Savez-vous ce qu'est l'auscultation des rails ?

Il y a quelques années, nous avons été confrontés à un véritable problème lorsque, dans les conditions hivernales de l'Arctique, des wagons chargés de minerai ont déraillé sur un long tronçon ferroviaire.

Au cours de l'enquête et de l'expertise technique, il a été établi que sur l'un des rails, qui avait pourtant servi fidèlement pendant plusieurs décennies, le métal avait cédé au niveau de ce que l'on appelle le « champignon du rail » en raison de l'apparition de fissures de fatigue de contact. Pour minimiser les risques de nouveaux déraillements sur le périmètre de l'Entreprise, un ensemble de mesures a été mis en œuvre pour réaliser une inspection régulière des rails et des composants des appareils de voie à l'aide d'équipements d'auscultation capables de détecter les défauts sur les deux files de rails de la voie ferrée, sur toute la longueur et la section du rail, lors d'un contrôle continu à une vitesse allant jusqu'à 4 km/h.

Qu'est-ce donc exactement que l'auscultation des rails ? C'est un ensemble de méthodes de contrôle non destructif (CND) utilisées pour détecter à temps les défauts dans les rails et prévenir les accidents ferroviaires. L'auscultation permet de :

• détecter les fissures, les délaminages, les manques de fusion, la corrosion et d'autres discontinuités du métal ;
• évaluer la durée de vie résiduelle des rails et des joints soudés ;
• planifier les réparations et le remplacement des rails, plutôt que de gérer les conséquences d'accidents ;
• garantir la sécurité des circulations, notamment lors du transport de marchandises dangereuses.

Il existe plusieurs méthodes principales d'auscultation :

• Le contrôle par ultrasons (UT) — la méthode la plus répandue, que nous utilisons nous-mêmes. Des ondes ultrasonores (généralement à une fréquence de 2,5 MHz) sont envoyées dans le métal, et les signaux réfléchis permettent d'identifier les défauts internes : fissures, délaminages, anomalies dans le champignon, l'âme et le patin du rail. On utilise le plus souvent la méthode par écho, la méthode tandem et la méthode par transmission.
• Le contrôle magnétique et par magnétoscopie — efficace pour les fissures de surface et sous-jacentes. Une poudre magnétique est appliquée sur le rail aimanté : elle s'accumule à l'endroit des défauts, là où le champ magnétique est perturbé. Cette méthode est particulièrement utile pour inspecter les joints soudés et les zones présentant un mauvais couplage acoustique.
• La méthode par courants de Foucault — fonctionne grâce à un champ électromagnétique et aux courants induits dans le métal. Elle détecte très bien les microfissures, y compris dans les soudures aluminothermiques. C'est une méthode sans contact, facile à automatiser.
• Le contrôle-visuel et dimensionnel — l'étape de base : examen visuel et mesure de la géométrie du rail, détection des éclats, de l'écaillage, de la corrosion et des écarts de forme. Il est réalisé sur le terrain et complète systématiquement les autres méthodes.
• Le contrôle par radiographie — utilisé de manière limitée sur les tronçons particulièrement critiques, lorsqu'un niveau de détail maximal de la structure métallique est requis.

Après le passage du chariot d'auscultation et en cas de suspicion de défauts dans les rails, les appareils de voie et les joints soudés, nous utilisons principalement l'appareil d'auscultation monorail RDM-11, dont le logiciel permet d'afficher les résultats du contrôle à l'écran en temps réel, ainsi que d'enregistrer et de consulter les enregistrements d'auscultation.

Naturellement, les inspections des rails et des éléments d'appareils de voie sont strictement réglementées et effectuées selon des plannings approuvés chaque année. De plus, pour les voies liées notamment au transport de marchandises dangereuses, ainsi que celles supportant un tonnage annuel de 25 millions de tonnes ou plus, ou une vitesse de circulation de 40 km/h et plus, nous procédons à des contrôles plus fréquents, au moins 2 fois par an.

Les résultats de l'analyse des enregistrements du contrôle par ultrasons des rails et des pièces métalliques des appareils de voie sont conservés sous format électronique et papier pendant au moins un an.

Et chez vous, pratiquez-vous le contrôle non destructif ?