等级,评估伊利诺斯中央海湾轨道检查的公平性,计划并采取必要的补救措施

对伊利诺斯州中央海湾铁路公司的其他线路进行现场抽查,这些线路携带有缺陷的危险材料并在有必要的情况下进行全面的现场紧急轨道检查并分配适当的轨道区段

事故调查人员

发布时间:1983年8月9日