В железнодорожном транспорте цистерна DOT-111 США , также известная как TC-111 в Канаде, является типом негерметичной цистерны общего назначения , широко используемой в Северной Америке. Цистерны, построенные в соответствии с этой спецификацией, должны быть круглыми в поперечном сечении, с эллиптическими , сформированными днищами, установленными выпуклыми наружу. [1] Они имеют минимальную толщину пластины 7 ⁄ 16 дюйма (11,1 мм) [2] и максимальную вместимость 34 500 галлонов США (131 000 л; 28 700 имп галлонов). [3] Цистерны могут быть изготовлены из углеродистой стали , алюминиевого сплава , высоколегированной стали или никелевой листовой стали [4] с помощью сварки плавлением . [5]
По состоянию на 2013 год до 80% канадского парка и 69% железнодорожных цистерн в США были типа DOT-111. [8]
Вагоны DOT-111 оснащены верхними и нижними сцепками Janney AAR Type E , разработанными для поддержания вертикального выравнивания, чтобы предотвратить перекрытие сцепками и прокалывание концевых рам цистерны в случае аварии. Эти цистерны перевозят различные типы жидких опасных грузов , включая 40 000 автомобилей в специальном обслуживании, перевозящих 219 000 вагонов этанолового топлива ежегодно в США [2]
Гидравлический разрыв пласта на новых скважинах на месторождениях сланцевой нефти в глубине Северной Америки быстро увеличил использование вагонов DOT-111 для транспортировки сырой нефти на существующие нефтеперерабатывающие заводы вдоль побережья. [9] Сошедший с рельсов поезд Montreal, Maine and Atlantic Railway в результате схода с рельсов Lac-Mégantic в июле 2013 года состоял из 72 таких вагонов, [10] [11] 63 из которых сошли с рельсов. Почти все эти сошедшие с рельсов цистерны были повреждены, и во многих были большие пробоины. Около шести миллионов литров (1 600 000 галлонов США; 1 300 000 имп. галлонов) легкой сырой нефти, поступившей из формации Баккен , быстро высвободились и загорелись. Последовавшее за этим пожар и взрывы привели к гибели 47 человек.
В ноябре 2013 года сход с рельсов около Элисвилла , округ Пикенс, штат Алабама, повлек за собой аналогичный взрыв сырой нефти из Северной Дакоты. [12] Компания Genesee & Wyoming была перевозчиком этого поезда из 90 вагонов, из которых 20 сошли с рельсов и взорвались. Поезд отправлялся из Эмори, штат Миссисипи , и должен был отправиться на нефтепроводный терминал в Уолнат-Хилл, штат Флорида , принадлежащий Genesis Energy. Конечным пунктом назначения груза должен был стать нефтеперерабатывающий завод Shell Oil в Мобайле, штат Алабама . Авария произошла в безлюдной водно-болотной местности. [13] [14] В трех вагонах произошел взрыв кипящей жидкости, расширяющейся от пара . [15]
30 декабря 2013 года аналогичный взрыв произошел в Касселтоне, Северная Дакота, в результате чего город пришлось эвакуировать. Поезд BNSF состоял из 106 вагонов и имел длину 1,6 км, из которых не менее 10 вагонов были уничтожены. Сообщалось, что первым сошел с рельсов другой поезд, перевозивший зерно и двигавшийся в противоположном направлении, в результате чего соседний поезд с цистернами, перевозившими нефть из формации Баккен, сошел с рельсов минуту спустя. [14] [16] Три дня спустя Министерство транспорта США, Управление по безопасности на транспорте (PHMSA ) [17] написало, что «недавние сходы с рельсов и вызванные ими пожары указывают на то, что тип сырой нефти, перевозимой из региона Баккен, может быть более огнеопасным, чем традиционная тяжелая сырая нефть... На основании предварительных проверок, проведенных после недавних сходов с рельсов в Северной Дакоте, Алабаме и Лак-Мегантике, Квебек, с участием сырой нефти Баккен [мы обязываем производителей и грузоотправителей сырой нефти] в достаточной степени дегазировать опасные материалы до и во время транспортировки». [18] [19]
Нефтяной регулятор Северной Дакоты заявил в начале декабря 2013 года, что он ожидает, что до 90 процентов нефти этого штата будет перевозиться по железной дороге в 2014 году, по сравнению с текущими 60 процентами. [16] Количество вагонов с сырой нефтью, перевезенных по железным дорогам США, выросло с 10 840 в 2009 году до прогнозируемых 400 000 в 2013 году. [16] В третьем квартале 2013 года поставки сырой нефти по железной дороге выросли на 44 процента по сравнению с предыдущим годом до 93 312 вагонов, что эквивалентно примерно 740 000 баррелей в день или почти одной десятой добычи США. [15] Это на 14 процентов меньше, чем во втором квартале 2013 года из-за более узких спредов по нефти, которые сделали более дорогие железнодорожные перевозки менее экономичными. [15]
7 января 2014 года 17 вагонов поезда из 122 вагонов сошли с рельсов и взорвались около Пластер-Рока , Нью-Брансуик . Никто не пострадал, но около 150 человек были эвакуированы. [20] Нефтепродукты были произведены в Западной Канаде и предназначались для нефтеперерабатывающего завода Irving Oil в Сент-Джоне. [21]
Цистерны DOT-111 сконструированы с конструкцией тяговой балки. Тяговые балки включают в себя поглощающий аппарат позади каждой сцепки, который предназначен для передачи продольной тяги ( растяжения ) и силы удара ( сжатия ) по всей длине поезда. Тяговые балки прикреплены к стальным накладкам, которые прикреплены к цистерне. Если вагоны не включают непрерывную центральную балку, простирающуюся по всей длине вагона, две тяговые балки на каждом конце называются укороченными балками, и цистерна несет тяговые силы между сцепками. В этом случае арматурные стержни могут быть удлинены под цистерной между тяговыми балками. Кузовные надставки и связанные с ними подкладки кузовных надставок, центрированные над тележками железнодорожных вагонов, поддерживают цистерну и защищают ее от боковых сил. Центральная пластина тяговой балки служит точкой крепления между кузовом цистерны и узлом тележки. (См. схематический разрез справа.) [22]
Подушки кузова и передние пороги крепятся к баку угловыми сварными швами . На заднем крае передней пороговой накладки стыковой сварной шов крепит переднюю пороговую накладку к подушке кузова и к угловому шву, крепящему подушку кузова к корпусу бака. Угловые швы на внутренней и внешней сторонах головной распорки крепят головную распорку к передней пороговой накладке, а внешний угловой шов крепит головную распорку к тяговому брусу. К задней части головной распорки тяговый брус приварен к передней пороговой накладке, подушке кузова и арматурным стержням. [22]
Поскольку железнодорожные вагоны не имеют передней или задней части, для наглядности концы вагонов обозначены как «A» и «B». Конец B вагона — это конец, оборудованный колесом или рычагом, используемым для ручной установки ручных тормозов вагона . Конец без ручного тормоза — это конец A. По мере сборки поездов любой конец вагона-цистерны может быть размещен в переднем или заднем положении. Корпуса цистерн состоят из нескольких колец, сваренных вместе, с шестью кольцами в типичной конфигурации. По соглашению, кольцо-1 находится на конце A, а если есть шесть колец, кольцо-6 находится на конце B. [22] Кольца цистерны могут быть сварены в конфигурации «прямой бочки» или с «наклонным дном», спускающимся вниз к нижнему выпускному клапану в центре цистерны. [23] ">
В докладе комитета Сената Канады за 2013 год было предложено обязательное минимальное страхование для железнодорожных компаний и рекомендовано создание онлайн-базы данных с информацией о разливах и других инцидентах с железнодорожными вагонами. [24] В настоящее время железнодорожная отрасль отстает от трубопроводной отрасли по стоимости обязательного страхового покрытия в соотношении 1:40. [24]
Операторы железных дорог не обязаны информировать канадские муниципалитеты об опасных грузах, перевозимых транзитом. [25]
Вагоны-цистерны DOT-112 и DOT-114 требуются с 1979 года в соответствии с Положением SOR/79-101 Закона о транспорте Канады для перевозки таких газов, как пропан , бутан или винилхлорид . [26] Отчет о расследовании на железных дорогах Канадского совета по безопасности перевозок R94T0029 [27] раздел 1.13.1 документирует стандарты для вагонов-цистерн DOT-112 и DOT-114: «вагоны-цистерны DOT-111 не считаются обеспечивающими ту же степень защиты от схода с рельсов в результате потери продукта, что и вагоны классификации 112 и 114, предназначенные для перевозки легковоспламеняющихся газов».
Отчет «Состояние безопасности на железных дорогах в Канаде» был заказан Министерством транспорта Канады в 2007 году. [28] Отчет содержит 10-летнее статистическое исследование предмета. Раздел 6 озаглавлен «Несчастные случаи, связанные с опасными грузами». Официальный обзор Закона о безопасности на железных дорогах был подготовлен министром в феврале 2007 года. [29] Обзор, который был представлен в парламенте позднее в том же году, имеет другой взгляд на предмет.
В ходе ряда расследований аварий в течение ряда лет Национальный совет по безопасности на транспорте США отметил, что цистерны DOT-111 имеют высокую частоту отказов цистерн во время аварий. [2] Предыдущие расследования NTSB, которые выявили плохую работу цистерн DOT-111 при столкновениях, включают исследование безопасности от мая 1991 года, а также расследования NTSB схода с рельсов 30 июня 1992 года в Супериоре, штат Висконсин ; [30] схода с рельсов 9 февраля 2003 года в Тамароа, штат Иллинойс ; [31] и схода с рельсов поезда с этаноловой установкой 20 октября 2006 года в Нью-Брайтоне, штат Пенсильвания . [32] Кроме того, 6 февраля 2011 года Федеральное управление железных дорог (FRA) расследовало сход с рельсов поезда с цистернами DOT-111, загруженными этанолом, в Аркадии, штат Огайо , в результате чего вылилось около 786 000 галлонов США (2 980 000 л; 654 000 имп. галлонов) продукта. [33] Совет по безопасности на транспорте Канады также отметил, что конструкция этого вагона была несовершенной, что привело к «высокому уровню нарушения целостности цистерны» во время аварий. [8]
Совет по безопасности на транспорте Канады (TSBC) расследовал инцидент со сходом с рельсов около Уэстри, Онтарио, который произошел 30 января 1994 года. [27] Они сослались на отчет NTSB/SS-91/01, в котором ставилась под сомнение «безопасность цистерн DOT-111A и было установлено, что эта классификация цистерн имеет высокую частоту нарушения целостности цистерны при попадании в аварии, и что в этих цистернах перевозятся определенные опасные материалы, несмотря на то, что имеются более защищенные вагоны (менее подверженные утечке перевозимого продукта при попадании в аварии)». TSBC ввел «Приложение о поправках № 21 к Правилам перевозки опасных грузов», которое предписывало «использование пересмотренного стандарта цистерн CAN/CGSB 43.147-94. Этот стандарт ограничивает использование цистерн 111A и исключает более 80 опасных грузов, ранее разрешенных для перевозки в вагонах класса 111». Обновленный стандарт доступен через Канадский совет по общим стандартам. [34]
Около 230 000 литров (61 000 галлонов США; 51 000 имперских галлонов) серной кислоты было вылито, что нанесло ущерб окружающей среде, 21 января 1995 года около Гуэна, Квебек. [35] 11 железнодорожных вагонов, из которых вылился продукт, были стандартными цистернами серии CTC-111A. Сход с рельсов был вызван потерей колеи, а количество дефектных шпал к северу от зоны схода, вероятно, превысило стандарт обслуживания Canadian National (CN). Министерство транспорта Канады определило, что модернизация верхних фитингов всех вагонов класса 111A обойдется более чем в один миллиард долларов. [35]
Совет по безопасности на транспорте Канады (TSBC) расследовал инцидент около Ривер Глейд, Нью-Брансуик , который произошел 11 марта 1996 года. В отчете 1996 года сделан вывод, что «вагоны-цистерны класса 111A более подвержены выбросу продукта при сходе с рельсов и ударе, чем вагоны-цистерны под давлением, и все же существует ряд токсичных и летучих жидкостей, которые по-прежнему разрешены к перевозке в вагонах-цистернах класса 111A минимального стандарта». В отчете не даются рекомендации по модернизации или ограничению использования вагонов-цистерн класса 111A. [36]
В отчете о расследовании, опубликованном 3 августа 2013 года газетой Brandon Sun, перечислено 10 сходов поездов с рельсов в этом районе за последнее десятилетие. За этот период сходы не привели ни к каким травмам. [37]
2 мая 2002 года поезд столкнулся с транспортным грузовиком на железнодорожном переезде Фирдейл, Манитоба, CN . Среди сошедших с рельсов цистерн было пять вагонов-цистерн, перевозивших опасные грузы. Во время схода с рельсов четыре вагона-цистерны получили множественные проколы и вылили свои продукты. Продукты загорелись, и сильный пожар охватил сошедшие с рельсов вагоны. [38] [39]
Национальному исследовательскому совету США было поручено Федеральным управлением железных дорог в соответствии с Законом США о единообразной безопасности при перевозке опасных материалов (1990 г.) подготовить беспристрастный отчет по следующим темам: «(1) процесс проектирования железнодорожных цистерн, включая разработку спецификаций, утверждение проекта, утверждение процесса ремонта, учет ремонта и процесс представления, взвешивания и оценки проектов и ремонтов, а также (2) критерии проектирования железнодорожных цистерн, включая необходимость установки щитков на всех цистернах, перевозящих опасные материалы». Он называется «Обеспечение безопасности железнодорожных цистерн» [40] и доступен как ISBN 0-309-05518-0 .
Как упоминалось выше, сход с рельсов поезда, перевозившего сырую нефть марки Bakken, произошел в городе Лак-Мегантик , что привело к пожару и взрыву, которые привели к многочисленным смертям и разрушению зданий. [41] Один из вопросов, поднятых в связи со сходом с рельсов в Лак-Мегантик и подтвержденных жалобами Enbridge в регулирующий орган США, заключается в том, что сырая нефть марки Bakken связана с заметной волатильностью. [42]
Федеральное управление железных дорог США 8 августа 2013 года приняло решение ужесточить стандарты поставок сырой нефти из месторождений формации Баккен , содержащей летучие и/или едкие химические вещества, которые могут выделяться в процессе гидроразрыва пласта . [43] Сырая нефть классифицируется как легковоспламеняющаяся жидкость 3-го класса . [44] До 8 августа 2013 года регулирующий орган США игнорировал едкие вещества в сырой нефти формации Баккен.
Сернистый газ (H 2 S, кислый газ ), токсичный для человека и легковоспламеняющийся газ, также был обнаружен в сырой нефти Баккен компанией Enbridge . [45] В 2011 году академическое сообщество прокомментировало, что на месторождении наблюдалась повышенная концентрация H 2 S, что создало такие проблемы, как «риски для здоровья и окружающей среды, коррозия ствола скважины, дополнительные расходы на погрузочно-разгрузочное оборудование и трубопроводное оборудование, а также дополнительные требования к очистке». [46] Голубняк и др. далее пишут, что сырая нефть Баккен «может стать кислой из-за текущих методов работы на нефтяных месторождениях». Таким образом, в деле о сходе с рельсов на Lac-Mégantic возникает вопрос о том, должны ли были World Fuel Services и другие ответчики знать об этом двухлетнем исследовании, когда они заказывали цистерны DOT-111 (которые уже в 2012 году были признаны регулятором США NTSB неподходящими для этих целей [45] ) для загрузки в поезд Lac-Mégantic.
Неуправляемый поезд Lac-Mégantic ранее проезжал через Торонто по пути из месторождений Баккен в Дакоте. Сотрудник Canadian National сказал, что примерно 10% грузов через Торонто содержат опасные материалы, которые часто хранятся в цистернах DOT-111, но только службы быстрого реагирования имеют доступ к информации о грузах HAZMAT . [47]
Тринадцать цистерн DOT-111 потеряли около 324 000 галлонов США (1 230 000 л; 270 000 имп галлонов) этанола, загрязнив приток реки Рок, что привело к одной из крупнейших заморов рыбы в истории Иллинойса. В результате аварии в Черри-Вэлли, штат Иллинойс , в 2009 году Ассоциация американских железных дорог изучила несколько вариантов повышения ударопрочности конструкций цистерн DOT-111 и опубликовала новые стандарты строительства в Циркуляре по предотвращению несчастных случаев с намерением пересмотреть Руководство AAR по стандартам и рекомендуемым практикам для цистерн, используемых для перевозки этанола и сырой нефти. Начиная с 1 октября 2011 года новый стандарт AAR для цистерн DOT-111 требует, чтобы днища и обечайки цистерн были изготовлены из более толстой стали. Новая спецификация также требует, чтобы головки и оболочки были изготовлены из нормализованной стали , и во всех случаях должны быть предусмотрены полущитки головки толщиной 1 ⁄ 2 дюйма (12,7 мм). AAR также предписал более прочный корпус или защитный салазки для защиты верхних фитингов. [2] Новые стандарты применяются только к недавно изготовленным автомобилям; нет никаких требований по модернизации, перепрофилированию или списанию существующих автомобилей DOT-111A, построенных по старой конструкции. NTSB назвал эту конструкцию «неадекватной», отметив, что старые автомобили «подвержены повреждениям и катастрофической потере опасных материалов». [33]
В мае 2015 года Федеральное управление железных дорог и Министерство транспорта Канады совместно объявили о новой спецификации DOT-117, которая заменит конструкцию DOT-111 для всех легковоспламеняющихся продуктов, все образцы которой должны быть списаны или перестроены к маю 2025 года. [48]
...железные дороги опередили трубопроводы, соединив нефтеперерабатывающие центры по всей территории США с новыми очагами добычи нефти в таких отдаленных местах, как Северная Дакота, Оклахома и Западный Техас. За первые три месяца 2013 года поезда перевезли более 97 000 вагонов сырой нефти в США — на 900 процентов больше, чем за весь 2008 год.
выживших после взрыва вагонах была нанесена трафаретная маркировка, указывающая на то, что это был тип стального вагона, называемый DOT-111A в Соединенных Штатах и CTC-111A в Канаде. ...в трагедии на Лак-Мегантик... неуправляемый поезд из 72 вагонов мчался под уклон в центр города и сошел с рельсов.
{{cite journal}}
: Цитировать журнал требует |journal=
( помощь ){{cite journal}}
: Цитировать журнал требует |journal=
( помощь ){{cite journal}}
: Цитировать журнал требует |journal=
( помощь ) В статье использованы материалы из общедоступных материалов из Несекретных рекомендаций по безопасности R-12-005-008 от 2 марта 2012 г. (PDF) . Национальный совет по безопасности на транспорте .
В этой статье использованы материалы из общедоступного документа DOT-111 Tank Car Design (PDF) . Национальный совет по безопасности на транспорте .
В статье использованы материалы, находящиеся в открытом доступе, из статьи «Крушение грузового поезда CN U70691-18 с последующим выбросом опасных материалов и пожаром»; Черри-Вэлли, Иллинойс; 19 июня 2009 г. (PDF) . Национальный совет по безопасности на транспорте .