DOT-111 Kesselwagen

Ein Kesselwagen DOT-111, Spezifikation 111A100W1, konstruiert durch Schmelzschweißen von Kohlenstoffstahl. Dieses Auto hat eine Kapazität von 30.110 US-Gallonen (113.979 L; 25.071,8 imp gal), einen Prüfdruck von 100 psi (690 kPa), ein Leergewicht von 65.000 Pfund (29.500 kg) und eine Belastungsgrenze von 198.000 Pfund (89.800 kg).

Im Schienenverkehr ist der US-amerikanische DOT-111-Kesselwagen, in Kanada auch als TC-111 bekannt, eine Art druckloser allgemeiner Kesselwagen, der in Nordamerika häufig verwendet wird. Kesselwagen, die nach dieser Spezifikation gebaut werden, müssen einen kreisförmigen Querschnitt haben, mit elliptischen, geformten Köpfen, die konvex nach außen gesetzt sind. Sie haben eine minimale Plattendicke von 7 ⁄ 16 Zoll (11,1 mm) und eine maximale Kapazität von 34.500 US-Gallonen (131.000 L; 28.700 imp gal). Tanks können aus Kohlenstoffstahl, Aluminiumlegierung, hochlegiertem Stahl oder Nickelblechstahl durch Schmelzschweißen hergestellt werden.

Verwendung

AAR Plate-C Lademessgerät

Ein beschädigter DOT-111A Kesselwagen. Hinweis Für den Transport gefährlicher Güter ist die Doppelregalkupplung AAR Typ E erforderlich.

Bis zu 80% der kanadischen Flotte und 69% der US-Kesselwagen waren ab 2013 vom Typ DOT-111.

DOT-111-Fahrzeuge sind mit Janney-Kupplungen vom Typ AAR Typ E oben und unten ausgestattet, die eine vertikale Ausrichtung beibehalten, um zu verhindern, dass Kupplungen im Falle eines Unfalls die Tankendrahmen überschreiben und durchstechen. Diese Kesselwagen transportieren verschiedene Arten von flüssigen gefährlichen Gütern, darunter 40.000 Autos im dedizierten Dienst, die jährlich 219.000 Autoladungen Ethanolkraftstoff in den USA transportieren.

Das hydraulische Brechen neuer Bohrlöcher in den Schieferölfeldern im Inneren Nordamerikas hat den Einsatz von DOT-111-Fahrzeugen zum Transport von Rohöl zu bestehenden Raffinerien entlang der Küsten rapide erhöht. Der Ausreißerzug der Montreal, Maine and Atlantic Railway bei der Entgleisung des Lac-Mégantic im Juli 2013 bestand aus 72 dieser Wagen, von denen 63 entgleisten. Fast alle dieser entgleisten Kesselwagen wurden beschädigt, und viele hatten große Brüche. Etwa sechs Millionen Liter leichtes Rohöl aus der Bakken-Formation wurden schnell freigesetzt und fingen Feuer. Die folgenden Flammen und Explosionen ließen 47 Menschen sterben.

Eine Entgleisung im November 2013 in der Nähe von Aliceville im Pickens County, Alabama, beinhaltete eine ähnliche Explosion von Rohöl aus North Dakota. Die Genesee & Wyoming Company war der Träger für diesen 90-Wagenzug, von dem 20 entgleiste und explodierte. Der Zug hatte seinen Ursprung in Amory, Mississippi, und war für ein Pipeline-Terminal in Walnut Hill, Florida, geplant, das Genesis Energy gehört. Das endgültige Ziel der Lieferung sollte die Shell-Ölraffinerie in Mobile, Alabama, sein. Der Unfall ereignete sich in einem entvölkerten Feuchtgebiet. Drei Autos erlebten eine kochende Flüssigkeit und Dampfexplosion.

Am 30.Dezember 2013 ereignete sich eine ähnliche Explosion in Casselton, North Dakota, wodurch die Stadt evakuiert wurde. Der BNSF-Zug war 106 Autos und 1,6 km lang, von denen mindestens 10 Autos zerstört wurden. Berichten zufolge entgleiste zuerst ein anderer Zug, der Getreide transportierte und in die entgegengesetzte Richtung fuhr, wodurch der benachbarte Zug mit Kesselwagen, die Öl aus der Bakken-Formation transportierten, eine Minute später entgleiste. Drei Tage später schrieb die US-amerikanische DOT PHMSA, dass „die jüngsten Entgleisungen und daraus resultierenden Brände darauf hindeuten, dass die Art des Rohöls, das aus der Region Bakken transportiert wird, möglicherweise brennbarer ist als herkömmliches schweres Rohöl… Basierend auf vorläufigen Inspektionen nach den jüngsten Schienenentgleisungen in North Dakota durchgeführt, Alabama und Lac-Megantic, Quebec, Beteiligung Bakken Rohöl ausreichend gefährliche Stoffe vor und während des Transports entgasen.“

Die Ölaufsichtsbehörde für North Dakota erklärte Anfang Dezember 2013, dass er davon ausging, dass 2014 bis zu 90 Prozent des Öls dieses Staates mit dem Zug befördert würden, gegenüber derzeit 60 Prozent. Die Zahl der von US-Eisenbahnen beförderten Rohöl-Wagenladungen stieg von 10.840 im Jahr 2009 auf voraussichtlich 400.000 im Jahr 2013. Im dritten Quartal 2013 stiegen die Rohöllieferungen auf der Schiene gegenüber dem Vorjahr um 44 Prozent auf 93.312 Wagenladungen, was etwa 740.000 Barrel pro Tag oder fast einem Zehntel der US-Produktion entspricht. Das war ein Rückgang von 14 Prozent gegenüber dem zweiten Quartal 2013 aufgrund schmalerer Ölspreads, die kostspieligere Schienentransporte weniger wirtschaftlich machten.

Am 7. Januar 2014 entgleisten und explodierten 17 Wagen eines Zuges mit 122 Wagen in der Nähe von Plaster Rock, New Brunswick. Niemand wurde verletzt, aber etwa 150 Menschen wurden evakuiert. Die Erdölprodukte stammten aus Westkanada und waren für die Irving-Ölraffinerie in St. John bestimmt.

Zwei verschiedene 111A100W1 Spezifikation Kesselwagen, beide mit 263.000 Pfund (119.000 kg) Brutto-Schienenlast. Auf der linken Seite befindet sich ein Kesselwagen mit einer Kapazität von 27.399 US-Gallonen (103.716 L; 22.814,4 imp gal) mit einer Tragfähigkeit von 196.500 Pfund (89.100 kg), der sich für Flüssigkeiten mit niedrigem spezifischem Gewicht eignet. Auf der rechten Seite hat ein leichterer, kleinerer Kesselwagen mit einer Kapazität von 16.640 US-Gallonen (62.989 L; 13.856 imp gal) eine höhere Belastungsgrenze von 204.300 Pfund (92.700 kg). Es wird für 50% ige wässrige Natriumhydroxidlösung, die ein spezifisches Gewicht von 1,5 hat, schabloniert und plakatiert. Dieses Auto ist außerdem mit einem Isoliermantel und externen Heizrohren ausgestattet, um bei Bedarf gefrorenen Inhalt zu schmelzen.

Baugewerbe

Schematische Schnittansicht (nicht maßstabsgetreu) des Endes des Kesselwagens mit Hauptkomponenten.

Die DOT-111 Kesselwagen sind mit einem Entwurf Schweller Design konstruiert. Zugschweller enthalten das Zuggetriebe hinter jedem Koppler, das entworfen ist, um Längszug (Spannung) und Buff (Kompression) Kräfte über die gesamte Länge eines Zuges zu übertragen. Die Zugschweller sind an Stahlpolstern befestigt, die am Tank befestigt sind. Wenn die Wagen keine durchgehende Mittelschwelle aufweisen, die sich über die gesamte Länge des Wagens erstreckt, werden die beiden Zugschweller an jedem Ende als Stummelschweller bezeichnet, und der Tank trägt Zugkräfte zwischen Kupplungen. In diesem Fall können Bewehrungsstäbe unter dem Tank zwischen den Fensterbänken verlängert werden. Karosseriekissen und die zugehörigen Karosseriekissenauflagen, die über den Triebwagenwagen zentriert sind, stützen den Tank und schützen ihn vor Seitenkräften. Die Zugschwellermittelplatte dient als Befestigungspunkt zwischen der Kesselwagenkarosserie und der LKW-Baugruppe. (Siehe schematischer Ausschnitt rechts.)

Entwurf von strukturellen und Schweißungsdetails

Die Karosseriekissenpolster und die vorderen Einstiegsleisten sind mit Kehlnähten am Tank befestigt. An der Hinterkante des vorderen Schwellenpolsters wird das vordere Schwellenpolster durch eine Stumpfschweißung am Karosseriekissenpolster und an der Kehlschweißung, die das Karosseriekissen an der Tankschale befestigt, befestigt. Kehlnähte an der Innen- und Außenseite der Kopfstütze befestigen die Kopfstütze an der vorderen Einstiegsleiste, und eine äußere Kehlnaht befestigt die Kopfstütze an der vorderen Einstiegsleiste. An der Rückseite der Kopfstütze ist die Einstiegsleiste mit der vorderen Einstiegsleiste, der Körperpolsterung und den Bewehrungsstäben verschweißt.

Da Eisenbahnwaggons keine Vorder- oder Rückseite haben, werden die Enden der Waggons zur Beschreibung mit „A“ und „B“ bezeichnet. Das B-Ende des Wagens ist das Ende, das mit dem Rad oder Hebel ausgestattet ist, mit dem die Handbremsen des Wagens manuell eingestellt werden. Das Ende ohne Handbremse ist das A-Ende. Wenn Züge zusammengebaut werden, kann jedes Ende eines Kesselwagens in die vordere oder hintere Position gebracht werden. Die Tankschalen bestehen aus mehreren miteinander verschweißten Ringen mit sechs Ringen in einer typischen Konfiguration. Konventionell befindet sich Ring-1 am A-Ende, und wenn sechs Ringe vorhanden sind, befindet sich Ring-6 am B-Ende. Die Tankringe können in einer „geraden Lauf“ -Konfiguration geschweißt werden, oder mit einem „Hangboden“, der zu einem Bodenauslassventil in der Mitte des Tanks abfällt.

Diagramm eines DOT-111J100W1-Kesselwagens mit Isoliermantel und externen Heizschlangen. Es hat eine Kapazität von 20.000 US-Gallonen (76.000 L; 17.000 imp gal).

Vorschriften

Ein Bericht des Senats von Kanada aus dem Jahr 2013 schlug eine obligatorische Mindestversicherung für Eisenbahnunternehmen vor und empfahl die Schaffung einer Online-Datenbank mit Informationen zu Verschüttungen und anderen Vorfällen von Eisenbahnwaggons. Derzeit liegt die Eisenbahnindustrie im Wert des obligatorischen Versicherungsschutzes im Verhältnis 1:40 hinter der Pipeline-Industrie zurück.

Bahnbetreiber sind nicht verpflichtet, kanadische Gemeinden über gefährliche Güter im Transit zu informieren.

DOT-112-Kesselwagen und DOT-114-Kesselwagen sind seit 1979 gemäß der Verordnung SOR / 79-101 des Canada Transportation Act für den Transport von Gasen wie Propan, Butan oder Vinylchlorid erforderlich. Transportation Safety Board of Canada Railway Investigation Report R94T0029 Abschnitt 1.13.1 Dokumente DOT-112 Kesselwagen und DOT-114 Kesselwagen Standards: die DOT-111 Tank „Autos gelten nicht als das gleiche Maß an Entgleisung Schutz gegen Produktverlust wie die Klassifizierung 112 und 114 Autos, entworfen, um brennbare Gase zu tragen.“

Unfalluntersuchungen

Ein Bericht über „Den Stand der Eisenbahnsicherheit in Kanada“ wurde 2007 von Transport Canada in Auftrag gegeben. Der Bericht enthält eine 10-jährige statistische Untersuchung seines Themas. Abschnitt 6 trägt den Titel „Unfälle mit gefährlichen Gütern“.Eine förmliche Überprüfung des Eisenbahnsicherheitsgesetzes wurde vom Minister im Februar 2007 veranlasst. Die Überprüfung, die später in diesem Jahr dem Parlament vorgelegt wurde, hat eine andere Sichtweise auf das Thema.

Abgeschlossen

Ein älterer DOT-111-Kesselwagen, der 1967 hergestellt wurde, wird so gezeigt, wie er 1996 erschien. Dieses Auto war mit einem Isoliermantel ausgestattet und hatte eine Kapazität von 20.670 US-Gallonen (78.200 l; 17.210 imp gal).

Während einer Reihe von Unfalluntersuchungen über einen Zeitraum von Jahren hat das US National Transportation Safety Board festgestellt, dass DOT-111-Kesselwagen eine hohe Inzidenz von Tankausfällen bei Unfällen aufweisen. Frühere NTSB-Untersuchungen, die die schlechte Leistung von DOT-111-Kesselwagen bei Kollisionen identifizierten, umfassen eine Sicherheitsstudie vom Mai 1991 sowie NTSB-Untersuchungen einer Entgleisung am 30. Juni 1992 in Superior, Wisconsin; eine Entgleisung am 9. Februar 2003 in Tamaroa, Illinois; und eine Entgleisung eines Ethanolzuges am 20. Oktober 2006 in New Brighton, Pennsylvania. Darüber hinaus untersuchte die Federal Railroad Administration (FRA) am 6. Februar 2011 die Entgleisung eines mit Ethanol beladenen DOT-111-Kesselwagens in Arcadia, Ohio, der etwa 786.000 US-Gallonen (2.980.000 l; 654.000 imp gal) Produkt freisetzte. Das Transportation Safety Board of Canada stellte auch fest, dass das Design dieses Autos fehlerhaft war, was zu einer „hohen Inzidenz von Tankintegritätsversagen“ bei Unfällen führte.

Das Transportation Safety Board of Canada (TSBC) untersuchte einen Entgleisungsvorfall in der Nähe von Westree, Ontario, der sich am 30.Januar 1994 ereignete. Sie zitierten den Bericht NTSB / SS-91/01, der „die Sicherheit von DOT-111A-Kesselwagen in Frage stellte und feststellte, dass diese Klassifizierung von Kesselwagen bei Unfällen eine hohe Inzidenz von Tankintegritätsversagen aufweist und dass bestimmte gefährliche Materialien in diesen Kesselwagen transportiert werden, obwohl besser geschützte Autos (weniger anfällig für die Freisetzung des transportierten Produkts bei Unfällen) verfügbar sind. 21 zu den Vorschriften für den Transport gefährlicher Güter“, die „die Verwendung der überarbeiteten Kesselwagennorm CAN / CGSB 43.147-94 “ vorsah. Diese Norm schränkt die Verwendung von 111A-Kesselwagen ein und entfernt über 80 gefährliche Güter, die zuvor für den Transport in Fahrzeugen der Klasse 111 zugelassen waren.“ Der aktualisierte Standard ist über das Canadian General Standards Board verfügbar.

Ungefähr 230.000 Liter (61.000 US-Gallonen; 51.000 imperiale Gallonen) Schwefelsäure wurden am 21.Januar 1995 in der Nähe von Gouin, Quebec, freigesetzt und verursachten Umweltschäden. Die 11 Eisenbahnwaggons, die das Produkt herausbrachten, waren Kesselwagen der Standardserie CTC-111A. Die Entgleisung wurde durch Spurverlust verursacht, und die Anzahl defekter Verbindungen nördlich des Entgleisungsgebiets übertraf wahrscheinlich den Wartungsstandard von Canadian National (CN). Transport Canada stellte fest, dass eine Nachrüstung der Top-Ausstattung aller Fahrzeuge der Klasse 111A eine Milliarde Dollar übersteigen würde.

Das Transportation Safety Board of Canada (TSBC) untersuchte ein Ereignis in der Nähe von River Glade, New Brunswick, das am 11.März 1996 stattfand. Der Bericht von 1996 kam zu dem Schluss, dass „Kesselwagen der Klasse 111A anfälliger für die Freisetzung von Produkt bei Entgleisung und Aufprall sind als Druckkesselwagen, und dennoch gibt es eine Reihe von giftigen und flüchtigen Flüssigkeiten, die immer noch in Kesselwagen der Mindestnormklasse 111A befördert werden dürfen.“ Der Bericht gibt keine Empfehlung ab, den Einsatz von Kesselwagen der Klasse 111A aufzurüsten oder einzuschränken.

Ein Untersuchungsbericht, der am 3. August 2013 von der Brandon Sun veröffentlicht wurde, listete 10 Eisenbahnentgleisungen in der Region in den letzten zehn Jahren auf. Entgleisungen verursachten in diesem Zeitraum keine Verletzungen.

Am 2. Mai 2002 kollidierte ein Zug mit einem Transport-LKW an der Firdale, Manitoba CN Kreuzung. Die entgleiste Ausrüstung umfasste fünf Kesselwagen mit gefährlichen Gütern. Während der Entgleisung erlitten vier der Kesselwagen mehrere Pannen und gaben ihre Produkte frei. Die Produkte entzündeten sich und ein großes Feuer verschlang die entgleisten Autos.

Der National Research Council der Vereinigten Staaten wurde über den US Hazardous Materials Transportation Uniform Safety Act (1990) von der Federal Railroad Administration beauftragt, einen unparteiischen Bericht über „(1) den Entwurfsprozess für Eisenbahnkesselwagen, einschließlich Spezifikationen, Entwurfsgenehmigung, Reparaturprozessgenehmigung, Reparaturverantwortlichkeit und den Prozess, nach dem Entwürfe und Reparaturen vorgestellt, abgewogen und bewertet werden, und (2) die Entwurfskriterien für Eisenbahnkesselwagen, einschließlich der Frage, ob bei allen Kesselwagen, die Gefahrstoffe befördern, Kopfschilde angebracht werden sollten. Es trägt den Titel „Ensuring Railroad Tank Car Safety“ und ist als ISBN 0-309-05518-0 erhältlich.

Lac-Mégantic-Entgleisung

Wie oben erwähnt, entgleiste in der Stadt Lac-Mégantic die Entgleisung eines Zuges mit Bakken-Rohöl, was zu einem Brand und einer Explosion führte, die zu vielen Todesfällen und zur Zerstörung von Gebäuden führten. Ein Problem, das durch die Entgleisung von Lac-Mégantic aufgeworfen und durch Beschwerden von Enbridge bei der US-Aufsichtsbehörde untermauert wurde, ist, dass Bakken-Rohöl mit einer bemerkenswerten Volatilität verbunden ist.

Die US Federal Railroad Administration hat am 8. August 2013 die Standards für Lieferungen von Rohöl aus den Bakken-Formationsfeldern verschärft, die flüchtige und / oder korrosive Chemikalien enthalten, wie sie beim Hydraulic Fracturing-Prozess entstehen können. Rohöl wird als brennbare Flüssigkeit der Klasse 3 eingestuft. Die US-Regulierungsbehörde hatte bis zum 8. August 2013 den korrosiven Inhalt des Rohöls von Bakken Formation ignoriert.

Schwefelwasserstoff (H2S, Sauergas), ein für den Menschen giftiges und entzündbares Gas, wurde auch in Bakken Crude von Enbridge nachgewiesen. Die akademische Gemeinschaft kommentierte in 2011, dass eine erhöhte Konzentration von H2S vor Ort beobachtet wurde und Herausforderungen wie „Gesundheits- und Umweltrisiken, Korrosion des Bohrlochs, zusätzliche Kosten in Bezug auf Materialhandhabung und Rohrleitungsausrüstung sowie zusätzliche Verfeinerungsanforderungen“ darstellte. In: Holubnyak et al. schreiben Sie weiter, dass Bakken Crude „durch aktuelle Ölfeldpraktiken sauer werden könnte“. In der Lac-Mégantic-Entgleisung geht es also darum, ob World Fuel Services und andere Beklagte sich dieser zweijährigen Forschung bewusst sein sollten, als sie die DOT-111-Kesselwagen (die bereits 2012 von der US-amerikanischen NTSB-Aufsichtsbehörde als mangelhaft für diese Zwecke anerkannt wurden) in den Lac-Mégantic-Zug verladen haben.

Der Ausreißerzug Lac-Mégantic war zuvor auf dem Weg von den Bakken Fields in Dakota durch Toronto gefahren. Ein kanadischer nationaler Angestellter sagte, dass ungefähr 10% der Sendungen durch Toronto gefährliche Materialien enthalten, die häufig in DOT-111-Kesselwagen gelagert werden, aber dass nur Ersthelfer Zugang zu Gefahrgut-Versandinformationen haben.

Neue Baunormen

Entgleisung in Cherry Valley, Illinois. Dreizehn DOT-111-Kesselwagen verloren etwa 324.000 US-Gallonen (1.230.000 L; 270.000 imp gal) Ethanol, die einen Nebenfluss des Rock River kontaminierten, was zu einem der größten Fischsterben in der Geschichte von Illinois führte.

Eine Reihe von DOT-111-Autos auf dem ehemaligen Canadian National Penetang Spur in Essa, Ontario, Kanada, warten auf ihre Reise, um recycelt zu werden. Foto aufgenommen am 11.Dezember 2018.

Infolge eines Unfalls in Cherry Valley, Illinois, im Jahr 2009 untersuchte die Association of American Railroads mehrere Optionen zur Erhöhung der Unfallsicherheit von DOT-111-Kesselwagen und veröffentlichte neue Konstruktionsnormen in einem Unfallverhütungsrundschreiben mit der Absicht, das AAR-Handbuch für Standards und empfohlene Praktiken für Kesselwagen, die zum Transport von Ethanol und Rohöl verwendet werden, zu überarbeiten. Ab dem 1. Oktober 2011 verlangt der neue AAR-Standard für DOT-111-Kesselwagen, dass Tankköpfe und -schalen aus dickerem Stahl hergestellt werden. Die neue Spezifikation verlangt auch, dass Köpfe und Schalen aus normalisiertem Stahl hergestellt werden, und in allen Fällen müssen 1 ⁄ 2 Zoll (12,7 mm) dicke halbe Kopfschilde vorgesehen werden. Die AAR hat auch ein robusteres Gehäuse oder einen Überrollschutz zum Schutz der oberen Beschläge vorgeschrieben. Die neuen Standards gelten nur für neu hergestellte Autos; Es ist nicht erforderlich, vorhandene DOT-111A-Autos, die nach dem älteren Design gebaut wurden, nachzurüsten, umzuverwenden oder in den Ruhestand zu versetzen. Das NTSB hat dieses Design als „unzureichend“ bezeichnet,“Die älteren Autos sind „Beschädigungen und katastrophalen Verlusten gefährlicher Materialien ausgesetzt.“

Im Mai 2015 kündigten die Federal Railroad Administration und Transport Canada gemeinsam die neue DOT-117-Spezifikation an, um das DOT-111-Design zu ersetzen, von dem alle Beispiele bis Mai 2025 ausgemustert oder umgebaut werden müssten.

Siehe auch

• Pipeline and Hazardous Materials Safety Administration (PHMSA)

Dieser Artikel enthält gemeinfreies Material aus dem Dokument des National Transportation Safety Board: „Nicht klassifizierte Sicherheitsempfehlung R-12-005-008 , 2. März 2012“ (PDF).
Dieser Artikel enthält gemeinfreies Material aus dem Dokument des National Transportation Safety Board: „DOT-111 Tank Car Design“ (PDF).
Dieser Artikel enthält gemeinfreies Material aus dem Dokument des National Transportation Safety Board: „Entgleisung des CN-Güterzugs U70691-18 mit anschließender Freisetzung gefährlicher Stoffe und Brand; Cherry Valley, Illinois; 19. Juni 2009“ (PDF).