Avis de sécurité ferroviaire 617-08/20

200, promenade du Portage
Place du Centre. 4^e étage
Gatineau QC   K1A 1K8

Le 4 novembre 2020

Directeur municipal
Ville d’Ottawa
110, avenue Laurier Ouest
Ottawa ON K1P 1J1

Le 14 septembre 2019, l’étape 1 du projet de train léger sur rail d’Ottawa (TLRO) est entrée en fonction à Ottawa (Ontario). Le véhicule sélectionné pour l’exploitation du TLRO était le véhicule léger sur rail (VLR) Citadis Spirit, qui est muni de bogies^{Note de bas de page 1} Iponam fabriqués par Alstom. Le TLRO a acheté 34 VLR de ce type pour l’étape 1 de son nouveau réseau de trains légers sur rail (figure 1). Le TLRO relie deux VLR et exploite les deux VLR sous la forme d’un train unique. Le plan d’exploitation de l’étape 1 consistait à faire fonctionner 15 trains chaque jour, avec deux trains de rechange pour les imprévus.

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L’achat du Citadis Spirit par le TLRO a été la première commande nord-américaine de VLR d’Alstom. La plupart des VLR de l’étape 1 du TLRO ont été assemblés à l’atelier du TLRO, à Ottawa, où les châssis des voitures VLR ont été installés sur des bogies Iponam. Chaque VLR est muni de cinq bogies au total, dont trois bogies moteurs^{Note de bas de page 2} (figure 2) et deux bogies porteurs. Chaque bogie est muni de quatre ensembles de roue résiliente fabriqués par Lucchini RS Group (Lucchini)^{Note de bas de page 3}.

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Les roues résilientes utilisées pour les VLR de train de banlieue sont fondamentalement différentes des roues monobloc en acier moulé qui sont installées à la presse sur l’essieu et qui sont utilisées sur les wagons de marchandises. Chaque roue résiliente est constituée d’une table de roulement en acier, d’un bloc en caoutchouc, d’un anneau en acier et d’un corps de roue en acier avec un moyeu de roue intégré. Les composants sont boulonnés les uns aux autres pour construire la roue (figure 3). Ce type de roue est typique des VLR et est en service depuis la fin des années 1990.

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Chaque moyeu de roue contient 12 trous plus grands, soit un pour chacun des 12 boulons à cosse de l’essieu. À l’instar d’une automobile, les ensembles de roues résilientes des VLR sont montés sur les moyeux d’essieux de bogies et fixés par des écrous (figure 4). Au cours de l’installation, chacun des 12 écrous s’appuie sur la face extérieure du moyeu de roue et est vissé sur les boulons à cosse du moyeu d’essieu à un couple de 400 pieds-livres.

En plus des 12 trous de boulon à cosse, chaque moyeu de roue contient quatre câbles de mise à la terre et trois trous taraudés plus petits pour accueillir les vis de démontage. Pour retirer une roue de l’essieu, on retire les écrouset on insère les vis de démontage. Serrer ces vis a pour effet de séparer le moyeu de la roue du moyeu de l’essieu en poussant sur le moyen de l’essieu. L’emplacement d’une vis de démontage de chaque roue est habituellement masqué par un câble de mise à la terre (figure 5).

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Chaque roue résiliente de Lucchini est fabriquée et assemblée dans une usine européenne. Une fois assemblées, les roues sont emballées en groupes de quatre, dans des caisses en bois, et expédiées partout dans le monde pour être installées.

Bien que les roues résilientes aient une durée de vie utile estimée à environ 330 000 km, après environ 100 000 km de service, Alstom a déterminé de façon proactive qu’un programme de modification en rattrapage des bogies était nécessaire pour la flotte de VLR du TLRO afin de régler certains problèmes d’entretien.

Le 2 juillet 2020, le bogie moteur 3 (BM3) du VLR 1113 était en cours de modification en rattrapage à l’installation d’Alstom à Sorel-Tracy (Québec). Pendant la modification en rattrapage, le personnel d’Alstom a constaté que les roues situées dans les positions L17 et R20 avaient des fissures dans la surface extérieure du moyeu de roue (figures 6 et 7).

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L’incident a été signalé au Bureau de la sécurité des transports (BST) et une enquête du BST a commencé (événement R20H0079 du BST). Alstom a émis une alerte de sécurité et, en collaboration avec le TLRO, a instauré une inspection quotidienne de chaque roue des VLR avant que la mise en service des VLR ne soit autorisée. Le régime d’inspection quotidien a permis de découvrir quatre autres roues résilientes présentant des fissures dans la surface extérieure du moyeu de roue. Le tableau 1 dresse une liste sommaire des roues fissurées découvertes à ce jour.

Les bogies comportant des roues fissurées des VLR 1108, 1133, 1114 et 1128 ont ensuite été envoyés au laboratoire du BST pour examen en cours de démontage et analyse des défaillances.En même temps, Alstom a réalisé une analyse préliminaire par éléments finis portant à croire que des vis de démontage dépassant de la surface arrière du moyeu de roue pouvaient avoir contribué à la formation des fissures dans le moyeu de roue.

Il a été signalé que toutes les roues résilientes des VLR du TLRO avaient été expédiées à Alstom par le fabricant, Lucchini, avec des vis dedémontage déjà installées. Il s’agissait d’un changement de processus et c’était la première fois que des roues résilientes étaient expédiées avec des vis de démontage installées. Avant la construction des VLR du TLRO, les roues résilientes de Lucchini étaient expédiées avec des bouchons en plastique ou en silicone installés dans les trous de vis de démontage pour protéger le taraudage. Les bouchons n’étaient enlevés que lorsqu’il était nécessaire d’utiliser des vis de démontage pour enlever une roue. Il semble que le changement de processus ait été mis en œuvre sans exiger que le fabricant de roues (Lucchini), le constructeur de VLR (Alstom) ou le personnel qui installe les roues sur les bogies examine la surface arrière du moyeu de roue pour s’assurer qu’aucune des vis de démontage ne dépassait ou n’empêchait un bon ajustement avec la surface de contact du moyeu d’essieu.

À ce jour, Alstom et le BST ont examiné tout le stock canadien de nouvelles roues résilientes d’Alstom et ont constaté que 116 des 185 nouvelles roues examinées (62,7 %) avaient une ou plusieurs vis de démontage qui dépassaient de la surface arrière du moyeu de roue.

Le BST a terminé le démontage des bogies des VLR 1108 et 1133 et l’examen détaillé de 4 roues résilientes qui présentaient des fissures. Aux fins d’examen et d’identification, les vis de démontage ont été étiquetées A, B ou C. La vis de démontage C est masquée par un câble de mise à la terre, et les vis B et A sont étiquetés en sens antihoraire à partir de la vis C. Les résultats de l’examen sont présentés dans le tableau 2 ci-dessous.

*Désigne une fissure dans le moyeu de roue qui n’a pas été détectée au départ et qui était masquée par un câble de mise à la terre.

En ce qui concerne la fissuration dans la zone des moyeux de roue résiliente, des fissures ont été confirmées dans les deux roues qui ont été signalées à l’origine en raison de fissures, R12 du VLR 1133 et L1 du VLR 1108. En outre :

• En ce qui concerne le VLR 1133 :
• Bien qu’on n’ait signalé qu’une fissure dans la roue R12, des fissures visibles supplémentaires ont été découvertes dans la zone des trois vis de démontage (A, B et C).
• La fissure constatée dans la zone de la vis de démontage C était masquée par un câble de mise à la terre (figure 8).

• En ce qui concerne le VLR 1108 :
• On a signalé que le moyeu de roue L1 avait une fissure visible dans la zone de la vis de démontage A.
• Bien qu’aucune fissure n’ait été signalée pour la roue R2, une fissure était visible dans la zone de la vis de démontage B.
• Bien qu’aucune fissure n’ait été signalée pour la roue R4, une fissure était visible dans la zone de la vis de démontage C, qui était également masquée par un câble de mise à la terre.
• Quant aux 12 vis de démontage examinées :
• Dix dépassaient de façon mesurable de la surface arrière du moyeu de roue. Dans chacun de ces cas, le moyeu d’essieu présentait une marque correspondant au contact avec une vis de démontage.
• Six comportaient des fissures visibles dans la surface avant du moyeu de roue.
• Dans chacun des six cas, les écrous de chaque côté de la vis de démontage avaient un couple de serrage faible lorsqu’ils ont été enlevés.
• Quatre des trous de vis de démontage qui ne montraient pas de fissure dans la surface avant du moyeu de roue présentaient d’autres facteurs de risque qui laissaient croire qu’une fissure pourrait être présente et qu’il faudrait effectuer d’autres essais non destructifs.

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L’enquête du BST se poursuit et comprendra le démontage de deux autres bogies, l’évaluation du matériau des roues, une analyse de la défaillance de toutes les roues dans lesquelles des fissures ont été découvertes ainsi qu’un examen des activités d’entretien et d’autres éléments pouvant avoir joué un rôle. Il est probable que d’autres facteurs ont également contribué à la formation des fissures constatées dans les moyeux de roue résiliente.

Bien que les inspections quotidiennes soient toujours réalisées par le personnel d’entretien du TLRO, les résultats préliminaires de l’examen du BST démontrent que certaines fissures de moyeu de roue peuvent ne pas être détectées et que la formation de fissures dans le secteur des vis de démontage installées dans le moyeu des roues résilientes peut être plus répandue qu’initialement prévu. Par conséquent, il est suggéré que le TLRO et Alstom accélèrent l’enlèvement de toutes les roues résilientes de Lucchini qui avaient été installées à l’origine sur la flotte de VLR du TLRO et qui étaient équipées de vis de démontage.

Le BST aimerait être informé de la position du TLRO à ce sujet et des mesures qui seront prises à cet égard, le cas échéant.

À la fin de l’enquête sur l’événement R20H0079, le Bureau publiera son rapport d’enquête.

Veuillez agréer mes sincères salutations.

Original signé par

Paul Treboutat
Directeur, Enquêtes – Rail et Pipeline

c.c.

• Directeur général
  Sécurité ferroviaire
  Transports Canada

• Vice-président
  Opérations – Canada
  Alstom Transport

• Directeur général
  Services de transport en commun
  Ville d’Ottawa

• Délégué à la sécurité
  Sécurité, conformité, formation et perfectionnement
  Services de transport
  Ville d’Ottawa

Renseignements de base

N^o d'événement

• R20H0079