哔哩哔哩2023-03-05 08:09:36
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
1984年3月5日18:45,由3台机车和18辆客车组成的81次美国国家铁路客运公司"银星号"旅客列车运行至北卡罗莱纳州基特里尔境内时以79mph的速度发生脱轨.事故造成52人受伤,损失估计为2,536,000美元,构成铁路交通较大事故
实时信息
(资料图片仅供参考)
事故发生经过
1984年3月5日下午14:15分,美国国家铁路客运公司(Amtrak)81次“银星”号(Silver Star)旅客列车从华盛顿联合站(Union Station)出发,比预定发车时间晚了30min,开往佛罗里达州迈阿密站.华盛顿站的检车员对制动进行了测试并对列车进行了检查,没有出现异常情况
在里士满,弗雷德里克斯堡和波托马克(RF&P)的机组人员与列车连接之前,这三个机车单元已经由美国铁路公司的机械人员进行了检查和维修.81次客车从华盛顿到弗吉尼亚州里士满的旅程平安无事,在那里RF&P列车的乘员被海岸系统铁路(SBD)的乘员交换.列车于下午16:31驶离里士满站.机车乘务员坐在本务机车组右侧座位上,副司机坐在机车组左侧的座位上,列车长坐在9号车厢,车辆乘务员坐在后车厢(18号车厢)行李员坐在6号车厢(组合行李车厢/宿营车)
81次客车在北卡罗莱纳州亨德森站停靠(里程MP 113.8)并办理客运业务.SBD的员工在列车离开亨德森时观察了列车并向81次客车上的旗手示意并承认其运行没有异常
离开亨德森大约9mile后,当81次客车驶往北卡罗莱纳基特里尔(MP 122.6)时,基特里尔志愿消防部门的助理消防长注意到后面机车的车轮上冒出了火花.但他没有向SBD报告这一观察结果,经过基特雷尔大约1mile后发生脱轨
本务机车在继续走行3998ft后脱轨,重联机车没有脱轨;第3台机车脱轨但保持直立并与重联机车单元连接列.1号车厢(AMTK 21216号)脱轨但保持直立并与第3台机车单元连接.列车的2号车厢(AMTK 21014)脱轨并停在机车和1号车厢以北903ft处.其余车厢全部脱轨.机车乘务员用无线电通知总调度员出轨并请求协助.列车工作人员报告说他们在途中检查了列车并说在脱轨前他们既没有看到列车上的火花也没有观察到任何不寻常的现象
人员伤亡
具体人员伤亡情况见下表
经济损失
具体经济损失情况见下表
列车信息
81次客车由3台机车重联牵引,本务机车F40PH 386,重联机车F40PH 382;列车编组18辆
损毁情况
前2台机车(美铁386号和382号)没有受损;第3台机车脱轨中破,1号车厢脱轨后中破;随后9辆客车脱轨大破,接下来的8辆客车脱轨中破
人员信息
机车乘务员
这位65岁的机车乘务员在1941年1月3日以副司机的身份入路海岸铁路公司,1944年3月16日他获得了铁路机车车辆驾驶证
副司机
这名37岁的副司机于在1969年1月16日入路海岸铁路公司担任扳道工.1877年4月27日他被调任为副司机,1978年8月19日考取铁路机车车辆驾驶证
列车长
这位44岁的列车长于1962年7月19日入路海岸铁路公司担任列车员,1966年9月1日他获得货物列车的列车长资格,1969年2月3日他获得旅客列车的列车长资格
旗手
这位40岁的旗手于1965年10月17日入路海岸铁路公司,1968年5月14日他获得货运列车员资格,在此之前他一直担任旗手
行李员
这位56岁的行李员于1946年7月13日入路海岸铁路公司担任列车员,1958年1月31日他取得了货物列车的列车长的资格,后担任行李员
轨道信息和损坏
从北面接近脱轨地点轨道笔直约2mile,为6.5‰的下坡.脱轨区域的轨道由132磅的连续焊接钢轨建造.并于1974年制造并铺设新的,1983年线路重新铺设并重新排列.钢轨安装在14 1/8in× 7 7/8in的木枕上并固定,每根枕木上有一个场地侧和1个道钉.为防止轨道发生爬行运动,纵向轨道运动由基础应用的防爬器为约束,在每一个钢轨上以盒状排列,枕木间隔在21in
轨道表面有碎石道床,道床延伸到至少12in以上.枕木槽是满的,道床深度是联邦铁路管理局(FRA)的轨道安全标准的8-14in
枕木底部以下线路保持达到或超过IV级
从基特雷尔到脱轨地点,81次客车经过3个铁路道口,这3个道口都是木板道口,中间的木板间铺有沥青.事故后对这些道口的检查显示:每个道口西轨的法兰道板的北端在钢轨的标尺角内大约有3in被撞击.这些道口板被磨损了47-55in的距离,基特雷尔以北的道口上没有任何标记.在MP 123北边58ft处的尖峰和防爬器上有车轮法兰的痕迹.位于MP 123.3的一个侧翼交换机在脱轨中被摧毁.在一般脱轨的附近大约4000ft的轨道被损坏,大约1000ft的轨道被摧毁
操作方法
事故区域内的列车运行受西侧信号指示,时刻表,列车指令,公告和特殊指示控制.该地区旅客列车的最高授权速度为79mph货物列车的最高速度从70mph到50mph不等
SBD列车上过热的轴颈轴承通常由路边热箱探测器定位,这些探测器使用位于轨道外的红外扫描仪.通过传感器的轴承温度读数被遥测到中心位置,信息显示在纸带上.当有人读取纸带观察到轴承过热时,这一信息就通过无线电传送给机车乘务员
气象信息
事故发生时天气多云,有小雨和雾,气温61°F能见度4mile,南风19mph
应急响应
事故发生后不久.SBD和Amtrak列车的工作人员在乘客中四处走动提供帮助并敦促乘客在救援到来之前不要上车.消防设备于下午18:55到达现场,救护车于7:05到达现场.一个路过的司机把事故的消息通知了基特尔的消防部门.其他紧急救援人员被SBD调度员证实发生了这起事故,万斯县救灾和援助计划被用于管理紧急情况.相邻的威克县,沃伦县,格兰维尔县和富兰克林县向事故现场派出了消防和救援设备
救援队在车辆中确认伤者身份对他们进行紧急急救并将他们转移到当地医院.在这一过程中未受伤的乘客仍留在车上.在受伤的乘客得到治疗后他们被从树上移开,用引导绳将他们抬上救护车以便在铁路路基上移动.这些引导绳在疏散剩余乘客时也起到了扶手的作用,他们被引导绳护送到校车上,在国民警卫队军械库临时避难,然后到当地的汽车旅馆过夜.当地学校和教堂的巴士被用作疏散的交通工具
医学及病理资料
列车上共有293人,其中52人受伤;包括11名Amtrak铁路职工在内的50人被送往亨德森的一家医院.另外2名伤者被送往北卡罗来纳州路易斯堡的一家医院.受伤部位包括头部,胸部,肩膀的割伤和擦伤以及背部和腿部疼痛.13人住院;39人在医院接受治疗后出院
生存方面
一些乘客说在事故时他们被减速前从座位上甩出来.大多数受伤的乘客表示他们的受伤是由于行李从头顶的行李架上掉下来造成的;虽然车内的一些座椅由于插销损坏而在框架上旋转但座椅框架完好无损,牢牢地固定在地板上
测试和研究
事故后检查显示:378号机车的1号前轮在树形电机支承轴承的小齿轮(左)端断裂.轴承被破坏,润滑器灯芯被烧毁和烧焦,轴承区域的轴显示出高温的证据.车轴断裂的角度不均匀;短端是6 7/8至8in长时从轴齿轮轮毂的脸测量.所有其他支撑轴承,润滑器柳条组件和机车单元的车轴都经过了检查并被发现润滑良好
牵引电机/轮轴总成为EMD公司生产的D77B型牵引电机,序列号为83-F-3-1028.Amtrak铁路公司的维修记录显示:牵引电机/轮轴总成是在Amtrak铁路公司康涅狄格州纽黑文车间.用新的和翻新过的部件组装而成并于1984年2月7日安装在该车间的大修机车的转向架总成上,大修机车转向架于1984年2月27日用牵引车运到Amtrak铁路公司纽约伦斯勒运用车间并于1984年3月1日安装在378号机车上
378号机车于1984年3月2日在纽约奥尔巴尼投入使用并牵引49次客车从奥尔巴尼开往芝加哥.该车在芝加哥接受检查,1984年3月4日在从芝加哥到华盛顿的50次客车上运行.在华盛顿接受检查后该小组从华盛顿运行到1984年5月5日到达81次客车脱轨地点,在接收大修后的转向架后机车已经行驶了大约2000mile.
对伦斯勒,芝加哥和华盛顿的设施和检查程序进行了检查并采访了Amtrak在事故前5天内参与378号机车检查和维护的人员,发现这些地点的机车单元检查和维护没有违规行为.Amtrak纽黑文机务段的员工参与了牵引轮/轮轴组件的组装,他们一般都知道相关的正确程序和工作惯例.然而在观察该设施的组装程序时NTSB调查人员注意到:组装人员没有使用任何仪器来堵塞牵引电机支承轴承轴颈的加工.相邻轮轴车间的轮廓仪被用来检查几个正在组装的支承轴承轴颈的光洁度.这些轴上的支撑轴承光面从10到22μin不等,比制造商推荐的标准和Amtrak采用的7μin的标准高出3到15μin
纽黑文机务段维护指令库包含EMD维护指令MI 1518, C修订版,日期为1977年.该维修说明规定了15微烯的电机支承轴承光洁度,虽然EMD在1981年发布了MI 1518的修订本D但修订本不在商店图书馆.MI 1518的修订版D内容如下:
电机支撑轴承表面光洁度必须为9.18μm(7μin)或更细.如果支承轴承表面不至少0.13μm(7μin)将表面研磨至0.64 -1.27μm(25-50μin)然后进行抛光,以获得0.18μm(7μin)或更细的表面.Amtrak采用了牵引电机总成的EMD维护说明作为自己的维护标准
NTSB调查人员联系了其他铁路的机车维修人员,他们透露15μin是该行业最普遍的支撑轴承表面.调查人员了解到业界还担心目前牵引电机支承轴承设计的充分性.因为更高马力,更高速度的机车,由于施加的扭矩增加,小齿轮端轴承负载大约是换向器端负载的3倍
故障机车车轴由NTSB调查人员和调查各方代表进行了检查并被送往美国铁路协会在芝加哥的冶金实验室进行进一步测试.AAR的检查和测试报告表明:车轴表现出严重的过热状态和广泛的轴承金属穿透.由于损坏无法确定失效端(小齿轮端)支承轴承表面的原始状态;而另一端(换向器端)的支撑轴承区域在支撑轴承轴颈表面出现了圆度外.换向器端支撑轴承轴颈表面的平均表面光洁度约为30μin
从里士满到基特雷尔的途中,81次客车通过了弗吉尼亚州麦肯尼和北卡罗来纳州哈古德的热箱探测器,这两个地方分别位于脱轨地点以北76.2和39.6mile.2个探测器胶带都没有显示轴承温度高于正常水平.为NTSB翻译磁带的SBD官员说,探测器的设计不是为了扫描牵引电机支撑轴承所在的区域.热箱探测器的位置也作为拖拽设备探测器的位置,这些地点的拖放设备探测器并没有因为81次客车的通过而被激活
本次事故
列车是按照SBD的操作规程运行的.在基特里尔的铁路道口垫板上的磨损痕迹表明;机车轴在基特里尔以北断裂,导致车轮超限,车轮凸缘撞击并擦伤了道口垫板.事实上在基特里尔北道口没有标记,这表明轴故障可能发生在事故现场3mile内.道钉和钢轨锚上的轮缘标记表明:378号机车1号轴的最初脱轨发生在MP 123以北58ft处.一般的脱轨发生在断轴上的脱轨车轮撞击MP 123侧线道岔时
轴承故障检测
轨旁热箱探测器是SBD铁路上主要的轴承故障检测系统,适用于位于轨道轨距外的轴承但不适用于轨道轨距之间的轴承,如牵引电机支撑轴承.检测轴承故障的次要手段是列车乘务人员他们定期观察列车,寻找设备问题的迹象如火灾,烟雾和火花.在这种情况下次级系统是无效的.因为列车组没有发现过热的传统电机支撑轴承的存在.检测轴承故障的第三种方法是SBD员工在列车通过时观察列车.当81次客车在距离事故现场9mile的亨德森接受检查时列车通过时没有任何例外.这些程序都没有检测到牵引电机支撑轴承的过热和随后的故障,因为在采用这些程序时轴承故障没有被检测到.列车工作人员无法了解Kittrell及其以南的道口上的擦伤,直到基特里尔的消防员观察到火花从车上冒出
由于1978年的一起事故是由一个未被发现的过热牵引电机支撑轴承引起的.NTSB于1978年9月27日发布了安全建议R-78-56.建议联邦铁路局:开发一种方法,可以自动检测机车转向架或其任何部件的故障,不依赖于机组人员的观察
1979年2月2日联邦铁路局答复说,在役测试的成本太高,不适合铁路日常使用.而且有效运行在役测试设备所需的复杂技术水平不适合大规模应用.此外1979年5月22日联邦铁路局写道,鉴于直接由机械和电力机车设备缺陷造成的事故率极低.联邦铁路局认为没有必要研究和开发用于检测机车单元,转向架或部件缺陷的自动装置.安全建议R-78-56后来被归类为“封闭-不可接受的行为”.Amtrak目前在其车队中较新的客车上安装了车载热轴承检测系统.该系统监测轴承温度并在客车轴承过热时向培训人员发出警告.类似的系统也应该安装在Amtrak机车上
应急响应
应急响应及时伤员救治高效有效.疏散和避难行动规划周密,执行到位
损害因果关系
大多数乘客和机组人员受伤的原因是在车内被甩来甩去以及行李从头顶行李架上掉落造成的撞击
由于对1970年一起涉及类似乘客伤害的客运列车事故的调查,NTSB于1971年2月3日发布了R-71-6安全建议:
立即制定法规,要求所有未来的,新的和重建的客车都配备有固定座椅和行李保留装置
1976年1月5日FRA答复说,在联合国大学就规章作出决定前必须完成一项研究和随后的评价.到目前为止联邦铁路局还没有发布任何关于乘客座椅强度或行李限制的规定
1984年11月29日,由于1983年伊利诺伊州威尔明顿发生的一起客运列车事故NTSB发布了安全R-84-46号建议:
加快对1984年1月提交国会的报告中所述的客车内饰设计的研究并公布关于固定座椅和行李留置装置的建议指南
FRA尚未对安全建议R-84-46做出回应,因此它做出了回应.由于这次事故再次重申
此外作为威尔明顿事故的结果,NTSB在1984年11月29日发布了R-84-40安全建议,建议Amtrak铁路公司:
纠正现有和新型乘用车内饰设计缺陷,这些缺陷在事故中可能造成伤害,包括头顶行李架的行李保留能力,座椅安全不到位,餐饮服务车的设备安全不到位
虽然Amtrak没有对这一建议做出回应,但Amtrak过去曾尝试将座位和行李的安全措施结合起来。新的乘客座椅可以承受超过将人从座位上推出的纵向力.调查人员观察到,在大多数碰撞情况下座椅有时会因为座椅定位锁断裂而部分旋转但座椅框架和座椅通常在保留轨道中保持不变.可能还需要进一步的改进.但这次事故表明座椅后端座椅框架损坏的情况已经显著减少.Amtrak对行李架进行了设计上的改变,在行李架的长度上安装橡胶保险杠以减少端到端行李的移动.此外在行李架的通道上增加了一个凸起的边缘以提供更好的行李滞留.然而这些设计上的改变并没有消除这次事故或1983年11月12日在德克萨斯州林林地市的事故:行李被推出行李架的情况,需要进一步的设计改变以减少在空中飞行情况下不加限制的行李所造成的伤害
Amtrak机车维修实践
总体而言,Amtrak的维护和检查标准被发现等于或超过通常可接受的铁路机车行业标准.在纽黑文车间发现了一个例外,在牵引电机支撑轴承区域中机车轴上的支撑轴承表面的情况与现有的行业标准或制造商的测量说明不一致.事实上最近修订的牵引电机支撑轴承表面处理的维护说明不在纽黑文车间维护程序库中,这表明车间与美铁机械部总部以及车间与EMD之间的通信可能出现故障.说明书的修订已经过去了大约3年,纽黑文的商店还不知道这个变化.此外，抛光规格从15μin到7μin的变化是一个重大的变化需要一个特殊的工具(piofilometer)来检测.虽然在邻近的纽黑文轮轴车间,这种特殊的工具是可用的但在纽黑文的组装人员是不可用的
对Amtrak 378号机车单元断裂的车轴的检查显示,车轴在特征区域的表面光洁损伤太严重,无法测量确定原始表面的实际情况
在轴的另一端(con mutator)上的动作电机支撑轴承轴颈测量为30μin.这种表面光洁度测量是制造商建议的4倍以上并被美国铁路公司采纳为标准.即使考虑到由于脱轨而导致的一些表面恶化,当轴应用于纽黑文商店的组装时表面不太可能处于7微英寸的指定水平.轴承表面的痕迹表明:在轴上使用了手持抛光工具,不仅使表面变得粗糙,而且还留下了“峰和谷”这可能导致过度磨损和润滑中断.因此NTSB认为当该轴的故障端(小齿轮端)应用于总成时,其表面光洁程度与sarne轴的换向器端相当相似.由于小齿轮端上的轴承负荷大约是换向器端上负荷的3倍,小齿轮端上的轴承预计将首先失效.特点是:
(1)轴承过度磨损
(2)轴和轴承过热
(3)润滑系统退化
(4)轴在支承轴承区域因过热变成塑性进而最终引发失效
1.81次客车是按照Amtrak铁路公司和海岸铁路系统现有的规则和操作惯例运行的
2.路边热箱检测系统没有检测到过热的牵引电机支承轴承,因为它不能检测到位于轨道之间的过热轴承
3.列车工作人员在例行的途中检查中没有发现牵引电机支承轴承过热
4.车上没有探测系统来识别是否存在过热的牵引电机支撑轴承
5.81次客车轮轴故障的第一个迹象是基特雷尔有标记的平交道板以及当机车经过基特雷尔时发出的火花
6.378号机车的1号车轮在MP 123附近脱轨并撞击MP 123以南约2000ft处道岔,导致随后的18节车厢脱轨
7.在纽黑文为Amtrak 378号机车装配牵引电机的Amtrak机务段运用车间没有最新的机车车轮,车轴,齿轮和小齿轮的维护说明
8.278号机车单元1号轴上的牵引电机支承轴承轴瓦不符合适用的维护标准
9.对378号机车1号车轴的冶金检查表明:该车轴的故障是由轴承过热引起的热切轴
10.当地应急部门的救援工作及时,高效,有效
11.在这次事故中Amtrak使用的被动行李约束系统无效
12.大部分受伤是由于乘客撞击车内部附件或行李撞击乘客造成的
可能的原因
NTSB确定,事故可能的原因是378号机车车轴过热引发事故,过热是由于轴承金属拾取和过度轴承磨损小齿轮端牵引电机支持轴承,因为一个不合格的完成轴颈表面.造成事故的原因是缺乏有效的系统来检测故障前过热的牵引电机支撑轴承,造成受伤人数的原因之一是从头顶行李架上掉下来的未固定的行李
根据对这起事故的调查结果,NTSB提出了以下安全建议:
致美国国家铁路客运公司:
在所有旅客列车机车单元上开发并安装一个系统,该系统将检测并通知机组人员存在过热的牵引电机支撑轴承
审查现行质量控制:机车车轮车间操作程序和更新机车维护信息的方法,以确保质量控制程序是充分的并确保所有美铁机车维护设施的维护人员都能获得现行信息
致美国铁路协会:
通知其成员1984年3月5日在北卡罗来纳州基特雷尔发生的事故的事实,条件和情况并鼓励他们检查他们的机车维护信息,以确保它是最新的并被遵循
与通用电气公司和通用汽车公司的电动部门合作,检查牵引电机支撑轴承的设计和维护程序,确定现有的轴承安排和维护程序是否足以适应当前的操作环境并在设计和维护中做出任何必要的调整
致通用汽车公司电动部门:
与美国铁路协会和通用电气公司合作,检查牵引电机支撑轴承的设计和维护程序,确定现有的轴承安排和维护程序是否足以适应当前的环境并在设计和维护中做出任何必要的调整
致通用电气公司:
与美国铁路协会和通用汽车公司电子动力部合作,检查牵引电机支承轴承的设计和维护程序,确定现有轴承布置和维护程序是否适合当前环境并在设计和维护方面进行任何必要的调整
也是根据此次事故的调查结果,NTSB重申了以下安全建议:
致美国国家铁路客运公司:
纠正现有和新型铁路客车车厢内部特征中已发现的设计缺陷,这些缺陷可能在事故中造成伤害包括头顶行李架的行李保留能力,座椅安全不到位,餐饮服务车厢的设备安全不到位
致美国联邦铁路管理局:
加速1984年1月向国会提交的报告中描述的乘用车内部设计研究并发布关于确保座椅和行李保留装置的建议指南
事故调查人员
发布时间:1985年3月5日
