Samochód-cysterna DOT-111
W transporcie kolejowym amerykańska cysterna DOT-111 , znana również jako TC-111 w Kanadzie, jest typem bezciśnieniowej cysterny ogólnego użytku , powszechnie używanej w Ameryce Północnej. Cysterny zbudowane zgodnie z tą specyfikacją muszą mieć okrągły przekrój poprzeczny, z eliptycznymi , uformowanymi głowami ustawionymi wypukłymi na zewnątrz. Mają minimalną grubość płyty 7 / 16 cala (11,1 mm) i maksymalną pojemność 34 500 galonów amerykańskich (131 000 l; 28 700 imp gal). Zbiorniki mogą być wykonane ze stali węglowej , stopu aluminium , stali wysokostopowej lub stali niklowanej metodą spawania .
Stosowanie
Aż 80% kanadyjskiej floty i 69% amerykańskich cystern kolejowych było typu DOT-111 (stan na 2013 r.).
łączniki Janney górnej i dolnej półki AAR typu E, zaprojektowane w celu utrzymania wyrównania w pionie, aby zapobiec przesunięciu się sprzęgów i przebiciu ram końcowych zbiornika w razie wypadku. Te cysterny przewożą różne rodzaje ciekłych towarów niebezpiecznych , w tym 40 000 samochodów w dedykowanych usługach przewożących 219 000 ładunków etanolu rocznie w USA
Szczelinowanie hydrauliczne nowych odwiertów na polach ropy łupkowej w głębi Ameryki Północnej gwałtownie zwiększyło wykorzystanie samochodów DOT-111 do transportu ropy naftowej do istniejących rafinerii wzdłuż wybrzeży. Uciekający pociąg Montreal, Maine i Atlantic Railway podczas wykolejenia Lac -Mégantic w lipcu 2013 r. Składał się z 72 takich wagonów, z których 63 wykoleiło się. Prawie wszystkie z tych wykolejonych cystern zostały uszkodzone, a wiele z nich miało duże wyłomy. Około sześciu milionów litrów (1 600 000 galonów amerykańskich; 1 300 000 galonów IMP) lekkiej ropy naftowej pochodzącej z formacji Bakken zostało szybko uwolnione i zapaliło się. W wyniku pożaru i eksplozji zginęło 47 osób.
Wykolejenie w listopadzie 2013 r. w pobliżu Aliceville w hrabstwie Pickens w stanie Alabama wiązało się z podobną eksplozją ropy naftowej w Dakocie Północnej. Firma Genesee & Wyoming była przewoźnikiem tego 90-wagonowego pociągu, z którego 20 wykoleiło się i eksplodowało. Pociąg wyruszył z Amory w stanie Mississippi i miał jechać do terminalu rurociągów w Walnut Hill na Florydzie, którego właścicielem jest Genesis Energy. Ostatecznym miejscem docelowym dla przesyłki miała być Shell Oil w Mobile w stanie Alabama . Do wypadku doszło na wyludnionym terenie podmokłym. Trzy samochody doświadczyły eksplozji wrzącej cieczy rozszerzającej się oparów .
W dniu 30 grudnia 2013 r. Podobna eksplozja miała miejsce w Casselton w Północnej Dakocie, powodując ewakuację miasta. Pociąg BNSF miał 106 wagonów i 1,6 km długości, z czego co najmniej 10 wagonów zostało zniszczonych. Doniesiono, że inny pociąg przewożący zboże i jadący w przeciwnym kierunku wykoleił się jako pierwszy, powodując wykolejenie sąsiedniego pociągu z cysternami przewożącymi ropę z formacji Bakken minutę później. Trzy dni później US DOT PHMSA napisał, że „Ostatnie wykolejenia i wynikające z nich pożary wskazują, że ropa naftowa transportowana z regionu Bakken może być bardziej łatwopalna niż tradycyjna ciężka ropa naftowa… Na podstawie wstępnych inspekcji przeprowadzonych po ostatnich wykolejeniach w North Dakota, Alabama i Lac-Megantic, Quebec, z ropą naftową Bakken [nakazujemy producentom ropy naftowej i spedytorom] wystarczające odgazowanie materiałów niebezpiecznych przed i podczas transportu”.
Regulator naftowy Północnej Dakoty oświadczył na początku grudnia 2013 r., że spodziewa się, że aż 90 procent ropy tego stanu będzie przewożone koleją w 2014 r., w porównaniu z obecnymi 60 proc. Liczba wagonów ropy naftowej przewożonych kolejami w USA wzrosła z 10 840 w 2009 roku do prognozowanych 400 000 w 2013 roku. baryłek dziennie lub prawie jedną dziesiątą amerykańskiej produkcji. To spadek o 14 procent w porównaniu z drugim kwartałem 2013 r. z powodu węższych spreadów ropy naftowej, które sprawiły, że droższe przesyłki kolejowe stały się mniej ekonomiczne.
W dniu 7 stycznia 2014 r. 17 wagonów pociągu składającego się ze 122 wagonów wykoleiło się i eksplodowało w pobliżu Plaster Rock w Nowym Brunszwiku . Nikt nie został ranny, ale ewakuowano około 150 osób. Produkty ropopochodne pochodziły z zachodniej Kanady i były przeznaczone dla rafinerii Irving Oil Refinery w St. John.
.jpg)
Budowa
Cysterny DOT-111 są skonstruowane z konstrukcją progową. Progi pociągowe zawierają przekładnię ciągnącą za każdym łącznikiem, która jest przeznaczona do przenoszenia sił wzdłużnych ( naprężenia ) i sił wzmacniających ( ściskania ) na całej długości pociągu. Progi ciągu są przymocowane do stalowych podkładek, które są przymocowane do zbiornika. Jeśli samochody nie mają ciągłego środkowego progu rozciągającego się na całej długości samochodu, dwa progi ciągu na każdym końcu nazywane są progami progowymi, a czołg przenosi siły pociągowe między złączami. W takim przypadku pręty zbrojeniowe mogą być przedłużone pod zbiornikiem między progami ciągu. Podpory nadwozia i związane z nimi podkładki pod podpory nadwozia, umieszczone pośrodku nad wózkami wagonów, podtrzymują zbiornik i chronią go przed siłami bocznymi. Płyta środkowa progu przeciwwiatrowego służy jako punkt mocowania między nadwoziem cysterny a zespołem samochodu ciężarowego. (Patrz schematyczny przekrój po prawej stronie).
Nakładki podpórek nadwozia i nakładki progów przednich są mocowane do zbiornika za pomocą spoin pachwinowych . Na tylnej krawędzi nakładki progowej przedniego spoina czołowa łączy nakładkę progową przednią z poduszką podparcia nadwozia oraz spoiną pachwinową łączącą podkładkę podparcia nadwozia ze zbiornikiem. Spoiny pachwinowe po wewnętrznej i zewnętrznej stronie zagłówka mocują zagłówek do przedniej poduszki progowej, a zewnętrzna spoina pachwinowa mocuje zagłówek do progu. Z tyłu usztywnienia głowy, próg przeciwwiatrowy jest przyspawany do przedniej poduszki progowej, poduszki podparcia nadwozia i prętów wzmacniających.
Ponieważ wagony nie mają przodu ani tyłu, dla celów opisowych końce wagonów są oznaczone jako „A” i „B”. Strona B samochodu to strona wyposażona w koło lub dźwignię służącą do ręcznego ustawiania hamulca ręcznego samochodu . Koniec bez hamulca ręcznego to koniec A. Gdy pociągi są montowane, każdy koniec wagonu-cysterny może być umieszczony z przodu lub z tyłu. Powłoki zbiorników są zbudowane z kilku zespawanych ze sobą pierścieni, z sześcioma pierścieniami w typowej konfiguracji. Zgodnie z konwencją pierścień-1 znajduje się na końcu A, a jeśli jest sześć pierścieni, pierścień-6 znajduje się na końcu B. Pierścienie zbiornika mogą być spawane w konfiguracji „prostej lufy” lub z „skośnym dnem” opadającym do dolnego zaworu wylotowego pośrodku zbiornika.>>
Schematyczny przekrój (bez skali) końca cysterny przedstawiający główne komponenty.
Schemat cysterny DOT-111J100W1 z płaszczem izolacyjnym i zewnętrznymi wężownicami grzewczymi. Ma pojemność 20 000 galonów amerykańskich (76 000 l; 17 000 galonów IMP).
Szkic szczegółów konstrukcyjnych i spawów parapetu
Przepisy prawne
Senatu Kanady z 2013 r. zaproponowano obowiązkowe minimalne ubezpieczenie dla przedsiębiorstw kolejowych i zalecono utworzenie internetowej bazy danych zawierającej informacje o wyciekach i innych zdarzeniach z wagonów kolejowych. Obecnie branża kolejowa ustępuje branży rurociągowej wartością obowiązkowego ubezpieczenia w stosunku 1:40.
Operatorzy kolejowi nie są zobowiązani do informowania kanadyjskich gmin o niebezpiecznych towarach w tranzycie.
Cysterny DOT-112 i DOT-114 są wymagane od 1979 r. zgodnie z rozporządzeniem SOR/79-101 kanadyjskiej ustawy o transporcie do transportu gazów, takich jak propan , butan lub chlorek winylu . Transportation Safety Board of Canada Railway Investigation Report R94T0029 sekcja 1.13.1 dokumentuje normy cystern DOT-112 i cystern DOT-114: uważa się, że wagony-cysterny DOT-111 nie zapewniają takiego samego stopnia ochrony przed utratą produktu przed wykolejeniem jak samochody klasy 112 i 114, przeznaczone do przewozu gazów łatwopalnych.”
Badania wypadków
Raport „Stan bezpieczeństwa kolei w Kanadzie” został zlecony przez Transport Canada w 2007 roku. Raport zawiera 10-letnie badanie statystyczne jego przedmiotu. Sekcja 6 nosi tytuł „Wypadki z udziałem towarów niebezpiecznych”. Formalny przegląd ustawy o bezpieczeństwie kolei został zlecony przez ministra w lutym 2007 r. Przegląd, który został złożony w parlamencie pod koniec tego roku, ma inne podejście do tematu.
Zakończony
Podczas wielu dochodzeń w sprawie wypadków na przestrzeni lat, amerykańska Krajowa Rada Bezpieczeństwa Transportu zauważyła, że cysterny DOT-111 mają dużą częstość występowania awarii zbiorników podczas wypadków. Poprzednie dochodzenia NTSB, które wykazały słabe osiągi cystern DOT-111 podczas kolizji, obejmują badanie bezpieczeństwa z maja 1991 r., a także dochodzenia NTSB dotyczące wykolejenia z 30 czerwca 1992 r. w Superior w stanie Wisconsin ; 9 lutego 2003 r. wykolejenie w Tamaroa, Illinois ; oraz 20 października 2006 r. wykolejenie pociągu z jednostką etanolową w New Brighton w Pensylwanii . Ponadto 6 lutego 2011 r. Federalna Administracja Kolei (FRA) zbadała wykolejenie składu cystern DOT-111 załadowanych etanolem w Arcadia w stanie Ohio , które uwolniło około 786 000 galonów amerykańskich (2 980 000 l; 654 000 imp gal ) produktu. Kanadyjska Rada Bezpieczeństwa Transportu zauważyła również, że konstrukcja tego samochodu była wadliwa, co skutkowało „wysoką częstością uszkodzeń integralności zbiornika” podczas wypadków.
Kanadyjska Rada Bezpieczeństwa Transportu (TSBC) zbadała incydent wykolejenia w pobliżu Westree w Ontario, który miał miejsce 30 stycznia 1994 r. Zacytowali raport NTSB / SS-91/01, w którym zakwestionowano „bezpieczeństwo cystern DOT-111A i ustalono, że ta klasyfikacja cystern samochodowych charakteryzuje się dużą częstością uszkodzeń integralności cystern podczas wypadków oraz że niektóre materiały niebezpieczne są transportowane w tych cysternach, mimo że dostępne są samochody lepiej zabezpieczone (mniej podatne na uwolnienie przewożonego produktu w razie wypadku). TSBC ustanowiła „Załącznik nr 21 do przepisów dotyczących transportu towarów niebezpiecznych”, który nakazał „stosowanie zmienionej normy dotyczącej cystern CAN / CGSB 43.147-94. Norma ta ogranicza użycie cystern 111A i usuwa ponad 80 niebezpiecznych towarów uprzednio dopuszczonych do przewozu w samochodach klasy 111.” Zaktualizowany standard jest dostępny za pośrednictwem Canadian General Standards Board.
Około 230 000 litrów (61 000 galonów amerykańskich; 51 000 galonów imperialnych) kwasu siarkowego zostało uwolnionych, powodując szkody w środowisku, 21 stycznia 1995 r. W pobliżu Gouin w prowincji Quebec. 11 wagonów, które wypuściły produkt, to standardowe cysterny serii CTC-111A. Wykolejenie było spowodowane utratą skrajni, a liczba wadliwych wiązań na północ od obszaru wykolejenia prawdopodobnie przekroczyła standard konserwacji Canadian National (CN). Transport Canada ustalił, że modernizacja górnego wyposażenia wszystkich samochodów klasy 111A przekroczyłaby miliard dolarów.
Rada Bezpieczeństwa Transportu Kanady (TSBC) zbadała zdarzenie w pobliżu River Glade w Nowym Brunszwiku, które miało miejsce 11 marca 1996 r. W raporcie z 1996 r. Stwierdzono, że „cysterny klasy 111A są bardziej podatne na uwolnienie produktu po wykolejeniu i uderzeniu niż cysterny ciśnieniowe, a jednak istnieje wiele toksycznych i lotnych cieczy, które nadal mogą być przewożone w cysternach klasy 111A o minimalnym standardzie”. Raport nie zawiera zaleceń dotyczących modernizacji lub ograniczenia użytkowania cystern klasy 111A.
Raport śledczy opublikowany 3 sierpnia 2013 r. Przez Brandon Sun wymienił 10 wykolejeń kolejowych na tym obszarze w ciągu ostatniej dekady. Wykolejenia nie spowodowały obrażeń w tym okresie.
W dniu 2 maja 2002 r. Pociąg zderzył się z ciężarówką transportową na skrzyżowaniu Firdale, Manitoba CN . Wykolejony sprzęt obejmował pięć cystern przewożących towary niebezpieczne. Podczas wykolejenia cztery cysterny doznały wielu przebić i uwolniły swoje produkty. Produkty zapaliły się, a duży ogień pochłonął wykolejone samochody.
Narodowa Rada ds. Badań Stanów Zjednoczonych została zlecona przez Federalną Administrację Kolei na podstawie amerykańskiej Ustawy o jednolitym bezpieczeństwie transportu materiałów niebezpiecznych (1990) do napisania bezstronnego raportu na temat „(1) procesu projektowania cystern kolejowych, w tym opracowywania specyfikacji, zatwierdzania projektów, naprawy zatwierdzenie procesu, odpowiedzialność za naprawę oraz proces, w którym projekty i naprawy są prezentowane, ważone i oceniane, a także (2) kryteria projektowania cystern kolejowych, w tym to, czy osłony czołowe powinny być instalowane we wszystkich cysternach przewożących materiały niebezpieczne. Nosi tytuł „Zapewnienie bezpieczeństwa cystern kolejowych” i jest dostępny pod numerem ISBN 0-309-05518-0 .
Wykolejenie Lac-Mégantic
Jak wspomniano powyżej, wykolejenie pociągu zawierającego ropę naftową Bakken wykoleiło się w miejscowości Lac-Mégantic , prowadząc do pożaru i eksplozji, które doprowadziły do wielu ofiar śmiertelnych i zniszczenia budynków. Jedną z kwestii poruszonych przez wykolejenie Lac-Mégantic i potwierdzoną Enbridge do amerykańskiego regulatora jest to, że ropa naftowa Bakken wiąże się ze znaczną zmiennością.
Federalna Administracja Kolei Stanów Zjednoczonych podjęła działania w celu zaostrzenia norm dotyczących dostaw ropy naftowej ze złóż formacji Bakken , która zawiera lotne i/lub żrące chemikalia, które mogą pochodzić z procesu szczelinowania hydraulicznego . Ropa naftowa jest sklasyfikowana jako ciecz łatwopalna klasy 3 . Amerykański regulator do 8 sierpnia 2013 r. ignorował żrącą zawartość ropy naftowej z formacji Bakken.
Siarkowodór (H 2 S, gaz kwaśny ), gaz toksyczny dla ludzi i łatwopalny, został wykryty również w ropie naftowej Bakken przez firmę Enbridge . Społeczność akademicka skomentowała w 2011 r., że w terenie zaobserwowano zwiększone stężenie H 2 S i przedstawiła wyzwania, takie jak „zagrożenia dla zdrowia i środowiska, korozja odwiertu, dodatkowe koszty związane z obsługą materiałów i wyposażeniem rurociągów oraz dodatkowe wymagania dotyczące rafinacji”. Holubnyak i in. napisz dalej, że ropa Bakken „może się zepsuć w wyniku obecnych praktyk na polach naftowych”. Kwestią sporną w sprawie wykolejenia Lac-Mégantic jest zatem to, czy World Fuel Services i inni oskarżeni powinni byli wiedzieć o tych dwuletnich badaniach, kiedy zamawiali cysterny DOT-111 (które zostały już potwierdzone przez amerykański regulator NTSB za niewystarczający do tych celów) do załadowania do pociągu Lac-Mégantic.
Uciekający pociąg Lac-Mégantic przejeżdżał wcześniej przez Toronto w drodze z pól Bakken w Dakocie. Pracownik Canadian National powiedział, że około 10% przesyłek przez Toronto zawiera materiały niebezpieczne, które często są przechowywane w cysternach DOT-111, ale tylko osoby udzielające pierwszej pomocy mają dostęp do informacji o przesyłce HAZMAT .
Nowe standardy budowlane
Trzynaście cystern DOT-111 straciło około 324 000 galonów amerykańskich (1 230 000 l; 270 000 imp gal) etanolu, zanieczyszczając dopływ rzeki Rock River , co spowodowało jedno z największych zgonów ryb w historii Illinois. W wyniku wypadku w Cherry Valley w stanie Illinois w 2009 roku Stowarzyszenie Kolei Amerykańskich przeanalizowało kilka opcji zwiększenia odporności na zderzenia projektów cystern DOT-111 i opublikowało nowe normy konstrukcyjne w okólniku dotyczącym zapobiegania wypadkom, z zamiarem zmiany Podręcznik AAR dotyczący norm i zalecanych metod postępowania dla cystern samochodowych używanych do transportu etanolu i ropy naftowej. Począwszy od 1 października 2011 r. Nowa norma AAR dla cystern DOT-111 wymaga, aby głowice i skorupy czołgów były wykonane z grubszej stali. Nowa specyfikacja wymaga również, aby głowice i skorupy były zbudowane ze znormalizowanej stali , a we wszystkich przypadkach należy zapewnić pół osłony głowy o grubości 1 ⁄ 2 cala (12,7 mm). AAR nakazał również bardziej wytrzymałą obudowę lub płozę zabezpieczającą górne mocowania. Nowe normy mają zastosowanie wyłącznie do nowo produkowanych samochodów; nie ma wymogu modernizacji, zmiany przeznaczenia ani wycofywania istniejących samochodów DOT-111A zbudowanych według starszego projektu. NTSB nazwał ten projekt „nieodpowiednim”, zauważając, że starsze samochody „mogą ulec uszkodzeniu i katastrofalnej utracie niebezpiecznych materiałów”.
W maju 2015 r. Federalna Administracja Kolei i Transport Canada wspólnie ogłosiły nową specyfikację DOT-117 , która zastąpi projekt DOT-111, z którego wszystkie egzemplarze będą musiały zostać wycofane lub odbudowane do maja 2025 r.
Wykolejenie w Cherry Valley w stanie Illinois
Ciąg samochodów DOT-111 na byłej kanadyjskiej National Penetang Spur w Essa, Ontario , Kanada, oczekujących na podróż do recyklingu. Zdjęcie zrobione 11 grudnia 2018 r.
Zobacz też
Ten artykuł zawiera materiały należące do domeny publicznej z niesklasyfikowanych zaleceń dotyczących bezpieczeństwa R-12-005-008, 2 marca 2012 r. (PDF) . Krajowa Rada Bezpieczeństwa Transportu . Ten artykuł zawiera materiały należące do domeny publicznej z DOT-111 Tank Car Design (PDF) . Krajowa Rada Bezpieczeństwa Transportu . Ten artykuł zawiera materiał należący do domeny publicznej z Wykolejenia pociągu towarowego CN U70691-18 z późniejszym uwolnieniem materiałów niebezpiecznych i pożarem; Wiśniowa Dolina, Illinois; 19 czerwca 2009 (PDF) . Krajowa Rada Bezpieczeństwa Transportu .