Les détecteurs de boîtes chaudes n'ont pas arrêté le déraillement de la Palestine orientale. La recherche montre qu'une autre technologie pourrait avoir

May 19, 2023

Un roulement de roue défaillant et enflammé a condamné le wagon qui a déraillé et créé une catastrophe dans l'est de la Palestine au début du mois, mais les chercheurs ont proposé une solution aux détecteurs défectueux qui, selon les experts, auraient pu éviter la catastrophe qui se déroule dans la petite ville de l'Ohio.

Ces détecteurs de boîtes chaudes en bordure de voie, stationnés sur les voies ferrées tous les 20 milles environ, utilisent des capteurs infrarouges pour enregistrer les températures des paliers de chemin de fer au passage des trains. S'ils détectent un roulement surchauffé, les détecteurs déclenchent une alarme, qui avertit l'équipe du train qu'elle doit s'arrêter et inspecter le wagon pour une défaillance potentielle.

Alors pourquoi ces détecteurs ont-ils raté une panne de roulement avant la catastrophe ?

Une enquête sur les détecteurs de boîtes chaudes publiée en 2019 et financée par le ministère des Transports a révélé qu'une « lacune majeure » de ces détecteurs est qu'ils ne peuvent pas faire la distinction entre les roulements sains et défectueux, et la température seule n'est pas un bon indicateur de la santé des roulements. .

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"La température est de nature réactive, ce qui signifie qu'au moment où vous sentez une température élevée dans un roulement, il est trop tard, le roulement est déjà dans sa phase finale de défaillance", a déclaré Constantine Tarawneh, directeur du University Transportation Center for Railways Safety. (UTCRS) et chercheur principal de l'étude, a déclaré à CNN.

Dans le cadre de l'enquête, les chercheurs de l'UTCRS ont développé un nouveau système pour mieux détecter un problème de roulement bien avant une panne catastrophique. La clé : mesurer la vibration du roulement en plus de sa température et de sa charge.

La vibration d'un roulement défaillant, dit Tarawneh, commence souvent à s'intensifier sur des milliers de kilomètres avant une défaillance catastrophique. Son équipe a donc créé des capteurs qui peuvent être placés à bord de chaque wagon, près du roulement, pour surveiller en permanence ses vibrations tout au long de ses déplacements.

"Si vous placez un accéléromètre sur un roulement et que vous surveillez les niveaux de vibration, à la minute où un défaut se produit dans le roulement, l'accéléromètre détectera une augmentation des vibrations, et cela pourrait être, dans de nombreux cas, jusqu'à 100 000 miles avant le roulement tombe en panne », a-t-il déclaré.

Tarawneh, qui soutient que la technologie devrait être mandatée par le gouvernement fédéral, affirme que si elle avait été à bord de la ligne de Norfolk Southern, elle aurait empêché le déraillement dans l'est de la Palestine.

"Il aurait détecté le problème des mois avant que cela ne se produise", a-t-il déclaré. "Il n'y aurait pas eu de déraillement."

Un rapport préliminaire sur le déraillement de l'Est de la Palestine, publié jeudi par le National Transportation Safety Board, a révélé que des capteurs de boîte chaude avaient détecté qu'un roulement de roue chauffait sur des kilomètres avant de tomber en panne et de faire dérailler le train. Mais les détecteurs n'ont alerté l'équipage que trop tard.

Le roulement, selon le rapport, était à 38 degrés au-dessus de la température ambiante lorsqu'il a traversé une boîte chaude à 30 milles à l'extérieur de la Palestine orientale. Aucune alerte n'a été émise, a déclaré le NTSB.

Dix miles plus tard, la boîte chaude suivante a détecté que le roulement avait atteint 103 degrés au-dessus de la température ambiante. La vidéo du train enregistrée dans cette zone montre des étincelles et des flammes autour du wagon. Pourtant, aucune alerte n'est parvenue à l'équipage.

Ce n'est que 20 milles plus loin sur les voies, alors que le train atteignait l'est de la Palestine, qu'un détecteur de boîte chaude a enregistré la température du roulement à 253 degrés au-dessus de la température ambiante et a envoyé un message d'alarme demandant à l'équipage de ralentir et d'arrêter le train pour inspecter un essieu chaud, selon le rapport.

L'équipage a ralenti le train, a ajouté le rapport, entraînant une application automatique des freins d'urgence. Après l'arrêt du train, l'équipe a observé le déraillement.

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La raison pour laquelle ces deux premières lectures de boîtes chaudes n'ont pas déclenché d'alerte, selon le rapport, est que la politique de Norfolk Southern est de n'arrêter et d'inspecter un roulement qu'après qu'il a atteint 170 degrés au-dessus de la température ambiante. Le NTSB prévoit d'examiner l'utilisation par Norfolk Southern des détecteurs de boîtes chaudes en bordure de route, y compris l'espacement et le seuil de température qui détermine le moment où les équipages sont alertés.

"S'il y avait eu un détecteur plus tôt, ce déraillement n'aurait peut-être pas eu lieu", a déclaré la présidente du NTSB, Jennifer Homendy, lors d'une conférence de presse jeudi.

Dans une déclaration en réponse au rapport du NTSB, Norfolk Southern a souligné que ses détecteurs de boîtes chaudes fonctionnaient comme prévu et que ces détecteurs déclenchaient une alarme à un seuil de température "parmi les plus bas de l'industrie ferroviaire". CNN a contacté Norfolk Southern pour obtenir des commentaires sur la technologie des capteurs de vibrations.

Les détecteurs de boîtes chaudes ne sont pas réglementés, de sorte que des entreprises comme Norfolk Southern peuvent les allumer et les éteindre à leur propre discrétion et choisir le seuil de température auquel les équipages reçoivent une alerte.

Les roulements à rouleaux surchauffés ont plusieurs causes, notamment des fissures de fatigue, des dégâts d'eau, des dommages mécaniques, un roulement desserré ou un défaut de roue, selon le NTSB, et l'agence a déclaré qu'elle enquêtait sur la cause de la panne dans l'est de la Palestine.

"Les roulements à rouleaux échouent, mais il est absolument essentiel que les problèmes soient identifiés et résolus tôt afin qu'ils ne fonctionnent pas jusqu'à l'échec", a déclaré Homendy. "Vous ne pouvez pas attendre qu'ils échouent. Les problèmes doivent être identifiés tôt, afin que quelque chose de catastrophique comme celui-ci ne se reproduise pas."

Hum Industrial Technology, une société de télématique pour wagons, a obtenu une licence pour la technologie de capteur de vibrations créée par Tarawneh et son équipe. Et il a lancé des programmes pilotes avec plusieurs compagnies ferroviaires. Mais à ce stade, ces capteurs se trouvent sur très peu de trains circulant aux États-Unis, ce que Tarawneh attribue en grande partie au coût de la modernisation et de la surveillance des voitures et à ce qu'il considère comme des entreprises privilégiant le profit.

On ne sait pas exactement ce qu'il en coûterait pour moderniser chaque wagon en service avec des capteurs aujourd'hui, mais Hum Industrial Technology a souligné qu'il en coûterait moins cher de mettre un capteur sur un roulement que de remplacer un roulement.

"Ils le voient comme, eh bien, pourquoi devrions-nous le faire si ce n'est pas obligatoire?" dit Tarawneh. "C'est comme si beaucoup de gens disaient:" Eh bien, je suis prêt à prendre le risque. Il n'y a pas tant de déraillements par an. ""

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Mais Steve Ditmeyer, un ancien responsable de la Federal Railroad Administration, affirme qu'équiper chaque wagon de capteurs embarqués n'est peut-être pas financièrement réalisable.

"Ce qu'ils proposent fonctionnera, mais c'est très, très cher", a déclaré Ditmeyer à CNN. "Et il faut tenir compte du coût."

Il faudrait plus de 12 millions de capteurs embarqués, selon Tarawneh, pour équiper entièrement les quelque 1,6 million de wagons en service à travers l'Amérique du Nord.

Ditmeyer dit que les chemins de fer devraient investir davantage dans des détecteurs de roulement acoustiques en bordure de voie, qui se trouvent le long des voies – un peu comme des détecteurs de boîtes chaudes – et surveillent le bruit des trains qui passent. Ils écoutent les bruits qui indiquent une panne de roulement bien avant une catastrophe potentielle.

En 2019, seuls 39 détecteurs de roulement acoustiques étaient utilisés en Amérique du Nord, contre plus de 6 000 détecteurs de boîtes chaudes, selon un rapport du DOT de 2019.

"Ils sont le seul moyen auquel je pense qui aurait pu empêcher l'accident en ayant détecté un roulement défaillant plus tôt", a déclaré Ditmeyer.