La surveillance des roulements de roue des wagons à l'honneur

May 07, 2023

Dan Carney | 24 février 2023

Selon le rapport préliminaire du National Transportation Safety Board (NTSB), un roulement de roue surchauffé a provoqué le déraillement du train de marchandises à East Palestine, Ohio.

Les enquêteurs ont constaté qu'un roulement du 23e wagon du train 32N était en surchauffe grâce au détecteur de "boîte chaude" installé dans la voie. Ce système a averti l'équipage du train de l'état prévu, mais la piste a déraillé pendant qu'ils l'arrêtaient.

L'opérateur Norfolk Southern utilise un système de détecteurs de boîtes chaudes sur la ligne Fort Wayne, où l'accident s'est produit. Selon le Villanova Center for Analytics of Dynamic Systems, il existe plus de 6 000 détecteurs en bordure de voie en Amérique du Nord dédiés à l'identification des composants défectueux des véhicules ferroviaires, y compris les roues, les roulements et les systèmes de camion.

La plupart de ces systèmes de surveillance en bordure de voie sont des détecteurs de roulements chauds, indique l'école dans son rapport sur les diagnostics des véhicules ferroviaires. Ces capteurs au sol utilisent des capteurs de température infrarouges sans contact pour surveiller la température du boîtier de roulement lors du passage des véhicules ferroviaires. Lorsque la température du roulement dépasse un seuil (généralement 105 °C (220 °F) au-dessus de la température ambiante), le système déclenche une alerte.

Une telle accumulation de température ne se produit que dans des conditions défectueuses graves, explique Villanova. Ce fut le cas dans ce déraillement, selon le NTSB. Le conseil a constaté qu'au point milliaire 79,9, le roulement suspect de la 23e voiture avait une température enregistrée de 38 ° F au-dessus de la température ambiante. À la borne milliaire 69,01, lorsque le train a dépassé le prochain détecteur de boîte chaude, la température enregistrée du roulement était de 103 ° F au-dessus de la température ambiante. Vingt milles plus tard, en passant devant un troisième détecteur de boîte chaude, la température du roulement suspect avait grimpé à 253 ° F au-dessus de la température ambiante et l'alarme a retenti.

Les seuils d'alarme HBD de Norfolk Southern (au-dessus de la température ambiante) et les critères pour les roulements sont :

L'observation du deuxième HBD de 103 ° F au-dessus de la température ambiante était insuffisante pour déclencher une alerte, et au détecteur suivant, la situation était déjà hors de contrôle.

Une surveillance continue aurait pu avertir l'équipage du train plus tôt, et c'est une possibilité.

Écrivant dans Global Railway Review, alors Bombardier Transport (la division ferroviaire fait maintenant partie de la société française Alstom), chef de produit pour la mécatronique Volker Brundisch, chez Bombardier Transport, a décrit trois méthodes de surveillance de l'état du matériel roulant.

Les deux premiers, POM et TOM, pourraient assurer une surveillance continue, mais l'instrumentation de tout le matériel roulant coûte cher. De plus, la probabilité d'échec en raison de la maintenance et des reconstructions régulières rend le retour sur cet investissement faible. "Le POM est particulièrement intéressant du point de vue d'un ingénieur, plutôt que du point de vue d'un actionnaire pour le propriétaire du véhicule", note Brundisch.

Le TOM semble peu maniable, car il nécessite d'échanger l'équipement de surveillance entre les wagons et de mettre ces wagons hors service pendant l'exécution des travaux. Le PTM, en revanche, ne peut jamais fournir la même précision et la même continuité que le POM, mais la rareté des pannes catastrophiques et le coût de l'instrumentation de chaque wagon font du POM un appel difficile, conclut Brundisch.

Le fabricant et reconstructeur de roulements Timken souligne que l'entretien régulier des roulements jusqu'à cinq reconstructions peut maintenir un roulement de roue de rail en service pendant un demi-siècle, qualifiant cela d'exemple de circularité économique. "Cette pratique réduit les impacts environnementaux et perpétue une longue tradition consistant à tirer le meilleur parti des pièces et des matériaux de valeur plutôt que de remplacer automatiquement l'ancien par le neuf", déclare la société sur son blog.

Le délai d'exécution pour une reconstruction de roulement est de 7 à 10 jours selon l'entreprise, ce qui se compare à une attente de six semaines à trois mois pour les nouveaux. Non seulement cela, mais la garantie de Timken est la même pour les roulements reconstruits que pour les nouveaux. "Pourquoi jetteriez-vous un roulement en parfait état qui n'a besoin que d'un travail mineur ?" a demandé Tony Koesters, qui dirige la division North America Rail Services de Timken. "En récupérant la majeure partie du roulement, vous réduisez les matières premières d'environ 81 %, éliminant ainsi l'énergie nécessaire à leur production."

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