Recommandation R22-02 du BST

Le problème des mouvements non contrôlés d’équipement ferroviaire n’est pas nouveau. Le BST souligne la nécessité de moyens de défense robustes pour empêcher les mouvements non contrôlés depuis 1996. Le 12 août de cette année-là, les 3 occupants de la cabine d’exploitation d’une locomotive ont été mortellement blessés lorsque leur train est entré en collision de face avec une rame de 20 wagons à la dérive près d’Edson (Alberta)^{Note de bas de page 1}. Dans son rapport d’enquête, le BST a indiqué que les faits entourant cet événement soulevaient des préoccupations, notamment en ce qui concerne les moyens de défense secondaires contre les mouvements non contrôlés.

Ce problème est revenu à l’avant-plan en 2013 lorsque, le 6 juillet, un train à la dérive a déraillé au centre de la ville de Lac-Mégantic (Québec), détruisant le centre-ville et le principal quartier d’affaires et causant la mort de 47 personnes^{Note de bas de page 2}. Dans son rapport d’enquête, le BST a indiqué que les cas de matériel parti à la dérive sont peu probables et peuvent avoir des conséquences extrêmement graves, et que le coût en matière de vies humaines et de répercussions sur nos communautés peut être incalculable. Pour cette raison, le Bureau avait recommandé que

Depuis, la tendance du nombre de mouvements non contrôlés est en hausse. En 2014, l’année après l’accident de Lac-Mégantic, il y a eu 59 événements; en 2019, il y en a eu 78, y compris l’événement à l’étude. Les mouvements imprévus ou non contrôlés d’équipement ferroviaire demeurent un enjeu d’actualité qui figure sur la Liste de surveillance 2020 du BST, une liste d’enjeux qu’il faut s’employer à régler pour rendre le système de transport canadien encore plus sûr.

Au cours des années qui ont suivi l’émission de la recommandation R14-04, pour s’efforcer d’aborder ces préoccupations, TC a mis en œuvre plusieurs initiatives visant à renforcer et à clarifier les exigences du Règlement d’exploitation ferroviaire du Canada (REF) qui régissent le serrage des freins à main. Ces initiatives comprenaient une révision de la règle 112 en 2015, qui a donné au secteur un tableau de serrage des freins à main complet pour composer avec diverses situations d’exploitation lors de l’immobilisation de matériel laissé sans surveillance.

Après l’événement survenu à Field, TC a encore une fois modifié le REF en y ajoutant des exigences concernant l’utilisation des freins à main. Il a instauré la règle 66 (Immobilisation du matériel roulant après un serrage d’urgence des freins en déclivité) pour l’immobilisation des trains arrêtés d’urgence dans des pentes raides et en terrain montagneux^{Note de bas de page 3}. La nouvelle règle comprend également un tableau de serrage des freins à main complet. Elle est entrée en vigueur le 24 juin 2020.

Un frein à main est un dispositif mécanique utilisé pour immobiliser l’équipement ferroviaire et prévenir les mouvements non contrôlés. Des freins à main sont installés sur tout le matériel roulant ferroviaire. Ils sont serrés à la main en faisant tourner le volant de frein à main. Cela presse les semelles de frein contre la table de roulement des roues afin de ralentir le mouvement des roues ou de les empêcher de bouger.

Afin de bien retenir un train avec les freins à main, il faut en serrer le bon nombre pour générer la force de freinage nécessaire.

Le tableau de serrage des freins à main de la règle 66 indique le nombre de freins à main qui doivent être serrés sur un train en fonction du tonnage du train et de la pente descendante. Par exemple, compte tenu du poids d’environ 15 000 tonnes du train à l’étude et de la pente moyenne de 2,2 % de Field Hill, pour respecter les exigences de la règle 66, il aurait fallu serrer 75 freins à main sur le train après qu’il se fut arrêté d’urgence.

Plusieurs facteurs peuvent toutefois réduire l’efficacité des freins à main, en particulier un faible couple de serrage (la quantité de force exercée par l’opérateur sur le volant de frein à main), l’usure et la réduction du coefficient de frottement des semelles de frein par l’état du rail, comme la présence de neige ou de glace. Quand certains des freins à main d’un train ne sont pas pleinement efficaces, il faut serrer plus de freins à main pour obtenir la force de freinage nécessaire pour maintenir le train stationnaire.

En pratique, les opérateurs ne savent pas quelle force ils exercent sur le volant de frein à main, et les freins à main ne fournissent pas ce type de rétroaction. Les opérateurs ne savent pas non plus quel est le coefficient de frottement des semelles de frein ou si l’efficacité d’un frein à main est réduite par l’usure. Le seul moyen disponible pour déterminer si un nombre suffisant de freins à main a été serré est donc de réaliser un essai d’efficacité des freins à main. Cet essai consiste à desserrer les freins à air pour confirmer que le train ne commence pas à rouler. Si le train se met à rouler, il faut serrer davantage de freins à main et refaire l’essai. Dans les scénarios d’exploitation couverts par la règle 66, toutefois, cet essai n’est pas réalisable pour un train arrêté sur une pente raide ou en terrain montagneux. Dans ces circonstances, il serait très risqué de desserrer les freins à air, puisque le train pourrait commencer à rouler très rapidement et il peut ne pas être possible de l’arrêter à nouveau. Par conséquent, les opérateurs doivent se fier au nombre prédéterminé de freins à main exigé par la règle. Si certains des freins à main du train ne sont pas pleinement efficaces, ce nombre peut être insuffisant et il y a un risque de mouvement non contrôlé.

Le serrage des freins à main est une tâche longue et physiquement exigeante. Les opérateurs doivent monter sur le wagon en grimpant à l’échelle latérale, se placer de façon sécuritaire près du volant de frein à main, et faire tourner le volant dans le sens horaire pour tendre la chaîne avant d’exercer une force maximale sur la manivelle. Ils doivent ensuite descendre du wagon, marcher jusqu’au wagon suivant et répéter la manœuvre. Serrer un grand nombre de freins à main exige un effort soutenu sur plusieurs heures. Avec le temps et la fatigue, la force que les opérateurs peuvent exercer sur chaque volant de frein à main peut diminuer; avec un couple moindre, l’efficacité des freins à main diminue, ce qui exige de serrer davantage de freins à main.

Le tableau 28 montre combien de freins à main seraient nécessaires pour tenir un train de 15 000 tonnes sur une pente descendante de 2,2 %, en présumant d’un couple au serrage de 55 pieds-livres (la force que les participants à l’évaluation du rendement humain ont réussi à produire)^{Note de bas de page 4} et un coefficient de frottement de l’ordre de 0,3 à 0,4. En cas de fuites au cylindre de frein, il faudrait serrer un nombre de plus en plus grand de freins à main à mesure que la pression diminue. D’après ce tableau, les 75 freins à main exigés par la règle 66 seraient suffisants selon un coefficient de frottement de 0,39 et une pression aux cylindres de frein de 10 lb/po².

Comme le montre le tableau, le nombre de freins à main nécessaire pour tenir un train varie considérablement en fonction de plusieurs variables sur lesquelles les équipes de train n’ont aucun contrôle.

* Les chiffres dans ce tableau présument d’un rapport net de freins à main de 6,5 %.
** Une pression au cylindre de frein de 77 lb/po² correspond à la pression après un serrage d’urgence des freins, lorsqu’il n’y a pas de fuite au cylindre de frein.

Il existe une technologie d’immobilisation des trains approuvée par l’AAR qui permet de retirer la plupart de ces variables de l’équation : les freins d’immobilisation en stationnement pour les véhicules ferroviaires, comme l’Automatic Park Brake (APB) de Wabtec et le ParkLoc de New York Air Brake (NYAB). La technologie de freins d’immobilisation en stationnement a été mise à l’essai et approuvée pour une utilisation sur les chemins de fer nord-américains, mais elle n’a pas été adoptée de façon généralisée.

Les freins d’immobilisation en stationnement sont des cylindres de frein munis d’un loquet automatique actionné mécaniquement qui verrouille le piston du cylindre au besoin, selon la pression restante dans la conduite générale. Quand la pression dans la conduite générale est épuisée (p. ex. après un freinage de service ou d’urgence), le système verrouille automatiquement le piston du cylindre de frein en position sorti, ce qui permet de conserver la force de freinage. Cela se produit sans intervention ou action particulière de l’équipe de train. Quand la pression dans la conduite générale recommence à augmenter, le système dégage automatiquement le verrou et rétracte le piston du cylindre de frein, ce qui enlève la force de freinage. Les freins d’immobilisation en stationnement peuvent être configurés pour être utilisés aussi bien avec des systèmes de frein montés sur bogie qu’avec des systèmes de frein montés sur châssis, et ils peuvent être installés en rattrapage sur les wagons de marchandises existants sans devoir modifier le système de freins à air.

Parce que les freins d’immobilisation en stationnement verrouillent le piston du cylindre de frein en position sur les wagons, leur efficacité ne dépend pas du couple de serrage et n’est pas affectée par les fuites au cylindre de frein. Les freins d’immobilisation en stationnement peuvent donc tenir un train sur une pente abrupte indéfiniment.

Les mouvements non contrôlés d’équipement ferroviaire, quoique rares, peuvent engendrer des situations très risquées aux conséquences potentiellement catastrophiques. Les enquêtes du BST sur les mouvements non contrôlés ont révélé que la séquence des événements comprend presque toujours une immobilisation inadéquate du train. TC a apporté plusieurs améliorations aux règles régissant le serrage des freins à main. Toutefois, même avec un ensemble complet de règles, il a été démontré au fil des ans qu’il ne suffit pas de compter uniquement sur l’application correcte des règles pour maintenir la sécurité dans un système de transport complexe. Le concept de « défense en profondeur » oriente la réflexion dans le monde de la sécurité depuis de nombreuses années. Le cumul des moyens de défense, ou la redondance en matière de sécurité, s’est avéré une approche fructueuse dans beaucoup de secteurs pour veiller à ce qu’une seule et unique défaillance n’entraîne pas des conséquences catastrophiques.

L’augmentation du nombre et de la qualité des moyens de défense administratifs n’a pas réussi à établir une redondance en matière de sécurité contre les mouvements non contrôlés. Jusqu’à maintenant, le secteur ferroviaire canadien et l’organisme de réglementation n’ont toujours pas cherché à aller au-delà du renforcement d’un moyen de défense administratif comme l’utilisation des freins à main.

Tant que des moyens de défense physiques comme les freins d’immobilisation en stationnement ne seront pas mis en œuvre dans tout le réseau ferroviaire canadien, le risque de mouvements non contrôlés dus à une immobilisation inadéquate des trains subsistera, en particulier sur les pentes abruptes où il est impossible de tester l’efficacité des freins à main.

Par conséquent, le Bureau recommande que le ministère des Transports exige que les chemins de fer de marchandises canadiens dressent et mettent en œuvre un échéancier d’installation de freins d’immobilisation en stationnement sur les wagons de marchandises, en priorisant l’installation en rattrapage sur les wagons utilisés dans les trains-blocs de marchandises en vrac exploités en terrain montagneux (Recommandation R22-02 du BST).