Auteur: Richard Robertson

Prévenir l’ondulation de la voie et les casses du rail avec le système VERSE® de Pandrol

Réduire les risques de déraillement dû aux ondulations ou aux casses du rail est depuis longtemps une priorité des compagnies ferroviaires et des ingénieurs de la voie. Mesurer la température sans contrainte des longs rails soudés en est un élément clé, permettant d’identifier et de gérer les faiblesses et les risques. Mais c’était par le passé une opération longue, coûteuse, souvent peu fiable et qui demandait de couper le rail.

Le système innovant VERSE® de Pandrol offre une méthode non destructive de mesure de la température des rails sans contrainte. Introduit en 2000, il améliore déjà la sécurité, l’efficacité et la rentabilité des réseaux ferrés du monde entier.

Le défi de la température

Les hausses et les baisses de la température provoquent l’allongement et le rétrécissement des rails. Les fixations de rail, les traverses et le ballast sont tous conçus pour empêcher la dilatation et la contraction, de sorte que les changements de température entraînent la l’allongement du rail lorsque la température augmente et il se rétracte lorsque la température baisse. Si la dilatation est excessive, la voie se gondole. Si la tension est excessive, le rail casse (généralement au niveau d’une soudure, où le rail est le plus sensible).

La température sans contrainte (ou neutre) est le point auquel le rail n’est ni en tension ni en dilatation. L’opérateur identifie la température sans contrainte – généralement environ 5 ° ou au-dessus du point médian entre la température la plus basse et la plus haute que le rail est susceptible d’atteindre. Les entreprises ferroviaires doivent ensuite surveiller la température du rail sans contrainte pour identifier les risques, planifier un entretien efficace et maintenir la sécurité et les performances opérationnelles.

Comment fonctionne VERSE®?

Le système VERSE®, développé conjointement par Pandrol et AEA Technology, est une méthode précise et non destructive de mesure de la température sans contrainte. Comme il n’est pas nécessaire de couper le rail, cela prend beaucoup moins de temps et représente moins de 5% du coût des méthodes classiques.

Prendre une mesure implique le déclipsage sur environ 30 m de voie. L’équipement VERSE® incorpore une pince de serrage sur le champignon du rail, ce qui permet au rail d’être soulevé à 10 kN (surveillé par un capteur de charge). Le système dévie ensuite le rail et un capteur de déplacement enregistre la charge et le déplacement à intervalles réguliers, en mesurant avec précision la force et de déplacement de la déviation. Plus la tension dans le rail est élevée, plus il faudra de la force pour le dévier.

Les données des capteurs sont transmises à un lecteur portable associé et sont combinées à d’autres informations, telles que la température ambiante du rail, son profil et sa hauteur (en tenant compte de l’usure du champignon et du meulage du rail). Le logiciel VERSE® utilise ensuite ces données pour renvoyer instantanément la température avec une grande précision. Les fichiers de données sont stockés sur le lecteur portable et peuvent être téléchargés vers un ordinateur pour une analyse plus approfondie.

L’équipement VERSE® est simple et facile à utiliser. La préparation est minime – il n’est pas nécessaire de connaître l’historique des contraintes et celles inhérentes à la longueur du rail,  les mesures n’ont pas besoin d’être prises à des températures différentes. La température du rail au moment de la mesure doit être inférieure à la température sans contrainte, ce qui rend l’utilisation VERSE® idéale la nuit ou tôt le matin. L’utilisateur entre les informations utiles dans le lecteur portable et le guidera tout au long de la procédure de déviation du rail. La durée des tests est de 20 à 30 minutes pour un personnel expérimenté et en fonction du type de fixation de rail.

Faire la différence dans le monde

Le système VERSE® est maintenant utilisé dans plus de 25 pays à travers le monde. En identifiant les problèmes immédiats, le système permet d’éviter de nombreuses opérations inutiles et de corriger les situations à haut risque qui seraient passées inaperçues précédemment. À plus long terme, il permet aux sociétés ferroviaires de mieux comprendre les effets du temps, du trafic, de la maintenance, des conditions météorologiques et de l’état des composants de la voie.

Au Royaume-Uni, certains utilisateurs du système VERSE® ont pris jusqu’à 1 000 mesures en quelques semaines, ce qui leur a permis de mieux comprendre l’état de leur voie et de fournir des informations précieuses pour améliorer les normes et les procédures. Dans certains cas, jusqu’à 30% des problèmes ont été identifiés sur les sites mesurés, notamment des différences significatives de contrainte entre les rails d’une même voie et des variations importantes entre des sections distantes de 400 m seulement. Sur une nouvelle voie, une variation de plus de 5% a été observée entre un rail et l’autre.

Les Chemins de Fer Nationaux Canadiens ont utilisé le système VERSE® pour étudier l’effet sur les températures sans contrainte des machines d’entretien du ballast et autres opérations mécaniques d’entretien de la voie. Le réseau des transports en commun Dallas Area Rapid Transit a utilisé VERSE® pour vérifier une nouvelle voie avant sa mise en service et a décelé des problèmes contrairement aux techniques de contrainte utilisées précédemment. Une entreprise a utilisé VERSE® avec une bourreuse pour corriger la température sans contrainte dans une courbe. Le bourrage déplace la courbe vers l’extérieur pour rétablir la tension et les mesures sont vérifiées avec VERSE®. Cela représente des économies considérables par rapport aux interventions classiques.

Que réserve l'avenir

En ce qui concerne l’avenir, il est clair que le système VERSE® a un rôle clé à jouer pour permettre aux chemins de fer du monde entier de devenir plus efficaces, plus économiques et surtout plus sûrs.

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