Rapport d'enquête sur des problèmes de sécurité SII R05-01

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Rapport d'enquête sur des problèmes de sécurité SII R05-01

Annexes

Annexe A - Résumés des événements décrits dans le tableau 1
Annexe B - Renseignements supplémentaires relatifs à l'analyse statistique
Annexe C - Auscultation des rails
Annexe D - Inspections faites par Transports Canada
Annexe E - Sigles et abréviations


Annexe A -  Résumés des événements décrits dans le tableau 1

Il est à remarquer que les données portant sur certains de ces événements (c'est-à-dire événements de catégorie 4) ont été recueillies lors d'une enquête préliminaire. Les données qui portent sur d'autres événements (c'est-à-dire événements de catégorie 3) résultent d'enquêtes exhaustives du BST. Il se pourrait donc qu'il y ait des écarts entre les données portant sur les différents événements.

R03E0091 (le 12 octobre 2003), déraillement de 19 wagons du train 269-11 du Chemin de fer Canadien Pacifique (CFCP) au point milliaire 46,9 de la subdivision Aldersyde

Huit des wagons contenaient de l'ammoniac anhydre et sept autres contenaient du mazout, mais il n'y a eu aucun déversement de produits. Le train roulait à la vitesse en voie, soit 45 mi/h. Le ciel était partiellement nuageux, le temps était venteux et la température ambiante était de 15 ºC. La cause première de l'événement a été la rupture d'un tronçon de rail qui a créé une trouée de 38 pieds dans le rail de la file haute d'une courbe de quatre degrés vers la gauche. Les rails étaient de longs rails soudés (LRS) de 115 livres fabriqués en 1974 par Algoma. De forts impacts de roues produits par le 15e wagon derrière les locomotives ont été un facteur contributif important de la rupture du rail. Le dernier contrôle des défauts de rail qui a précédé le déraillement a eu lieu le 30 juillet 2003 et n'avait révélé aucun défaut interne dans les 10 milles de part et d'autre du point de déraillement. Le contrôle suivant devait avoir lieu pendant la semaine du 13 octobre.

Dans la subdivision Aldersyde, la voie était constituée de LRS de 115 livres fabriqués en 1974 dans une proportion de 47 %, le reste de la voie (53 %) étant fait de rails éclissés de 100 livres en longueurs de 72 pieds retenus par des crampons et des anticheminants conformes au plan de pose standard. Il y avait une combinaison de selles de rail à double épaulement de 11 pouces et de 14 pouces. Le ballast était en mauvais état. En 2003, le trafic de la subdivision Aldersyde était de 13,0 millions de tonnes-brutes (MTB), soit une augmentation de 15 % depuis 2001, et se composait de trains-blocs dans une proportion de 7 %. Le taux de défauts de rail par 100 milles de voie a diminué de 19,69 en 1999 à 11,42 en 2002, mais il est remonté à 16,52 en 2003.

R03E0092 (le 15 octobre 2003), déraillement de 14 wagons du train 863-017 du CFCP au point milliaire 40,4 de la subdivision Taber

Les wagons qui ont déraillé comptaient six wagons contenant des résidus de soufre liquide et huit wagons vides servant au transport de charbon. La vitesse en voie était de 40 mi/h et elle était limitée à 25 mi/h en raison d'un ordre temporaire de vitesse réduite attribuable au mauvais état du ballast. On a déterminé que la cause principale du déraillement avait été la rupture d'un rail due à une fissuration verticale du champignon de 15 pouces et à une fissuration du congé âme-champignon. La voie en alignement droit était faite de rails éclissés à champignon chanfreiné de 100 livres, en longueurs de 66 pieds, qui avaient été fabriqués en 1953 par Dominion et posés comme rails de réemploi22 pendant les années 1980. Les rails avaient fait l'objet d'une auscultation par ultrasons une semaine avant l'accident. Le défaut avait été détecté, mais avait été mal interprété par l'opérateur.

Les voies de la subdivision Taber étaient faites de rails éclissés de 100 livres et de 115 livres, retenus par des crampons et des anticheminants conformes au plan de pose standard. Des selles de rail de 10 pouces à simple épaulement étaient utilisées sous les rails de moins de 100 livres, et des selles de 14 pouces à double épaulement étaient utilisées sous les rails de moins de 115 livres. L'état du ballast allait de passable à mauvais à l'extrémité est de la subdivision, et il était mauvais dans l'ouest de la subdivision. En 2004, on devait poser des LRS sur une distance approximative de 17 milles, et des selles de rail sur une distance de 48 milles. De plus, des LRS devaient être posés sur une distance de 31,4 milles en 2005 et sur une distance de 50 milles en 2006.

En 2003, la subdivision Taber a vu passer un trafic de 15,7 MTB, ce qui représente une augmentation de 43 % depuis 1999. Dans une proportion de 80 %, ce trafic est constitué de trains-blocs qui transportent surtout des produits en vrac comme du charbon, des céréales, du soufre et de la potasse. Le taux de défauts de rail est resté relativement stable entre 1999 (30,46 par 100 milles de voie contrôlés) et 2001 (30,75), il a diminué en 2002 (20,40) puis a augmenté en 2003 (39,44).

R03C0101 (le 24 octobre 2003), déraillement de 16 wagons du train 269-21 du CFCP au point milliaire 10,75 de la subdivision Moyie

La vitesse en voie était de 25 mi/h dans le secteur; le train circulait à 27 mi/h. Le ciel était dégagé et il faisait 9 ºC. Au nombre des wagons déraillés, il y avait un wagon-citerne contenant des résidus de marchandises non dangereuses et un wagon-citerne de résidus dont le dernier chargement avait été de l'hydroxyde de sodium. Les wagons-citernes n'ont pas laissé fuir leur chargement. La cause première du déraillement a été la rupture du rail de la file haute au milieu d'une courbe de six degrés vers la gauche, en raison d'une fissuration transversale progressive amorcée en surface partant de l'angle intérieur du rail de la file haute. La voie était faite de LRS de 136 livres à profil RE, fabriqués par Algoma entre 1980 et 1985. La dernière auscultation par ultrasons qui avait été faite avant le déraillement avait eu lieu le 19 septembre et n'avait révélé aucun défaut dans le secteur. Près du point de déraillement, la voiture de détection des défauts de rail a obtenu des réponses intermittentes qui dénotent habituellement un mauvais état de la surface du champignon, ce qui fait que l'opérateur de la voiture de contrôle n'a pas pris d'autres mesures.

La voie ferrée de la subdivision Moyie était faite d'une combinaison de rails de 100 livres, de 130 livres, de 132 livres et de 136 livres; des LRS étaient posés dans la plupart des courbes, et il y avait des rails éclissés dans les tronçons en alignement droit. L'ancrage standard était utilisé, avec des selles de rail à double épaulement et cinq crampons par selle dans la plupart des courbes et des selles de rail à simple épaulement et deux crampons par selle dans les tronçons en alignement droit. L'état du ballast allait de passable à mauvais. Des rails de réemploi ont été posés sur une distance d'environ neuf milles entre 2001 et 2004, et devaient être posés sur une distance de deux milles en 2005 et 2006. En 2003, le trafic de la subdivision Moyie a été de 16,0 MTB, soit une augmentation de 33 % depuis 1999, et se composait de trains-blocs dans une proportion de 26 %. Le taux de défauts de rail par 100 milles de voies contrôlés a diminué de 1999 à 2001, passant de 17,61 à 9,15, il a remonté à 26,76 en 2002 puis a diminué en 2003, revenant à 20,13.

R04E0001 (le 1er janvier 2004), déraillement de 28 wagons de céréales du train A44351-01 du Canadien National (CN) au point milliaire 58,90 de la subdivision Camrose

Le train roulait vers le nord à une vitesse de 40 mi/h, et avait ralenti à 25 mi/h pour se conformer à un ordre permanent de vitesse réduite qui était en vigueur entre les points milliaires 49,2 et 58,4. La cause première du déraillement a été la rupture d'un rail dans un joint, sur un tronçon en alignement droit. La rupture a été vraisemblablement causée par une étoilure du trou d'éclissage. La voie était faite de rails éclissés (joints de rail à quatre boulons) de 100 livres en longueurs de 39 pieds, fabriqués en 1949 par Algoma, qui étaient affectés par une perte de 7 mm du champignon. Les traverses no 1 en bois dur étaient en bon état; les rails reposaient sur des selles de rail de 14 pouces à double épaulement, étaient fixés par cinq crampons à chaque selle et étaient encadrés par des anticheminants à toutes les deux traverses. L'état du ballast en pierre concassée allait de passable à bon.

La voie était faite de rails de 100 livres, des LRS en majorité, le reste étant constitué de rails éclissés de 39 pieds encadrés par des anticheminants à toutes les deux traverses. Les traverses étaient en bois mou, sauf dans les courbes de plus de quatre degrés, où elles étaient en bois dur. Les rails étaient généralement posés sur des selles de 11 pouces à double épaulement, mais ils reposaient sur des selles de 14 pouces à double épaulement dans certaines courbes, et ils étaient fixés par deux crampons à chaque selle de rail, et par des tiges de clouage dans les courbes plus prononcées. Il y avait en moyenne de 20 à 30 % de traverses défectueuses. Le ballast de pierre concassée était en bon état. Depuis 2001, on avait installé des LRS partiellement usés sur une distance de plus de 16 milles et fait 15 200 soudures par étincelage bout à bout, afin d'éliminer les rails éclissés. On avait posé 14 000 anticheminants, 3600 traverses et 6000 crampons, corrigé l'écartement sur une distance de 4,52 milles et épandu 2600 verges cubes de ballast. En 2003, le trafic a été de 10,5 MTB, soit une augmentation de 40 % depuis 2001. Dans une proportion de 21 %, le trafic était constitué de trains-blocs, principalement des trains chargés de soufre et de céréales qui roulaient en direction nord.

R04C0002 (le 5 janvier 2004), déraillement de 15 wagons du train 266-02 du CFCP au point milliaire 76,4 de la subdivision Crowsnest

La vitesse en voie était de 35 mi/h, et le train circulait à 30 mi/h. Lors de l'événement, la température était de -31 ºC. Tous les wagons qui ont déraillé étaient vides, sauf un wagon-citerne contenant des résidus de gaz de pétrole liquéfié et un wagon chargé d'acide phosphorique. La cause première du déraillement a été la rupture du rail de la file haute dans une transition entre des courbes de cinq et de six degrés. On a récupéré 11 morceaux de rail, et l'examen du BST a révélé la présence de défauts transversaux dans 12 des 14 fractures, toutes dans l'angle intérieur du champignon du rail; la taille des défauts variait, allant de 5 à 50 % de la surface de la section transversale du champignon. La dernière auscultation par ultrasons remontait au 3 octobre 2003 et avait indiqué un possible défaut transversal près du point de déraillement, mais l'opérateur de l'appareil de contrôle avait conclu que le défaut affectait moins de 10 % de la surface et il n'avait pas pris de mesures, étant donné le mauvais état de la surface (écaillage et shelling notables). La voie était constituée de LRS partiellement usés de 115 livres, fabriqués en 1982 par Algoma et transposés à partir de la ligne principale du CFCP dans le nord de l'Ontario.

Entre les points milliaires 7,9 et 10,3, la voie était faite de rails éclissés de 100 livres posés sur des selles de rail à simple épaulement. Le reste des rails étaient des LRS de 115 livres, de 132 livres et de 136 livres posés sur des selles de 14 pouces à double épaulement, sauf entre les points milliaires 48 et 77, où ils étaient posés sur des selles de 11 pouces à double épaulement. Les crampons et anticheminants avaient été posés conformément au plan de pose standard. Le ballast était en bon état. En 2003, le trafic était de 20,1 MTB, soit une augmentation de 53 % depuis 1999, et il était constitué de trains-blocs dans une proportion de 58 %. Le taux de défauts de rail par 100 milles de voie contrôlés est passé de 2,14 en 2000 à 11,79 en 2002, pour se maintenir à 11,53 en 2003.

R04C0014 (le 26 janvier 2004), déraillement de 11 wagons intermodaux du train 104-26 sud du CFCP au point milliaire 46,1 de la subdivision Red Deer, près de Didsbury (Alberta)

La vitesse maximale permise sur la voie était de 55 mi/h, et le train roulait à 21,7 mi/h. Le ciel était dégagé et la température était de -29 ºC. Un ordre de marche à vitesse réduite (35 mi/h) était en vigueur en raison du temps froid. La cause première du déraillement a été la rupture du rail/des éclisses du rail ouest. Des fissures de fatigue s'étaient propagées à partir des trous d'éclissage de l'about du rail sud du joint. Des fissures de fatigue évidentes étaient présentes dans les surfaces de rupture des deux éclisses. Des méthodes d'inspection et d'entretien des joints qui laissaient à désirer ont été des facteurs contributifs de ce déraillement. La voie en alignement droit se composait de LRS de 115 livres fabriqués en 1983 par Algoma et reliés par des éclisses à six trous. Le dernier contrôle par ultrasons, effectué le 10 novembre 2003, a révélé une soudure de chantier défectueuse un peu au nord du point de déraillement (pas considérée comme étant un facteur de causalité).

La voie de la subdivision Red Deer est faite surtout de rails éclissés de 100 livres, mais compte aussi des LRS de 115 livres. Dans l'ensemble, le trafic de la subdivision Red Deer a peu varié entre 2000 (25,0 MTB) et 2003 (26,4 MTB), et consistait en un trafic de vrac dans une proportion de 14 à 20 %.

R04C0031 (le 22 février 2004), déraillement de 22 plates-formes intermodales du train Q11531-19 ouest du CN au point milliaire 37,21 de la subdivision Oyen

La vitesse en voie était de 40 mi/h, et le train roulait à 34 mi/h. Le ciel était dégagé, le temps était calme, et il faisait -6 ºC. La cause première du déraillement a été la rupture d'un rail due à une fissuration verticale du champignon dans un joint voisin d'un croisement. La voie était faite de rails éclissés de profil RA de 100 livres, en longueurs de 78 pieds (éclisses à quatre boulons) fabriqués en 1956 par Dominion et posés sur un tronçon en alignement droit. Lors du dernier passage de la voiture d'auscultation par ultrasons, le 17 juin 2003, aucun défaut du rail n'avait été signalé.

En 2003, le trafic de la subdivision Oyen a été de l'ordre de 5,1 MTB, dont la répartition était la suivante : 70 % de trafic intermodal et 30 % de transport d'autres marchandises, notamment des céréales. La charge maximale autorisée dans la subdivision Oyen est de 268 000 livres.

R04E0027 (le 4 mars 2004), déraillement de 20 wagons du train 575-03 ouest du CFCP au point milliaire 86,03 de la subdivision Red Deer, près de Penhold (Alberta)

Au nombre des wagons déraillés, on comptait cinq wagons de résidus d'ammoniac anhydre, deux wagons de résidus de propylène et un wagon de résidus d'aluminate de sodium. Le ciel était dégagé, le temps était calme et la température était de -18 ºC. Au moment du déraillement, le train circulait à 39,2 mi/h. La vitesse autorisée dans la subdivision au point de déraillement était de 45 mi/h; toutefois, elle était limitée à 40 mi/h du fait d'un ordre de marche à vitesse réduite rendu nécessaire par une variation excessive du nivellement transversal (non considéré comme étant un facteur de causalité). Le dernier passage de la voiture de détection des défauts de rail, le 13 février 2004, avait porté sur le secteur compris entre les points milliaires 67,3 et 95,6, et n'avait révélé aucun défaut. Le déraillement s'est produit quand le train est passé au-dessus d'un joint de rail brisé dans un tronçon en alignement droit qui s'était rompu et séparé. Deux joints situés aux deux extrémités d'une barre de protection ont été affectés par la rupture. Toutes les éclisses se sont rompues à peu près au milieu de leur longueur et les surfaces de rupture montraient des ruptures de fatigue préexistantes qui partaient du sommet des portées d'éclissage. Les éclisses avaient été affaiblies par ces défauts dus à la fatigue, les joints et les rails adjacents étant mal supportés et assujettis.

Annexe B -  Renseignements supplémentaires relatifs à l'analyse statistique

Sélection des subdivisions du CFCP

Les subdivisions du Chemin de fer Canadien Pacifique (CFCP) dont le tonnage annuel n'excédait pas 10 millions de tonnes-brutes (MTB) et qui étaient constituées en majorité de rails de moins de 130 livres, d'après les données fournies par le CFCP, ont été exclues de l'échantillon final. Les subdivisions Hardisty, Wilkie, Estevan et Sutherland ont été exclues parce que leur tonnage (MTB) était inférieur aux critères de sélection. Les subdivisions Cranbrook, Moyie et Nelson ont été exclues parce que les rails qui les constituaient étaient en majorité des rails de plus de 115 livres. La subdivision Crowsnest a aussi été exclue, étant donné que presque tout le trafic de vrac qui y circulait était porté par des rails de 132 livres ou de 136 livres. Bien que seulement 26 % des rails de la subdivision Crowsnest aient un poids supérieur à 115 livres, ces rails de poids élevé se trouvent tous entre le point milliaire 77,2 et le point milliaire 101,1, soit le secteur où circulent presque tous les trains-blocs vraquiers qui empruntent la subdivision. Les wagons de transport de charbon en vrac roulent en direction sud après avoir quitté les mines de charbon à ciel ouvert d'Elk Valley, puis roulent vers l'ouest et le nord dans la subdivision Cranbrook pour se rendre aux installations portuaires de Roberts Bank sur la côte ouest. Il s'ensuit que les rails de poids plus léger qu'on trouve à l'est des mines de charbon à ciel ouvert de la région de Crowsnest Pass assurent l'acheminement d'une très petite partie du trafic de trains-blocs vraquiers.

Variables

On a établi des moyennes pour déterminer les variables ci-après pour les années 2002 et 2003 :

  • tonnage global - nombre annuel de MTB;
  • tonnage des trains-blocs vraquiers - obtenu en multipliant le pourcentage du trafic de trains-blocs vraquiers (fourni par la compagnie ferroviaire) par le tonnage global en MTB;
  • taux de défauts de rail - total annuel de défauts de rail par mille de voie;
  • indice de rugosité de la surface - chiffres fournis par le CFCP.

Tableau 4. Sélection des subdivisions du CFCP

Subdivision Tonnage Moyen (MTB) Tonnage moyen de vrac (MTB) Taux moyen de défauts de rail IRS moyen
Taber* 15,10 11,78 1,09 95,65
Weyburn* 28,50 10,97 0,93 49,75
Macleod* 12,45 0,93 0,19 52,75
Aldersyde* 12,40 0,93 0,50 60,50
Red Deer * 25,70 3,64 0,48 55,00
Leduc* 18,55 2,19 0,12 42,90
Cranbrook 37,90 15,96    
Moyie 15,20 3,57    
Crowsnest 18,85 10,57    
Hardisty 3,50 0,81    
Wilkie 3,85 0,69    
Nelson 15,70 3,95    
Estevan 3,25 1,20    
Sutherland (de Lanigan à Saskatoon) 9,40 5,90    

* les subdivisions qui ont été sélectionnées aux fins de l'analyse statistique

Les taux de dfauts de rail et les valeurs d'indice de rugosit de la surface sont signals seulement pour les subdivisions qui taient conformes aux critres de slection.

Annexe C - Auscultation des rails

Les compagnies ferroviaires se fient beaucoup à l'auscultation des rails pour détecter les défauts. Les méthodes de contrôle utilisées par toutes les entreprises spécialisées dans ce domaine sont essentiellement les mêmes. Les seules différences ont trait à la vitesse de traitement des données, à la présentation de l'information, à la configuration des véhicules et à la construction des chariots des unités de recherche à rouleaux. Au fil des ans, la Sperry Rail Service a mis au point et utilisé des unités de recherche à rouleaux équipées de transducteurs placés à différents angles qui permettent le meilleur contrôle possible. Les véhicules ont des roues remplies de liquide qui abritent les transducteurs et assurent leur couplage avec le rail. Un liquide de couplage consistant en une fine pellicule d'eau mélangée à du glycol ou du calcium facilite la transmission des ultrasons entre les transducteurs et le rail.

Le système A-scan utilise deux roues équipées de neuf transducteurs - cinq transducteurs dans une roue et quatre dans l'autre - pour sonder chaque rail. Chaque rail est ausculté par neuf transducteurs : un capteur orienté à zéro degré ou à balayage vertical, un transducteur orienté vers l'avant et un transducteur orienté vers l'arrière, dont l'alignement nominal est de 45 degrés (en fait 37 degrés) et six capteurs placés à un angle de 70 degrés. Dans le nouveau système B-scan, deux sondes additionnelles, dites « à balayage latéral », en l'occurrence des capteurs orientés à 70 degrés qui ont été modifiés, contrôlent latéralement le champignon de chaque rail pour déceler une éventuelle séparation dans le sens vertical, de sorte que chaque rail est ausculté par 11 transducteurs. Ces systèmes de capteurs peuvent ausculter toute la section transversale du rail, sauf les rebords extérieurs du patin du rail. La technologie B-scan d'auscultation par ultrasons est capable de vérifier un volume accru de rails et de détecter des défauts de plus petite taille, améliorant d'environ 50 % la capacité de détection des défauts.

Chez la Sperry Rail Service, on utilise surtout deux unités spécialisées d'inspection des rails : un véhicule sur rail équipé d'appareils d'auscultation par ultrasons et d'auscultation électromagnétique (par induction), et un camion rail-route muni d'appareils d'auscultation par ultrasons. Auparavant, le matériel d'auscultation par induction était trop volumineux pour pouvoir être monté à bord de véhicules rail-route, mais la Sperry Rail Service a mis au point récemment un système de contrôle par induction qui fonctionne sur une plate-forme rail-route. Les véhicules contrôlent les rails à des vitesses allant de 6,5 à 13 mi/h, mais on est en train de mettre au point des véhicules qui roulent à des vitesses plus élevées.

Les données recueillies par le matériel d'inspection sont transmises à l'opérateur qui se trouve dans la voiture, et elles sont affichées sur des écrans. Les données affichées sur six canaux montrent les signaux par ultrasons et les signaux d'induction ainsi que les anomalies qui affectent les éléments de la voie comme les joints et les croisements. Si l'opérateur considère qu'une indication est suspecte, il fait arrêter le véhicule et le fait revenir vers le point examiné. Il descend de la voiture et fait une vérification sur place à l'aide de l'appareil d'auscultation par ultrasons qui est monté à l'arrière de la voiture. Si la présence d'un défaut est confirmée, on fait une marque sur le rail et une équipe de travaux, qui suit la voiture de Sperry Rail Service, remplace le rail ou prend les mesures de protection pertinentes.

Le choix de la fréquence des auscultations de rails est un travail complexe qui doit prendre en compte un grand nombre de différents facteurs, dont la température, la densité du trafic, les sections de rail et le tonnage cumulatif. Le Règlement sur la sécurité de la voie (RSV) précise qu'une vérification annuelle visant à déceler les défauts internes de rail doit être faite sur les voies de catégories 4 à 6 qui servent à l'acheminement de 25 millions de tonnes ou plus, et sur les voies de catégorie 3 qui font passer des trains de voyageurs. Le Canadien National (CN) et le Chemin de fer Canadien Pacifique (CFCP), reconnaissant que la fréquence des auscultations est importante, vont au-delà de ces exigences, et tout particulièrement au cours des mois les plus froids de l'hiver, pendant lesquels le rail est plus fragile et susceptible d'être affecté par la l'aggravation des défauts.

Le nombre et le type des défauts de rail sont répertoriés dans une base de données dont les compagnies ferroviaires se servent pour concevoir leurs programmes de remplacement des rails et pour avoir une idée d'ensemble de l'historique des défauts de rail dans une subdivision donnée. Le programme du CN relatif à la gravité des défauts de rail vise à calculer des indices de gravité, ou des indices de défauts de rail dans toute une subdivision. Le programme attribue une valeur de gravité à chaque type de défaut de rail. Des défauts dus à la fatigue, comme la fissuration verticale du champignon, la fissuration du congé âme-champignon, les défauts transversaux et la fissuration horizontale du champignon, ont une plus grande valeur que les défauts dus à l'usure, comme l'écrasement de l'about, l'usure de la voie dans les courbes, les bavures d'about de rail et le shelling. On calcule l'indice total de gravité des défauts pour une distance de cinq milles et on reporte le tout sur un tableau illustrant le degré de gravité des défauts de rail. Ce tableau est utilisé aux fins de la planification et de la priorisation des programmes de remplacement de rails, lesquels sont ensuite inclus au plan général de renouvellement des immobilisations et sont mis en concurrence avec les autres demandes de capitaux de l'organisation. Comme ils ne parviennent presque jamais à faire approuver tous les programmes relatifs aux rails qu'ils proposent, les superviseurs locaux utilisent les sommes qui leur sont attribuées aux endroits où les risques sont les plus grands.

Au CFCP, le remplacement des rails défectueux et les mesures de protection pertinentes sont régis par la Notice technique (NT) 27. La section 4.2 de la NT 09 veut qu'on remplace les rails d'une courbe lorsqu'ils ont atteint la limite d'usure A (limites d'usure à laquelle on réemploie les rails qui montrent des signes de fatigue), plutôt qu'à la limite C (limite d'usure maximale à laquelle un rail doit être retiré de la voie). On considère qu'un rail est affecté par la fatigue quand des indices montrent qu'il y a eu un défaut de rail dû à la fatigue au cours des 12 derniers mois, ou deux défauts au cours des 24 derniers mois. Le CFCP n'a pas de normes bien définies quant au nombre de défauts affectant un tronçon en alignement droit qui entraînerait automatiquement le remplacement des rails. On procède plutôt au cas par cas, suivant la nature des défauts.

Les directives relatives au remplacement des rails qui sont exposées dans la section 8.0 de la NT 09 du CFCP sont basées sur les exigences du RSV concernant chaque catégorie de voie. La pose de longs rails soudés (LRS) neufs ou de réemploi constitue la ligne directrice pour les voies principales de deuxième catégorie et de catégories supérieures de toutes les classes de tonnage; toutefois, la décision concernant le type de rail à employer peut dépendre de la disponibilité des rails, des coûts et des perspectives d'avenir de la voie.

La Sperry Rail Service a pris les mesures suivantes pour veiller à ce que les opérateurs aient une formation suffisante qui leur permettra de déceler les défauts de rail avec fiabilité :

  • La compagnie a instauré un programme de formation d'une durée d'un à trois ans, y compris la formation en cours d'emploi, dans le cadre duquel le candidat commence par occuper le poste de conducteur, puis celui d'assistant, et enfin celui de chef. Avant de passer au niveau suivant, l'opérateur suit une formation officielle de 40 heures sur le contrôle par ultrasons et doit faire la preuve de sa compétence conformément à une norme reconnue par l'American Society for Nondestructive Testing (ASNT).
  • Les résultats des essais de rails font l'objet d'une surveillance et, si une défaillance se produit pendant le service au cours des 30 jours suivant un contrôle, on mène une enquête et on compare les résultats des inspections successives des voies concernées afin de déterminer les défauts qui n'ont pas été décelés. Tout opérateur qui n'a pas décelé des défauts qui étaient présents dans le rail doit suivre une formation de rappel ou de rattrapage, ou les deux.
  • Bien que la Sperry Rail Service cherche à contrôler le plus grand nombre possible de milles de voie par jour, c'est le chef qui est responsable de l'exécution des contrôles et de la vitesse à laquelle ils sont faits. Comme les contrats de contrôle des rails tiennent compte du nombre d'heures de travail, et non pas du nombre de milles contrôlés, les opérateurs peuvent prendre le temps voulu pour procéder à des contrôles ponctuels et à des inspections visuelles et pour faire arrêter la voiture afin de reprendre une section s'ils jugent que cela est nécessaire.

La Sperry Rail Service, le CN et le CFCP ont adopté les normes de rendement minimal recommandées par l'American Railway Engineering and Maintenance of Way Association (AREMA) concernant les contrôles de rails (Recommended Minimum Performance Guideline for Rail Testing). Ces lignes directrices précisent le rendement minimal acceptable, exprimé en pourcentage (ratio de fiabilité) des défauts qui devraient être localisés en un seul passage par une voiture de contrôle qui est entretenue dans un état raisonnable et conduite par un opérateur expérimenté et qui roule sur des voies dont l'état correspond à celui des voies typiques. Comme la technologie et le matériel existants ne permettent pas une exactitude de 100 %, les lignes directrices précisent aussi le nombre de défauts véritables qui ne sont pas décelés ou qui passent inaperçus. Par exemple, les normes de l'AREMA concernant le rendement des contrôles précisent un ratio de fiabilité de 75 % pour la détection d'étoilures du trou d'éclissage mesurant de 2 pouce à 1 pouce de longueur sur des voies de catégorie I. La détection de fissures plus petites n'est pas assurée. Les ratios de fiabilité varient suivant la taille du défaut et la catégorie de la voie. Les voies de catégorie I comprennent toutes les voies principales qui acheminent un tonnage annuel égal ou supérieur à 3 millions de tonnes-brutes (MTB), ou sur lesquelles la vitesse des trains est égale ou supérieure à 40 mi/h. Les voies de catégorie II comprennent toutes les voies d'évitement et les voies qui acheminent un tonnage annuel inférieur à 3 MTB et sur lesquelles la vitesse des trains est inférieure à 40 mi/h.

Annexe D - Inspections faites par Transports Canada

Subdivision Moyie

Après avoir mené une inspection dans la subdivision Moyie en octobre 2004, Transports Canada a émis le 29 octobre 2004 un Avis et ordre concernant la densité de traverses défectueuses et de rails usés ou affectés par des défauts, l'entretien inadéquat des joints de rail et la présence de ballast colmaté ou insuffisant. Les subdivisions Cranbrook et Moyie ont été assujetties à un régime d'inspection particulier (consistant en des inspections plus fréquentes et plus détaillées faites par Transports Canada).

Subdivision Cranbrook

Transports Canada a émis un Avis et ordre le 8 mai 2003 concernant le mauvais état général des traverses, la présence d'un grand nombre d'attaches saillantes/brisées dans le dernier tronçon de la subdivision et l'accroissement du tonnage et des charges par essieu. Bien qu'il ait noté certaines améliorations temporaires, Transports Canada a informé le Chemin de fer Canadien Pacifique (CFCP) le 29 octobre 2004 que l'Avis resterait en vigueur en raison d'un mauvais entretien des joints de rail, de l'usure des rails, d'un entretien inadéquat des branchements et du non-respect des normes quant à l'état des voies dans le triage Cranbrook.

Subdivision Taber

Le 17 juillet 2002, Transports Canada a inspecté la voie ferrée entre le point milliaire 55,69 et le point milliaire 114,64. L'inspection a révélé la présence de ballast colmaté et des groupes de traverses défectueuses, une détérioration des traverses et des selles de rail, des anticheminants inefficaces et un mauvais état général de la voie. Transports Canada a écrit au CFCP le 18 juillet 2002 pour lui demander de l'information au sujet de son programme de renouvellement et d'entretien des rails, des traverses et du ballast, autant en ce qui concerne les travaux réalisés en 2001 que les travaux prévus pour 2002. Transports Canada a donné 14 jours au CFCP pour l'informer des mesures qu'il entendait prendre afin de corriger les défauts relatifs à la voie relevés lors de l'inspection du 17 juillet. Le CFCP a répondu le 8 août 2002, en exposant les grandes lignes des mesures correctives qu'il avait prises dans l'immédiat. Toutefois, la compagnie n'a transmis aucune information supplémentaire quant aux plans d'entretien à long terme qu'il faudrait entreprendre afin de corriger les problèmes signalés par les inspecteurs.

Une autre inspection a été faite le 8 janvier 2003 entre les points milliaires 32,5 et 62,0. Le 10 janvier 2003, Transports Canada a fait part de ses préoccupations au sujet de l'entretien continu et de la dégradation accélérée de la voie qui découle de l'augmentation du tonnage et du poids des wagons dans la subdivision au cours des quatre dernières années. Transports Canada a demandé au CFCP de lui communiquer au plus tard le 30 avril 2003 les détails des plans d'entretien de l'infrastructure de la subdivision Taber qu'il entend réaliser afin d'assurer l'acheminement sûr du trafic prévu. Dans la réponse qu'il a fait parvenir le 28 avril 2003, le CFCP a fait savoir qu'en 2003, ses plans d'entretien de la subdivision Taber comprendrait l'installation de rails de réemploi, l'amélioration des branchements et le remplacement de selles de rail brisées. Le CFCP a aussi communiqué à Transports Canada son plan d'entretien pluriannuel pour les années 2004 à 2008. Transports Canada a examiné l'information qui lui avait été transmise et a fait part de ses préoccupations quant au programme de remplacement des traverses et au plan de remise en état du ballast. Il a demandé au CFCP d'examiner les préoccupations exprimées par Transports Canada et de faire un suivi approprié.

Le 22 septembre 2003, le CFCP a informé Transports Canada qu'il allait limiter la vitesse des trains dans la subdivision jusqu'à ce qu'il ait terminé les travaux d'amélioration de l'infrastructure (pose de meilleurs rails, de meilleures attaches, de ballast et, le cas échéant, de meilleures traverses). Le CFCP a également indiqué qu'il pourrait répondre aux autres préoccupations dont Transports Canada avait fait part précédemment en apportant des révisions appropriées au plan d'immobilisations, sans toutefois donner plus de précisions sur les révisions qu'il envisageait de faire.

Annexe E - Sigles et abréviations

AAR   Association of American Railroads
ACFC   Association des chemins de fer du Canada
AREMA   American Railway Engineering and Maintenance of Way Association
ASNT   American Society for Nondestructive Testing
BST   Bureau de la sécurité des transports du Canada
CFCP   Chemin de fer Canadien Pacifique
CMN   circulaire sur les méthodes normalisées
CN   Canadien National
DDR   détecteur de défauts de roues
E   tonnage annuel des trains de messageries
F   tonnage annuel des trains de marchandises
FRA   Federal Railroad Administration
IQV   indice de qualité des voies
IRS   indice de rugosité de la surface
LRS   longs rails soudés
LSF   Loi sur la sécurité ferroviaire
mi/h   milles à l'heure
MTB   millions de tonnes-brutes
NT   notice technique
NTSB   National Transportation Safety Board
p   valeur de signification statistique indiquant la probabilité d'une relation due à la chance
P   tonnage annuel des trains de voyageurs
PDD   point de déraillement
r   coefficient de corrélation représentant la relation linéaire qui existe entre deux variables
r2   coefficient de détermination représentant la force ou la magnitude de la relation qui existe entre les deux variables
RM   méthode recommandée
RSV   Règlement sur la sécurité de la voie
RTV   rapport tonnage-vitesse
Se   facteur de vitesse des trains de messageries basé sur la vitesse des trains
Sf   facteur de vitesse des trains de marchandises basé sur la vitesse des trains
SGS   système de gestion de la sécurité
Sp   facteur de vitesse des trains de voyageurs basé sur la vitesse des trains
TTCI   Transportation Technology Center Inc.
ºC   degrés Celsius
%   pour cent
<   plus petit que
Square root ofn   racine du nombre de points de données

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1.   Aux fins de la présente enquête, les voies principales de deuxième catégorie sont toutes dépourvues de signalisation.

2.   Voir l'Annexe E pour la signification des sigles et abréviations.

3.   Subdivisions Moyie, Cranbrook, Crowsnest, Taber et Weyburn

4.   Subdivisions Macleod et Aldersyde

5.   Subdivisions Blackfoot, Vegreville, Brazeau, Camrose, Sangudo et Three Hills

6.   Le terme reprise élastique signifie la capacité de la voie de reprendre sa forme originale après le passage d'un matériel roulant.

7.   Heavy Axle Loads Needs Assessment (évaluation des besoins en matière de fortes charges par essieu) préparée pour l'American Short Line and Regional Railroad Association, Zeta-Tech Associates, mai 2000.

8.   Upgrading Short Line and Regional Railways Infrastructure to Accommodate Heavier Axle Loads (Mise au point de l'infrastructure des chemins de fer sur courtes distances et des chemins de fer régionaux afin de tenir compte des fortes charges par essieu), IBI Group, 2002.

9.   L'indice de rugosité de la surface (IRS) correspond au nombre moyen de défauts qui affectent la surface, c'est-à-dire les défauts de l'état géométrique de la voie. En comparant entre eux les IRS obtenus après chaque parcours, on a une idée de l'évolution de l'état de la voie dans le temps, un IRS peu élevé correspondant à une voie en bon état.

10.   Un test t est une technique de statistique qui permet de déterminer s'il y a des différences significatives entre deux échantillons.

11.   T.C. Krehbiel (2003), « Correlation coefficient rule of thumb », présenté à The Decision Science Journal of Innovative Education (M. Krehbiel enseigne au département des sciences de la prise de décisions et des systèmes de l'information de gestion de la Richard T. Farmer School of Business, Université de Miami). L'article démontre de façon rigoureuse que la corrélation critique (c'est-à-dire la corrélation statistiquement significative minimale) correspond à 2 / Square root ofn, ce qui n'est possible que si n ≥5.

12.   Au CN, des charges de 286 000 livres étaient autorisées dans des proportions allant de 5,2 % des voies dans la subdivision Blackfoot à 15,7 % des voies dans la subdivision Three Hills. Au CFCP, des charges de 286 000 livres étaient autorisées dans des proportions allant de moins de 1 % des voies dans les subdivisions Crowsnest, Aldersyde et Macleod à 4,19 % des voies dans la subdivision Taber. Toutefois, le tonnage total des trains ayant des charges de 286 000 livres était inférieur dans le réseau du CN.

13.   R03E0092 (le 15 octobre 2003, point milliaire 40,4 de la subdivision Taber) Certains des événements dont il est question dans le présent rapport n'ont fait l'objet que d'une enquête préliminaire du BST. Par contre, des rapports sommaires peuvent être fournis sur demande.

14.   R04C0002, R03C0101, R03E0091

15.   Comité no 4 de l'AREMA, présentation du sous-comité no 9 lors du congrès annuel de l'AREMA, tenu en septembre 2003 à Chicago (Illinois).

16.   À mesure que le rail s'use du fait du passage des trains sur la surface, la dégradation de la géométrie de la surface de contact entre les roues et le rail donne lieu à des contraintes excessives qui causent une déformation plastique de la surface du rail et une fatigue superficielle (exfoliation, shelling et criques du champignon) et qui cachent d'autres défauts internes. L'usure du rail aidant, les contraintes et les inclusions présentes dans le rail se combinent et deviennent le point à partir duquel les différents types de défauts se propagent.

17.   R01W0025, R01W0032, R04E0001, R01E0017

18.   R03T0064, R04C0014, R04T0027, R04W0064, R04E0027, R04T0015, R04T0016, R04C0031, R00E0126

19.   Un système d'inspection des éclisses dont la mise au point est en cours permettra de détecter des fissures dans des éclisses à des vitesses atteignant 50 mi/h.

20.   Le martensite est un acier durci et cassant.

21.   Le chanfreinage est un processus consistant à biseauter la surface des rebords des trous d'éclissage qui sont percés dans l'âme du rail.

22.   Le terme « réemploi » désigne la pratique qui consiste à réutiliser des longs rails soudés qui proviennent de voies principales de première catégorie et qui ont encore une durée de vie utile résiduelle.