Source: https://tsb-bst.gc.ca/fra/securite-safety/rail/2019/r19c0015/r19c0015-617-04-19-20190411.html
Timestamp: 2020-04-02 05:14:41+00:00

Document:
Avis de sécurité ferroviaire – 04/19 - réoccupations et avis de sécurité du transport ferroviaire - Bureau de la sécurité des transports du Canada
Avis de sécurité ferroviaire 617-04/19
Prévention de mouvements incontrôlés des trains immobilisés d’urgence dans des déclivités de moins de 1,8 %
Avis de sécurité ferroviaire – 04/19
Le 4 février 2019, vers 21 h 48, heure normale des Rocheuses, le train-bloc chargé de céréales 301-349 du Chemin de fer Canadien Pacifique (CP) circulait vers l'ouest à destination de Vancouver, en Colombie-Britannique (C.-B.), lorsque l'équipe a serré d'urgence les freins. Le train s'est immobilisé à Partridge (C.-B.) (point milliaire 128,7), sur la subdivision Laggan. La déclivité à cet endroit était d'environ 2,2 %. Une fois le train immobilisé, l'équipe a tenu comme il se doit, une séance d'information sur les travaux avec un superviseur. On a décidé de serrer les robinets de retenue en position haute pression sur 75 % des wagons du train (84 wagons). Aucun frein à main n'a été serré. Au bout d'une période prolongée d'environ 2 heures et 45 minutes, une équipe de relève est arrivée à Partridge pour remplacer l'équipe de train dont le temps maximal de service était atteint. Environ 10 minutes plus tard, le train a commencé à bouger de façon incontrôlée. L'équipe de relève n'avait pas encore rétabli la pression des freins à air perdue au freinage d'urgence. Les membres de l'équipe s'employaient à immobiliser le train pour faciliter le desserrage et la réalimentation sécuritaires du circuit de freins à air. Le train a graduellement accéléré jusqu'à une vitesse excédant le maximum permis, puis a déraillé. En tout, 99 wagons et 2 locomotives ont déraillé entre l'Upper Spiral Tunnel et le Lower Spiral Tunnel, près de Field (C.-B.). Le mécanicien de locomotive, le chef de train et le stagiaire composant l'équipe de train ont été mortellement blessés. Au moment de l'événement, la température était de −28 °C (no d'événement R19C0015 du BST).
Après l'événement, le 8 février 2019, Transports Canada (TC) a émis l'arrêté MO 19-03 (annexe A) selon lequel tous les trains arrêtés d'urgence dans une déclivité de 1,8 % ou plus (c.‑à-d. une déclivité montagneuse) doivent serrer immédiatement un nombre suffisant de freins à main avant de réalimenter le circuit de freins à air.
L'air pressurisé des trains fuit à différents degrés. Cela est provoqué par plusieurs facteurs : température ambiante, état et âge de l'équipement de freins à air de chaque wagon, méthodes d'entretien, durée de serrage des freins à air.
Dans la plupart des contextes d'exploitation, les fuites sont prévues et ne compromettent pas de prime abord la sécurité. Elles peuvent toutefois réduire la marge de sécurité si l'on se fie au circuit de frein d'un train durant une période prolongéeNote de bas de page 1. Une baisse critique de pression au cylindre de frein causée par des fuites pourrait entraîner un mouvement incontrôlé.
Dans le cadre de l'enquête en cours du BST, des calculs préliminaires pour un circuit de freins alimenté à bloc (annexe B) indiquent que :
si l'on immobilise d'urgence un train de configuration similaire à celui à l'étude (c.‑à‑d. un train-bloc de céréales chargé) dans une déclivité de 1,75 %, il faudrait au moins 50 % de la pression de cylindre de frein attendue pour empêcher tout mouvement du train;
dans une déclivité de 1 %, il faudrait au moins 30 % de la pression de cylindre de frein attendue pour qu'un train similaire, immobilisé d'urgence, demeure stationnaire;
si les taux de fuite des cylindres de freins de wagons frôlent ne serait-ce que la moitié (50 %) des limites critiquesNote de bas de page 2 fixées par l'Association of American Railroads (AAR), la sécurité pourrait être compromise.
En se fondant sur ces calculs préliminaires, un train immobilisé d'urgence durant une période prolongée pourrait commencer à bouger de façon incontrôlée sur une déclivité de moins de 1,8 %.
Étant donné les conséquences potentielles d'un mouvement de train incontrôlé, Transports Canada souhaitera peut-être s'assurer que tous les trains immobilisés d'urgence dans les « pentes raidesNote de bas de page 3 » comme dans les « déclivités montagneuses » fassent l'objet de procédures de sécurité efficaces.
Vice-président adjoint, Sécurité et durabilité - Chemin de fer Canadien Pacifique
Vice-président, Sécurité et environnement - Chemin de fer Canadien National
Avocat principal, Affaires réglementaires - Chemin de fer Canadien National
Directrice principale, Opérations et Affaires réglementaires - Association des chemins de fer du Canada
Arrêté MO 19-03
L'article 32.01 de la Loi sur la securite ferroviaire (LSF) accorde au ministre des Transports le pouvoir d'ordonner a une compagnie, une autorite responsable de service de la voirie ou une municipalite de mettre fin a toute activite qui pourrait compromettre la securite ferroviaire ou de suivre toute procedure ou d'apporter les mesures correctives necessaires precisees dans l'arrete, y compris de construire, de modifier, d'exploiter ou d'entretenir des installations ferroviaires.
Le 4 fevrier 2019, le train numero 301 du Canadien.Pacifiqu"e'circulait vers l'ouest a destination de Vancouver, Colombie-Britannique, lorsque le train fut immobilise dans une declinaison montagneuse grace a une application des freins d'urgence. Apres un certain laps de temps, le train a commence a bouger et a accelere a une vitesse superieure a la vitesse maximale permise sur cette voie et a deraille.
Un total de 99 wagons et 2 locomotives ont deraille entre le Upper Spiral Tunnel et le Lower Spiral Tunnel pres de Field, en Colombie-Britannique (subdivision de Laggan). L'equipe de train etait composee d'un mecanicien de locomotive, d'un chef de train et d'un stagiaire; tous ont ete mortellement blesses.
Puisque les causes exactes de )'accident restent inconnues, dans l'interet de la securite ferroviaire et pour eviter que d'autres incidents se produisent dans des circonstances similaires, il est necessaire d'ordonner, en vertu de !'article 32.01 de la Loi sur la securite ferroviaire (LSF), a toutes es compagnies de chemin de fer et les compagnies de chemin de fer locales enumerees a l'annexe B que:
1. Lorsqu'un train est arrete a l'aide des freins d'urgence dans une declivite de 1,8 % ou plus (c.-a-d. une declivite montagneuse), serrer immediatement un nombre suffisant de freins a main, determine selon tableau de l' Annexe A, avant d'alimenter le circuit de frein a air pour prevenir tout mouvement involontaire de I' equipement.
Le present Arrete entrera en vigueur le 8 fevrier 2019 et demeurera en vigueur jusqu'a ce qu'il soit annule par ecrit par le ministre des Transports.
Conformement au paragraphe 32.1(1) de la LSF, une personne visee par un arrete transmis en vertu de l'article 32.01 de la LSF peut, a la date indiquee dans l'arrete, deposer une demande de revision au Tribunal d'appel des transports du Canada (Tribunal).
Si vous avez l'intention de demander au Tribunal d'entreprendre l'examen de cet arrete, vous devez presenter une demande ecrite au Tribunal timbree au plus tard le 10 mars 2019.
Confonnement a l'article 32.3 de la LSF, ni la revision prevue a l'article 32.1, ni l'appel prevu a l'article 32.2, ni le reexamen par le ministre prevu aux paragraphes 32.1(5) ou 32.2(3) n'ont pour effet de suspendre l'arrete donne en vertu de l'article 32.01 de la LSF.
Directrice général, Sécurité ferroviaire
Annexe A de l'arrêté MO 19-03
Tonnes remorquées
0 – 2 000 2 2 2 4 6 6 8 10 10 12 12 14
> 2 000 – 4 000 2 2 4 6 8 12 14 16 18 20 22 26
> 4 000 – 6 000 2 6 6 10 14 16 20 24 28 30 34 38
> 6 000 – 8 000 4 6 8 12 18 22 26 32 36 42 46 52
> 8 000 – 10 000 4 6 10 16 22 28 34 40 46 52 58 66
> 10 000 – 12 000 4 8 12 20 26 34 40 48 56 64 72 80
> 12 000 – 14 000 6 8 14 22 30 40 48 58 66 76 84 96
> 14 000 – 16 000 6 10 16 26 36 46 56 66 76 88 98 110
> 16 000 – 18 000 6 10 18 28 40 50 62 74 86 100 112 126
> 18 000 – 20 000 8 12 20 32 44 58 70 84 98 112 128 146
> 20 000 – 22 000 8 12 22 36 50 64 78 94 110 Tous les freins à main
> 22 000 – 24 000 8 12 24 38 54 70 86 104 122
> 24 000 – 26 000 10 14 26 42 58 76 94 112 134
> 26 000 – 28 000 10 14 28 46 64 82 104 124 148
> 28 000 – 30 000 12 16 30 50 68 90 110 136 162
> 30 000 12 16 34 52 74 96 120 148 172
Calcul de force de freinage et de fuite du cylindre de frein
Le graphique ci-après montre la pression au cylindre de frein (BCP) durant un serrage d'urgence. L'axe Y représente la pression en psi (ou lb/po2), et l'axe X représente le temps en secondes. Le graphique montre la baisse de pression au cylindre de frein causée par une fuite pour cinq (5) taux de fuite différents. Une pression au cylindre de frein « sans fuite » est indiquée à titre de référence. Des annotations ont été ajoutées pour souligner quelques détails clés.
Par exemple, la courbe de pression verte correspond à un taux de fuite de 0,5 psi/minute. Une pression initiale au cylindre de frein d'environ 78 psi met environ 2000 secondes (33 minutes) pour diminuer de 10 psi (à 68 psi) après le serrage d'urgence des freins.
Figure 1. Baisse de pression progressive au cylindre de frein pour divers taux de fuite (Source : Wabtec Corporation)
Figure 1 en Anglais selement
Traduction des terms dans la Figure 1.
Traduction des terms dans la figure 1
Emergency Application Serrage des freins d’urgence
0.5, 1, 2 and 5-psi/min Cylinder leakage Taux de fuite au cylindre de 0,5 psi/min, 1 psi/min, 2 psi/min et 5 psi/min
PRESSURE - PSI Pression (en livres par pouce carré - psi)
TIME – SEC Temps (en secondes)
No Leakage BCP Baseline Niveau de référence de pression au cylindre de frein (BCP) – Aucune fuite
BCP = 68 PSI BCP = 68 psi
BCP FOR 0.5 PSI/MIN BCP pour un taux de fuite de 0,5 psi/min
BCP = 37 PSI BCP = 37 psi
BCP = 21 PSI BCP = 21 psi
55-min 55 min
1.9-hrs 1,9 h
3.8-hrs 3,8 h
6.8-hrs 6,8 h
BP Pression au cylindre de frein
BC NO LKG Aucune fuite au cylindre de frein
BC -0.5-PSI/MIN Fuite de 0,5 psi/min au cylindre de frein
BC -1-PSI/MIN Fuite de 1 psi/min au cylindre de frein
BC -2-PSI/MIN Fuite de 2 psi/min au cylindre de frein
BC -5-PSI/MIN Fuite de 5 psi/min au cylindre de frein
Mise en situation 1 : Train de 112 wagons chargés de céréales dans une déclivité de 1,75 %
Le tableau ci-dessous présente les calculs de la force de freinage indispensable pour maintenir stationnaire un train de 112 wagons chargés de céréales dans une déclivité de 1,75 %. Ces calculs ne tiennent pas compte de l'effort retardateur additionnel des freins de locomotive que pourraient fournir le ou les freins rhéostatiques (DB) ou le ou les freins directs. De plus :
les freins rhéostatiques pourraient ne pas être utilisables dans des situations de freinage d'urgence; et
les « pratiques recommandées » de conduite du train limitent l'utilisation complète du frein direct de locomotive.
Dans l'exemple de calcul ci-dessous, la pression au cylindre de frein doit être d'au moins 37 psi pour maintenir le train stationnaire dans une déclivité de 1,75 %.
Comme le montre le graphique 1, avec un taux de fuite de 0,5 psi/minute équivalent à 50 % de la limite critique fixée par l'AAR, la pression au cylindre de frein mettrait environ 11 375 secondes (3 heures et 10 minutes) pour diminuer à 37 psi.
La pression au cylindre de frein diminuera à 37 psi encore plus rapidement en cas de taux de fuite supérieurs ou de sous-alimentation du circuit de freins (p. ex., pression initiale au cylindre de frein inférieure à 75 psi au freinage d'urgence).
Données de base sur le train
Poids total sur rail par wagon
286,000 livres
Poids total sur rail par locomotive
415,000 livres
16,639 tonnes
Vitesse du train**
Nombre de wagons fonctionnels
Poids par wagon fonctionnel*
* Valeurs calculées d'après les valeurs connues ou présumées
** Vitesse utilisée pour le calcul du Brake Horsepower (BHP); toutefois, elle n'influe pas sur le calcul de l'effort de freinage.
Autres données de base
Coefficient de friction du sabot de frein
Force exercée par la pente
20 livres / tonne / pourcentage de pente
Force exercée par la pente sur le train
582,348 livres
Effet décélérateur requis*
Frein rhéostatique (DB) / locomotive
Frein rhéostatique (DB) total @ 75 %*
Effet décélérateur requis des freins à air*
Effet décélérateur requis par wagon*
5,200 livres
Force de freinage (BF) requise par wagon*
17,330 livres
Force de freinage (BF) requise par roue*
2,170 livres
Calculs touchant les freins à air, par wagon
Effet de levier (L)
Taille du cylindre de frein (diamètre)
Surface du cylindre de frein (A)*
78.5 pouces carrés
Nombre de cylindres de frein (N)
Force de freinage (BF)*, **, +
Pression au cylindre de frein (P)*, **
Chute de pression de la conduite générale*, ***
BHP par roue*, ****
** Nécessaire pour contrôler la descente
*** Nécessaire pour développer la pression requise au cylindre de frein
**** Brake horsepower (apport thermique des freins) à chaque roue
+ Force de freinage = Produit de la pression au cylindre de frein (P) par l'effet de levier (L) par la surface du cylindre de frein (A) par le nombre de cylindres de frein (N) par l'efficacité (E) (BF = P x L x A x N x E)
Remarque : On a tenu compte de la vitesse du train pour calculer la puissance au frein (BHP). Toutefois, la valeur de la vitesse n'influe pas sur le calcul de l'effort de freinage stationnaire. La puissance au frein est un important paramètre de freinage pour gérer la température maximale permissible de la table de roulement de la roue pour le matériel roulant en mouvement. La puissance au frein n'est pas pertinente dans le cas d'un train stationnaire.
Mise en situation 2 : Train de 112 wagons chargés de céréales dans une déclivité de 1,0 %
Le tableau ci-dessous présente les calculs de l'effort de freinage indispensable pour maintenir stationnaire un train de 112 wagons chargés de céréales dans une déclivité de 1,0 % (sans tenir compte du frein rhéostatique et du frein direct de locomotive).
Dans l'exemple de calcul ci-dessous, la pression au cylindre de frein doit être d'au moins 21 psi pour maintenir le train stationnaire dans une déclivité de 1,0 %.
Comme le montre le graphique 1, avec un taux de fuite de 0,5 psi/minute équivalent à 50 % de la limite critique fixée par l'AAR, la pression au cylindre de frein mettrait environ 18 330 secondes (5 heures et 5 minutes) pour diminuer à 21 psi.
La pression dans le cylindre de frein diminuera à 21 psi encore plus rapidement en cas de taux de fuite supérieurs ou de sous-alimentation du circuit de freins (p. ex., pression initiale au cylindre de frein inférieure à 75 psi au freinage d'urgence).
332,770 livres
2,970 livres
9,900 livres
1,240 livres
10 pouces pouces
78.5 pouces carrés pouces carrés
9,900 livres livres
21 PSI PSI
8 PSI PSI
15 BHP BHP
Remarque : On a tenu compte de la vitesse du train pour calculer la puissance au frein (BHP). Toutefois, la valeur de la vitesse n'influe pas sur le calcul de l'effort de freinage stationnaire. La puissance au frein est un important paramètre de freinage pour gérer la température maximale de la table de roulement du matériel roulant en mouvement. La puissance au frein n'est pas pertinente dans le cas d'un train stationnaire.
No d'événement :
Dan Holbrook, Manager, Gestionnaire, Opérations d'enquêtes de l'administration centrale et de la région de l'Ouest, BST, Gatineau (Québec)
La durée d'une période prolongée varie en fonction de plusieurs facteurs, comme la température ambiante, les taux prévus de fuite du cylindre de frein, et la déclivité à l'endroit où le train est immobilisé.
Une fuite du cylindre de frein inférieure à 1 psi par minute (mesurée 3 minutes après une réduction de la pression de la conduite générale de 90 à 80 psi) n'est pas critique selon la spécification S-486 (Code of Air Brake System Tests for Freight Equipment—Single Car Test) de l'AAR. Pareillement, la spécification S-401 (Brake Design Requirements) de l'AAR permet une fuite maximale du cylindre de frein de 4 psi en 10 minutes pour tout wagon de marchandises neuf destiné au service interréseaux nord-américain.
Les compagnies canadiennes de transport ferroviaire de marchandises fixent l'inclinaison des « pentes raides » de 1,0 % à 1,8 % inclusivement (réseau du CP) et de 0,8 % à 1,8 % inclusivement (réseau du Canadien National). Les déclivités supérieures à 1,8 % sont des « déclivités montagneuses ».

References: L'article 32
 l'article 32
 l'article 32
 l'article 32
 l'article 32
 l'article 32