德國ICE1高速動車組重大脫軌事故通用PPT課件

1、德國ICE1高速動車組重大脫軌事故427出品主講：張瑤德國ICE城際特快列車（英語：Inter City Express，是德國國鐵為邁向國際化所注冊的英文名字，簡稱ICE，另外ICE亦被德國國鐵注冊為商標），原本是以德國為中心的高速鐵路系統(tǒng)及高速鐵路專用列車系列。由聯(lián)邦教育及研究部門（Bundesministerium fr Bildung und Forschung）與位于波恩的交通部聯(lián)邦鐵路局為首的領(lǐng)導(dǎo)團隊，并以西門子為主的廠商參與研發(fā)及制造，德國國鐵（德語：Deutsche Bahn AG）所營運。早在1980年代德國已經(jīng)研究并開發(fā)ICE高速鐵路系統(tǒng)及列車，其服務(wù)范圍除涵蓋德國境內(nèi)各主

2、要大城外，還跨越鄰近國家行經(jīng)多個城市。ICE一直是德國鐵路乃至全德國的驕傲，ICE就是我國稱為“高鐵”似的鐵路系統(tǒng)，ICE快車時速可達500公里/小時，可以把乘客在一兩個小時以內(nèi)從北端的漢堡運送到南部的慕尼黑。我國京滬高鐵、京津高鐵就計劃采用德國ICE3型列車的運營模式。ICE-V：紫色，寬闊的走廊，車頭蓋子像1995年的ICE-2。ICE-1：高底盤的餐車車廂，雙動力車頭，車頭蓋子跟德國國鐵商標不劃分，車輛之間的紅線斷續(xù)（只是在ICE1中出現(xiàn) )。ICE-2：餐車車廂底盤的高度和其他ICE列車相同，動力車頭的頭蓋可垂直打開和其他ICE列車串連。ICE-3：沒有動力車頭，采用動力分布式。車輛的

3、底部采用分散動力設(shè)計推動，有大而圓的擋風玻璃。紅條在車箱下邊申延至車頭蓋子，在窗口和擋風玻璃的中間的高處結(jié)束。ICE-T / TD：與ICE-3系列相似，只是有更高的“鼻子”。沒有ICE-3的車身字樣，紅條與窗口平行，紅條在車頭的燈前面的紅終止，秘訣信號在擋風玻璃上。ICE-T2：與ICE-T系列相似，只是車輛之間沒有窗口，有發(fā)光二極管的三光信號ICE家族ICE-V列車ICE-1列車ICE-2列車ICE-3列車ICE-TD列車ICE-T列車1998年6月3日，發(fā)生在德國埃 舍德站的世界最慘重的高速列車脫軌事故，死亡100人，傷88人，事故原因為輪箍斷裂。 1998年6月3日10：30剛過，列車

4、從漢諾威駛往下一站漢堡，此時餐車關(guān)閉。列車行駛在擴建線上還不足半小時，第1節(jié)拖車8028086號上的旅客聽到了很大的嘎嘎響聲，并且車廂開始左右搖晃。迄今查明的原因是由于該拖車后轉(zhuǎn)向架上的輪箍在事故地點前6km處、列車速度為200kmh時斷裂、輪心松弛。這部分斷裂的輪箍擁塞在高速運轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向架中。此后，列車的第l節(jié)車廂雖然缺少了輪箍，但還是在線路上運行55km。在埃舍德車站事故發(fā)生地前方200m處，輪箍卡在道岔的護輪軌中，從而將其從中劈開，并沖入第1節(jié)拖車內(nèi)部，使其部分折斷。 事故過程可能是由于這種沖撞的能量使損壞的輪對向右傾斜，輪心從軌頭上滑脫，使左面車輪脫軌，在大約運行了120m之后撞在了遠方

5、道岔的轍軌上。前面的動力乍頭401051號與其后的車輛分離，繼續(xù)向車站北方行駛了2km，由于強制制動而停車。這種沖撞的動能使道岔組移向右方，并使第1節(jié)拖車及其后繼車輛相繼脫軌。第3節(jié)拖車橫在橋下，其尾部猛烈沖撞橋墩；第4節(jié)車輛沖下邊坡，橫在防護墻前；第5節(jié)車輛撞到了線路附近的橋墩，沖過倒塌橋梁的前半部，后半部被倒塌的橋梁砸壞；第6節(jié)車輛被混凝土塊掩埋；其余712節(jié)車輛由于尾部動力車頭4015517未來得及切除其巨大的慣性的推動，就象一個折尺一樣彼此錯位擠壓在一起。這次災(zāi)難所造成的后果是：100人死亡，60多人重傷。德國總理赫爾穆特科爾親臨現(xiàn)場指導(dǎo)救援。時任下薩克森州州長的德國前總理格哈德施羅德

6、赴現(xiàn)場查看事故救援情況。采用橡膠彈性車輪在事故發(fā)生后，ICEl列車采用的橡膠彈性車輪首先受到公開質(zhì)疑。ICE1列車最早采用的是整體車輪（一個車輪結(jié)構(gòu)，沒有輪箍）。經(jīng)過長期運用以后發(fā)現(xiàn)，由于輪對磨損而形成的不圓度產(chǎn)生干擾噪聲，在運行時發(fā)出嗡嗡聲響。于是在1992年3月被放棄使用，改用橡膠彈性車輪。德國VSG交通技術(shù)公司生產(chǎn)ICEl列車用的這種車輪。這種被命名為“Bochum 84”型車輪的生產(chǎn)至今已超過6000個。 VSG公司生產(chǎn)橡膠彈性車輪已有50年的歷史，過去大量生產(chǎn)的B054型車輪曾供城市鐵路和有軌電車使用。ICEl列車用的“ Bochum 84”車輪結(jié)構(gòu)如圖所示。這種車輪具有多個扇形塊組

7、成的V型橡膠塊，起阻尼作用。原6cm厚的輪箍被壓在具有硬橡膠的輪心上，并用一個固定環(huán)通過螺釘擰緊固定。Bochum 84型橡膠彈性車輪事故是由于采用橡膠彈性車輪引起的，ICEl車輪輪箍斷裂原因除了由于輪箍表面裂紋外，還可能由輪箍內(nèi)表面裂紋引起。這些輪對由于套裝橡膠后，使車輪剛度大為下降，在線路上滾動時總有些壓扁，就象汽車的輪胎一樣。在壓力的作用下輪箍內(nèi)表面產(chǎn)生與橡膠塊相分離的拉應(yīng)力。由于輪箍不斷被滾壓，就相當于對一種薄材料施以高負荷，而造成輪箍內(nèi)表面折損，產(chǎn)生裂紋德國的Frankhofer工作強度研究所對極端負荷下的輪箍進行了研究。研究證明輪箍裂紋也能從內(nèi)部形成。但遺憾的是，直至事故發(fā)生前還未

8、有科學(xué)工作者對ICEl中間拖車應(yīng)用的Bochum 84車輪進行過這方而的研究。漢諾威大學(xué)測量和控制研究所的FHock教授認為，橡膠彈性車輪斷裂可能是由于輪箍內(nèi)側(cè)折損所造成的。對于ICEl列車導(dǎo)輪用的B084車輪滾動時產(chǎn)生彈性變形，在超過許用應(yīng)力情況下，理論上肯定會出現(xiàn)裂紋，并與輪箍厚度有關(guān)。ICEl列車輪箍允許磨損厚度為30mm，而發(fā)生事故的斷裂輪箍幾乎已經(jīng)達到規(guī)定的剩余厚度。沒有進行輪對超聲探傷定期對輪對進行超聲檢驗可以防止車輪或輪箍斷裂而發(fā)生重大事故。德國鐵路每年有上百萬個車輪運行。據(jù)專業(yè)人士統(tǒng)計，每年大約只有12個車輪失效。其主要原因是由于高速、重載引起踏面機械過載，常出現(xiàn)熱裂紋、熱淬硬

9、和粘焊現(xiàn)象，造成踏面剝離，噪聲加大等。為了對ICE列車進行安全性和技術(shù)性檢驗，在ICE高速列車段均安裝了輪對診斷裝置，簡稱ULM輪對診斷裝置。每34天在ICE列車常規(guī)檢修時，列車以6kmh速度通過輪對診斷裝置自動檢測診斷。這種裝置由3部分組成，即U、L、M，U部分為超聲檢驗，檢驗的目的是測量踏面上的橫向裂紋；L部分為型面光學(xué)測量，測量的目的是得知型面誤差和型面磨損狀況；M部分是通過測量桿來測得車輪的不圓度和擦傷情況。采用L和M部分測量不僅能夠獲得輪對的磨損數(shù)據(jù)，而且還能決定鏇輪的最佳時刻。而超聲檢驗U則只能給出3個等級(更換或加工；進一步檢驗；正常)的狀態(tài)信息。有關(guān)人土透露，ULM中的超聲測量

10、設(shè)備已經(jīng)很長時間沒有使用，它不再作為檢驗的例行程序了。其原因是這種測量設(shè)備有不足之處，對車輪踏面粗糙度的反應(yīng)過于靈敏，甚至連輪箍運用中極普通的正常表面結(jié)構(gòu)也會作為故障通報。因此通報故障率極高，大約有90的車輪被虛假地查出裂紋。因此從1993年起就放棄了這種自動化的超聲檢驗，用“人工檢查”代替，通過車間有經(jīng)驗的工人用手電筒觀察和小榔頭敲擊的方法來鑒定輪箍是否有裂紋。顯然這種方法帶有人為的因素。安裝在漢堡列車段的新型輪對診斷裝置德國高鐵這次事故，根本上 說是源于車輛設(shè)計失誤。ICE1型列車轉(zhuǎn)向架沒有使用能夠有 效降低震動、提高舒適性的空氣彈簧，也沒有在降低車廂軸重上下功夫，反而在車輪上做文章，錯誤地使用了并不適合高速列車使用的彈性車輪，沒有進行足夠的高速試驗就倉促上馬 這些原因最終導(dǎo)致這次ICE脫軌顛覆事故成為迄今為止，世界三大高速列車脫軌事故（本件事故，TCV-EUR線路問題脫軌事故和上越新干線地震脫軌事故）中唯一一起列車顛覆和乘客傷亡事故。德國鐵路部門在事故發(fā)生后立刻采取改進措施。首先立刻停運其余59列ICE1型列車，全部彈性車輪都更換為新的整體車輪，并對走形部進行全面檢查后才準予投入運營。44列ICE2型