Вагон-цистерна ДОТ-111

Вагон-цистерна ДОТ-111, спецификация 111А100В1, изготовленная методом сварки плавлением углеродистой стали . Этот автомобиль имеет объем 30 110 галлонов США (113 979 л; 25 071,8 имп галлонов), испытательное давление 100 фунтов на квадратный дюйм (690 кПа), собственный вес 65 000 фунтов (29 500 кг) и предельную нагрузку 198 000 фунтов (89 800 кг). .

На железнодорожном транспорте американская цистерна DOT-111 , также известная в Канаде как TC-111 , представляет собой тип негерметичной цистерны общего назначения , широко используемой в Северной Америке. Цистерны, изготовленные в соответствии с этой спецификацией, должны иметь круглое поперечное сечение с эллиптическими , днищами выпуклыми наружу. Они имеют минимальную толщину пластины 7 ⁄ 16 дюймов (11,1 мм) и максимальная вместимость 34 500 галлонов США (131 000 л; 28 700 имп галлонов). Резервуары могут быть изготовлены из углеродистой стали , алюминиевого сплава , высоколегированной стали или никелевой стали. методом сварки плавлением .

Использование

Датчик загрузки AAR Plate-C.

Поврежденная цистерна ДОТ-111А. Обратите внимание на сцепное устройство для двойной полки AAR Type E, необходимое для перевозки опасных грузов .

По состоянию на 2013 год до 80% канадского парка и 69% железнодорожных цистерн в США были типа DOT-111.

Автомобили DOT-111 оборудованы сцепками Janney верхней и нижней полки AAR Type E , предназначенными для поддержания вертикального выравнивания во избежание перекрытия и прокола сцепных устройств концевых рам цистерны в случае аварии. Эти цистерны перевозят различные типы жидких опасных грузов , в том числе 40 000 автомобилей специального назначения, перевозящих 219 000 автомобилей с этаноловым топливом ежегодно в США.

Гидравлический разрыв новых скважин на месторождениях сланцевой нефти во внутренних районах Северной Америки резко увеличил использование автомобилей DOT-111 для транспортировки сырой нефти на существующие нефтеперерабатывающие заводы вдоль побережья. Поезд Монреаль , Мэн и Атлантическая железная дорога, сбежавший с рельсов в результате крушения Лак-Мегантик в июле 2013 года, состоял из 72 таких вагонов. 63 из них сошли с рельсов. Почти все эти сошедшие с рельсов цистерны были повреждены, а многие имели серьезные пробоины. Около шести миллионов литров (1 600 000 галлонов США; 1 300 000 имп галлонов) легкой сырой нефти, добываемой из формации Баккен, были быстро выброшены и загорелись. В результате возникшего пожара и взрывов погибли 47 человек.

Крушение с рельсов в ноябре 2013 года недалеко от Алисвилля в округе Пикенс, штат Алабама, повлекло за собой аналогичный взрыв сырой нефти в Северной Дакоте. Компания Genesee & Wyoming была перевозчиком этого поезда из 90 вагонов, 20 из которых сошли с рельсов и взорвались. Поезд отправился из Амори, штат Миссисипи , и направлялся к терминалу трубопровода в Уолнат-Хилл, штат Флорида, принадлежащему Genesis Energy . Конечным пунктом поставки должен был стать нефтеперерабатывающий завод Shell Oil в Мобиле, штат Алабама . Авария произошла в безлюдной заболоченной местности. В трех автомобилях произошел взрыв расширяющегося пара кипящей жидкости .

30 декабря 2013 года аналогичный взрыв произошел в Касселтоне, Северная Дакота, в результате чего город был эвакуирован. Поезд BNSF состоял из 106 вагонов и имел длину 1,6 км, из которых не менее 10 вагонов были уничтожены. соседний поезд с цистернами, перевозившими нефть из пласта Баккен . Сообщалось, что первым сошел с рельсов другой поезд, перевозивший зерно и идущий в противоположном направлении, в результате чего через минуту сошел с рельсов США Три дня спустя DOT PHMSA написал, что «Недавние сходы с рельсов и вызванные ими пожары указывают на то, что сырая нефть, транспортируемая из региона Баккен, может быть более огнеопасной, чем традиционная тяжелая сырая нефть... На основании предварительных проверок, проведенных после недавних сходов с рельсов в Северной Дакоте, Алабаме и Лак-Мегантик». , Квебек, с участием сырой нефти Баккен [мы обязываем производителей и грузоотправителей нефти] проводить достаточную дегазацию опасных материалов до и во время транспортировки».

В начале декабря 2013 года нефтяной регулятор Северной Дакоты заявил, что, по его ожиданиям, в 2014 году до 90 процентов нефти этого штата будет перевозиться поездами по сравнению с нынешними 60 процентами. Число вагонов с сырой нефтью, перевезенных по железным дорогам США, выросло с 10 840 в 2009 году до прогнозируемых 400 000 в 2013 году. В третьем квартале 2013 года поставки нефти по железной дороге выросли на 44 процента по сравнению с предыдущим годом и составили 93 312 вагонов, что эквивалентно примерно 740 000 баррелей в день или почти одной десятой добычи в США. Это на 14 процентов ниже, чем во втором квартале 2013 года, из-за более узких спредов по нефти, что сделало более дорогостоящие железнодорожные перевозки менее экономичными.

7 января 2014 года 17 вагонов поезда из 122 вагонов сошли с рельсов и взорвались возле Пластер-Рок , Нью-Брансуик . Никто не пострадал, но около 150 человек были эвакуированы. Нефтепродукты происходили из Западной Канады и предназначались для нефтеперерабатывающего завода Ирвинг в Сент-Джоне.

Две цистерны различной спецификации 111A100W1, обе с полной нагрузкой на рельсы 263 000 фунтов (119 000 кг) . Слева изображена цистерна емкостью 27 399 галлонов США (103 716 л; 22 814,4 имп галлона) с пределом загрузки 196 500 фунтов (89 100 кг), что делает ее подходящей для жидкостей с низким удельным весом . Справа: более легкая и меньшая по размеру цистерна емкостью 16 640 галлонов США (62 989 л; 13 856 имп галлонов) имеет более высокий предел нагрузки - 204 300 фунтов (92 700 кг). На нем нанесено по трафарету и табличке 50% гидроксида натрия водный раствор , удельный вес которого составляет 1,5. Этот автомобиль также оснащен изоляционным кожухом и внешними трубами отопления для растопки замерзшего содержимого при необходимости.

Строительство

Вагоны-цистерны ДОТ-111 выполнены с тяговой конструкцией. Пороги тяги включают в себя поглощающий аппарат за каждой муфтой, который предназначен для передачи продольной тяги ( растяжения ) и сжатия ( сжатия ) силы по всей длине поезда. Пороги тяги крепятся к стальным подушкам, которые крепятся к баку. Если автомобили не имеют непрерывного центрального порога, проходящего по всей длине автомобиля, две тяговые пороги на каждом конце называются короткими порогами, и цистерна переносит тяговые силы между муфтами. В этом случае под резервуаром между тяговыми балками можно протянуть арматурные стержни. Надрессорные балки кузова и связанные с ними подушки кузова, расположенные по центру над вагонами, поддерживают цистерну и защищают ее от боковых сил. Центральная пластина тяговой балки служит точкой крепления между кузовом цистерны и автопоездом в сборе. (См. схематический разрез справа.)

Подушки кузова и накладки передних порогов крепятся к баку угловыми сварными швами . На заднем крае накладки переднего порога стыковым сварным швом накладка переднего порога крепится к подушке надрессорной балки кузова, а также к угловому сварному шву, прикрепляющему подушку надрессорника кузова к корпусу бака. Угловые сварные швы на внутренней и внешней сторонах распорки прикрепляют распорку к подушке переднего порога, а внешний угловой сварной шов прикрепляет распорку к продольной балке. К задней части передней распорки продольная балка приварена к подушке переднего порога, подушке надрессора кузова и арматурным стержням.

Поскольку у вагонов нет ни передней, ни задней части, для наглядности концы вагонов обозначены буквами «А» и «В». автомобиля Конец B автомобиля — это конец, оборудованный колесом или рычагом, используемым для ручной установки ручных тормозов . Конец без ручного тормоза — это конец А. При сборке поездов любой конец цистерны может быть поставлен в переднее или заднее положение. Корпуса танков состоят из нескольких сваренных вместе колец, в стандартной конфигурации шесть колец. По соглашению кольцо-1 находится на конце A, а если колец шесть, кольцо-6 находится на конце B. Кольца резервуара могут быть приварены в конфигурации «прямой бочки» или с «наклонным дном», спускающимся к нижнему выпускному клапану в центре резервуара. ">

• 
  Схематический разрез (не в масштабе) задней части цистерны с указанием основных компонентов.
• 
  Схема цистерны ДОТ-111J100W1 с изоляционной рубашкой и внешними нагревательными змеевиками. Его вместимость составляет 20 000 галлонов США (76 000 л; 17 000 имп галлонов).
• 
  Чертеж конструкции подоконника и детали сварных швов

Правила

за 2013 год В отчете комитета Сената Канады было предложено обязательное минимальное страхование для железнодорожных компаний и рекомендовано создать онлайн-базу данных с информацией о разливах и других происшествиях в железнодорожных вагонах. В настоящее время железнодорожная отрасль отстает от трубопроводной отрасли по величине обязательного страхового покрытия - в соотношении 1:40.

Железнодорожные операторы не обязаны информировать канадские муниципалитеты об опасных грузах, находящихся в пути.

Цистерны DOT-112 и DOT-114 требуются с 1979 года в соответствии с Постановлением SOR/79-101 Закона о транспорте Канады для перевозки таких газов, как пропан , бутан или винилхлорид . Совета по безопасности на транспорте Канады о расследовании железнодорожных перевозок R94T0029 Отчет В разделе 1.13.1 документов указаны стандарты вагонов-цистерн ДОТ-112 и ДОТ-114: вагоны-цистерны ДОТ-111 не считаются обеспечивающими такую ​​же степень защиты от схода с рельсов и потери продукта, как вагоны классов 112 и 114, предназначенные для перевозить легковоспламеняющиеся газы».

Расследование несчастных случаев

Отчет «Состояние железнодорожной безопасности в Канаде» был подготовлен Министерством транспорта Канады в 2007 году. В отчете содержится статистическое исследование по данной теме за 10 лет. Раздел 6 озаглавлен «Аварии с опасными грузами». Официальный пересмотр Закона о безопасности железных дорог был инициирован министром в феврале 2007 года. Обзор, который был представлен парламенту позже в том же году, имеет другой взгляд на этот вопрос.

Завершенный

Старая цистерна DOT-111, выпущенная в 1967 году, показана в том виде, в котором она выглядела в 1996 году. Эта машина была оборудована изоляционным кожухом и имела вместимость 20 670 галлонов США (78 200 л; 17 210 имп галлонов).

В ходе ряда расследований происшествий на протяжении многих лет Национальный совет по безопасности на транспорте США отметил, что в цистернах DOT-111 высока частота отказов цистерн во время аварий. Предыдущие расследования NTSB, которые выявили плохую работу цистерн DOT-111 при столкновениях, включают исследование безопасности, проведенное в мае 1991 года, а также расследования NTSB крушения 30 июня 1992 года в Супериоре, штат Висконсин ; крушение 9 февраля 2003 г. в Тамароа, штат Иллинойс ; и крушение поезда с этанолом 20 октября 2006 г. в Нью-Брайтоне, штат Пенсильвания . Кроме того, 6 февраля 2011 года Федеральное управление железных дорог (FRA) расследовало сход с рельсов поезда из цистерн DOT-111, груженных этанолом, в Аркадии, штат Огайо , в результате чего было выброшено около 786 000 галлонов США (2 980 000 л; 654 000 имп галлонов). ) продукта. Совет по безопасности на транспорте Канады также отметил, что конструкция этого автомобиля была ошибочной, что привело к «высокой частоте нарушений целостности бака» во время аварий.

Совет по безопасности на транспорте Канады (TSBC) расследовал инцидент, связанный с сходом с рельсов недалеко от Уэстри, Онтарио , который произошел 30 января 1994 года. Они процитировали отчет NTSB/SS-91/01, в котором ставится под сомнение «безопасность цистерн DOT-111A и установлено, что эта классификация цистерн имеет высокий уровень нарушения целостности цистерн при авариях и что в них перевозятся определенные опасные материалы». цистерны, даже несмотря на то, что доступны более защищенные автомобили (которые менее склонны к выбросу транспортируемого продукта в случае аварии). TSBC ввел «Приложение поправок № 21 к Правилам перевозки опасных грузов», которое предписывает «использовать пересмотренный стандарт для цистерн CAN/CGSB 43.147-94. Этот стандарт ограничивает использование цистерн 111A и устраняет более 80 опасных грузов. товары, ранее разрешенные к перевозке в вагонах класса 111». Обновленный стандарт доступен через Канадский совет по общим стандартам.

21 января 1995 года недалеко от Гуэна, Квебек, было выпущено около 230 000 литров (61 000 галлонов США; 51 000 британских галлонов) серной кислоты, что нанесло ущерб окружающей среде. 11 вагонов, в которых была выпущена продукция, представляли собой цистерны стандартной серии СТС-111А. Сход с рельсов был вызван потерей колеи, а количество неисправных шпал к северу от места схода с рельсов, вероятно, превысило стандарты технического обслуживания Canadian National (CN). Транспортная служба Канады определила, что модернизация верхнего оборудования всех автомобилей класса 111А обойдется в один миллиард долларов.

Совет по безопасности на транспорте Канады (TSBC) расследовал происшествие возле Ривер-Глейд, Нью-Брансуик, которое произошло 11 марта 1996 года. В отчете 1996 года был сделан вывод, что «вагоны-цистерны класса 111A более подвержены выбросу продукта при сходе с рельсов и ударе, чем автоцистерны под давлением». и тем не менее, существует ряд токсичных и летучих жидкостей, которые по-прежнему разрешено перевозить в цистернах минимального стандартного класса 111А». В отчете не содержится рекомендаций по модернизации или ограничению использования цистерн класса 111А.

В отчете о расследовании, опубликованном 3 августа 2013 года газетой Brandon Sun, перечислено 10 железнодорожных крушений в этом районе за последнее десятилетие. В результате сходов с рельсов за этот период никто не пострадал.

2 мая 2002 года поезд столкнулся с грузовым автомобилем на переезде Фирдейл, штат Манитоба, штат Коннектикут . Среди сошедшего с рельсов оборудования оказались пять вагонов-цистерн с опасными грузами. Во время крушения четыре цистерны получили множественные проколы и вылили продукцию. Продукты загорелись, и сошедшие с рельсов автомобили охватил большой пожар.

Национальный исследовательский совет США был уполномочен Федеральным управлением железных дорог в соответствии с Законом США безопасности при транспортировке опасных материалов (1990 г.) о единой написать беспристрастный отчет о «(1) процессе проектирования железнодорожных цистерн, включая спецификации разработка, утверждение проекта, утверждение процесса ремонта, ответственность за ремонт, а также процесс представления проектов и ремонтов, взвешены и оценены, а также (2) критерии проектирования железнодорожных цистерн, включая необходимость установки передних щитков на всех цистернах, перевозящих опасные материалы». Он озаглавлен «Обеспечение безопасности железнодорожных цистерн». и доступен как ISBN   0-309-05518-0 .

Крушение Лак-Мегантик

См. Также: Катастрофа на железной дороге Лак-Мегантик.

сошел с рельсов поезд с сырой нефтью Баккен Как упоминалось выше, в городе Лак-Мегантик , что привело к пожару и взрыву, которые привели к многочисленным жертвам и разрушению зданий. Одна из проблем, поднятая в связи с крушением месторождения Лак-Мегантик и подтвержденная жалобами Энбриджа в регулирующий орган США, заключается в том, что сырая нефть Баккена связана с заметной волатильностью.

США 8 августа 2013 года Федеральное управление железных дорог приняло решение ужесточить стандарты транспортировки сырой нефти с месторождений Баккен , которая содержит летучие и/или коррозийные химические вещества, которые могут выделяться в результате процесса гидроразрыва пласта . Сырая нефть относится к легковоспламеняющимся жидкостям 3-го класса . Регулятор США до 8 августа 2013 года игнорировал коррозионное содержание сырой нефти пласта Баккен.

Сероводород (H ₂ S, кислый газ ), газ, токсичный для человека и легковоспламеняющийся, также был обнаружен в сырой нефти Баккен компанией Enbridge . В 2011 году академическое сообщество отметило, что на месторождении наблюдалось повышение концентрации H ₂ S, что создавало 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 доработке». Голубняк и др. пишут далее, что нефть Баккена «может испортиться из-за нынешних методов работы на нефтяных месторождениях». Таким образом, вопрос в деле о крушении Лак-Мегантик заключается в том, должна ли компания World Fuel Services и другие ответчики знать об этом двухлетнем исследовании, когда они заказывали цистерны DOT-111 (которые уже в 2012 году были признаны Регулятора NTSB США будет недостаточно для этих целей ) для погрузки в поезд Лак-Мегантик.

Поезд Lac-Mégantic ранее проезжал через Торонто, направляясь с полей Баккен в Дакоте. Сотрудник Canadian National сообщил, что примерно 10% грузов, проходящих через Торонто, содержат опасные материалы, которые часто хранятся в цистернах DOT-111, но только службы экстренного реагирования имеют доступ к информации об отправке HAZMAT .

Новые стандарты строительства

Тринадцать цистерн DOT-111 потеряли около 324 000 галлонов США (1 230 000 л; 270 000 имп галлонов) этанола, загрязнившего приток реки Рок-Ривер , что привело к одному 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 ударостойкости конструкций цистерн DOT-111 и опубликовала новые строительные стандарты в циркуляре по предотвращению несчастных случаев с намерением пересмотреть Руководство AAR по стандартам и рекомендуемой практике для цистерн, используемых для перевозки этанола и сырой нефти. Начиная с 1 октября 2011 года, новый стандарт AAR для цистерн DOT-111 требует, чтобы головки и обечайки цистерн изготавливались из более толстой стали. Новая спецификация также требует, чтобы головки и корпуса были изготовлены из нормализованной стали , и во всех случаях 1 ⁄ дюйма Должны быть предусмотрены полузащитные щитки толщиной (12,7 мм). AAR также потребовало более прочного корпуса или переворачивающихся опор для защиты верхней арматуры. Новые стандарты применяются только к новым автомобилям; нет необходимости модернизировать, перепрофилировать или выводить из эксплуатации существующие автомобили DOT-111A, построенные по старой конструкции. NTSB назвал эту конструкцию «неадекватной», отметив, что старые автомобили «подвержены повреждениям и катастрофической потере опасных материалов».

В мае 2015 года Федеральное управление железных дорог и транспорта Канады совместно объявило о новой спецификации DOT-117 , которая заменит конструкцию DOT-111 для всех продуктов класса легковоспламеняющихся веществ, все образцы которых должны быть выведены из эксплуатации или перестроены к маю 2025 года.

• 
  Крушение с рельсов в Черри-Вэлли, штат Иллинойс.
• 
  Ряд автомобилей DOT-111 на бывшем канадском национальном отроге Пенетанг в Эссе, Онтарио , Канада, ожидает отправки на переработку. Фотография сделана 11 декабря 2018 года.

См. также

• Управление по безопасности трубопроводов и опасных материалов (PHMSA)

Ссылки

В этой статье использованы общедоступные материалы из Несекретная рекомендация по безопасности R-12-005-008, 2 марта 2012 г. (PDF) . Национальный совет по безопасности на транспорте .
В этой статье использованы общедоступные материалы из Проект цистерны ДОТ-111 (PDF) . Национальный совет по безопасности на транспорте .
В этой статье использованы общедоступные материалы из Сход с рельсов 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 .