Endelig redegørelse vedrørende undersøgelse af hjulbrud på passagertog imellem Odense og Nyborg d. 09-09-2023

Havarikommissionen blev underrettet om hændelsen d. 09-09-2023 kl. 07:16 af DSBs undersøgelsesvagt.

Havarikommissionen fik meddelelse om, at Intercitytog 70408 ved Langeskov havde fået en røgalarm i et passagerafsnit.

Under nedbremsning af toget oplevede togpersonalet kraftige rystelser fra togsættet; ”som om man stod på en trampolin”. Lokomotivføreren mente ikke, at toget havde påkørt noget.

Ved nærmere eftersyn blev der fundet noget som lignede aske eller sod i passagerafdelingen, og der kunne konstateres olie ned langs en bogie.

Det kunne ikke konstateres, hvilken olie der var tale om.

Havarikommissionen blev igen kl. 09:20 ringet op af DSBs undersøgelsesvagt, der kunne fortælle, at der var tale om et hjulbrud.

På baggrund af, at hjulbruddet under lidt andre omstændigheder kunne have udviklet sig til en alvorlig ulykke, besluttede Havarikommissionen at indlede en undersøgelse jf. Jernbanelovens § 81. Havarikommissionen besigtigede det havarerede togsæt d. 09-09-2023 kl. 10:00.

Et hjul, som indeholdt en mindre ’ikke metallisk indeslutning’ (IMI), blev monteret på MF5046 i juni 2021. Hjulet blev løbende efterset og vedligeholdt med afdrejninger. På et tidspunkt efter tredje afdrejning begyndte hjulet at udvise øget kraftpåvirkning ved passage af Banedanmarks ’Axle Load Checkpoints’ (ALC-anlæg). Ud fra data blev det vurderet, at hjulet havde en skade, som krævede afdrejning. Denne afdrejning blev udført i august 2023. En måned senere var kraftpåvirkningen fra hjulet igen forhøjet, men inden en afdrejning kunne udføres, havde en revne vokset sig så stor, at en del af hjulets fælg/løbeflade røg af ved 170 km/t på Østfyn. Regelmæssige visuelle inspektioner og klangprøver havde ikke ført til opdagelse af revnen, inden den udviklede sig til et hjulhavari. Hjulet havde på dette tidspunkt tilbagelagt 648.293 km, hvilket svarede til ca. 44% af hjulets forventede levetid.

Det havarerede hjul gav rystelser i togsættet, som førte til mindre skader på materiellet. Togsættet afsporede ikke.

Havarikommissionen har givet to anbefalinger:

DK-2025 R 4 af d. 02-09-2025

Havarikommissionen anbefaler, at certificeringsorganet, som har udstedt DSB’s ECM-certifikat og som fører tilsyn med vedligeholdelsessystemet, igennem sin tilsynsindsats hos DSB sikrer, at virksomhedens vedligeholdelsessystem beskriver den hjulvedligeholdelse, som virksomheden udfører.

DK-2025 R 5 af d. 02-09-2025

Havarikommissionen anbefaler, at Trafikstyrelsen sikrer, at DSB, på baggrund af erfaringerne fra hændelsen med hjulbrud d. 09-09-2023, har opstillet tilstrækkelige barrierer således, at revner i hjul opdages og håndteres, inden de udvikler sig til et hjulbrud med fare for jernbanesikkerheden til følge, eller at DSB på anden vis demonstrerer, at risikoen for alvorlige ulykker som følge af hjulbrud har et acceptabelt niveau.

Hjul E2002641-32 blev leveret til DSB d. 06-04-2021. Hjulet, der var af stål type ER9T, havde ved leveringen en oval IMI’ med et areal svarende til en cirkel med en diameter på 1,4 mm. Denne var lokaliseret omtrent 27 mm under hjulets løbeflade. Hjulet var forud for leveringen blevet ultralydstestet og godkendt, jf. kategori 2 i standarden EN 13262, for indeslutninger på op til 2 mm i diameter.

Hjulet blev monteret på MF5046, aksel 4, højre side, d. 23-06-2021 og gennemgik i tiden herefter regelmæssige visuelle inspektioner og klangprøver for bl.a. at sikre, at der ikke var opstået revner i hjulet. De visuelle inspektioner og klangprøver skulle afholdes for hver 100.000 km (+/- 10%).

DSB har til undersøgelsen leveret dokumentation for gennemførte visuelle inspektioner og klangprøver.

Hjulet gennemgik også regelmæssige hjulafdrejninger (frekvensafdrejning). Formålet med disse var at genskabe hjulets profil for derved at fjerne slid og evt. små skader inden det udviklede sig til en højere skadeskategori og samtidig opnåelse af bedre køreegenskaber.

Efterhånden som hjulet blev slidt og afdrejet, kom løbefladen tættere og tættere på den IMI.

Tabel 3. Oversigt over hjulafdrejninger med afstand fra IMI til løbeflade.

Ifølge forskning på området var det muligt at revner i hjul, kunne dannes omkring en IMI helt op til 25 mm under løbefladen. Dette var endda muligt uden, at hjulet havde været overbelastet (Stone, Majumder, & Bowaj, 2008).

Hastigheden, hvormed en revne ville udvikle sig, var afhængig af belastningen af hjulet og afstanden mellem løbefladen og en IMI. Havari ville oftest finde sted kort tid efter seneste hjulafdrejning (Ekberg & Marais, 2000). Fænomenet kaldes ’Shattered Rim’ og skyldes ’Rolling Contact Fatigue’ (Cong, Han, Hong, & Domblesky, 2019).

Figur 4. Tegning af hjulprofil med angivelse af afdrejet materiale, IMI og kassationsgrænse.

Efter seneste afdrejning kørte hjulet 19.892 km inden det havarerede.

Denne undersøgelse har ikke kunnet fastslå, hvornår revnen initieredes. De regelmæssige visuelle inspektioner, klangprøver og hjulafdrejninger har ikke opfanget en revne under udvikling. Det er Havarikommissionens opfattelse, at begyndende revnedannelse internt i et hjul, ikke ville kunne identificeres ved klangprøve, førend en revne havde gennembrudt en større del af hjuloverfladen. Med 100.000 km imellem visuelle inspektioner og klangprøver, var der i vedligeholdelsessystemet en indbygget risiko for, at en revne kunne opstå og udvikle sig fatalt, inden den kunne blive opdaget.

Ifm. DSBs ECM-certificering havde DSB oplyst til det certificerende organ, at hjulvedligehold (Wheel refurbishment) blev udført af en ECM-certificeret leverandør (ECM-F2 og ECM-F4). Ved audits forud for certificeringen, samt årlige opfølgningsaudits vurderede certificeringsorganet, at DSBs vedligeholdelsessystem i tilstrækkelig grad sikrede anvendelsen af godkendte leverandører igennem kontraktstyring. Dermed var hjulvedligehold ikke en direkte del af implementerings- eller opfølgningsaudits, og certificeringsorganet havde ikke mulighed for at identificere mangler i- eller forbedringsforslag til vedligeholdelsessystemet inden for dette område.

DSB har fremlagt dokumentation for to interne audits af hjulvedligehold i Aarhus, hhv. d 16-10-2017 og d. 23-06-2021. Der blev ved ovennævnte audits ikke gjort fund i relation til hjuleftersyn, klangprøve eller hjulafdrejning.

Data fra passage af Banedanmarks ALC-anlæg, som behandledes i DSBs WILD, indikerede, at hjulet begyndte at udvikle sig atypisk på et tidspunkt efter en frekvensafdrejning i april 2023.

I starten af august 2023 var kraftpåvirkningen fra hjulet vokset til en størrelse, der gjorde, at WILD genererede en alarm. Personalet vurderede, at der var tale om et mindre materialeudfald og bestilte en afdrejning af hjulsættet. Straks efter denne afdrejning, som blev udført d. 09-08-2023, formindskedes kraftpåvirkningen fra hjulet. Kraftpåvirkningen blev dog kun reduceret til omkring 25 kN, og den begyndte straks derefter at stige igen. D. 05-09-2023 var en måling igen over 100 kN, og endnu en afdrejning blev besluttet. Inden denne kunne udføres havarerede hjulet d. 09-09-2023 imellem Odense og Langeskov. Havariet blev først opdaget efter standsning i Nyborg.

På hændelsesdagen var intercitytog 70408 på vej fra Fredericia mod CPH Lufthavn. MF5046 kørte som det tredje af fire togsæt i stammen. Lkf bemærkede et par gange, at der kortvarigt var lys i hjulslipslampen. Første gang under nedbremsning til Odense og anden gang under nedbremsning til Langeskov. Det mindede Lkf om, at det snart ville blive løvfaldssæson. Den første melding om hjulslip kan ikke umiddelbart relateres til hjulhavariet. Den anden melding om hjulslip skete på et tidspunkt efter en eller flere dele af hjulets løbeflade var faldet af. Togets computer registrerede, at KBGM-anlægget kortvarigt meldte en fejl på hjulblokeringssystemet på MF5046 kl. 06:30:13. Samtidig registreredes ingen ændring i hjulomdrejninger. Det var derfor sandsynligt, at fejlen skyldtes rystelser. Dette skete i strækningens km 154,0, som var den østlige udkant af Odense. Hastigheden var på dette tidspunkt 170 km/t. Havarikommissionen anså dette som første tegn på, at en eller flere dele af hjulets løbeflade var faldet af.

Vibrationerne som dette forårsagede, svingede en gang pr. hjulomdrejning, hvilket, som følge af hastigheden, var ca. 18 gange i sekundet (18 hertz). Svingningerne fik støv, som befandt sig bag togets indvendige paneler og i ventilationsanlægget, til at løsne sig og blande sig med luften i togsættet. I takt med at hastigheden blev reduceret frem mod standsningsstedet i Langeskov, blev svingningerne langsommere og langsommere men forventeligt også mere og mere kraftige. Efter ca. tre minutter udløstes to af togsættets røgmeldere, sandsynligvis som følge af støvpartikler i luften. Røgmeldingen blev præsenteret for Lkf umiddelbart før standsning i Langeskov.

Der var ikke passagerer i MF5046, fordi der ikke måtte etableres overgang imellem andet og tredje togsæt i toget. At MF5046 først blev kontrolleret for brand efter ankomst til Nyborg, fik sandsynligvis ingen betydning for udviklingen af hændelsen, da det alligevel først var ifm. ankomst til Nyborg, at en passager bemærkede svingningerne, som stammede fra MF5046.

Hjul E2002641-32, som befandt sig på fjerde aksels højre side på MF5046, havarerede i høj fart som følge af revneudvikling. Revnen, der udviklede sig som følge af ’Rolling Contact Fatigue’, var opstået omkring en IMI.

Størrelsen på den IMI var acceptabel iflg. den standard, som hjulet var bestilt efter.

Efterhånden som hjulet blev slidt og afdrejet, kom den IMI nærmere overfladen. På tidspunktet for havariet befandt den IMI sig 15 mm under hjulets løbeflade.

Det var sandsynligt, at revnen var under udvikling allerede inden seneste eftersyn, klangprøve og hjulafdrejning, hvor målinger fra hjulet på Banedanmarks ALC-anlæg viste, at kraftpåvirkningen fra hjulet udviklede sig atypisk både før og efter afdrejningen. Regelmæssige eftersyn med klangprøver og visuel inspektion, som blev foretaget i tæt følgeskab med de seneste to hjulafdrejninger, førte ikke til anmærkninger om eller reaktioner på, en revne under udvikling.

Det har ifm. undersøgelsen ikke været muligt at fastslå, om tilstedeværelsen af denne revne medførte en signifikant hørbar forskel under klangprøverne. Ligeledes har det ikke været muligt at fastslå, om revnen var synlig for det blotte øje på tidspunktet for den seneste visuelle inspektion.

Det certificerende organ var ikke bekendt med, at DSB udførte hjulvedligeholdelse under eget ECM-certifikat, og havde således ikke mulighed for at identificere mangler eller forbedringsmuligheder vedrørende hjulvedligeholdelse i DSBs vedligeholdelsessystem.

Efter hændelsen har DSB gennemført følgende:

• Af de 99 hjul leveret fra batch E2002641, var 80, umiddelbart efter hændelsen, stadig i drift på 40 forskellige togsæt (Litra MF). Fire var blevet udskiftet ifm. almindeligt vedligehold. De hjul som stadig lå på lager blev spærret, indtil det blev undersøgt om en cyklisk udfasning kunne igangsættes.
• De 80 hjul som var i drift, blev herefter kontrolleret hver tredje til fjerde uge ved klangprøve.
• Særlig overvågning af WILD og hjulafdrejningshistorik blev igangsat. Der blev ikke observeret afvigende adfærd ved disse hjul i drift.
• Alle historiske målinger fra WILD, som havde haft en værdi over ’Low’, blev gennemgået for at se, om andre hjul havde haft samme tendens, som det havarerede hjul.
• Overvågningen i WILD blev tilpasset, så den i mindre grad var personbåren, og så den indeholdt mere uddybende information/historik ved alarm trigger punkter.
• Der blev afholdt kurser for personalet i ’Materielovervågningen’ omkring hjulskader.
• Herefter igangsattes et arbejde som skulle undersøge muligheden for at bruge trendanalysen i WILD-system for at fange anormal udvikling i målingerne. Dette var ved denne redegørelses udgivelse endnu ikke afsluttet.
• DSB har internt anbefalet at indstillet til, at acceptkriterie for IMI ved ultralydsmåling ændres fra Ø2mm til Ø1mm ved bestilling af nye hjul. Herved nedsættes sandsynligheden for, at en revne vil kunne opstå omkring en IMI i fremtiden. Hjul med acceptkriterie Ø2mm (i drift og hjul på lager), forventes at være opbrugt omkring år 2031.

Undersøgelsen har påvist, at det certificerende organ ikke havde fuldt kendskab til DSBs hjulvedligeholdelse, og derfor ikke havde mulighed for at identificere mangler eller forbedringsmuligheder vedrørende hjulvedligeholdelse i DSBs vedligeholdelsessystem.

DK-2025 R 4 af d. 02-09-2025

Havarikommissionen anbefaler, at certificeringsorganet, som har udstedt DSB’s ECM-certifikat og som fører tilsyn med vedligeholdelsessystemet, igennem sin tilsynsindsats hos DSB sikrer, at virksomhedens vedligeholdelsessystem beskriver den hjulvedligeholdelse, som virksomheden udfører.

Undersøgelsen har påvist, at en revne i et hjul kunne opstå og udvikle sig til havari, uden at blive opdaget ved regelmæssige visuelle eftersyn og klangprøver.

DK-2025 R 5 af d. 02-09-2025

Havarikommissionen anbefaler, at Trafikstyrelsen sikrer, at DSB, på baggrund af erfaringerne fra hændelsen med hjulbrud d. 09-09-2023, har opstillet tilstrækkelige barrierer således, at revner i hjul opdages og håndteres, inden de udvikler sig til et hjulbrud med fare for jernbanesikkerheden til følge, eller at DSB på anden vis demonstrerer, at risikoen for alvorlige ulykker som følge af hjulbrud har et acceptabelt niveau.

Cong, T., Han, J., Hong, Y., & Domblesky, J. P. (Marts 2019). Shattered Rim and Shelling of High-Speed Railway Wheels in The Very-High-Cycle Fatigue Regime Under Rolling Contact Loading. Engineerng Failure Analysis, s. 556-567.

Ekberg, A., & Marais, J. (2000). Effects of imperfections on fatigue initiation in railway wheels. Journal of Rail and Rapid Transit, s. 45-54.

Stone, D. H., Majumder, G., & Bowaj, V. S. (3. Juni 2008). Shattered Rim Wheel Defects and the Effect of Lateral Loads and Brake Heating on Their Growth. Proceedings of the ASME 2002 International Mechanical Engineering Congress and Exposition. Rail Transportation. New Orleans, Louisiana, USA. November 17–22, 2002, s. 9-12. Hentet fra https://doi.org/10.1115/IMECE2002-33234

Retur til Materieltekniske undersøgelser

Retur til Analyse