以下內容摘自NTSB官方調查報告,具體內容請查看原件或登錄官網查詢

事故概況

1984年3月5日18:45,由3臺機車和18輛客車組成的81次美國國家鐵路客運公司"銀星號"旅客列車運行至北卡羅萊納州基特里爾境內時以79mph的速度發(fā)生脫軌.事故造成52人受傷,損失估計為2,536,000美元,構成鐵路交通較大事故

實時信息

事故發(fā)生經過

1984年3月5日下午14:15分,美國國家鐵路客運公司(Amtrak)81次“銀星”號(Silver Star)旅客列車從華盛頓聯合站(Union Station)出發(fā),比預定發(fā)車時間晚了30min,開往佛羅里達州邁阿密站.華盛頓站的檢車員對制動進行了測試并對列車進行了檢查,沒有出現異常情況

在里士滿,弗雷德里克斯堡和波托馬克(RF&P)的機組人員與列車連接之前,這三個機車單元已經由美國鐵路公司的機械人員進行了檢查和維修.81次客車從華盛頓到弗吉尼亞州里士滿的旅程平安無事,在那里RF&P列車的乘員被海岸系統鐵路(SBD)的乘員交換.列車于下午16:31駛離里士滿站.機車乘務員坐在本務機車組右側座位上,副司機坐在機車組左側的座位上,列車長坐在9號車廂,車輛乘務員坐在后車廂(18號車廂)行李員坐在6號車廂(組合行李車廂/宿營車)

81次客車在北卡羅萊納州亨德森站?？?里程MP 113.8)并辦理客運業(yè)務.SBD的員工在列車離開亨德森時觀察了列車并向81次客車上的旗手示意并承認其運行沒有異常

離開亨德森大約9mile后,當81次客車駛往北卡羅萊納基特里爾(MP 122.6)時,基特里爾志愿消防部門的助理消防長注意到后面機車的車輪上冒出了火花.但他沒有向SBD報告這一觀察結果,經過基特雷爾大約1mile后發(fā)生脫軌

本務機車在繼續(xù)走行3998ft后脫軌,重聯機車沒有脫軌;第3臺機車脫軌但保持直立并與重聯機車單元連接列.1號車廂(AMTK 21216號)脫軌但保持直立并與第3臺機車單元連接.列車的2號車廂(AMTK 21014)脫軌并停在機車和1號車廂以北903ft處.其余車廂全部脫軌.機車乘務員用無線電通知總調度員出軌并請求協助.列車工作人員報告說他們在途中檢查了列車并說在脫軌前他們既沒有看到列車上的火花也沒有觀察到任何不尋常的現象

人員傷亡

具體人員傷亡情況見下表

經濟損失

具體經濟損失情況見下表

列車信息

81次客車由3臺機車重聯牽引,本務機車F40PH 386,重聯機車F40PH 382;列車編組18輛

損毀情況

前2臺機車(美鐵386號和382號)沒有受損;第3臺機車脫軌中破,1號車廂脫軌后中破;隨后9輛客車脫軌大破,接下來的8輛客車脫軌中破

人員信息

機車乘務員

這位65歲的機車乘務員在1941年1月3日以副司機的身份入路海岸鐵路公司,1944年3月16日他獲得了鐵路機車車輛駕駛證

副司機

這名37歲的副司機于在1969年1月16日入路海岸鐵路公司擔任扳道工.1877年4月27日他被調任為副司機,1978年8月19日考取鐵路機車車輛駕駛證

列車長

這位44歲的列車長于1962年7月19日入路海岸鐵路公司擔任列車員,1966年9月1日他獲得貨物列車的列車長資格,1969年2月3日他獲得旅客列車的列車長資格

旗手

這位40歲的旗手于1965年10月17日入路海岸鐵路公司,1968年5月14日他獲得貨運列車員資格,在此之前他一直擔任旗手

行李員

這位56歲的行李員于1946年7月13日入路海岸鐵路公司擔任列車員,1958年1月31日他取得了貨物列車的列車長的資格,后擔任行李員

軌道信息和損壞

從北面接近脫軌地點軌道筆直約2mile,為6.5‰的下坡.脫軌區(qū)域的軌道由132磅的連續(xù)焊接鋼軌建造.并于1974年制造并鋪設新的,1983年線路重新鋪設并重新排列.鋼軌安裝在14 1/8in× 7 7/8in的木枕上并固定,每根枕木上有一個場地側和1個道釘.為防止軌道發(fā)生爬行運動,縱向軌道運動由基礎應用的防爬器為約束,在每一個鋼軌上以盒狀排列,枕木間隔在21in

軌道表面有碎石道床,道床延伸到至少12in以上.枕木槽是滿的,道床深度是聯邦鐵路管理局(FRA)的軌道安全標準的8-14in

枕木底部以下線路保持達到或超過IV級

從基特雷爾到脫軌地點,81次客車經過3個鐵路道口,這3個道口都是木板道口,中間的木板間鋪有瀝青.事故后對這些道口的檢查顯示:每個道口西軌的法蘭道板的北端在鋼軌的標尺角內大約有3in被撞擊.這些道口板被磨損了47-55in的距離,基特雷爾以北的道口上沒有任何標記.在MP 123北邊58ft處的尖峰和防爬器上有車輪法蘭的痕跡.位于MP 123.3的一個側翼交換機在脫軌中被摧毀.在一般脫軌的附近大約4000ft的軌道被損壞,大約1000ft的軌道被摧毀

操作方法

事故區(qū)域內的列車運行受西側信號指示,時刻表,列車指令,公告和特殊指示控制.該地區(qū)旅客列車的最高授權速度為79mph貨物列車的最高速度從70mph到50mph不等

SBD列車上過熱的軸頸軸承通常由路邊熱箱探測器定位,這些探測器使用位于軌道外的紅外掃描儀.通過傳感器的軸承溫度讀數被遙測到中心位置,信息顯示在紙帶上.當有人讀取紙帶觀察到軸承過熱時,這一信息就通過無線電傳送給機車乘務員

氣象信息

事故發(fā)生時天氣多云,有小雨和霧,氣溫61°F能見度4mile,南風19mph

應急響應

事故發(fā)生后不久.SBD和Amtrak列車的工作人員在乘客中四處走動提供幫助并敦促乘客在救援到來之前不要上車.消防設備于下午18:55到達現場,救護車于7:05到達現場.一個路過的司機把事故的消息通知了基特爾的消防部門.其他緊急救援人員被SBD調度員證實發(fā)生了這起事故,萬斯縣救災和援助計劃被用于管理緊急情況.相鄰的威克縣,沃倫縣,格蘭維爾縣和富蘭克林縣向事故現場派出了消防和救援設備

救援隊在車輛中確認傷者身份對他們進行緊急急救并將他們轉移到當地醫(yī)院.在這一過程中未受傷的乘客仍留在車上.在受傷的乘客得到治療后他們被從樹上移開,用引導繩將他們抬上救護車以便在鐵路路基上移動.這些引導繩在疏散剩余乘客時也起到了扶手的作用,他們被引導繩護送到校車上,在國民警衛(wèi)隊軍械庫臨時避難,然后到當地的汽車旅館過夜.當地學校和教堂的巴士被用作疏散的交通工具

醫(yī)學及病理資料

列車上共有293人,其中52人受傷;包括11名Amtrak鐵路職工在內的50人被送往亨德森的一家醫(yī)院.另外2名傷者被送往北卡羅來納州路易斯堡的一家醫(yī)院.受傷部位包括頭部,胸部,肩膀的割傷和擦傷以及背部和腿部疼痛.13人住院;39人在醫(yī)院接受治療后出院

生存方面

一些乘客說在事故時他們被減速前從座位上甩出來.大多數受傷的乘客表示他們的受傷是由于行李從頭頂的行李架上掉下來造成的;雖然車內的一些座椅由于插銷損壞而在框架上旋轉但座椅框架完好無損,牢牢地固定在地板上

測試和研究

事故后檢查顯示:378號機車的1號前輪在樹形電機支承軸承的小齒輪(左)端斷裂.軸承被破壞,潤滑器燈芯被燒毀和燒焦,軸承區(qū)域的軸顯示出高溫的證據.車軸斷裂的角度不均勻;短端是6 7/8至8in長時從軸齒輪輪轂的臉測量.所有其他支撐軸承,潤滑器柳條組件和機車單元的車軸都經過了檢查并被發(fā)現潤滑良好

牽引電機/輪軸總成為EMD公司生產的D77B型牽引電機,序列號為83-F-3-1028.Amtrak鐵路公司的維修記錄顯示:牽引電機/輪軸總成是在Amtrak鐵路公司康涅狄格州紐黑文車間.用新的和翻新過的部件組裝而成并于1984年2月7日安裝在該車間的大修機車的轉向架總成上,大修機車轉向架于1984年2月27日用牽引車運到Amtrak鐵路公司紐約倫斯勒運用車間并于1984年3月1日安裝在378號機車上

378號機車于1984年3月2日在紐約奧爾巴尼投入使用并牽引49次客車從奧爾巴尼開往芝加哥.該車在芝加哥接受檢查,1984年3月4日在從芝加哥到華盛頓的50次客車上運行.在華盛頓接受檢查后該小組從華盛頓運行到1984年5月5日到達81次客車脫軌地點,在接收大修后的轉向架后機車已經行駛了大約2000mile.

對倫斯勒,芝加哥和華盛頓的設施和檢查程序進行了檢查并采訪了Amtrak在事故前5天內參與378號機車檢查和維護的人員,發(fā)現這些地點的機車單元檢查和維護沒有違規(guī)行為.Amtrak紐黑文機務段的員工參與了牽引輪/輪軸組件的組裝,他們一般都知道相關的正確程序和工作慣例.然而在觀察該設施的組裝程序時NTSB調查人員注意到:組裝人員沒有使用任何儀器來堵塞牽引電機支承軸承軸頸的加工.相鄰輪軸車間的輪廓儀被用來檢查幾個正在組裝的支承軸承軸頸的光潔度.這些軸上的支撐軸承光面從10到22μin不等,比制造商推薦的標準和Amtrak采用的7μin的標準高出3到15μin

紐黑文機務段維護指令庫包含EMD維護指令MI 1518, C修訂版,日期為1977年.該維修說明規(guī)定了15微烯的電機支承軸承光潔度,雖然EMD在1981年發(fā)布了MI 1518的修訂本D但修訂本不在商店圖書館.MI 1518的修訂版D內容如下:

電機支撐軸承表面光潔度必須為9.18μm(7μin)或更細.如果支承軸承表面不至少0.13μm(7μin)將表面研磨至0.64 -1.27μm(25-50μin)然后進行拋光,以獲得0.18μm(7μin)或更細的表面.Amtrak采用了牽引電機總成的EMD維護說明作為自己的維護標準

NTSB調查人員聯系了其他鐵路的機車維修人員,他們透露15μin是該行業(yè)最普遍的支撐軸承表面.調查人員了解到業(yè)界還擔心目前牽引電機支承軸承設計的充分性.因為更高馬力,更高速度的機車,由于施加的扭矩增加,小齒輪端軸承負載大約是換向器端負載的3倍

故障機車車軸由NTSB調查人員和調查各方代表進行了檢查并被送往美國鐵路協會在芝加哥的冶金實驗室進行進一步測試.AAR的檢查和測試報告表明:車軸表現出嚴重的過熱狀態(tài)和廣泛的軸承金屬穿透.由于損壞無法確定失效端(小齒輪端)支承軸承表面的原始狀態(tài);而另一端(換向器端)的支撐軸承區(qū)域在支撐軸承軸頸表面出現了圓度外.換向器端支撐軸承軸頸表面的平均表面光潔度約為30μin

從里士滿到基特雷爾的途中,81次客車通過了弗吉尼亞州麥肯尼和北卡羅來納州哈古德的熱箱探測器,這兩個地方分別位于脫軌地點以北76.2和39.6mile.2個探測器膠帶都沒有顯示軸承溫度高于正常水平.為NTSB翻譯磁帶的SBD官員說,探測器的設計不是為了掃描牽引電機支撐軸承所在的區(qū)域.熱箱探測器的位置也作為拖拽設備探測器的位置,這些地點的拖放設備探測器并沒有因為81次客車的通過而被激活

原因分析

本次事故

列車是按照SBD的操作規(guī)程運行的.在基特里爾的鐵路道口墊板上的磨損痕跡表明;機車軸在基特里爾以北斷裂,導致車輪超限,車輪凸緣撞擊并擦傷了道口墊板.事實上在基特里爾北道口沒有標記,這表明軸故障可能發(fā)生在事故現場3mile內.道釘和鋼軌錨上的輪緣標記表明:378號機車1號軸的最初脫軌發(fā)生在MP 123以北58ft處.一般的脫軌發(fā)生在斷軸上的脫軌車輪撞擊MP 123側線道岔時

軸承故障檢測

軌旁熱箱探測器是SBD鐵路上主要的軸承故障檢測系統,適用于位于軌道軌距外的軸承但不適用于軌道軌距之間的軸承,如牽引電機支撐軸承.檢測軸承故障的次要手段是列車乘務人員他們定期觀察列車,尋找設備問題的跡象如火災,煙霧和火花.在這種情況下次級系統是無效的.因為列車組沒有發(fā)現過熱的傳統電機支撐軸承的存在.檢測軸承故障的第三種方法是SBD員工在列車通過時觀察列車.當81次客車在距離事故現場9mile的亨德森接受檢查時列車通過時沒有任何例外.這些程序都沒有檢測到牽引電機支撐軸承的過熱和隨后的故障,因為在采用這些程序時軸承故障沒有被檢測到.列車工作人員無法了解Kittrell及其以南的道口上的擦傷,直到基特里爾的消防員觀察到火花從車上冒出

由于1978年的一起事故是由一個未被發(fā)現的過熱牽引電機支撐軸承引起的.NTSB于1978年9月27日發(fā)布了安全建議R-78-56.建議聯邦鐵路局:開發(fā)一種方法,可以自動檢測機車轉向架或其任何部件的故障,不依賴于機組人員的觀察

1979年2月2日聯邦鐵路局答復說,在役測試的成本太高,不適合鐵路日常使用.而且有效運行在役測試設備所需的復雜技術水平不適合大規(guī)模應用.此外1979年5月22日聯邦鐵路局寫道,鑒于直接由機械和電力機車設備缺陷造成的事故率極低.聯邦鐵路局認為沒有必要研究和開發(fā)用于檢測機車單元,轉向架或部件缺陷的自動裝置.安全建議R-78-56后來被歸類為“封閉-不可接受的行為”.Amtrak目前在其車隊中較新的客車上安裝了車載熱軸承檢測系統.該系統監(jiān)測軸承溫度并在客車軸承過熱時向培訓人員發(fā)出警告.類似的系統也應該安裝在Amtrak機車上

應急響應

應急響應及時傷員救治高效有效.疏散和避難行動規(guī)劃周密,執(zhí)行到位

損害因果關系

大多數乘客和機組人員受傷的原因是在車內被甩來甩去以及行李從頭頂行李架上掉落造成的撞擊

由于對1970年一起涉及類似乘客傷害的客運列車事故的調查,NTSB于1971年2月3日發(fā)布了R-71-6安全建議:

立即制定法規(guī),要求所有未來的,新的和重建的客車都配備有固定座椅和行李保留裝置

1976年1月5日FRA答復說,在聯合國大學就規(guī)章作出決定前必須完成一項研究和隨后的評價.到目前為止聯邦鐵路局還沒有發(fā)布任何關于乘客座椅強度或行李限制的規(guī)定

1984年11月29日,由于1983年伊利諾伊州威爾明頓發(fā)生的一起客運列車事故NTSB發(fā)布了安全R-84-46號建議:

加快對1984年1月提交國會的報告中所述的客車內飾設計的研究并公布關于固定座椅和行李留置裝置的建議指南

FRA尚未對安全建議R-84-46做出回應,因此它做出了回應.由于這次事故再次重申

此外作為威爾明頓事故的結果,NTSB在1984年11月29日發(fā)布了R-84-40安全建議,建議Amtrak鐵路公司:

糾正現有和新型乘用車內飾設計缺陷,這些缺陷在事故中可能造成傷害,包括頭頂行李架的行李保留能力,座椅安全不到位,餐飲服務車的設備安全不到位

雖然Amtrak沒有對這一建議做出回應,但Amtrak過去曾嘗試將座位和行李的安全措施結合起來。新的乘客座椅可以承受超過將人從座位上推出的縱向力.調查人員觀察到,在大多數碰撞情況下座椅有時會因為座椅定位鎖斷裂而部分旋轉但座椅框架和座椅通常在保留軌道中保持不變.可能還需要進一步的改進.但這次事故表明座椅后端座椅框架損壞的情況已經顯著減少.Amtrak對行李架進行了設計上的改變,在行李架的長度上安裝橡膠保險杠以減少端到端行李的移動.此外在行李架的通道上增加了一個凸起的邊緣以提供更好的行李滯留.然而這些設計上的改變并沒有消除這次事故或1983年11月12日在德克薩斯州林林地市的事故:行李被推出行李架的情況,需要進一步的設計改變以減少在空中飛行情況下不加限制的行李所造成的傷害

Amtrak機車維修實踐

總體而言,Amtrak的維護和檢查標準被發(fā)現等于或超過通?？山邮艿蔫F路機車行業(yè)標準.在紐黑文車間發(fā)現了一個例外,在牽引電機支撐軸承區(qū)域中機車軸上的支撐軸承表面的情況與現有的行業(yè)標準或制造商的測量說明不一致.事實上最近修訂的牽引電機支撐軸承表面處理的維護說明不在紐黑文車間維護程序庫中,這表明車間與美鐵機械部總部以及車間與EMD之間的通信可能出現故障.說明書的修訂已經過去了大約3年,紐黑文的商店還不知道這個變化.此外，拋光規(guī)格從15μin到7μin的變化是一個重大的變化需要一個特殊的工具(piofilometer)來檢測.雖然在鄰近的紐黑文輪軸車間,這種特殊的工具是可用的但在紐黑文的組裝人員是不可用的

對Amtrak 378號機車單元斷裂的車軸的檢查顯示,車軸在特征區(qū)域的表面光潔損傷太嚴重,無法測量確定原始表面的實際情況

在軸的另一端(con mutator)上的動作電機支撐軸承軸頸測量為30μin.這種表面光潔度測量是制造商建議的4倍以上并被美國鐵路公司采納為標準.即使考慮到由于脫軌而導致的一些表面惡化,當軸應用于紐黑文商店的組裝時表面不太可能處于7微英寸的指定水平.軸承表面的痕跡表明:在軸上使用了手持拋光工具,不僅使表面變得粗糙,而且還留下了“峰和谷”這可能導致過度磨損和潤滑中斷.因此NTSB認為當該軸的故障端(小齒輪端)應用于總成時,其表面光潔程度與sarne軸的換向器端相當相似.由于小齒輪端上的軸承負荷大約是換向器端上負荷的3倍,小齒輪端上的軸承預計將首先失效.特點是:

(1)軸承過度磨損

(2)軸和軸承過熱

(3)潤滑系統退化

(4)軸在支承軸承區(qū)域因過熱變成塑性進而最終引發(fā)失效

調查結果

1.81次客車是按照Amtrak鐵路公司和海岸鐵路系統現有的規(guī)則和操作慣例運行的

2.路邊熱箱檢測系統沒有檢測到過熱的牽引電機支承軸承,因為它不能檢測到位于軌道之間的過熱軸承

3.列車工作人員在例行的途中檢查中沒有發(fā)現牽引電機支承軸承過熱

4.車上沒有探測系統來識別是否存在過熱的牽引電機支撐軸承

5.81次客車輪軸故障的第一個跡象是基特雷爾有標記的平交道板以及當機車經過基特雷爾時發(fā)出的火花

6.378號機車的1號車輪在MP 123附近脫軌并撞擊MP 123以南約2000ft處道岔,導致隨后的18節(jié)車廂脫軌

7.在紐黑文為Amtrak 378號機車裝配牽引電機的Amtrak機務段運用車間沒有最新的機車車輪,車軸,齒輪和小齒輪的維護說明

8.278號機車單元1號軸上的牽引電機支承軸承軸瓦不符合適用的維護標準

9.對378號機車1號車軸的冶金檢查表明:該車軸的故障是由軸承過熱引起的熱切軸

10.當地應急部門的救援工作及時,高效,有效

11.在這次事故中Amtrak使用的被動行李約束系統無效

12.大部分受傷是由于乘客撞擊車內部附件或行李撞擊乘客造成的

可能的原因

NTSB確定,事故可能的原因是378號機車車軸過熱引發(fā)事故,過熱是由于軸承金屬拾取和過度軸承磨損小齒輪端牽引電機支持軸承,因為一個不合格的完成軸頸表面.造成事故的原因是缺乏有效的系統來檢測故障前過熱的牽引電機支撐軸承,造成受傷人數的原因之一是從頭頂行李架上掉下來的未固定的行李

整改措施

根據對這起事故的調查結果,NTSB提出了以下安全建議:

致美國國家鐵路客運公司:

在所有旅客列車機車單元上開發(fā)并安裝一個系統,該系統將檢測并通知機組人員存在過熱的牽引電機支撐軸承

審查現行質量控制:機車車輪車間操作程序和更新機車維護信息的方法,以確保質量控制程序是充分的并確保所有美鐵機車維護設施的維護人員都能獲得現行信息

致美國鐵路協會:

通知其成員1984年3月5日在北卡羅來納州基特雷爾發(fā)生的事故的事實,條件和情況并鼓勵他們檢查他們的機車維護信息,以確保它是最新的并被遵循

與通用電氣公司和通用汽車公司的電動部門合作,檢查牽引電機支撐軸承的設計和維護程序,確定現有的軸承安排和維護程序是否足以適應當前的操作環(huán)境并在設計和維護中做出任何必要的調整

致通用汽車公司電動部門:

與美國鐵路協會和通用電氣公司合作,檢查牽引電機支撐軸承的設計和維護程序,確定現有的軸承安排和維護程序是否足以適應當前的環(huán)境并在設計和維護中做出任何必要的調整

致通用電氣公司:

與美國鐵路協會和通用汽車公司電子動力部合作,檢查牽引電機支承軸承的設計和維護程序,確定現有軸承布置和維護程序是否適合當前環(huán)境并在設計和維護方面進行任何必要的調整

也是根據此次事故的調查結果,NTSB重申了以下安全建議:

致美國國家鐵路客運公司:

糾正現有和新型鐵路客車車廂內部特征中已發(fā)現的設計缺陷,這些缺陷可能在事故中造成傷害包括頭頂行李架的行李保留能力,座椅安全不到位,餐飲服務車廂的設備安全不到位

致美國聯邦鐵路管理局:

加速1984年1月向國會提交的報告中描述的乘用車內部設計研究并發(fā)布關于確保座椅和行李保留裝置的建議指南

事故調查人員

發(fā)布時間:1985年3月5日