Rapport d’enquête sur la sécurité du transport ferroviaire R19W0329

Le 30 décembre 2019, une équipe de train de VIA Rail Canada Inc. (VIA) a été appelée à 23 h 45^{Note de bas de page 1} à Canora (Saskatchewan) pour conduire le train de voyageurs 692 de VIA (VIA 692). Il s’agissait d’un train en direction est qui devait partir de Canora, au point milliaire 124,9 de la subdivision de Togo de la Compagnie des chemins de fer nationaux du Canada (CN), à Winnipeg (Manitoba), jusqu’au point milliaire 0,0 de la subdivision de Rivers du CN. Le 31 décembre 2019, à 0 h 16, le train a quitté Canora.

Le train VIA 692 était composé de 2 locomotives de tête (VIA 6425 et VIA 6445), 1 fourgon à bagages, 2 voitures, 1 voiture-restaurant et voiture-dôme, et 1 voiture-lit. Le train pesait environ 560 tonnes et mesurait 537 pieds. L’équipe de train de VIA était constituée de 2 mécaniciens de locomotive (ML), soit 1 ML aux commandes et 1 ML responsable qui ont des fonctions semblables à celles d’un chef de train. De plus, il y avait 3 membres des services de bord de VIA, ainsi que 8 passagers répartis dans les voitures. Les membres de l’équipe de train de VIA étaient qualifiés pour leur poste respectif, satisfaisaient aux exigences en matière de repos et de condition physique, et connaissaient bien le territoire.

À 6 h 45, alors que le train se dirigeait vers l’est à environ 60 mi/h près du point milliaire 22 de la subdivision de Gladstone du CN, il y a eu freinage d’urgence provenant de la conduite générale du train VIA 692. Le déraillement s’est produit tout juste à l’ouest d’un petit pont, alors que le train traversait le passage à niveau public passif de la route provinciale 350 (figure 1).

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On a signalé 5 blessés : 2 passagers, les 2 ML de VIA 1 employé des services de bord ont été transportés à l’hôpital pour évaluer leur état de santé, mais ils ont obtenu leur congé le même jour.

La température était de −12 °C au moment du déraillement.

Environ 3 heures avant l’arrivée du train VIA 692, le train-bloc de pétrole brut du CN U73581-30 (CN 735), qui était vide, avait traversé la zone du déraillement alors qu’il se dirigeait vers l’ouest. Les données enregistrées par le détecteur de défauts de roue (DDR) du train CN 735 ont été examinées; on n’a relevé aucune charge d’impact dépassant les seuils de DDR établis par l’Association of American Railroads ou par le CN.

Les marques observées au sol indiquent que toutes les voitures et locomotives du train VIA 692 ont brusquement déraillé vers le côté sud de la voie et se sont arrêtées sur le côté est du passage à niveau. Les 2 locomotives ont terminé leur course sur le côté, tandis que les 5 autres voitures sont demeurées debout (figure 2).

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On n’a relevé aucune marque de roues sur l’infrastructure de la voie menant au point de déraillement initial, qui était situé à l’emplacement d’un joint rompu sur le rail sud, à l’approche ouest du pont.

Le joint rompu était situé à l’extrémité est d’un rail de raccord d’une longueur de 22 pieds qui avait été installé sur le rail sud le 10 mars 2019. Plusieurs selles sous le joint étaient munies de cales en contreplaqué^{Note de bas de page 2} qui semblaient avoir été installées récemment (figure 3).

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Une section de 61 ½ pouces du rail sud, qui contenait l’extrémité est du joint rompu, a été récupérée sur les lieux. La surface du congé de roulement du rail présentait des criques, de l’écaillage intermittent et des écailles importantes. De telles conditions sont connues pour être susceptibles de masquer la présence de défauts au congé de roulement intérieur sur le champignon du rail^{Note de bas de page 3}. Une autre section d’une longueur de 22 ½ pouces du rail sud, qui comprenait l’extrémité ouest du joint rompu, a également été retirée de la voie. Les 2 sections du rail, dont la longueur totale est de 84 pouces, ont fait l’objet d’un examen détaillé par le BST.

Bien que les réservoirs de carburant des locomotives n’aient pas subi de perforations, lorsque les locomotives se sont immobilisées sur le côté, les bouchons de remplissage des réservoirs de carburant et les conduites de prévention du débordement ont été compromis. Par la suite, 3887 litres de carburant diesel se sont écoulés du réservoir de carburant de la locomotive de tête VIA 6425 et 4783 litres du réservoir de la locomotive de tête VIA 6445.

La subdivision de Gladstone du CN est constituée d’une voie principale secondaire^{Note de bas de page 4} qui relie Kearns au Manitoba (point milliaire 0,0), à Dauphin au Manitoba (point milliaire 121,7). Les mouvements de train sont régis par le système de régulation de l’occupation de la voie (ROV), conformément au Règlement d’exploitation ferroviaire du Canada (REF), et ils sont supervisés par un contrôleur de la circulation ferroviaire du CN en poste à Edmonton (Alberta). Le territoire couvert par le système de ROV n’est pas équipé d’un système de signalisation en voie ni de circuits de voie connexes pour régir les mouvements. De tels systèmes de signalisation en voie aident à déceler les rails rompus avant l’arrivée d’un train.

Dans les environs du déraillement, la voie principale simple était de catégorie 3, selon le Règlement concernant la sécurité de la voie (aussi appelé Règlement sur la sécurité de la voie [RSV]) approuvé par Transports Canada. La vitesse autorisée pour les trains de marchandises et de voyageurs dans la région était de 40 et 60 mi/h respectivement. Le trafic ferroviaire se composait d’environ 4 trains par jour, d’un tonnage annuel moyen de 8,9 millions de tonnes-milles brutes.

La voie était relativement plate et en alignement droit. La voie était composée de longs rails soudés de 100 livres fabriqués par Algoma en 1948. Ceux-ci reposaient sur des selles à double épaulement de 11 pouces fixées à l’aide de 3 crampons chacune et encadrées d’anticheminants toutes les 2 traverses. Les traverses en bois dur étaient généralement en bon état et comptaient en moyenne 5 traverses défectueuses aux 100 pieds. Le ballast était composé de roche concassée, les cases étaient garnies et les épaulements dépassaient de 14 pouces le bout des traverses.

Le RSV énonce les normes d’entretien et exigences d’inspections de la voie minimales. Outre le RSV, le CN fait également appel à ses Normes de la voie – Ingénierie (NVI), qui satisfont aux exigences du RSV ou les surpassent. La voie était entretenue et toutes les inspections de la voie requises étaient effectuées conformément au RSV et aux NVI du CN.

Les travaux ou inspections suivants ont été effectués à proximité de l’endroit où a eu lieu le déraillement :

• Le 12 octobre 2019, les champignons de rail étaient meulés, mais le profil du champignon n’a pas été restauré dans son intégralité.
• Le 15 octobre 2019, une inspection de la voie a été effectuée avec un véhicule lourd de contrôle de l’état géométrique de la voie du CN. Le diagramme de frotteurs a permis de déceler plusieurs défauts de surface^{Note de bas de page 5} sur le profil de rail 62 près du point milliaire 22. Toutefois, les défauts étaient inférieurs aux seuils établis par le RSV et par les NVI du CN en matière de réparations urgentes (maximum de 1 ¼ pouce) et n’exigeaient pas que l’on prenne des mesures immédiates.
• Le 27 octobre 2019, un contrôle par ultrasons des défauts de rails a été effectué, mais aucun défaut n’a été décelé^{Note de bas de page 6}.
• Le 19 novembre 2019, une inspection de l’état géométrique de la voie a été effectuée avec un système d’essai de la géométrie de la voie Holland TrackSTAR monté sur camion lourd^{Note de bas de page 7}. Bien qu’il n’y ait aucun dossier sur des entretiens effectués dans le secteur entre le 15 octobre 2019 et le 19 novembre 2019, l’inspection n’a pas relevé le moindre défaut de surface du profil de rail 62 précédemment décelé. Une telle situation n’est pas rare, puisque les systèmes d’essai de l’état géométrique du rail montés sur camion, comme le Holland TrackSTAR, sont moins sensibles aux défauts de surface que les véhicules lourds classiques de vérification de l’état géométrique.
• Le 16 décembre 2019, une exception de nivellement transversal^{Note de bas de page 8} de ¼ de pouce de l’interaction véhicule-voie (VTI) ^{Note de bas de page 9} a été décelée dans le rail sud, dans une zone située entre le joint et le passage à niveau. Une équipe d’entretien de la voie a ajouté des cales en contreplaqué^{Note de bas de page 10} sous les selles pour rectifier le défaut.
• Le 30 décembre 2019, une exception de nivellement transversal de la VTI a été relevée dans la zone du joint sur le rail sud. Une équipe d’entretien de la voie est intervenue et a découvert que le joint était suspendu à ½ pouce au-dessus des selles. Des cales en contreplaqué ont été ajoutées pour rectifier le défaut.

En raison de l’état du nivellement transversal dans le secteur du déraillement, le joint est du rail de raccord aurait été soumis à un déplacement vertical et au choc d’une charge cyclique au passage de chaque train. De telles charges sont reconnues pour accélérer la croissance de toute fissure qui peut se trouver dans les rails ou dans les éclisses.

Le champignon du rail âgé de 71 ans était usé, mais dans les limites autorisées. La section de 84 pouces du rail sud qui a été récupérée, y compris le joint rompu, était composée de 4 morceaux appariés mesurant respectivement,  d’est en ouest,  27 pouces, 11 pouces, 23 ½ pouces et 22 ½ pouces. Les morceaux ont été étiquetés de A à D (figure 4).

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La rupture de rail A a été catastrophique et s’est déclarée à la suite du déraillement. Les surfaces de fracture des ruptures B et C, situées respectivement à 27 pouces et 38 pouces de l’extrémité est de la section du rail, présentaient des fissuration sous dénivellation locale de la table de roulement sur le côté intérieur du champignon.

Les fissuration sous dénivellation locale observées sur les ruptures de rail B (figure 5) et C étaient sombres et présentaient des caractéristiques évidentes de fissure de fatigue, ce qui indique qu’elles étaient toutes deux établies depuis un certain temps. La fissuration sous dénivellation locale à la rupture de rail B avait une profondeur d’environ ⅝ pouce et une largeur de ¾ pouce, ce qui représentait 15 % de la section transversale du champignon de rail. La fissuration sous dénivellation locale à la rupture de rail C avait une profondeur d’environ ¼ pouce et une largeur de ¾ pouce, ce qui représentait 5 % de la section transversale du champignon de rail. Les marques d’impact sur la surface de roulement de l’extrémité ouest de la rupture de rail C concordaient avec un mouvement vers l’ouest (soit le train CN 735).

Le joint rompu D était situé à 61 ½ pouces de l’extrémité est de la section du rail. Les éclisses étaient adéquatement appliquées et le joint était serré. Les deux éclisses se sont brisées en deux près de leur centre.

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Les surfaces de rupture exposées du joint D affichaient des fissures de fatigue préexistantes sur la surface supérieure des éclisses qui correspondaient au rayon entre le champignon et l’âme. Bien que des fissures aux éclisses se produisent généralement à ces endroits, elles sont très difficiles à détecter par examen visuel. Le rail de l’extrémité ouest a subi des dommages dus à un fort impact qui concordaient également avec un mouvement vers l’ouest (train CN 735) (figures 6 et 7).

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Dans chacune des 3 défaillances (ruptures de rail B et C, ainsi que le joint rompu D), des fractures fragiles se sont formées à partir des extrémités des fractures préexistantes et se sont propagées sur le reste des sections transversales. Les fissuration sous dénivellation locale préexistantes du champignon de rail et les fissures de fatigue des éclisses ont agi comme autant de pointes de contrainte et ont entraîné la fragilisation par le biais de fractures dans le rail sud et dans les éclisses, respectivement.

Le schéma observé des dommages causés par l’impact sur le champignon du rail indique que les défaillances du rail et de l’éclisse sont probablement survenues au passage du train CN 735 en direction ouest. Les défaillances (les ruptures B, C et D) se sont produites progressivement et ont engendré l’expulsion d’une section du rail sud, ce qui a créé un écart de 34 ½ pouces au moment où le train CN 735 a traversé puis quitté le secteur. Le train suivant, le VIA 692 en direction de l’est, n’a pas pu surmonter cet écart et a immédiatement déraillé du côté sud de la voie, à l’extrémité ouest du joint rompu.

Le train CN 735 en direction ouest a traversé le lieu de l’événement à 3 h 30. Un examen de la vidéo orientée vers l’avant de la locomotive de tête du train CN 735 a révélé que les rails étaient intacts.

Un examen de la vidéo orientée vers l’avant de la locomotive de tête du train VIA 692 a révélé une anomalie située sur le côté intérieur du rail nord à l’approche ouest du pont. Cette anomalie était probablement une partie du rail sud qui avait été expulsée au passage du train CN 735.

Depuis 2014, le BST a mené 4 autres enquêtes^{Note de bas de page 11} mettant en cause des problèmes ou des défauts de surface liés à la géométrie nécessitant une surveillance ou des réparations temporaires. Dans chacun de ces cas, le rail s’est rompu avant de devenir un défaut permettant la mise en application de mesures correctives ou pouvant être réparé, pour ultimement causer un déraillement.

Le 6 janvier 2020, le CN a élargi l’article 1.2 (concernant les joints) de ses NVI, en vertu duquel des inspections supplémentaires et des mesures préventives d’entretien sont maintenant nécessaires chaque fois que des travaux sont effectués à proximité d’un joint. Les mesures supplémentaires comprennent ce qui suit :

• Chaque fois que des travaux sont effectués à un joint ou à proximité d’un joint, les éclisses doivent être inspectées pour y déceler la présence de fissures, les boulons doivent être serrés et les joints bas doivent être bourrés ou nivelés par calage.
• Toute éclisse à laquelle une fissure ou une rupture est décelée, hormis les orifices de boulons centraux sur les voies de catégorie 3 et de catégorie supérieure, doit être remplacée.
• Lorsqu’une éclisse fissurée est remplacée, une inspection approfondie doit être effectuée sur l’éclisse correspondante pour y déceler la présence de fissures, puis pour la remplacer, si nécessaire.

Le présent rapport conclut l’enquête du Bureau de la sécurité des transports du Canada sur cet événement. Le Bureau a autorisé la publication de ce rapport le 29 juillet 2020 . Il a été officiellement publié le 13 août 2020 .