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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

1971年10月19日下午13:44,密苏里太平洋铁路公司的94次货车是1列由4个柴油机车单元和82辆货车组成的第16列货物列车,该列车在属于艾奇逊-托皮卡和圣塔菲铁路公司的轨道上行驶,20辆货车在德克萨斯州休斯顿市区范围内大约2mile处脱轨

脱轨的车厢包括6辆装有氯乙烯单体罐车厢和2辆装有其他危险物质的罐式车厢.其中2辆罐车在脱轨中被刺穿,氯乙烯单体泄漏并起火.休斯顿消防部门试图控制火势.在最初的脱轨大约45min后,1辆罐车剧烈破裂,另1辆罐车在距其初始静止位置约300ft的地方卡住,这一系列事件导致消防员特鲁克斯顿·约瑟夫·海瑟威牺牲.50人受伤,财产损失相当大,受伤者大多是消防员;构成铁路交通重大事故

实时信息

事故发生经过

94次列车每天往返于德克萨斯州的金斯维尔和休斯顿间,途中有当地的商业站点.危险物质通常是列车货物的主要部分,因为所服务的地区包括大型化工厂.在安格尔顿,94号列车与1列从自由港出发的列车衔接,并且在向北行驶57mile前往休斯顿的途中有1次换车

在安格尔顿,机组人员集合了94次列车,准备向北前往休斯顿.南行的领头机车单元与位于自由港64辆货车连接线顶端的3台1200马力的切换装置连接在1起.这4台机车和64辆货车倒在另1条轨道上,承载着从金斯维尔到安格尔顿的94号列车的车厢.这种连接使列车的总组成为82辆货车和1辆守车.其中60辆货车装载完毕,列车总吨位(不包括机车)为7148吨.在装配列车时,没有考虑到装车和空车的分布.附录2显示了94次列车从安格尔顿出发时的组成

密苏里太平洋铁路公司的1名列车长协助在安格尔顿组装94号列车.第94次列车于上午11:25从安格尔顿出发,没有进行符合联邦规定的空气制动测试.进行的唯一空气制动测试包括检查在从主要机车单元切断空气后站立车厢的制动器释放情况.离开时,全体机组人员都被安置在机车的控制舱里.向密苏里太平洋调度员报告的结果是63辆满载货车和19辆空车,总重6410吨.机组人员不知道列车的实际吨位超过了圣塔菲轨道上控制速度的7000吨限制

在安格尔顿以北几英里处,第69辆货车的空气软管破裂,导致94次列车紧急制动.列车长,后制动员和开着汽车跟在列车后面的列车长安装了1根新软管.列车长在他的车里使用双向无线电与机车通信,列车长空气制动器的应用和缓解.然后他带着列车长和后制动员回到机车继续赶路

列车长和领车员都坐在第94次列车的车头,以便按照密苏里太平洋铁路公司的规定,在安格尔顿以北13mile的利物浦进行快速的停车检查.在利物浦,列车长和后制动员下了机车,观察列车以大约15m/s的速度从他们身边驶过.后制动员上了守车,立即用守车上的气阀紧急制动.他说,他之所以制动是因为在1辆大型白色罐车上,看起来有什么东西很低.列车长认出这辆车是ESMX 4803,是该列车的第59辆车,他指示制动员通知调度员延误,然后他去寻找制动员观察到的低物体,他没有发现任何问题,于是他示意机车乘务员继续前进,他和制动员都登上了守车.当时守车的空气管路压力为69-70psi

在美川侧线以南14mile处,1名圣塔菲操作员检查了列车的西侧.在离事故现场4mile的地方,1名圣塔菲探员观察了列车的东侧,而1名圣塔菲交换引擎机组人员观察了列车的西侧.这2个地方都没有发现缺陷

第94次列车于下午13:44左右通过美川侧线的南侧道岔,当时机车乘务员正在操作机车,前制动员坐在发动机左侧的控制室里.机车乘务员说,事故发生前观察到的最后1个气压是80psi,他还说,机车的功率手柄是在全功率位置,而他们当时的速度是40mph

当列车驶近事故现场时,列车长和后车工都在守车的圆顶上.当列车经过美川的南侧时,列车工作人员已经值班13h44min.列车长的计划是在美川以北约6mile的新南车场停车

列车驶近阿尔梅达-热那亚路时,机车乘务员看见工人们站在站台上,他鸣响了汽笛,叫他们过来.工人们分开走到干线2侧,当列车驶过时,他们站在离轨道大约10到20ft的地方.当机车向北行驶时,机车乘务员注意到1个轻微的倾斜但他在以前的旅行中也注意到这个倾斜,所以他没有惊慌.然而,当列车经过十字路口时,他回头看了看大约25辆货车,他观察到这些车厢似乎都在正常行驶

不寻常的第1个迹象是不明原因的自动紧急制动启动,机车乘务员立即降功率手柄,缓解机车制动,试图避免可能的内部碰撞.制动员回头看了看,看到了灰尘,然后是烟雾.当列车停下来时,机车乘务员发出了派遣消防车到现场的请求.列车员和守车的修车员也意识到紧急制动的作用,然后他们看到了灰尘,脱轨和翻车,烟雾,爆炸和火灾.他们在列车停下来跑出前疏散了守车

铁路工作人员和工会代表看到94号列车在几mile外驶近.随着列车越来越近,工长警告他的工人清理钢轨.一些工人观察驶过的列车是否有缺陷

没有发现任何异常情况,直到一声噪音引起了轨道工作人员和工会代表的注意.他们将这种声音描述为有东西反复敲打,某种咔哒声和响亮,粗糙的声音,就像有东西在悬挂.噪音似乎来自1辆汽车,据目击者描述,这辆汽车位于机车后面30到55辆货车的任何地方.虽然有几名目击者检查了出事汽车的底盘,但没有发现任何缺陷,也没有确定汽车的型号

几秒后,他们观察到灰尘和1辆脱轨的汽车,据说在安装新道岔的地方以北50到250ft的地方.1名目击者在最初的脱轨后听到了紧急制动的声音.其他轨道人员都没有听到紧急制动的声音

当最初的脱轨发生时工作人员和工会代表迅速离开了该地区.几秒后开始弯曲.1辆罐车被另1辆脱轨的敞车从侧面撞到,引发爆炸和火灾

就在事故发生前,至少有2名驾驶汽车的目击者在阿尔梅达-热那亚公路交叉口东侧被拦下.1名目击者说,他看到的第1个不寻常的迹象是他看到1辆车严重摇晃.他说汽车是方形的,液体从车顶溅了下来.2三辆车后,1辆罐车“严重”摇晃,脱轨了.他说,摇晃发生在十字路口以北大约150ft的地方,这将使它处于新的道岔连接区域.

第二个目击者说他听到了呼啸的声音,听起来像是排气.然后他看到轨枕飞了起来,1辆汽车离开了线路

脱轨的时间被确定为下午

G.脱轨车厢的配置

总共有20辆货车脱轨.脱轨的4辆货车——第38辆,第48辆,第49辆和第52辆——部分留在钢轨上,并继续与列车前部1起移动.列车在第52辆货车和第53辆货车之间分离,随后的16辆货车脱轨,停在阿尔梅达-热那亚公路交叉口的北面.相邻车队轨道上的2辆货车因被劫车撞击而脱轨

下图1为脱轨后的残骸形态.附录3提供了脱轨车辆和涉及商品的特征信息

应急响应

罐车ESMX 4803和4804在脱轨中被击穿.据估计,这些车厢内的氯乙烯在脱轨前的压力约为每平方公里40磅.这种内部压力迫使大约35000加仑的液化氯乙烯快速通过这些穿孔.当逸出的氯乙烯进入大气时,大约8%的液体变成了气态蒸汽.每体积的液体产生300体积的气体.这些蒸汽与周围的空气混合,形成可燃混合物,在脱轨过程中发生反应或点燃

2辆被刺破的汽车停在了氯乙烯蒸汽燃烧的区域.大火伴随着大量的热量,火焰和浓密的黑烟.大火笼罩了罐车的大片区域,热量增加了ESMX 4804受损油箱的内部压力(参见下图)

下午13:45,许多居民向休斯顿消防局报告了火灾.13min后,铁路工作人员打电话给消防部门,尽管消防部门要求提供这些信息,但他们当时没有确定罐车的内容

2消防部门的活动

在不到1mile外的休斯顿消防部门培训学院,人们观察到火灾产生的烟雾.第1批到达现场的高级消防官员之1是负责培训的副局长.他在观察到火灾后不到1min就离开了学院的办公室,直接前往现场.他走近西侧的残骸,立即走进乱糟糟的,脱轨的罐车中.他观察到危险的标识牌,上面写着TSVX 2010上的丙酮和GATX 38587上的丁二烯.他还观察到ESMX 4803上的氯乙烯模板已经翻倒,但他没有使用便携式无线电将这一信息传递给其他消防部门人员,也没有写下猫号或它们的内容

副局长无法从他在残骸中的有利位置直接看到火灾,他当时没有看到ESMX 4804汽车.他不确定燃烧的是什么,虽然他知道那是1种压力下的液化气.含有氯乙烯的ESMX 4803翻滚的事实向他表明,减压阀在液面以下.他知道,在那个位置的安全阀无法阻止内部压力升级

代理区长到达了事故现场的西侧,与副区长进行了交谈,并拉响了第二次警报.在工地的东侧,消防员已经在用那边可用的水铺设软管.代理区长指示消防员用手线冷却没有着火的罐车.指令保持冷却水箱车被附近的火给船员的云梯消防车消防员分配给这车是梯子管喷嘴在东区的火,如图5所示,他们不知道是什么燃烧,他们不是确定如何灭火同时,附加软管线被裁的火西面沿着美川路追踪

一些到达现场的紧急救援人员联系了铁路人员,在这些联系中没有讨论燃烧材料的身份,也没有迹象表明不同的当局人员相互联系过任何努力.

下午14:15左右,休斯顿消防局副局长到达现场并列车长灭火.他询问了燃烧物质的身份,得到了各种消防员的建议,可能是丙烷,甲基溴,丙酮,烧碱,丁二烯或氯甲烷.负责培训的副局长向助理局长通报了他在牌匾和汽车模板上看到的内容.然而,在接受电视新闻采访时,当被问及是什么东西时,副局长说他认为是氯甲烷或乙基氯.副局长还建议助理局长疏散市中心的市民,助理局长下令这样做.助理局长的灭火计划是使用三条软管,2条从东边,1条从西边.冷却储罐以防止其爆炸,并在火势平息时用少量水雾将其扑灭

他作证说,如果他知道氯乙烯在燃烧,他会把他的消防车再挪远点但他指出,我们不可能再挪远点,得到我想要的水覆盖范围,所以我们可能会采取几乎相同的行动,也许只是给它更多点空间.他的计划考虑了储罐末端被吹掉的可能性,同时也表达了对安全阀从超载的储罐中泄漏的危险的担忧.然而,副局长预计,如果安全阀突然断开,这将是个警告,表明内部压力正在以过高的速度增加.他希望这一警告能及时到来,保证安全

在公开听证会上描述了制定消防计划的一些决定因素和困难.未知因素包括:燃料箱中或从燃料箱中泄漏的燃料的性质和数量;产生的热量的数量和处置;传导到罐体外壳的热量;火焰燃烧的时间长度;燃烧的物质,以及因此需要的灭火剂;燃料箱暴露在火中的状况;以及储罐内部压力积聚的速率.此外,消防部门现场设施的水箱冷却能力尚不清楚.消防员无法识别可能提供了有关火灾文件的铁路工作人员,也不知道这些文件放在列车上的什么地方.此外,他们还怀疑列车上可能存在有毒的可燃产品

对于涉及危险物质的运输事故,现场列车长员所能做出的选择没有任何文件记录,影响这些决定的因素也没有任何文件记录.没有出版物专门处理这个整体问题

有人问副局长,为什么在人口稀少的地区,包括消防部门人员在内的所有人都没有撤离.他回答说,他不相信任何消防部门的负责人会想到或遵循这一程序.他断言,消防至少是危险的,而且采取了相当多的预防措施.他觉得自己最重要的责任是尽力挽救该地区的房屋

副局长在休斯顿地区的应急计划活动中非常活跃.他在休斯顿消防局工作了39年,但这是他第1次遇到这种交通事故.这位副局长表示,如果他在爆炸发生前有多1点时间,他就能冷却油箱

铁路职工的活动

当94号列车的车头到达

停了下来,机车乘务员仍在他的控制位置上,并与铁路人员保持无线电通信.有人问他是否知道火灾和残骸中涉及哪些商品,他回答说不知道

前制动员回到第二机车单元参加无线电通信.然后,他走回脱轨的北端,检查列车,评估途中的损失.他在残骸附近与1名警察,一些消防员,一些记者或摄影师交谈.他告诉所有人,脱轨的车厢里有危险物品,但他无法确定所涉及的物品.他观察了1下情况后回到机车

当列守车部停下来,最初的爆炸和火灾似乎已经稳定下来时,列车长和后制动员在轨道上重新集结.列车长不知道车头正在进行的无线电通信,他指示制动员通知铁路人员脱轨和火灾.制动员走到脱轨区以南1%到2mile的1个装有无线电的道岔发动机前,执行列车员的指示

脱轨后大约12到15min,列车员回到守车领取运单.然后他向北走到阿尔梅达-热那亚路十字路口,在那里他与1名警察和1名消防员交谈.他表明自己是列车上的1名乘务员,并问警察在哪里可以找到1部电话.消防员问列车员如何把列车的后部从十字路口移开,但他没有问列车员什么是燃烧的商品.列车员回答了他的问题,然后去了离钢轨大约1个街区远的1家酒馆,打电话给密苏里太平洋铁路的调度员报告了这起事故

钢轨工作人员从脱轨处逃到东南和西南.其中1名路警沿着美川路向南行驶,试图拦下向北行驶的汽车,警告它们远离事故现场;轨道工作人员的领班警告附近的1名居民撤离该地区,然后他试图疏散他的工人和分配给他们的转向架.转向架被消防部门的设备挡住了,但当他被消防员命令离开该地区时,他和他的工人照做了

爆炸

大约在下午14:30,ESMX 4804的储罐突然失效,发生了剧烈破裂和大量能量释放.许多消防员和旁观者受伤,当罐车破裂时,消防员和他们的设备的位置见下图

储罐中残留的大约10万磅氯乙烯单体突然释放,产生了巨大的火球,在不到1s的时间内释放了大约5000万英热单位的能量.氯乙烯的反应是由单体氧化引起的,而不是由单体分解或聚合引起的.氯乙烯的氧化每磅产生大约7395 BTU的能量,而分解每磅产生435 BTU的能量,聚合每磅产生750 BTU的能量

与此同时,损坏的ESMX 4803罐车被推进到大约300ft外的坡道附近.推进是由罐内剩余的氯乙烯和空气中的氧气反应产生的能量引起的,氧气在冷却罐体的过程中通过被刺破的罐壁被吸回.通过穿孔泄漏的气体的推力将罐体完整地推进到TSVX 2010上,然后落在关闭处附近的地面上,而残余的燃烧的液化氯乙烯从穿孔中喷出.安全泄放装置按设计工作,但它没有充分释放内部压力以防止罐破裂

警告信号

据说,消防部门的攻击计划是在其中1辆罐车破裂前发出警告.预期的警告应该是安全减压装置工作的声音,或者燃料量突然增加导致起火,然而,没有听到安全阀的动作,燃料箱破裂前的起火发生在爆炸发生的几分钟前,因此,火灾产生的危险信号没有给消防员足够的时间远离以避免受伤.1名目击者报告说,在爆炸发生前不久,他听到了巨响以及金属扭曲的叮当声

伤害事件

附录4显示了消防部门人员的位置,他们在火灾现场的位置可以以合理的精度确定.在这张草图上的断线内可以观察到烧焦的破坏和碎片

消防员表示,他们担心燃烧压缩气体带来的危险.他们将危险区域与他们的1部名为处理LP-Gas紧急情况的培训影片中描述的区域联系起来.这份训练手册描述了2种产生伤害的机制.报告指出,当容器破裂时,罐的碎片被推进了约1000mile,但更有可能的距离是500至1000ft.影片还指出,消防员在距离巨大火球250ft远的地方遭受辐射灼伤.这表明,在暴露于强烈火焰的10到15min内,压缩气体容器可能会在没有任何警告的情况下发生故障

火灾

ESMX 4804剧烈破裂后,在ESMX 4803罐车的推进下,罐车TSVX 2010顶部发生二次火灾,其中含有丙酮,并被ESMX 4803的燃料箱损坏,当ESMX 4803罐车冲向最终停下来的十字路口时,剩余的内容物通过穿孔排出,二次火灾停止,排出的氯乙烯沿着与其轨迹平行的路径燃烧.在此过程中,交叉路口附近的车辆被烧毁了其他可燃物,包括附近的1所房子.消防部门报告说,他们在下午18:57扑灭了这些二次火灾,大约在脱轨5h后.没有其他人员受伤

爆炸后反应

ESMX 4804罐的突然破裂和ESMX 4803罐的火箭发射使危险区域内的消防员和旁观者受伤.这些事件削弱了消防工作消防员和其他人员撤到离脱轨残骸900到1000ft的地方.休斯顿消防队长在爆炸发生几分钟后(下午14:30)到达现场,接管了列车长工作.他未能确定燃烧的物质.几个小时后,密苏里太平洋航空公司的代表确认这是丙酮.

铁路和5个部门间没有预先安排好的沟通程序.消防部门的工作人员表示,他们无法联系或定位任何进入列车车厢的铁路工作人员.当消防员得知列车员有运单时,他们已经找不到他了

与此同时,当下午14:30发生爆炸时,列车员通知调度人员有关脱轨的努力被打断了.主管在现场与圣塔菲官员试图有列车的后面部分移出危险区列车长把运单给1位密苏里州太平洋主管参与复轨列车的汽车向前部分消防部门建立接触这个主管后,火被扑灭后消防队长知道商品是丙酮

能力与培训

在休斯敦地区生产和运输各种各样的危险材料.消防部门参加了海峡工业互助安排,提供紧急消防服务,该安排涵盖了一些生产有害物质的工业.它在这个小组中的代表是副局长,他在事故现场列车长了一段时间

所有新员工都在消防部门的培训学院学习.在事故现场的高级官员没有参加有关事故中危险物质控制的课程.课程内容包括有害物质的基本化学,消防程序,可燃液体和气体的危害示范,以及如何控制液化石油气罐车起火时的可燃液体

南太平洋训练部队参加了其中一些会议.德克萨斯州还提供消防培训服务,主要侧重于处理液化石油气紧急情况;该学院的培训课程不包括联邦危险物质运输安全条例.休斯敦市没有参与制定这些条例,也没有任何地方条例涵盖危险物质的铁路运输.然而,该市对在市内高速公路上运输此类材料制定了规定

人员伤亡

消防员特鲁克斯顿·约瑟夫·海瑟威在抢险救援中壮烈牺牲,年仅31岁;另有50人受伤.伤者中有39人是休斯顿消防局的工作人员,另有8人是记者或摄影师,3人是观众.伤者中有20人被送往医院.大多数伤者是烧伤.没有进行尸检来确定消防员的死亡原因,但他头部严重受伤,还被烧伤

损毁情况

事故涉及的22辆货车报废2辆.大破14辆,小破6辆.火灾烧毁了8辆货车的所有货物,6辆货车的50%货物

大约600ft的干线,500ft的侧壁和400ft的副轨在脱轨中被毁.1条侧轨道岔也被毁,大约0.25mile的干线受到中度损坏

附近的1所住宅,1辆消防车,1辆汽车和1组铁路转向架在大火中被毁.该地区的几座建筑物遭受了油漆起泡或窗户破裂等损坏

人员信息

事故发生当天,在安格尔顿以北操作94号列车的机组人员于午夜前往休斯顿的塞特加斯特车场工作,并向南操作1列开往安格尔顿的列车.机组人员由1名机车乘务员,1名列车长和2名制动员组成;这名机车乘务员于1947年入路.他最后1次考试是在1970年

这位列车长在做了4年的制动员后,于1959年上任.他最后1次考试是在1971年

这2名制车员从1969年开始工作,2人都在密苏里太平洋规定的2年2%的期限内接受了规则考试

机车乘务员还被要求通过机车的基本功能力学和列车空气制动器的考试.这些都是笔试,而不是操作规则的口试.机车乘务员和列车长都必须熟悉联邦法规规定的空气制动器试验程序

列车信息

事故列车由4台机车重联牵引,本务机车配备24RL型空气制动器,双向收音机和速度指示器,但没有速度记录磁带.在安格尔顿获得的三个道岔单元配备26L型空气制动器

94次列车的圆顶守车装有双向无线电,但在事故发生当天没有使用.乘务员也没有便携式无线电;以下为事故列车编组情况与装载货物信息:

线路信息

轨道检查

10月18日下午,轨道主管对该地区的轨道进行了最后1次定期检查.这次视察包括对正在进行的工作进行实地审查,并在附近主要轨道的其余部分进行了车辆考察,在安装新道岔栓的方法或轨道状况方面没有例外

就在事故发生前,线路工兄弟会的1名代表到达了现场,他走过了拟建的岔道点以北大约30或40ft的主道.这个人有26年的轨道工作经验,包括18年的轨道工长.他对跑道的状况没有任何例外.然而,他的目的不是检查钢轨,而是与工长商讨工会事务.他表示,在他看来,这条轨道在60mph的运行速度下是安全的

对轨道的检查没有发现轨道结构或脱轨以南的道口有任何不寻常的痕迹.脱轨以南的轨道如图6所示,残骸以南没有纵向轨道移动的迹象

脱轨和火灾摧毁了圣塔菲工程车站743+23和749+30间607ft的轨道.743+23站位于阿尔梅达-热那亚公路中心线以北69ft处,关闭(742 + 54)从749+30站向北到751 +00站,东西轨道都被铺开,西轨被翻倒.从751+00站到762+56站,只有西轨被颠覆.52d车厢在762 +56站被发现.从749+ 30站到762+56站,西轨的网连续标记.东轨车头外缘从744+22站向762+56站分散

除了铺开的钢轨外,钢轨被拆除地区北部的横轨也遭到了破坏.在749+ 30站,第1个轨道未被完全破坏的位置,在1辆货车之间的距离上发现了3个新标记.其中2个标记1般连续向北延伸至第48辆和第49辆货车在脱轨后停车的位置.在749 +30站和752+ 70站之间,第三个标志是间歇性的,只出现在因腐烂而状况较差的轨枕上.从753 + 00站向北到764 +64站,有三个明显的标记(图8).从764 +64站到769+59站,也就是38号线的终点,在十字路口的钢轨之间有1个标记(图9)

除了铺开的钢轨外,钢轨被拆除地区北部的横轨也遭到了破坏.在第1个轨道未被完全破坏的749 + 30站,在尾部之间的距离上发现了3个新的标记.其中2个标记1般连续向北延伸至48辆和49辆货车在细辆处理后休息的位置.在749+30和752+70间,第3个标志是间歇性的,只出现在因腐烂而状况较差的轨枕上.从753+00向北到764+64号站,有3个明显的标记

从764 +64号站到769+59号站,也就是38号线的终点,在横轨上的钢轨之间有1个标记

由于脱轨发生在轨道附近,轨道状况是确定原因的可疑点.在脱轨的设备被移走,轨道被修复后,受损的钢轨和道岔带被重新组装在轨道旁边.焊接的钢轨在许多地方被破坏和弯曲,但钢轨的各个部分被重建到尽可能接近它们原来的位置.虽然钢轨上有很多断裂,但都是新的断裂,没有任何缺陷或破损的迹象,只有1个例外.这个例外也是新的断裂,没有任何缺陷,但断裂的钢轨尖锐的棱角边缘有轻微的破损.它位于746+18站的西轨上.在西轨网上可辨认的刮痕在残骸区域重新组装的尾部也很明显

这个痕迹可以追溯到745+88站或者在上面讨论的断裂尾部以南30ft的地方.在那个地方,铁路网上的标记结束了.就在标记的末端,西轨头的标尺侧被对角线向下划痕,从南到北看,在这个标记以南5ft6in处,在西轨头的标尺侧还有另1个标记,还有1个在744+42站.从南向北看,后1个记号是斜向上划的.在744+42站和744+22站间也标记了西轨的腹板和底座

在整个堆车过程中,东轨也断断续续地出现了刮痕,与前在744+22站的轨头外边缘发现的刮痕相似

与重组轨道的努力相比,重新组装轨道的努力没有那么成功.不同长度的轨带以及它们没有预先安装的事实,提供了确定已安装的轨带数量或脱轨前已安装的轨带数量的可能性.然而,火灾和脱轨损害阻碍了这一努力.有证据表明,在项目南端大约50根轨枕的距离内,每根轨枕都被钉上了道钉但没有其他条件得到证实.改造后的道岔柜拉线和钢轨情况如下图所示:

罐车

铁路进步研究所和美国铁路协会(RPI-AAR)目前正在进行1项联合计划,研究和测试罐车的安全性.RPI-AAR集团的1名代表调查了这次事故中罐车的损坏情况,并编写了1份报告.RPI-AAR报告的第三部分描述了事件的可能顺序(见附录5).这些事件是根据下午14:30爆炸前该地区的照片和电视影片,目击者的陈述以及事故发生后设备的状况和位置重建的.NTSB认为这份报告准确地描述了脱轨后可能发生的事件

气象信息

下午14:00,休斯顿洲际机场的气温为83℉,湿度为70%,中午11:45,机场记录的降雨量为0.15in

操作方法

密苏里太平洋和圣塔菲列车通常使用单一的干线.在较小的程度上,这条轨道也被属于第三承运人的列车使用.1971年,在事故发生前,这些铁路在这条轨道上平均每天运行18列列车

通过该区域的列车由圣塔菲调度员通过交通控制系统列车长,该系统包括主干道上的自动阻塞信号.列车通过双控电源道岔进入侧线

圣塔菲的规章和时刻表适用于圣塔菲和第三家航空公司密苏里太平洋航空公司的列车运行,列车机组人员受铁路的统一操作规则和时刻表管理,其中包括圣塔菲轨道在休斯顿和德克萨斯州阿尔戈阿之间的24mile部分的列车运行的圣塔菲规则.当密苏里太平洋公司的员工在圣塔菲轨道上操作列车时,他们要接受圣塔菲监督员的效率测试

为了本报告的目的,将使用地理方向,休斯顿将是任何方向参考线的北端

2. 授权列车速度

圣塔菲列车时刻表规定,每辆平均载重85至100吨的货物列车限速为55mph.每辆平均载重超过100吨或总重量超过7000吨的货物列车限速为45mph.实行速度限制是为了使列车的制动距离保持在信号间隔内

密苏里太平洋铁路的时刻表规定,除了圣塔菲铁路更严格的45mph时速限制外,重型列车的最高运行速度为50mph

原因分析

有证据表明,这次脱轨有许多可能的原因.其中包括:(1)列车设备拖拽或移位,(2)钢轨断裂,(3)车轮松动,(4)“摇晃”现象,(5)列车吨位速度过快.所有这些可能性都是根据目击者的观察或调查期间的发现提出的

根据事故发生前的观察,列车设备被拖拽或移位被认为是可能的.后制动员的证词显示,他在利物浦的1辆罐车上看到了1个低垂的物体,列车经过米川站时,几名目击者听到了不寻常的声音,这表明出事了.然而,其他考虑表明,拖拽或移动的设备不是造成事故的原因.首先,列车在前往美川的途中和事故现场都被几个人检查过,他们没有看到任何拖拽的东西.其次,事故发生后,列车的前52辆货车接受了步行检查,没有发现任何缺陷.第三,在接近事故现场的轨道结构上没有任何痕迹或设备部件表明存在任何拖拽或移位.这些证据压倒了有关这种设备导致脱轨的任何迹象,然而,如果在94号列车从休斯顿运出前对车头进行详细检查,就可以简化和重申这一决定.但他们没有这样做

这次脱轨的结构类似于钢轨断裂造成的脱轨.如前所述,钢轨断了,但没有任何钢轨缺陷的迹象,而且所有的断轨都是新的.看来所有的断裂都是由于脱轨和拆船人员的活动造成的.因此,断轨被认为是造成事故的原因

如前所述,在残骸中发现的松动车轮被追踪到第56辆货车.由于该车在列车中的位置,松动的车轮可能并不重要.此外,在事故区域以南的轨道结构或道口上,也没有任何迹象表明,脱轨前车轮是松动的.随后对转向架的拆解排除了车轮松动的说法,并表明车轮是在脱轨或爆炸时脱臼的

1名目击者作证说,在脱轨前,车厢开始比平时更频繁地前后摇晃,这表明车厢可能已经摇晃出了轨道.这一点没有得到其他证人的证实,也不符合这类脱轨的特征.轨道的状况,列车设备的类型以及所显示的列车速度都不能证实“摇滚”理论

94号列车的总重量超过7000吨,因此,圣塔菲规定允许的最高时速为45mph.机车乘务员和列车长不知道他们的列车重量超过7000吨,他们是在这个地区的授权速度为50mph的前提下运行的

45mph的速度限制是基于信号间隔,而不是基于轨道承受负荷的能力.机车乘务员和前制动员指出,就在事故发生前,列车正以40mph的速度行驶.根据事故发生当天的普遍情况计算出了理论上的列车速度,这个速度与机车乘务员和制动员的证词相一致.因此,NTSB没有将这次脱轨归咎于速度过快.然而,列车的速度无疑影响了事故中涉及的车辆数量

轨道工作

列车从安格尔顿开往美川,没有发生重大事故.在美川,有个因素是其他地点没有的,那就是正在安装一套新的道岔连接.这表明,正在进行的轨道工程可能是造成事故的一个原因

没有证据反驳交替道岔连接被钉住,所有道岔连接都被钉住的说法.如果存在已知的会危及列车安全的缺陷,轨道工作人员就会在列车驶近时匆忙撤离该区域.然而,他们只是向后退了一步,大多数乘务员都看着列车驶过.很明显,如果存在线路缺陷,线路工作人员并没有意识到这点,或者他们并不害怕后果

如上所述,工长已被指示安装道岔系,而不是缓慢的订单,而是以保证轨道安全的方式.然而,这是第1次限制列车的速度.听证会上的证词表明,在决定不受速度限制地进行此类工作时,温度是考虑的主要因素.然而,没有客观的标准来指导外地工作人员作出这种决定.钢轨的稳定性受到了不利的影响,因为所有的轨道锚都被拆除了,只有备用的道岔栓被钉住了,工作从头块栓向北持续进行.钢轨的无应力温度是1个未知因素,因为这条钢轨在事故发生前10年就已经安装了,而且从那以后轨道1直受到干扰

主干线平均每天可容纳18列列车以60mph的速度行驶,运输的商品包括相当数量的有害物质.装备包括长90ft10in,总重约50万磅的罐车.虽然该地区人口稀少,但它在美国最大城市之1的企业范围内.根据圣塔菲过去的做法,1个谨慎的做法可能是下1个缓慢的命令,限制所有使用这条轨道的列车的速度

什么速度是合适的呢?94号列车的行驶速度约为40mph,而不是圣塔菲轻轨列车规定的每小时60mile.车速应该限制在30mph吗?月桂还是密西西比?当时1列列车上的罐车脱轨,估计时速为28至30mile,当时的车速为15至20mile

mph可能被认为是谨慎的,但这种速度会带来“摇摆”的风险.1个显而易见的事实是,存在着1个进退2难的局面,但同样清楚的是,当涉及到有害物质时,高速会增加风险.对于装载1车煤的程序是安全的,但当氯乙烯或氯化物出现时,可能就不安全了

其他危险物质是通过人口稠密地区运输的商品.危险物质的运输涉及额外的风险,因此必须采取额外的保障措施.在这种情况下,轨道的稳定性因轨道工程的进行而降低,但没有施加速度限制

脱轨的原因

虽然这次事故有许多人目击,但最初脱轨的确切位置仍有争议.轨道工作人员和工会代表指出,第1批脱轨的车厢在转向线以北1段距离(50至200ft)处.其他目击者指出,脱轨发生在轨道工程正在进行的地方

横轨和西轨网上最北端的痕迹肯定是某些脱轨车厢的车轮造成的.也就是说,第38,48,49和52辆货车在脱轨后停过的地方,可以通过将枕木和钢轨上的标记与列车中各自车厢的位置联系起来,并通过目击者的陈述来确定.脱轨后列车有一些运动,但这种运动对分析来说是微不足道的,最北端的脱轨车辆标记是第38辆货车的769+ 59站,第48辆货车的764 +64站和第52辆货车的762+56站.(见图2.)

在762 +56站和753 + 00站之间有4辆车的脱轨路径.在753 +00站和749+30站(被毁轨道的末端)之间,可以很容易地辨认出三辆货车脱轨的轨迹.在因腐烂而变软的轨枕上,还有新的脱轨痕迹.深痕似乎是车轮的法兰造成的,而邻近的痕迹似乎是车轮的踏面造成的.这表明在749+ 30站和753 + 00站之间只可能有三辆货车脱轨.在753+00站附近发现了第四辆车,从车轮痕迹的轨迹来看,这是第38辆车

另1辆车离开轨道的地点也可以合理确定.第52辆货车在762+ 56站脱轨,正如西轨头的标尺侧的脱轨标志和西轨网上连续刮擦的末端所表明的那样.铁路网上的标记可以顺着它追溯到1般的残骸区域.据确定,这个标记起源于745 + 88站,在那里,在西轨头的标尺侧也有1个标记,这表明第52辆货车在那里推翻了轨道并脱轨.在745+88站以南5ft6in的轨道头上有标记,这是第52辆货车车轮之间的距离,提供了第52辆货车在这个位置脱轨的额外证据

这是怎么发生的?在这种情况下,列车上相隔很远的车厢可能同时脱轨.只有紧急制动在列车内部造成的撞击

是什么原因导致紧急制动?同样,有几种可能性.紧急制动可能是由机组人员使用的,但他们的证词得到了其他证据的支持,排除了这种可能性

列车在第52辆货车和第53辆货车之间分开,紧急制动应用可能是在这一点上产生的.但是,足以使第38,48和49辆货车脱轨的撞击是不可能发生的,因为当列车分开时,能够提供所需动量的满载车厢会被留在后面

自动紧急制动的另1个原因可能是前制动员说,他在第47和48辆车之间发现了分离的空气软管.另1名证人反驳了制动人的证词,但必须考虑到这种可能性.在第47和48辆车之间启动紧急制动会导致制动信号在2个方向上传播.如组成清单(附录2)所示,紧接在48号车前面的15辆车中,有13辆是空的.49号和54号猫是48号和72号车之间仅有的2辆空车,货车的制动是由空车的重量控制的,因此,空车的制动效率可能比满载车的制动效率高很多倍.因此,起源于第47和48辆货车之间的紧急制动应用所诱发的条件将有利于列车内部的磨合或撞击

753+00站和745+88站的标志是第38辆和第52辆货车同时脱轨的位置.这些地点将靠近制动完全有效的区域.如果制动应用是由分离的空气软管启动的,那么了解空气软管分离时列车的位置将是有用的.在紧急制动过程中,空气以每秒930ft的速度传输,更重要的是,在制动生效前,制动气缸需要积累时间.这个累积时间随制动管压力的变化而变化,但通常大约为9到10秒.第47辆车的尾部与第52辆车的尾部之间的距离为333ft,即0.4秒的传播时间.如果列车行驶

第52辆货车脱轨前10秒,第47辆货车的尾部应该在743 + 81号车站附近,也就是新岔道南端以北10ft处.在40mph(59ft每秒)的速度下,当制动传播发生时,第47辆货车的尾部应该在743 + 31站附近或新道岔连接的南部.在任何1种情况下,如果第48辆货车的后转向架脱轨导致了空气软管的分离,那么脱轨应该发生在新道岔连接的前面.没有证据表明这种情况发生过

脱轨,火灾和爆炸造成的严重破坏阻碍了对列车设备的全面检查.在残骸中没有发现任何迹象表明紧急制动可能是由设备引起的.然而,设备的状况使其不能作为1种可能性被消除.如果从第53辆货车或紧随其后的其他脱轨车厢启动紧急制动,可能会在列车内部造成冲击.如果在745 +88站造成第52辆货车脱轨,那么在车辆通过阿尔梅达-热那亚公路交叉口前就会启动这种制动

过多的制动管泄漏也可能导致紧急制动应用.如前所述,94号列车在离开安格尔顿前进行的制动测试不符合联邦法规.94号列车的机车乘务员说机车上的制动管压力是80psi,列车长说守车的轨距显示为69或70psi.这表明可能存在过多的制动管泄漏.然而,这并没有被发现,因为即使有监督员监督列车的装配和出发程序,也没有遵守联邦关于进行制动测试的规定

过多的制动管泄漏也可能导致紧急制动应用.如前所述,在94号列车离开安格尔顿前进行的制动测试不符合联邦法规.94号列车的机车乘务员说机车上的制动管压力是每平方in80磅,列车员说守车的压力表显示每平方in69或70磅.这表明可能存在过多的制动管泄漏,但没有发现这一点,因为即使有监督员监督列车组装和发车程序,也没有遵守进行制动测试的联邦规定

如果在第30和第60个车头间隙之间启动制动,则由于制动管过度泄漏而导致的紧急制动将最有利于在列车内产生冲击.在列车的这一部分,空车块会迅速形成有效的制动,而满载的车厢会以较慢的速度减速

有时只有在制动线处于张力状态时才能检测到制动管泄漏.如果在这次事故中有制动管泄漏,可能是在失事的设备中,也可能是在脱轨后没有经过详细检查就被送往目的地的列车前端设备中有泄漏

设备上的痕迹表明脱轨是由内部碰撞造成的.第48,49和52辆车有确凿的证据表明,它们最近受到了严重的挤压或撞击.38号,42号和54号车也有最近撞击的痕迹.这么多的车有这样的痕迹,意味着这次撞击发生在这些车还是94号车队的1部分的时候

在94号列车到达美川站前,有2次紧急制动.就在安格尔顿以北,由于第69辆货车的空气软管破裂而发生了紧急制动.在利物浦,当列车以大约每小时15mile的速度行驶时,后制动员从守车紧急制动.这2种情况都不会在列车中间引起严重的磨合.因为制动是从列守车部开始的,这将使列车中部处于紧张状态,而不是受压状态,直到制动完全有效为止

同样,如果38,48,49和52辆货车的脱轨是在没有同时实施紧急制动的情况下独立发生的,那么这些车厢在脱轨时就会处于紧张状态,因为车轮会在横轨或轨道上拖拽.同样,如果没有实施紧急制动,就不会产生足以造成撞击痕迹的压缩力

如前所述,轨道结构上的标记表明,第38辆货车在脱轨后停在1659ft内,第52辆货车停在1668ft内.第94次列车的第52辆货车的车头部分的总停车距离应该在这个范围内,加上传播或集结时间所覆盖的距离.距离变长是因为传递冲击的时间也不同.在此分析中,表明在有效制动的传播和积累时间内,列车将从540ft行驶到590ft.因此,总制动距离应为2199ft至2258ft.以40mph的列车速度计算,理论上的骑行距离从2298ft到2453ft不等.然而,没有考虑脱轨车辆的阻力

这种计算的价值在于,它不需要解释轨道上的脱轨标志,就可以确定自行车使用的位置.脱轨后设备的位置可以确定位置.关键的位置是744+ 22站,在这里东线和西线上的痕迹可能是第52辆货车最初脱轨造成的,744+ 22站靠近新安装的道岔连接的中心,在第52辆货车脱轨后停下来的地方以南1834ft.这比为94号列车车头计算的最短停车距离少了464ft,这表明制动传播是在阿尔梅达-热那亚公路交叉口以南开始的.然而,这些计算并不具有决定性,因为即使没有脱轨车辆引入的变量,也没有精确的方法来计算正常的列车停车距离

更具有结束性的事实是,无论在事故重建中考虑的情况如何,紧急制动的传播都将发生在第48和49辆货车通过新安装的道岔系前.这就排除了道岔系是最初脱轨的1个因果因素,并将进1步的注意力集中在无意中使用紧急制动的可能性上

脱轨机制

上述分析表明,脱轨是由紧急制动应用引起的,当52d车厢位于745+ 88站附近,即新安装的道岔连接以北119ft时,该制动应用生效.钢轨在这一点上翻倒得很充分,使得第52辆货车的尾随转向架的前轮落在了钢轨上.52d车厢前面的三辆空车的车轮同时脱轨

列车被编成这样,13辆空车(第33至第45辆货车)集中在列车中心附近的1个街区.紧接在这些空车后面的是6辆载车和3辆空车(第49至第54辆货车),后面是17辆载车(第55至第71辆货车),其中5辆每辆重约50万磅.其组成列在附录2中

列车也在52d和53d车厢之间分开.因此,考虑到现有情况,这个位置似乎是1个合乎逻辑的点.特别有趣的是,55到71号车都装了货

紧跟在第52辆货车后面的19辆货车,在列车以40mph的速度行驶时,产生了2.69亿英磅的动能.在这一9辆货车中,有5辆货车装有跨支承式转向架,因此在制动方面相当于10辆传统设计的车厢.在此基础上,计算了列车分离前24辆货车的动能,以进行比较.在这24辆货车中有125,000,000ft-磅的动能.因此,当列车以40mph的速度行驶时,列车的这2部分之间的动能差为1.44亿磅.这比24辆货车以40mph的速度撞到一堵静止的墙所消耗的能量还要多

如前所述,铁路货车的制动压力通常由空车的重量控制.最大制动压力不是根据满载车厢的重量来确定的,因为这些压力会使空车的车轮滑动

这列列车的第53辆货车是满载的,重17.45万磅.这是1辆很短的车厢,扣件拉面之间的总长度为31ft9in,转向架中心之间的距离为18ft3in.这只猫的位置很关键,它靠近1长串空车和1长串满载汽车的过渡.由于空车和载车的缓速率差异很大,在紧急制动时,这一区域可能会发生磨合.53d车的转向架中心之间的距离很短,提供了1个力臂,有利于在发生纵向碰撞时产生高横向力

紧急制动的应用将提供纵向冲击,并且钢轨被充分展开,以允许第52辆货车的车轮落入其中1根钢轨内.这导致紧跟在第52辆车后面的16辆车的线路被完全摧毁.脱轨的车轮掀翻钢轨时产生的扭力导致西轨断裂,钢轨断裂导致脱轨的车厢离开轨道结构和折刀,造成了随后的混乱

列车的紧急制动

在这个例子中,紧急制动应用显然导致了事故,导致1人死亡和多人受伤.在NTSB对密西西比州格伦多拉的1起列车事故的调查中,也发现了类似的情况.在那次事故中,紧急制动是为了避免撞到行人,结果脱轨也涉及含有氯乙烯的罐车.此外,1.7万至2.1万人从家中撤离.当列车制动等安全装置引发此类事故时,对它们的“安全性”进行审查似乎是必不可少的

同样重要的是,在从安格尔顿出发的57mile旅程中,94号列车在美川的紧急制动应用是第三次这样的紧急情况.这表明,促使制动应用的紧急情况在货物列车的运行中是经常发生的.这样看来,轨道的设计应该能够承受紧急制动所产生的力

有证据表明,在新岔路口以北的地方,钢轨失灵了.但需要注意的是,在第52辆货车翻车的时候,第38,48,49辆货车也在脱轨,或者已经脱轨.因此,即使轨道结构没有发生故障,似乎在下1个十字路口,转弯处或列车行驶路径上的其他障碍物处,十有八九会发生连环撞车事故

轨道故障的确切位置是学术上的.关键是,紧急制动应用所产生的力是个未知因素,线路抵抗这种力的能力也是1个未知因素.当负载和支撑物的特性都未知时,需要额外的安全措施来防止紧急情况的发生

对事故的反应是通过使用更重的钢轨,改进的压舱物等来提高轨道承载载荷的能力,从而提高安全系数.反过来,这可能导致使用更大的货车,因此,事故循环继续

在上述提到的密西西比州格伦多拉货物列车脱轨事故报告中,NTSB呼吁人们注意货物列车制动的不一致和危险.联邦铁路局和业界正在研究所涉及的列车/轨道界面.这个问题很复杂,需要一些时间来解决.然而,正如这次事故所表明的,列车制动的基本问题是载车和空车的减速率不同.这个问题可以通过安装能够区分有车和空车的装置来解决,并在制动操作过程中相应地调整制动比率

在发生事故时,用守车运输危险物质会使公众面临暴露于这些物质的风险.紧急制动等安全装置不应增加这些风险.紧急制动应该预防事故,而不是制造事故

B.对公共安全的威胁

在这起事故中,运输中的危险物质造成了人员伤亡和财产损失.对公共安全的威胁是由于存在能够扩大危险区域或可能发生伤害事件的区域的材料而产生的.对事故的威胁和应对措施进行分析是至关重要的,因为公众听证会突出了与应急反应有关的重大问题,这些问题增加了事故的损失

巨大的能量释放

在火灾过程中,几乎没有任何征兆地发生了爆炸或大量能量的突然释放.与爆炸有关的危险物质是氯乙烯单体,这是1种能够通过燃烧,分解或聚合发生剧烈反应的化学物质.这种化学物质的包装和运输方式可能会突然释放出大量能量.如前所述,在不到1s的时间内,大约释放了5000万英热单位的能量.当罐车ESMX 4804破裂和罐车ESMX 4803火箭发射时,造成了人员伤亡.快速的能量释放率阻止了危险区域内人们成功的规避行动

风险当事人

有几类人处于受到先前事件威胁的危险区域,这些类别包括舰载机人员,应急人员和旁观者

人员包括轨道维修人员和列车乘务人员轨道维修人员主要在脱轨期间处于危险之中.这些工作人员在第1次出现脱轨迹象时就逃跑了,他们没有受伤.列车上的工作人员与残骸之间至少有15辆货车的距离.脱轨后,列车长和前制动员进入危险区域,以确定残骸的范围,但爆炸发生时,他们并不在危险区域内

急救人员包括消防员,警察和医疗救护人员.他们的首要任务是营救和转移受伤或可能受伤的人.在这次事故中,脱轨的车厢停了下来,没有人受伤.消防员的第二考虑是保护事故现场附近的财产,为了做到这一点,他们进入了危险区域,旁观者包括居民,被烟雾和火灾吸引到现场的人,以及新闻记者.在这次事故中,附近居民被认为处于危险之中,他们在消防部门人员的指示下被疏散

其他旁观者则坐在汽车里,在十字路口等着列车通过.他们本能地逃离了事故现场.但一些旁观者被脱轨时起火产生的浓烟吸引到了现场.他们的受伤强调了在涉及危险物质的交通事故中,需要控制让每个人都远离危险区域.NTSB在佐治亚州韦科市的公路事故报告中发现了这个问题

8名新闻记者和摄影师在下午14:30的爆炸中受伤.这些新闻记者是旁观者,因为他们没有隶属于运输系统,也没有接受过紧急情况的训练,尽管他们是为了从事自己的职业而进入危险地带.他们拍摄的事故照片有助于重建当时的事件和情况.然而,这并不意味着新闻工作者在任何事故中都应该进入危险区来获取这样的数据

上述类别中的每个人在事故事件的序列中都暴露在可能的伤害中,即使他们都没有受伤,值得注意的是,每个受伤的人都是自愿进入危险区域的

识别威胁

从识别公共安全威胁的能力来看,在这次事故中受伤的人员可进1步分为应急反应训练有素和未受过训练的2类消防员,警察和医疗救援人员都接受过应对这种紧急情况的培训,而旁观者和新闻记者则没有接受过帮助他们识别或评估与燃烧的残骸有关的威胁的培训.铁路非监管人员在处理事故方面的培训很少,这表明他们应该被归类为未经培训

消防员对威胁的识别和评估反映了他们在现场获得的信息,以及他们前的经验和培训,这是所有各方中最全面的.检查汽车以确定内容物,结论是可燃压缩气体正在燃烧,罐车爆炸的可能性,翻倒的汽车上的安全阀可能失效,在这样的爆炸前,对警告信号的期望,试图冷却储罐的决定,以及提前扑灭的传统都包含在他们的培训材料和说明中.消防员感受到的威胁是ESMX 4803爆炸可能造成的危害

作为现场列车长官的高级消防官员表示,如果水箱的末端爆炸或翻倒的货车上的弹出阀关闭,可能会发生人员受伤,他还对附近居民的房屋表示担忧.他对这些担忧的回应包括决定冷却罐车”以防止它们爆炸,将残骸东侧的人员安置在2辆翻倒的汽车的迎风位置,疏散受到威胁的房屋的住户,以及从最不危险的一侧灭火

关于威胁的现场信息

消防员的证词表明,他们所感知到的主要威胁是罐车爆炸的碎片可能造成机械伤害.没有迹象表明,他们考虑到如果发生爆炸,火球可能会造成热致伤.然而,大多数严重的伤害被归因于这种产生伤害的现象.这种威胁是如何被发现的呢?

2辆罐车主要是泄漏严重的ESMX 4803和剧烈破裂的ESMX 4804.ESMX 4803的侧面标记着内容物的名称,副消防队长可以辨认出这一信息.车上的防冻线显示了车内残留的可燃物质的液位.翻守车部标记的位置,指示了安全阀的位置.在火灾的烟雾和蒸汽中看不到罐的损坏

ESMX 4804向消防员提供的信息较少.燃烧的氯乙烯的残留物掩盖了所有的字母,这些字母可以告诉消防员里面的东西,车号或安全阀的位置.标识内容物的标识牌贴在跨度支撑组件或底架上,在脱轨过程中与油箱分离.安全阀的位置只能从罐体2端的体枕总成的位置推断出来

如果列车员能辨认出失事汽车里的东西,这可能不会影响消防员灭火的决定,也不会影响他们在下午14:半爆炸前的战术.汽车在残骸中依次停了下来.在覆盖相对较大区域的混乱中,将汽车油箱与列车员的组成或运单上的信息相匹配将是困难且耗时的.更重要的是,它需要进入危险区域才能读取车号.这并不意味着铁路和应急人员之间的沟通是不必要的.但是,它建议应当提供的资料需要重新审查

在这种情况下,推论可以从现场可观察到的事实中得出.火焰的燃烧和速度特征表明,罐车的逸出内容物是1种气体,这表明可能发生爆炸.然而,可观察到的事实并没有提供现场训练有素的人员所需的全部信息

由此可见,如果现场最训练有素的人员在识别对其安全的威胁方面遇到困难,那么未经训练的旁观者独立识别威胁的可能性就很小了.后果是重大的,因为进入危险区域向旁观者表明残骸可以接近.受伤的新闻记者也跟着消防员进入了危险区域.这表明靠近威胁源头的应急人员的存在为旁观者提供了一定程度的保证

C.应急行动

铁路运输事故应急响应需求的综合文件不存在.对本次事故以及其他类似事故的条件和事件进行分析,认为接近运输事故现场的应急人员需要确定:

A.是否存在有利于产生额外伤害事件的条件(危险探测)

B.如果存在这样的条件,造成伤害的事件如何以及何时会发生(可能的伤害机制);

C.有哪些选择可以消除或控制这些危险条件(决策选项)

D.哪种选择在这种情况下是最好的(反应性决策)据NTSB所知,消防员没有任何规定的或成文的程序可以用来帮助他们决定最有利的行动

风险检测

事故现场不断变化或不稳定的条件表明存在可能导致额外伤害事件的危险.在这次事故中,熊熊大火是种不稳定的情况.溢出的货物和大火撞击相邻的罐车是另1个不稳定条件.受过这方面观察训练的消防员都认识到这些情况.在现场的旁观者也能看出这些情况.然而,随后的伤害表明,这些情况所带来的威胁并没有被理解

1个不稳定的情况是ESMX 4804中货物的反应,这一点还没有被完全理解.大火撞击了这辆罐车,后来罐车发生了破裂.从现场的视觉信息无法识别货物.即使可以识别,油罐破裂时火球的形成也是无法预料的.这一现象在消防员可用的出版物和培训资料中没有得到充分的介绍.旁观者没有办法知道可能会发生火球.因此,事故现场可获得的信息并没有涵盖所有有助于产生额外伤害事件的条件

2. 损伤机制

1旦认识到可能导致额外伤害的条件的存在,就需要了解产生伤害的事件如何以及何时发生,以制定适当的应对措施.在这起事故中,以及在NTSB调查的其他事故中,由于缺乏与危险条件相关的伤害模式的知识,造成了许多伤害.对该事故伤害方式的思考具有启发性

当发生爆炸时,消防员考虑了与罐头推进有关的伤害模式.火灾的性质和安全阀的位置使他们意识到这种可能性.然而,正如所指出的那样,与燃料箱破裂时火球形成相关的伤害产生机制并未预料到.如果预料到这种强烈的热辐射威胁,消防部门的列车长官无疑会要求穿上合适的防护服

这些情况表明,需要更好地了解涉及危险材料的运输事故中造成伤害的事件.在这次事故中,热损伤和机械损伤都发生了.机械造成的伤害是由于火箭罐和空气超压使消防员摔倒.与火球相关的热损伤机制显然包括直接接触和间接暴露.

1般来说,可以根据产生伤害的事件可能发生的方式和时间来评估对人员和建筑物或环境造成伤害的威胁.当残骸混杂在1起时,对威胁的识别就变得复杂起来.这取决于各种因素,包括现有危险物质的性质和数量,残骸的结构,可能受到威胁的设施,不稳定条件的持续时间(特别是在发生火灾的情况下),事故事件可能发生的能量,甚至是消除或控制可能产生额外伤害的条件所需的资源.危险区域也很重要,因为它决定了疏散需求

对标语牌的依赖也可能需要重新考虑.标记被烟雾和火焰掩盖了.这表明有必要设计1种替代的警报系统,使能够迅速查明对公共安全的威胁的数据能够有效和准确地传达给应急人员对于铁路运输来说,仅仅依靠集装箱标志可能是不切实际的.在已建立的通信点上使用承运人和应急服务代表之间的联系的替代通信系统可能有一些优点;危险物质条例委员会在其文件HM-103中提议建立危险信息系统.休斯顿事故的经验表明,拟议的系统是有缺陷的,因为它所依据的经验分类系统不一致,而且在评估对公共安全的威胁时可供考虑的因素数量有限.更微妙的困难源于危险物质运输通常发生的条件这一短语的含义

在目前的危险品分类体系中,没有1个单一的分类理论,分类类别是不相关的,从对产品物理状态的描述到伤害机制的类型和速率.为了说明这一缺陷,根据分类的主要标准对选定的危险物质类别进行了比较.这一对比如下图所示.考虑到各种各样的材料分类标准,将分类转换为事故中相应威胁的困难变得显而易见.例如,在被归类为毒物的材料中,可以从毒物所暗示的伤害机制中推断出对公共安全的威胁的性质和最初的反应(避免接触).然而,翻译可燃压缩气体的分类,以识别休斯顿事故中的威胁,需要整合额外的输入,如容器的减压系统,材料的性质,火灾冲击等

但这如何帮助应急人员决定需要采取什么行动呢?威胁是热辐射,生命维持系统的污染,建筑物的削弱,还是其他威胁?

这只是在使用现有的分类系统来识别涉及危险物质的运输事故中的威胁时遇到的1个问题.这表明,在设计1个有效的系统来提供指令性数据前,有必要对危险物质分类方案进行重新审查

1969年,美国国家科学院(National Academy of Sciences)在提交给危险物质办公室的1份报告中提到了建立分类理论的必要性.在另1份NTSB的报告中也发现了这个问题.迄今为止,在现有方案范围内,某些分类定义已经得到了改进,新的定义也在HM-103中公布,但尚未形成1般的分类理论:在使用拟议的危险识别系统时可能出现的第二个困难涉及危险物质的数量及其容器的特性.在休斯敦事故中,当火球消散并释放能量推动罐车碎片时,一系列事件造成了伤害,说明了这一困难.在燃料箱失效前,少量的氯乙烯可能已经燃烧掉了,或者产生了1个较小的火球.危险物质的数量会影响生命可能受到威胁的范围,或影响应急人员成功作出反应的时间.容器突然破裂的趋势增加了危险.拟议的制度没有考虑到这些对公共安全构成威胁的因素

第三个困难是需要把重点放在事故上,而不是放在涉及危险材料的正常运输上.对危险物质运输进行管制的根本需要主要来自对公共安全的威胁.这主要是事故现场受伤的危险,而不是商品在正常运输条件下的特性,这产生了对法规的潜在需求

这些考虑表明,Docket HM-103中提出的系统不会减少休斯顿事故中的伤害,面向威胁的现场信息系统将比基于产品识别和不一致分类方案的系统对训练有素的应急人员和未经训练的旁观者更有用

在公开听证会上,消防队长和他的1名官员作证说,需要更好的方法来识别涉及危险材料的运输事故中的威胁.消防员特殊需要的文件似乎值得这一领域的领导人迅速考虑然后,监管机构可以在修订后的威胁识别系统中满足这些需求

决定选择

在确定了不稳定条件和可能的伤害机制后,需要确定和评估任何接近事故现场的人可用的替代方案.第1步依赖于观察,第二步依赖于对现场信息的整合,第三步需要引入额外的外部因素.休斯敦消防员可以选择的其他决定可能包括:

1. 从危险区域撤离人员

2. 推进并扑灭任何火灾

3.试图在火势自行熄灭时控制住火势(正如所做的那样)

4. 让火继续燃烧,然后撤离危险区

5. 保护人员,留在危险区域内,控制火灾或爆炸的次生影响

6. 结合以上任何选项

消防员通常是事故现场的列车长者,他们的全部决策选择并没有记录在案.这些选择可能受到传统,法规或其他情况的限制.此外,决定替代方案的因素没有记录在案,可能不知道或不完全理解.这次事故的情况表明,有必要进一步研究交通事故中的这些选择

响应决策

上述各种选择在非运输火灾中通常是不可用的.由于环境的多样性,这些选择(也许还有其他选择)存在于交通事故中.例如,在休斯顿的事故中,房屋处于危险之中,这个因素在消防部门列车长官做出的决定中占很大比重.然而,开始并没有灾难的威胁.当可以合理确定威胁时,很可能会做出牺牲财产的决定,而不是冒“经过计算的风险”进入危险区,危及紧急救援人员的安全,以保护附近居民

在权衡消除或控制可能造成额外伤害事件的条件的现有替代办法时,还必须考虑到应急人员的资源.例如,在这次事故中,由于没有消防设备及时,统一地对储罐进行冷却造成了伤亡事件.在现有资源的情况下,消防人员必须按照培训材料中建议的消防程序进入危险区域

在为此类运输事故紧急情况拟订建议做法和培训时,也应考虑到可行的选择

休斯顿等地方消防部门没有足够的资源来准备推荐的做法和培训辅助工具.因此,他们严重依赖NFPA出版物.从本质上讲,NFPA的共识指导方针或建议是由1个专家委员会准备的,该委员会代表了与该问题有关的组织的横截面.这些建议的审查程序是广泛的.然而,美国消防协会(NFPA)内部没有建立建议的质量标准.此外,它在制定建议时也不需要进行技术分析.最终的建议是协商一致的标准,这些标准可能包含也可能不包含可以通过严格的技术分析发现和记录的基本因素

在回顾这次事故的情况时,可以观察到质量标准和对建议进行技术分析的要求的相关性.例如,用水“冷却水箱”的建议,在涉及某些固定设施的火灾中可能是合适的,但在某些运输事故中可能是不合适的.这种情况似乎是可以预测的,如果采用先进的安全分析技术对该建议进行技术分析,则可能会发现这种情况.这表明,在NFPA等组织制定此类建议的程序中,应要求进行此类分析

在涉及危险材料的运输事故中受伤的大量急救人员表明,迫切需要制定这种质量标准

调查结果

1. 事故前后对列车和轨道的检查没有发现任何明显的脱轨原因

2. 1位目击者看到的摇晃的罐车,在残骸中发现的断轨和松动的车轮都是脱轨造成的

3.94号列车的速度在圣塔菲的限速范围内,尽管列车工作人员没有正确的信息来确定授权的速度

4. 94号列车的速度直接影响了因制动和脱轨而耗散的动能,因此对事故的严重性有一定影响

5. 当列车驶近事故现场时,所有的道岔系带都已到位并被夯实.备用道岔系带被钉住了

6. 轨道的稳定性受到正在进行的安装连续的新道岔栓的工作的不利影响,这涉及到拆除轨道锚,以及替代道岔栓的钉.

7. 第38辆货车和第52辆货车几乎在同1瞬间脱轨

8. 紧急制动申请的原因无法确定,但可以确定的是,在第48辆车通过新安装的道岔纽带前,制动申请被传播了

9. 各种目击者在脱轨前听到的不寻常的声音可能是与制动有关的“咔嗒声”

10. 当94号列车在安格尔顿组装时,没有遵守联邦测试空气制动器的规定,尽管密苏里太平洋公司的主管正在监督这项工作

11. 1组空车厢排在1组满载的车厢前面,这就包含了列车内部发生过度撞击的可能性

12. 53d车的位置在1系列空车和1系列重载车之间,加上53车的转向架间距短,有助于在紧急制动应用过程中产生高横向力.轨道紧固件无法承受这些力量,这导致尾部扩散和卵泡

事故发生时,铁路人员在现场,但他们没能帮助控制紧急情况

14. 所有受伤的人在脱轨后都进入了危险区域,并暴露在造成伤害的火球和火箭罐车中,这是随着ESMX 4804罐车突然剧烈破裂而发生的

15. 现场识别和评估危害,可能造成伤害的事件以及随后的应对方案的资料不足

如果消防员知道失事汽车里物品的名称,就不会减轻所受的伤害

17.没有违反现行的管制性危险信息要求

18. 类似于危险物质管理委员会概要HM-103中提出的以商品为导向的标语牌要求不会影响这次事故的结果

19 .在涉及危险材料的运输事故中面临风险的各方的各种应急备选办法和信息需求尚未在1份全面的文件中列出

20.消防员迅速对紧急情况作出反应,并根据他们以前的经验和训练,以及严格的,被推荐的消防措施,按照规定执行

21. 运输部目前的危险物质管理制度缺乏合乎逻辑的分类理论,这是1个潜在的问题,它造成了运输事故中经验到的信息不足

消防员受伤的人数表明,现行的,推荐的消防措施在一些运输事故中是不能令人满意的

所推荐的消防措施在这次事故中并不有效,但它们是一致的建议.此类建议没有成文的质量标准

可能的原因

NTSB认定,事故的可能原因是1个无法解释的紧急制动装置,在列车的松弛被吸收时,在第52辆货车的区域产生了侧向力.这些横向力超过了轨道紧固件的承载能力,钢轨翻了,导致后面的车厢折弯.罐车ESMX 4803和4804被击穿.在52d车前的空车的缓速比随后的重载车的缓速更大,这种缓速的变化促成了高横向力的发展.

装有加压可燃气体的罐车突然剧烈破裂,增加了事故的严重性;在现场识别和评估公共安全威胁方面缺乏适当的培训,信息和文件化程序;以及消防员对消防建议的依赖,这些建议没有考虑到这种情况下的全部危险

整改措施

NTSB建议:

密苏里太平洋铁路公司采取必要行动,确保受影响的员工理解并遵守有关列车运营的联邦法规

2. 艾奇逊,托皮卡和圣塔菲铁路公司以及密苏里太平洋铁路公司启动了一些项目,培训受影响的员工在发生涉及危险材料的事故时遵循正确的程序.这些程序应包括识别当地应急服务人员并与之沟通的方法

3.危险物质条例委员会在制定出监管威胁信息系统应解决的标准前,暂停建立危险信息系统(文档HM-103).这些标准应该由处于风险中的各方征求并形成文件

4 .运输部长启动危险物质逻辑分类理论的发展,该理论将为在正常运输条件下处理的危险物质分类以及在运输紧急情况下处理的危险物质分类建立国家基础

5. 国家火灾保护协会和类似的标准制定组织建立了文件化的质量标准和质量控制程序,以制定建议的做法,以对付涉及危险材料的运输紧急情况.这些标准和程序应包括对其适用性和与其使用相关的风险进行技术安全分析的要求(第R-72-45号建议)通过实施建议3,4和5将获得的好处将是持续的,但也需要一些时间才能完全有效.NTSB认识到这一点,重申并强调以往事故报告中提出的下列建议的重要性:

铁路事故报告,南方铁路公司密西西比州劳雷尔,1969年1月25日NTSB建议美国铁路协会和美国短途铁路协会制定计划,使每个社区的消防队长都知道从哪里可以立即获得信息.这个建议可以在相对较短的时间内完成,无论消防部门后来可能获得的培训水平如何

铁路事故报告,NTSB-RAR-70-2,伊利诺伊州中央铁路公司,格伦多拉,密西西比州,1969年9月11日

2.联邦铁路管理局开始研究和开发,提供货物列车制动系统的原型模型

(a)能够提供较短的停车距离,该距离在所有负载和列车长度条件下都接近理论极限

(b)能够在规例现时所规定的紧急情况下使列车停止而不致发生内部碰撞,列车分离或损坏列车或其货物

(c)能够更迅速和稳妥地在列车的整个航程中传播制动应用,无论是在使用上还是在紧急情况下

(d)在每辆货车收到制动信号后,能够更迅速地向每辆货车的轨道施加完全预定的制动力

事故调查人员

发布时间:1972年12月13日