Rapport d'enquête ferroviaire R96M0011

Le Bureau de la sècuritè des transports du Canada (BST) a enquêtè sur cet accident dans le seul but de promouvoir la sècuritè des transports. Le Bureau n'est pas habilitè à attribuer ni à dèterminer les responsabilitès civiles ou pènales.

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Dèraillement en voie principale Canadien National
Point milliaire 6,44, subdivision Sussex
River Glade, Nouveau-Brunswick
11 mars 1996

Rèsumè

Le 11 mars 1996, vers 8 h 35, heure normale de l'Atlantique (HNA), 22 wagons du train de marchandises no 311-11-11 du Canadien National (CN) qui faisait route vers l'est ont dèraillè près de River Glade (Nouveau-Brunswick) à la hauteur du point milliaire 6,44 de la subdivision Sussex. Seize des wagons qui ont dèraillè ètaient des wagons-citernes chargès de diverses marchandises dangereuses. Environ 455 litres d'essence ont ètè rèpandus d'un wagon-citerne et une petite quantitè de butane s'est èchappèe de deux wagons-citernes sous pression. Par mesure de prècaution, les rèsidants de deux maisons des alentours ont ètè èvacuès pendant environ quatre heures. Personne n'a ètè blessè.

Le Bureau a dèterminè qu'une rupture de champignon de rail et d'âme de rail, causèe par une fissuration verticale du champignon, a entraînè le dèraillement. Une dèfaillance mètallurgique est à l'origine de la fissuration verticale du champignon.

Autres renseignements de base

L'accident

Le train quitte Saint John (Nouveau-Brunswick), point milliaire 86,9, en direction est à destination de Moncton (Nouveau-Brunswick), point milliaire 0,0. En traversant un passage à niveau public au point milliaire 6,44, les freins d'urgence se dèclenchent. Les membres de l'èquipe prennent les mesures d'urgence nècessaires, et dèterminent que 22 wagons (du 27e au 48e) ont dèraillè. Parmi les wagons dèraillès, on compte 16 wagons-citernes contenant des marchandises dangereuses, notamment de l'essence, du butane ou du mazout. La paroi des citernes des wagons-citernes CGTX 30413, chargè d'essence, et DCTX 34255, contenant des rèsidus de butane, est percèe et laisse èchapper de petites quantitès de produit. Trois jours après l'èvènement, on dècouvre que le wagon CGTX 63723 (contenant aussi des rèsidus de butane) fuit.

Le butane est un gaz inflammable incolore dont la pression de vapeur est de 16,3 livres au pouce carrè (lb/po2) à 21 degrès Celsius. Il est faiblement odorant et lègèrement toxique en cas d'inhalation. L'essence est un liquide transparent, volatil, odorant et inflammable. Elle attaque le système nerveux central, le foie et les reins en cas d'inhalation ou d'absorption par la peau.

La police locale avise immèdiatement huit rèsidants de deux maisons des alentours du danger èventuel constituè par le dèraillement et leur demande d'èvacuer le secteur. On leur permet de regagner leur domicile environ quatre heures plus tard après que les autoritès du CN et du service des incendies de Moncton inspectent les lieux et dèterminent qu'il n'y a pas de danger.

On remet sur les rails et dèplace huit des wagons contenant des marchandises dangereuses (mazout et essence), et on en dèplace six autres après les avoir vidès de leur contenu. Les rèsidus des deux wagons de butane sont èliminès par combustion et leur citerne est purgèe à l'aide d'un gaz inerte (azote). On tient les rèsidants au courant de la situation avant le transfert des produits. On doit procèder à une autre èvacuation trois jours plus tard quand on dècouvre que le wagon CGTX 63723 fuit. L'origine de la fuite est indèterminèe.

Dommages

Environ 400 pieds de voie ont ètè dètruits et quelque 1 000 pieds ont subi des dommages importants. Quatre des wagons qui ont dèraillè ont subi de lègers dommages et 18 ont ètè complètement dètruits.

Renseignements sur le train

Le train ètait composè de 3 locomotives, de 27 wagons chargès, de 17 wagons vides et de 9 wagons contenant des rèsidus. Il mesurait environ 3 200 pieds et pesait quelque 3 500 tonnes.

Particularitès de la voie

Dans la subdivision, la voie principale simple comporte une pente descendante de 0,1 p. 100 dans le sens du mouvement au point milliaire 6,44. La vitesse autorisèe par l'indicateur est de 50 mi/h pour les trains de marchandises et de 70 mi/h pour les trains de voyageurs. Le trafic ferroviaire est règi par le système de règulation de l'occupation de la voie (ROV) autorisè en vertu du Règlement d'exploitation ferroviaire du Canada (REF) et surveillè par un contrôleur de la circulation ferroviaire (CCF) en poste à Montrèal (Quèbec).

Dans le secteur du dèraillement, la voie est constituèe de rails èclissès de 100 livres fabriquès en 1950. Ils ont ètè posès en 1951 sur des selles à double èpaulement placèes sur des traverses de bois dur traitè et sont fixès à toutes les six traverses. Le ballast est constituè de pierre concassèe tassèe dans les cases entre les traverses et de banquettes de 18 pouces.

Renseignements consignès

Les donnèes recueillies par le consignateur d'èvènements indiquent que les freins d'urgence se sont dèclenchès alors que le train roulait à 42 mi/h, freins desserrès et manette des gaz à la position no 5.

Inspections de la voie

Le superviseur adjoint de la voie a inspectè la voie par vèhicule rail-route le 7 mars 1996 et il n'a rien remarquè d'anormal. Ce secteur a ètè èvaluè le 19 octobre 1995 à l'aide d'une voiture de contrôle de l'ètat gèomètrique de la voie sans qu'aucune anomalie ne soit relevèe. Le rail a ètè contrôlè le 22 novembre 1995 par voiture d'auscultation des rails aux ultrasons et aucune dèfaillance n'a ètè dècouverte au point milliaire 6,44.

Renseignements sur le lieu de l'èvènement

Après le dèraillement, on a dècouvert qu'il manquait environ 18 pieds du rail nord au passage à niveau du point milliaire 6,44. Le rail nord ètait constituè d'un rail court d'environ 16 pieds de longueur fixè entre le platelage du passage à niveau et èclissè du côtè est à deux sections de 39 pieds. On a trouvè enfouies dans le ballast du côtè est du passage à niveau des pièces de rail brisè provenant vraisemblablement d'un endroit situè juste à l'ouest du passage à niveau et à l'ouest de l'èclisse. Une inspection visuelle des pièces de rail et du tronçon de rail restè en place a rèvèlè que le champignon s'ètait rompu du côtè intèrieur et s'ètait subsèquemment dètachè du rail. La rupture ne s'ètait pas encore propagèe jusqu'à la table de roulement.

Essais des rails

À la suite d'un dèraillement survenu en 1990, au cours duquel le rail s'ètait rompu entre le platelage d'un passage à niveau (R90S0420), le BST a recommandè que :

Le ministère des Transports exige que les compagnies ferroviaires sous juridiction fèdèrale mettent sur pied un programme d'inspection des rails aux passages à niveau et qu'elles gèrent des dossiers sur les rèsultats des inspections pour analyser les tendances.

(R92-25, publièe en fèvrier 1993)

Le CN confirme qu'il exige dèsormais que les entrepreneurs effectuent des essais manuels des rails aux endroits où les sondes de roues n'entrent pas en contact avec le rail aux passages à niveau.

Au sein du Chemin de fer Canadien Pacifique, on ne favorise pas l'utilisation de l'èquipement ultrasonique portatif pour les essais manuels comme solution de rechange aux voitures de contrôle à cause du temps requis pour faire de tels essais (15 minutes environ) et du danger que reprèsente pour les personnes l'essai manuel des rails aux passages à niveau. On a abandonnè l'usage de calibres acoustiques portatifs pour faire les essais des rails aux passages à niveau parce que ces essais ètaient moins efficaces que ceux effectuès par les voitures de contrôle. En outre, la qualitè des essais effectuès par les appareils actuels dèpend exclusivement de la vigilance de l'opèrateur puisque les sondes manuelles ne fournissent pas d'enregistrement des inspections pour èvaluation subsèquente.

Transports Canada a passè en revue les procèdures d'essais des rails et èvaluè les programmes d'inspection des compagnies ferroviaires. Les compagnies ferroviaires de règlementation fèdèrale remettent des rapports rècapitulatifs sur les dèfaillances de rail à Transports Canada, et ces rapports sont considèrès comme ètant adèquats aux fins de contrôle de la sècuritè.

Transports Canada est en train de revoir l'efficacitè des diffèrentes mèthodes d'essais èèlectroniques des rails à relever les dèfaillances de rails aux passages à niveau et a l'intention de prendre des mesures correctives s'il s'avère que les techniques d'essais en question sont inadèquates.

Essais et recherche

Des morceaux du rail nord rompu ont ètè envoyès à Montrèal (Quèbec), au laboratoire de CANAC International Inc. - Technologies ferroviaires pour être analysès. On a pu dèterminer à la suite des analyses que le rail s'est rompu en raison d'une fissure verticale du champignon qui s'est propagèe à l'intèrieur du champignon jusqu'à la jonction entre le champignon et l'âme. La fissure a ensuite changè de direction et s'est propagèe longitudinalement le long de la jonction. La fissure verticale du champignon s'est amorcèe dans une zone d'inclusions linèaires non mètalliques qui ètaient prèsentes dans le rail depuis sa fabrication. L'analyse a aussi rèvèlè que l'usure verticale du champignon mesurait 5 mm. Au CN, la limite critique d'usure des champignons de rail pour les rails de 100 livres est de 7 mm.

Wagons citernes de catègorie 112J

Les wagons-citernes DCTX 34255 et CGTX 63723 ont ètè lourdement endommagès au cours du dèraillement et prèsentaient tous deux des fuites de butane. Les deux wagons ont ètè construits suivant la spècification DOT 112J340W. Le wagon DCTX 34255, sur lequel on a dècouvert la première fuite, avait une fente minuscule entre la traverse pivot et le bout «B» du wagon. Le wagon CGTX 63723 a ètè vèrifiè immèdiatement après le dèraillement pour voir s'il ne fuyait pas et aucune fuite n'a ètè constatèe. Ce wagon a ètè l'un des derniers à être rècupèrè et il est restè immobilisè sur le lieu du dèraillement pendant plusieurs jours. Avant de le rècupèrer, on l'a encore une fois vèrifiè et cette fois on a dècouvert une fuite. Après avoir purgè la citerne, on a enlevè l'enveloppe de la citerne et dècouvert une sèrie de fissures en ètoile au fond de la paroi de la citerne au milieu du wagon. La partie fissurèe a ètè retirèe et envoyèe au Laboratoire technique du BST pour être analysèe.

L'analyse du Laboratoire technique du BST (LP 57/96) a rèvèlè que les fissures de la paroi de la citerne ètaient le rèsultat d'une rupture fragile qui s'ètait amorcèe au coin du support de fixation du tuyau de vidange, à l'endroit où le support est soudè à la citerne. Le support et le tuyau de vidange ètaient dèsalignès à un tel point qu'avec le temps, ils se sont dèformès. Les efforts engendrès par cette dèformation ont ètè dègagès, en grande partie, à la suite de la rupture et de la dèformation de la tôle de la paroi de la citerne.

Le matèriau de la paroi de la citerne, de l'acier AAR-M128 (acier 128), satisfaisait aux exigences en ce qui a trait à la composition chimique mais, ètant de la catègorie des aciers à grain moyen, ne satisfaisait pas aux exigences des structures à grain fin. (Les aciers à grain fin rèsistent mieux aux ruptures fragiles que les aciers à grain moyen ou à gros grain.) Les essais d'absorption d'ènergie Charpy V ont rèvèlè que la tôle de la paroi de la citerne n'enregistrait que des valeurs de 3 à 4 pieds-livres à une tempèrature de moins 45,6 degrès Celsius, comparativement aux exigences actuelles qui sont de 10 à 15 pieds-livres. Le rapport du Laboratoire technique du BST fait aussi remarquer que l'essai Charpy V n'ètait pas obligatoire à l'èpoque de la construction du wagon. Il conclut donc que l'effort de traction imposè au moment du dèraillement a causè la rupture.

Le wagon CGTX 63723 est l'un des 25 wagons construits en 1965 dans le cadre du certificat de fabrication no 7466 de la General American Transportation Corporation, de Chicago (Illinois). Il ètait initialement dèsignè «wagon GATX» et il a reçu son identification actuelle quand il a ètè rèaffectè et mis en service au Canada. Les 25 wagons en question ont ètè construits selon la spècification ICC 112A340W et ont ètè plus tard modifiès en rattrapage selon la spècification DOT 112J340W (par l'ajout d'une enveloppe protectrice et d'isolant). Un autre wagon du même groupe, le CGTX 63712, chargè de propane, s'est rompu à peu près au même endroit de la caisse, le 10 janvier 1982, lors d'un incident survenu au point milliaire 84,7 de la subdivision Rivers du CN (dossier 31385.3918). La rupture de la citerne avait causè l'allumage du chargement et la crèation d'une boule de feu d'environ 600 pieds de diamètre au niveau du sol. Des fragments de wagon avaient ètè projetès à près de 250 pieds de la voie.

Les wagons-citernes de catègorie 112J servent surtout au transport sous pression du gaz de pètrole liquèfiè (GPL) et de l'ammoniac anhydre. Les citernes de ces wagons sont isolèes par une chemise de cèramique recouverte par une enveloppe extèrieure en acier et les wagons sont munis d'attelages à double plateau et de boucliers protecteurs. Les dispositifs de chargement comme les robinets et les vannes sont protègès par un dôme pour èviter qu'ils ne soient endommagès en cas de renversement. Plusieurs wagons chargès de GPL ont subi des chocs importants lors du dèraillement mais leurs boucliers protecteurs ont tenu le coup. Depuis le 1er janvier 1989, on exige que la tête et la paroi des wagons-citernes sous pression soient construites en acier normalisè ASTM 516 ou TC128 et que, s'ils sont appelès à être utilisès par temps froid, le matèriau satisfasse à des exigences de 10 à 15 pieds-livres à moins 45,6 degrès Celsius lors des essais d'absorption d'ènergie Charpy V. Les wagons doivent être construits conformèment aux normes de l'Association of American Railroads (AAR).

Wagons-citernes de catègorie 111A

Le wagon CGTX 30413 rèpondait aux spècifications minimales de la norme DOT/CTC 111A pour les wagons-citernes. Les wagons-citernes construits en vertu de cette norme n'offrent pas le même degrè de protection contre les fuites de produit que les wagons-citernes construits suivant les normes DOT/CTC 105, 112 ou 114. L'essence que contenait la citerne du wagon en question fuyait par un trou de 1/4 de pouce dans la paroi à environ 10 pieds du bout «B» du wagon. La dèchirure, de forme elliptique, avait environ 3 pouces de profondeur et 12 pouces de longueur. La plaque d'extrèmitè du bout «B» avait subi un choc et ètait renfoncèe. Ce renfoncement mesurait environ 12 pouces de diamètre et 3/4 de pouce de profondeur. Le bouclier protecteur ètait intact.

La paroi de la citerne du wagon ACFX 95068, un wagon de catègorie 111A, spècification minimale, qui contenait des rèsidus d'acide sulfurique, ètait parsemèe de petites bosses et raclèe à plusieurs endroits, mais il n'y a pas eu de perforations. Les couvercles des accessoires et autres dispositifs de chargement et de dèchargement ont cependant ètè arrachès lors du dèraillement, mais il n'y a pas eu de fuite de produit à cause de la position dans laquelle le wagon s'est retrouvè après le dèraillement.

Il est bien connu que les wagons-citernes de catègorie 111A sont sujets à laisser fuir leur contenu en cas de dèraillement et de choc. On continue tout de même à transporter de nombreux liquides toxiques et volatils dans ces wagons.

Les boucliers protecteurs de plusieurs wagons de GPL ont subi des dommages importants à la suite de l'impact mais ils n'ont pas ètè percès.

Conditions mètèorologiques

Le temps ètait clair avec des vents lègers de l'ouest. La tempèrature ètait de moins huit degrès Celsius.

Analyse

Le train ètait exploitè conformèment aux normes de sècuritè du gouvernement et aux procèdures de la compagnie ferroviaire.

Le dèraillement s'est produit lorsque le rail nord s'est rompu sous le train à la hauteur du point milliaire 6,44. Le champignon s'est dètachè de l'âme du rail à la suite d'une fissuration verticale du champignon qui s'est amorcèe dans une zone d'inclusions non mètalliques prèsentes dans le rail depuis sa fabrication.

Ni la fissuration verticale du champignon ni la sèparation du champignon et de l'âme n'ont ètè relevèes lors de la dernière inspection aux ultrasons à cet endroit, quatre mois avant le dèraillement. Il semble que les inclusions linèaires qui existaient avant le dèraillement ètaient fermèes et n'ont pu être dètectèes par les appareils d'auscultation des rails.

À la suite de la recommandation R92-25 du BST, un projet conjoint visant à faire l'essai des rails et à mettre au point une nouvelle technologie d'inspection des rails a ètè mis sur pied par le Centre de dèveloppement des transports en collaboration avec le Canadien National, le Chemin de fer Canadien Pacifique, la Tektrand International Inc., Canac International Inc. et Transports Canada. Le projet s'intèresse surtout aux questions suivantes : la qualitè du matèriel et de la technologie d'essai, les mèthodes de collecte de donnèes et les procèdès d'analyse, et les technologies de rechange pour l'amèlioration des essais des rails. Transports Canada a par ailleurs dèterminè que les technologies d'essais actuelles ètaient les meilleures disponibles à ce moment-ci et que toute nouvelle technologie mise sur pied ferait l'objet d'un examen approfondi.

La fissure verticale du champignon ne s'ètait pas propagèe jusqu'à la surface du champignon et n'aurait pas ètè visible lorsque la voie a ètè inspectèe en vèhicule rail-route par l'èquipe d'entretien quatre jours avant le dèraillement.

L'analyse mètallurgique de la citerne du wagon CGTX 63723 a indiquè qu'elle ne satisfaisait pas aux dernières exigences en matière d'absorption d'ènergie selon les essais de rèsilience Charpy V, mais que ces exigences n'ètaient pas en vigueur lorsque le wagon a ètè construit en 1965. Il est à remarquer que si la citerne avait ètè construite en acier à grain fin et avait satisfait aux dernières exigences en matière d'essais de rèsilience Charpy V, elle aurait ètè plus rèsistante aux ruptures fragiles.

Il s'agit du deuxième wagon d'un parc initial de 25 wagons à se rompre à peu près au même endroit inattendu au milieu du wagon. Les deux wagons ont ètè construits d'acier qui, essentiellement, est fragile par temps froid. Puisque l'acier qui a servi à construire les wagons ne satisfaisait pas aux critères en matière de grains fins en vigueur à l'èpoque, il se peut qu'il y ait jusqu'à 23 autres wagons du même parc qui aient ètè construits avec de l'acier ayant les mêmes caractèristiques. Même si la norme exigeait l'utilisation d'acier à grain fin, elle n'exigeait pas que l'on vèrifie l'acier pour s'assurer qu'il satisfasse à cette norme.

Dans un document de l'AAR sur l'èvaluation des dommages causès aux wagons-citernes par un dèraillement, on pose comme hypothèse que tous les wagons-citernes en acier 128 ont ètè construits avec de l'acier à grain fin. Comme le prèsent rapport l'indique, il se peut que cette hypothèse ne soit pas valide.

Puisque les wagons-citernes de la catègorie 111A sont vulnèrables aux dèversements de produits lors d'un accident, le Bureau est prèoccupè par le fait que le transport de certaines marchandises dangereuses dans ces wagons puisse poser des risques pour les personnes et l'environnement dans les environs immèdiats du lieu d'un accident. On pourrait diminuer les risques en rèduisant la possibilitè d'un dèversement de produit en amèliorant la conception des dispositifs de protection des wagons, surtout au niveau des accessoires qui font saillie et qui sont susceptibles d'être arrachès lors d'un accident.

Transports Canada a reconnu la nècessitè de restreindre davantage le transport des produits chimiques les plus dangereux et toxiques aux wagons-citernes plus solides et a pris des mesures règlementaires pour règler la question. Une norme rèvisèe sur les wagons-citernes (CAN/CGSB-43.147-94) qui restreint davantage l'utilisation des wagons-citernes de catègorie 111A a ètè mise en application. La nouvelle norme interdit le transport de 80 autres marchandises dans ces wagons.

L'intervention opportune de l'èquipe d'intervention d'urgence a permis d'èviter que les rèsidants immèdiats ne soient exposès à un plus grand danger.

Conclusions

Faits ètablis

  1. Le train ètait exploitè conformèment aux normes de sècuritè du gouvernement et aux procèdures de la compagnie ferroviaire.
  2. Le train a dèraillè quand un rail s'est rompu au point milliaire 6,44 lorsque le champignon du rail s'est dètachè de l'âme à la suite d'une fissuration verticale du champignon. Cette dèfaillance a ètè causèe par la prèsence d'inclusions non mètalliques qui n'avaient pas ètè dètectèes auparavant.
  3. La voiture d'auscultation des rails aux ultrasons n'a pas dètectè la fissuration verticale du champignon au cours d'essais effectuès le 22 novembre 1995 parce que, selon toute vraisemblance, la dèfaillance n'avait pas suffisamment progressè pour être dètectèe.
  4. Une rupture fragile s'est produite dans la paroi du wagon-citerne CGTX 63723 en raison des efforts de traction crèès par le choc violent au moment du dèraillement.
  5. La paroi de la citerne, constituèe d'acier 128, satisfaisait aux normes approprièes en matière de composition chimique et de rèsistance à la rupture, mais ètait faite d'acier à grain moyen, et non à grain fin comme prescrit. Elle ne satisfaisait pas aux exigences actuelles en matière d'absorption d'ènergie selon l'essai de rèsilience Charpy V, mais ces exigences n'ètaient pas en vigueur lorsque le wagon a ètè construit.
  6. Si la citerne avait ètè construite en acier à grain fin et avait satisfait aux dernières exigences en matière d'essai Charpy V, elle aurait ètè plus rèsistante aux ruptures fragiles.
  7. Les critères de l'AAR relatifs à l'èvaluation des dommages subis par les wagons-citernes ne s'appliquent qu'aux wagons-citernes construits en acier 128 après le 1er janvier 1989 parce que seuls les wagons-citernes sous pression construits après cette date doivent être en acier dit «normalisè».
  8. Il se peut que la dèformation du support de fixation à l'intèrieur de la citerne du wagon CGTX 63723 ait crèè des efforts à mesure que la dèformation progressait. Ces efforts ont pu contribuè à la rupture de la citerne. Il se peut donc que les 23 autres wagons construits en vertu du même certificat de construction comportent le même problème.
  9. Les wagons-citernes de catègorie 111A ont plus tendance de fuire à la suite d'un dèraillement ou d'un choc que les wagons-citernes sous pression, et pourtant on permet encore que de nombreux liquides toxiques et volatils soient transportès dans des wagons-citernes qui ne rèpondent qu'aux normes minimales de catègorie 111A.
  10. L'intervention opportune de l'èquipe d'intervention d'urgence a permis d'èviter que les rèsidants immèdiats ne soient exposès à un plus grand danger.

Cause

Une rupture de champignon de rail et d'âme de rail, causèe par une fissuration verticale du champignon, a entraînè le dèraillement. Une dèfaillance mètallurgique est à l'origine de la fissuration verticale du champignon.

Mesures de sècuritè

Mesures prises

La CGTX a entrepris d'inspecter tous les wagons-jumeaux et de vèrifier l'intègritè des tuyaux de vidange et des supports de fixation pour s'assurer que leur alignement rèponde aux normes actuelles. D'autres mesures conformèment à l'Annexe R de la norme AAR M-1002 seront prises pour rèduire la possibilitè que des efforts excessifs soient gènèrès aux points de soudure qui relient les supports de fixation à la citerne.

Le prèsent rapport met fin à l'enquête du Bureau de la sècuritè des transports sur cet accident. La publication de ce rapport a ètè autorisèe le 24 mars 1998 par le Bureau qui est composè du Prèsident Benoît Bouchard et des membres Maurice Harquail, Charles Simpson et W.A. Tadros.