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

2014年4月30日,美国东部时间下午13:54,CSX 铁路公司K08227次油龙列车运行至弗吉尼亚州林奇堡境内时,17辆CSX铁路公司(CSXT)的原油重罐车发生脱轨.其中3辆脱轨罐车部分坠落至铁路路基下的詹姆斯河中.其中一处被破坏,约29,868加仑原油流入河流,其中一些还发生火灾.事故没有造成人员伤亡.事故发生时天气小雨转多云,;CSX估计直接经济损失损失为120万美元,这还不包括环境修复费用

实时信息

事故发生经过

2014年4月30日列车的全体乘务员:1名机车乘务员和1名列车长于上午9:15在CSX弗吉尼亚州的克利夫顿福吉出勤;他们的最终目的地是弗吉尼亚州的约克镇

罐车的原油来自北达科他州的巴肯地区.美国交通部(DOT)已将原油指定为危险物质受《联邦法规法典》(CFR)第49篇危险物质规定的约束.脱轨发生在2道的MP 146.45处,在脱轨地点附近没有实施速度限制;然而从MP 146.9到MP 146.3由于轨道弯曲,2条干线上的永久限速是25mph.列车运行监控数据显示,列车脱轨时的时速为24mph.根据列车运行监控的数据,列车在下午13:54经历了紧急制动

工作人员说他们看到在机本务机车运行监控数据车后面大约30辆罐车有大量烟雾.他们用无线电说有紧急情况,然后通知了调度员和林奇堡站站长.由于担心发生爆炸,机组人员从机车上跳车,把车厢和个人物品都抛在了后面他们走到最近的道口,在那里他们遇到了一个CSXT信号维护人员,他听到了紧急无线电传输;信号维护人员把他们送到了附近的CSXT堆场

应急响应

列车脱轨后导致詹姆斯河沿岸发生大火.林奇堡消防局(Lynchburg Fire Department)下令疏散沿河地带和脱轨区以南约六个街区的居民,约350名居民和20家企业受到影响

事故发生后,该市立即接到了无数的911电话.林奇堡消防局在第9街和杰斐逊街的交叉口附近建立了一个事故指挥所.位于佛罗里达州杰克逊维尔市的CSXT公共安全协调中心向林奇堡通信中心传真了一份列车清单的副本,包括运输文件,紧急救援人员迅速从油罐车上的危险物品标语牌上确定油罐车装有原油

消防官兵用水冷却罐车让火势继续燃烧.大火在下午16:00被扑灭,疏散令在下午17:00解除

信号系统

由西弗吉尼亚州亨廷顿的调度员控制的交通控制系统的操作规则,时间表指示和信号指示,管理着CSXT詹姆斯河分局的列车运行

事故后的测试确定信号系统按照预期运行并符合联邦法规.记录的信号数据显示:列车工作人员是在允许的信号下运行的.在事故发生前没有发现任何轨道异常,这些异常可能会导致轨道线路中断,也可能会向位于西弗吉尼亚州亨廷顿的运营中心发出警报

机械性能试验

机车,缓冲车和机后34辆罐车没有脱轨.事故发生后不久CSXT工作人员将34辆未脱轨的罐车和机车移到了离脱轨地点和火场不远的地方.NTSB调查人员检查了机车和车厢并见证了气闸测试,没有发现任何缺陷.制动设计使用和缓解要求的联邦铁路管理局(FRA)机械检查是目前没有记录的缺陷

有害物质

石油原油是碳氢化合物的复杂组合可能含有少量的氮,氧,硫和微量的重金属.它通常是一种深黄色到棕色或绿黑色的液体,带有碳氢化合物气味.原油是一种天然产品,其化学和物理性质会因来源和提取方法的不同而有很大差异;这是一种易燃液体.该列车上的原油是作为III类易燃液体运输的,所属包装类为L

残骸的描述

脱轨的罐车位于列车机后的35-51位(不包括2台机车)其中14辆是按照美国铁路协会(AAR)事故预防通告(CPC) 1232中概述的标准建造的;其中三辆是按照2011年10月之前生产的DOT-111标准生产的罐车.只有机后第44位的CBTX 741712号罐车破裂,原油泄漏后起火;43号和46号位置的罐车暴露在大火中但没有破裂,这三种都符合CPC 1232标准

罐车损毁情况

NTSB的调查人员检查了所有脱轨的罐车并从悬挂在河岸上的CBTX 741720号罐车和破损的罐车上提取了样本并将它们运到位于华盛顿特区的NTSB材料实验室进行检测,悬挂在河岸上的那辆车的大部分损坏都发生在罐体右侧,尤其是右侧车身支撑架的A端”车身枕网的下部向A端偏转而上部由2in厚的实心钢构成,部分偏转

位于44号位置的CBTX 741712号罐车的右侧(罐车壁)有一个大约95in长的裂口,穿过了2个弹环,撕裂发生在中线以下,NTSB的检查表明,一个物体刮伤了罐车的外壳,撕裂了外壳的纵向焊缝间的两个环,产生两卷金属卷延伸到罐内

列车信息

该油龙列车由4台机车重联牵引(BNSF铁路公司机车担当牵引任务)本务机车ES44DC 7485,重联机车C44-9W 658+5157+ES44DC 7658编组105辆(1辆缓冲车+104辆装载原油的重罐车)总重14107吨,计长178.1;根据铁路时刻表该列车在詹姆斯河分局2道上向东行驶

线路信息

该线路位于CSX北方铁路局詹姆斯河分局管内,为双线非电气化线路.公里数呈向东递减趋势.列车在MP 147.05至MP 146.45区间存在波动坡度,经过一系列超高变化的弯道和一段切线或直线轨道.脱轨点位于7.24°的右侧曲线上,超高高度约为0.82in

在脱轨地点为132磅-141磅的连续焊接钢轨和带有标准的木制交叉枕木,中间间隔20in(名义上)在脱轨点的铁轨上,制造商的标签是132 RE Nippon, 1990

调查人员在脱轨地点附近未受干扰的轨道部分没有发现有缺陷的交叉扣.双肩扎板将钢轨绑在交叉扎带上,用切尖钉,夹板,螺丝卡环和弹性扣件均匀地应用于钢轨的轨距和场侧

CSXT根据联邦铁路局第2类和第3类轨道安全标准,对詹姆士河这段路段的主要轨道进行检查和维修

原因分析

脱轨点的识别

NTSB的调查人员从脱轨区域找到了钢轨碎片,并对每一块碎片进行了盘点,测量和记录;然后他们按照安装的顺序排列这些部件.在重新组装后调查人员一致认为:在北轨上发现的车轮印和脱轨设备的路径表明脱轨点是MP 146.45

在距钢轨东面约30in的地方有一个由一组连接杆固定的裂缝安装连接杆是CSXT为修复2014年1月发现的运行中钢轨故障而采取的补救措施,当时距离事故发生还有3个多月.调查人员观察并记录了钢轨连接杆内部(或轨距侧)的标记.调查人员发现外轨接口处的钢筋弯曲但没有断裂.紧靠节理杆位置东侧的钢轨断裂在尾端断裂边缘呈现出轻微的钢轨端断裂,在接收钢轨断裂边缘呈现出轻微的钢轨端断裂(沿移动方向的断裂边缘)唯一一组显示拖尾或接收轨端面糊的断裂面是与位于左右的反向断裂面:距离1月份发生故障的服务轨连接杆末端30in

钢轨反向断裂

脱轨发生在钢轨突然断裂时起因是曲线中高钢轨头的轨距角的反向细节断裂

CSXT承包商在事故发生前一天对脱轨区域进行了超声波检测.调查人员检查了故障位置的超声波测试数据.数据证实测试设备正常工作并对已知的钢轨特征作出响应,这些特征通常由超声波测试探头在失效钢轨区域内探测到

数据显示:在超声波检测中发现的缺陷包括20%的横向细节骨折;这在2014年4月29日的斯佩里119A报告中被记录为第151号

铁路缺陷的大小决定了联邦铁路局法规是否要求缓解,在脱轨处出现的疑似铁轨缺陷是5%的反向细节裂纹

从历史上看,法规并不认为5%的反向裂纹在发展到更大尺寸前是完全失效的缺陷.这些类型的缺陷导致钢轨表面的应力集中并可能导致钢轨的完全失效,其尺寸比典型的细部断裂小得多

滚动接触疲劳

滚动接触疲劳是由钢轨头磨损和钢轨表面条件的累积效应造成的:如脱壳,钢轨头检查或剥落.滚动接触疲劳的有害影响可能发生在磨损的轨头轮廓或侧磨损被注意到前.轨距角和钢轨侧面的钢轨磨损更容易发现和管理;然而钢轨轨面下角处的疲劳检测较为困难,这部分轨头不容易被超声波设备扫描到监管补救行动没有被授权解决这些缺陷

联邦铁路局的轨道安全标准没有针对林奇堡事故中出现的这种尺寸的钢轨缺陷(5%的反向细节骨折)FRA补救措施图处理横向细节裂纹,但在缺陷达到导致脱轨的缺陷的20%或4倍大小前不要求采取补救措施.当时铁路所有者将被要求将速度降低到不超过30mph并在20天内对有缺陷的铁轨进行连接

积极行动

在林奇堡事故发生前如果横向细节裂纹超过钢轨头部横截面的20%,CSXT工程标准要求在5天内更换有缺陷的钢轨或在钢轨缺陷处安装连接条.由于超声波检测数据显示:在脱轨位置附近有一处横向断裂,CSXT计划在2014年5月1日更换钢轨.由于该区域的运行速度为25mph.根据CSXT的维护程序或联邦铁路局的规定,该钢轨缺陷不需要限速

2014年7月1日CSXT修改了其道路维护指令要求在发现横向缺陷(如本次事故中发现的反向细节骨折)时限速10mph.直到采取纠正措施(如更换钢轨或在缺陷处应用钢轨连接条)

管道和危险物质管理局

这起事故表明:按照AAR事故预防通告CPC-1232(无护套选项)的要求设计的罐车中使用的较厚外壳材料即使在低速事故中也很容易被破坏.管道和危险材料安全管理局(PHMSA)与联邦铁路局合作,于2015年5月8日发布了一项最终规则,对用于高危险易燃列车(HHFT)的罐车的设计标准,操作要求和通知要求进行了安全改进.该规定还包括对未精炼石油产品的采样和分类程序的新要求.关于罐车的要求该规则具体规定:

增强了新罐车和现有罐车的标准(例如全高的头部护盾和装甲)

铁路[列车]路线(风险评估和通知)

将操作速度

加强制动国会行动

2015年12月4日,总统签署了《修复美国地面运输法案》它要求提供实时的应急响应信息,进行一项研究以确定运输危险材料的列车乘员携带的应急响应信息是否存在局限性或弱点并制定额外的油罐车安全标准.具体来说用于运输III类易燃液体的油罐车必须符合49 CFR第179部分中的DOT-117,DOT-117P或DOT-117R规范.新的法律为不符合这些标准的油罐车制定了逐步淘汰的时间表,它还规定:

如有必要,美国交通部将发布法规要求每一辆符合DOT-117规范的罐车以及每一辆修改为符合DOT-117R规范的无护套罐车都配备绝缘毯

DOT-117R级油罐车顶部配件保护的最低要求制定溢油应变计划的规则

报告要求监测全行业改进用于运输III类易燃液体的油罐车的进展情况

原油特性研究;危险品铁路责任;

以及电控气动制动器的研究与试验

联邦铁路局钢轨故障工作组建议

NTSB会对宾夕法尼亚州新布赖顿的脱轨事故进行调查;俄亥俄州哥伦布市;和马里兰州埃利科特市领导联邦铁路局确定:每一起事故都是由铁路故障造成的.2012年9月联邦铁路局成立了轨道安全咨询委员会(RSAC)轨道故障工作组以解决滚动接触疲劳等轨道磨损问题.工作组研究了轨头磨损和由此产生的轨面条件(即滚动接触疲劳)的影响以及轨面条件如何对超声钢轨检测结果产生不利影响.从2013年1月开始,钢轨故障工作组召开了四次会议并于2013年7月31日完成了任务

该小组提出了新的基于性能的建议以确定钢轨磨损和钢轨内部检查标准.这些标准确保了联邦铁路局有效监控铁路完整性项目的能力,这些项目要求轨道所有者快速识别和补救可能导致脱轨的区域,联邦铁路局的努力和行业对这些最佳实践的接受将显著减少由滚动接触疲劳导致的断轨事故并改善行业的铁路风险管理项目

RSAC于2014年4月16日通过了钢轨故障工作组的建议与行业和其他利益相关方共同制定的最终建议形成了管理钢轨磨损和滚动接触疲劳相关风险的最佳实践或指南的共识文件.在CSX实施指导方针之前林奇堡事故发生了;如果实施了这些措施,这场事故很可能就可以避免

前NTSB调查

2006年10月20日,NS铁路公司的一辆从伊利诺斯州开往新泽西的货物列车在通过新布莱顿的一座铁路桥时,由于钢轨断裂而脱轨.NTSB向联邦铁路局提出了三项安全建议(r 08-9,-10和-11)以解决超声波钢轨检查,钢轨缺陷管理并监督铁路所有者的检查过程和要求.这些建议旨在解决由滚动接触疲劳引起的底层铁轨状况.建议R-08-9和R-08-10被归类为“封闭可接受的动作”R-08-11被归类为“封闭可接受的备用动作”R-08-9

审查所有铁路公司的内部轨道缺陷检测程序,必要时要求对这些程序进行更改以消除不间断、持续搜索轨道缺陷要求的例外情况R-08-10

要求铁路公司制定基于损伤容忍原则的铁路检查和维护计划并批准这些计划.要求铁路公司展示他们的项目将如何在内部缺陷达到临界尺寸并导致灾难性的铁路故障之前识别和消除内部缺陷,每个方案至少应该考虑到累计吨位,轨道几何形状,表面条件,轨头磨损,钢轨规格和轨道支撑,轨内残余应力,轨缺陷生长速率和温差等情况,要求铁路使用精确测量轨头磨损的方法以确保轨头的变形不影响测量的准确性

NTSB调查了2012年7月11日发生在NS铁路公司俄亥俄州哥伦布的脱轨事故,事故涉及危险物质的泄漏.NTSB确定事故的可能原因是钢轨断裂,显示出滚动接触疲劳的迹象

在哥伦布事故调查之后NTSB调查了2012年8月12日埃科特城的脱轨事故.可能的原因是钢轨失效与滚动接触疲劳的证据,在这两起事故和新布赖顿事故中由于滚动接触疲劳引起的罐体细节断裂,磨损情况类似的钢轨失效

调查结果

可能的原因

NTSB认为本次事故的可能的原因是由反向细节断裂引起的钢轨断裂有滚动接触疲劳的证据.有关此次事故的更多信息,请访问www.ntsb.gov/investigations/dms.html并搜索NTSB事故ID DCA14FR001

通过日期:2016年3月2日