Dans le transport ferroviaire, le wagon-citerne américain DOT-111, également connu sous le nom de TC-111 au Canada, est un type de wagon-citerne de service général non pressurisé couramment utilisé en Amérique du Nord. Les wagons-citernes construits selon ces spécifications doivent avoir une section transversale circulaire, avec des têtes elliptiques formées placées convexes vers l’extérieur. Ils ont une épaisseur de plaque minimale de 11,1 mm (7⁄16 pouce) et une capacité maximale de 131 000 L (34 500 gallons américains); 28 700 gal imp). Les réservoirs peuvent être construits en acier au carbone, en alliage d’aluminium, en acier fortement allié ou en acier à plaques de nickel par soudage par fusion.
Utilisation
Jusqu’à 80 % de la flotte canadienne et 69 % des wagons-citernes américains étaient de type DOT-111, en 2013.
Les wagons DOT-111 sont équipés d’attelages Janney à plateau supérieur et inférieur de type AAR de type E conçus pour maintenir l’alignement vertical afin d’empêcher les attelages de surcharger et de perforer les cadres d’extrémité du réservoir en cas d’accident. Ces wagons-citernes transportent divers types de marchandises dangereuses liquides, dont 40 000 wagons en service spécialisé transportant 219 000 wagons de carburant à l’éthanol par année aux États-Unis
La fracturation hydraulique de nouveaux puits dans les champs de pétrole de schiste à l’intérieur de l’Amérique du Nord a rapidement accru l’utilisation des wagons DOT-111 pour transporter du pétrole brut vers les raffineries existantes le long des côtes. Le train en fuite de la Montreal, Maine and Atlantic Railway dans le déraillement de Lac-Mégantic en juillet 2013 était composé de 72 de ces wagons, dont 63 ont déraillé. Presque tous ces wagons-citernes déraillés ont été endommagés et bon nombre d’entre eux présentaient d’importantes brèches. Environ six millions de litres de pétrole brut léger provenant de la formation de Bakken ont rapidement été libérés et ont pris feu. L’incendie et les explosions qui ont suivi ont fait 47 morts.
Un déraillement survenu en novembre 2013 près d’Aliceville, dans le comté de Pickens, en Alabama, a entraîné une explosion similaire de pétrole brut du Dakota du Nord. La Genesee & Wyoming company était le transporteur de ce train de 90 wagons, dont 20 ont déraillé et explosé. Le train est originaire d’Amory, Mississippi et était prévu pour un terminal de pipeline à Walnut Hill, en Floride, qui appartient à Genesis Energy. La destination finale de l’expédition devait être la raffinerie de pétrole Shell à Mobile, en Alabama. L’accident s’est produit dans une zone humide dépeuplée. Trois voitures ont subi une explosion de vapeur en expansion de liquide bouillant.
Le 30 décembre 2013, une explosion similaire s’est produite à Casselton, dans le Dakota du Nord, provoquant l’évacuation de la ville. Le train BNSF avait 106 wagons et une longueur de 1,6 km, dont au moins 10 wagons ont été détruits. Selon certaines informations, un autre train transportant du grain et circulant dans la direction opposée a déraillé en premier, entraînant le déraillement du train adjacent avec des wagons-citernes transportant du pétrole de la formation de Bakken une minute plus tard. Trois jours plus tard, le POINT américain PHMSA a écrit que « Les déraillements récents et les incendies qui en résultent indiquent que le type de pétrole brut transporté de la région de Bakken peut être plus inflammable que le pétrole brut lourd traditionnel… Selon les inspections préliminaires effectuées après les récents déraillements ferroviaires au Dakota du Nord, en Alabama et à Lac-Mégantic, au Québec, impliquant du pétrole brut de Bakken, les matières dangereuses sont suffisamment dégazées avant et pendant le transport. »
Le régulateur pétrolier du Dakota du Nord a déclaré début décembre 2013 qu’il s’attendait à ce que 90 % du pétrole de cet État soit transporté par train en 2014, contre 60 % actuellement. Le nombre de wagons de pétrole brut transportés par les chemins de fer américains est passé de 10 840 en 2009 à 400 000 en 2013. Au troisième trimestre de 2013, les expéditions de brut par chemin de fer ont augmenté de 44 % par rapport à l’année précédente pour atteindre 93 312 wagons complets, ce qui équivaut à environ 740 000 barils par jour, soit près du dixième de la production américaine. C’était une baisse de 14% par rapport au deuxième trimestre de 2013 en raison de spreads pétroliers plus étroits qui ont rendu les expéditions ferroviaires plus coûteuses moins économiques.
Le 7 janvier 2014, 17 wagons d’un train de 122 wagons ont déraillé et explosé près de Plaster Rock, au Nouveau-Brunswick. Personne n’a été blessé mais environ 150 personnes ont été évacuées. Les produits pétroliers provenaient de l’Ouest canadien et étaient destinés à la raffinerie Irving Oil à St. John.
Construction
Les wagons-citernes DOT-111 sont construits avec une conception de seuil de tirant d’eau. Les seuils de tirant d’eau incorporent l’engrenage de tirant d’eau derrière chaque attelage qui est conçu pour transférer les forces de tirant d’eau longitudinales (tension) et d’amortissement (compression) sur toute la longueur d’un train. Les seuils de tirant d’eau sont fixés à des patins en acier qui sont fixés au réservoir. Si les wagons ne comportent pas de seuil central continu s’étendant sur toute la longueur du wagon, les deux seuils de tirant d’eau à chaque extrémité sont appelés seuils de souche, et le réservoir exerce des forces de tirant d’eau entre les attelages. Dans ce cas, des barres d’armature peuvent être prolongées sous le réservoir entre les seuils de tirant d’eau. Les traversins de caisse et leurs coussinets de traversin de caisse associés centrés au-dessus des chariots de wagons soutiennent le réservoir et le protègent contre les forces latérales. La plaque centrale de seuil de tirant d’eau sert de point de fixation entre la carrosserie du wagon-citerne et l’ensemble du camion. (Voir schéma en coupe à droite.)
Les coussinets de traversin de caisse et les coussinets de seuil avant sont fixés au réservoir avec des soudures d’angle. Sur le bord arrière du patin de seuil avant, une soudure bout à bout attache le patin de seuil avant au patin de traversin du corps et à la soudure d’angle fixant le patin de traversin du corps à la coque du réservoir. Les soudures d’angle sur les côtés intérieur et extérieur de l’entretoise de tête attachent l’entretoise de tête au coussinet de seuil avant, et une soudure d’angle extérieure attache l’entretoise de tête au seuil d’ébauche. À l’arrière de l’entretoise de tête, le seuil de tirage est soudé au coussinet de seuil avant, au coussinet de traversin de corps et aux barres d’armature.
Comme les wagons n’ont ni avant ni arrière, à des fins descriptives, les extrémités des wagons sont désignées » A » et » B « . L’extrémité B du wagon est l’extrémité équipée de la roue ou du levier servant à régler manuellement les freins à main du wagon. L’extrémité sans le frein à main est l’extrémité A. Au fur et à mesure que les trains sont assemblés, l’une ou l’autre des extrémités d’un wagon-citerne peut être placée en position avant ou arrière. Les réservoirs sont constitués de plusieurs anneaux soudés ensemble, avec six anneaux dans une configuration typique. Par convention, l’anneau-1 est à l’extrémité A, et s’il y a six anneaux, l’anneau-6 est à l’extrémité B. Les anneaux de réservoir peuvent être soudés dans une configuration de « baril droit », ou avec un « fond de pente » descendant vers une soupape de sortie inférieure au centre du réservoir.
Règlement
Un rapport du Comité du Sénat du Canada de 2013 proposait une assurance minimale obligatoire pour les compagnies ferroviaires et recommandait la création d’une base de données en ligne contenant de l’information sur les déversements et autres incidents de wagons. Actuellement, l’industrie ferroviaire accuse un retard par rapport à l’industrie des pipelines en termes de valeur de la couverture d’assurance obligatoire, à un ratio de 1:40.
Les exploitants ferroviaires ne sont pas tenus d’informer les municipalités canadiennes des marchandises dangereuses en transit.
Les wagons-citernes DOT-112 et DOT-114 sont requis depuis 1979 en vertu du règlement DORS/79-101 de la Loi sur les transports au Canada pour le transport de gaz tels que le propane, le butane ou le chlorure de vinyle. Le rapport d’enquête ferroviaire du Bureau de la sécurité des transports du Canada R94T0029, section 1.13.1, documente les normes relatives aux wagons-citernes DOT-112 et DOT-114 : les wagons-citernes DOT-111 ne sont pas considérés comme offrant le même degré de protection contre la perte de produit en cas de déraillement que les wagons de classification 112 et 114, conçus pour transporter des gaz inflammables. »
Enquêtes sur les accidents
Un rapport sur » L’état de la sécurité ferroviaire au Canada » a été commandé par Transports Canada en 2007. Le rapport contient un examen statistique sur 10 ans de son sujet. L’article 6 est intitulé » Accidents impliquant des marchandises dangereuses « .Un examen officiel de la Loi sur la sécurité ferroviaire a été entrepris par le ministre en février 2007. L’examen, qui a été déposé au Parlement plus tard cette année-là, a un point de vue différent sur le sujet.
Terminé
Au cours d’un certain nombre d’enquêtes sur les accidents au cours d’une période de plusieurs années, le National Transportation Safety Board des États-Unis a noté que les wagons-citernes DOT-111 présentent une incidence élevée de défaillances de citernes lors d’accidents. Les enquêtes antérieures du NTSB qui ont révélé le mauvais rendement des wagons-citernes DOT-111 lors de collisions comprennent une étude de sécurité de mai 1991 ainsi que des enquêtes du NTSB sur un déraillement survenu le 30 juin 1992 à Superior, au Wisconsin; un déraillement survenu le 9 février 2003 à Tamaroa (Illinois) et un déraillement survenu le 20 octobre 2006 d’un train-unité à l’éthanol à New Brighton (Pennsylvanie). De plus, le 6 février 2011, la Federal Railroad Administration (FRA) a enquêté sur le déraillement d’un train-unité de wagons-citernes DOT-111 chargés d’éthanol à Arcadia, en Ohio, qui a libéré environ 786 000 gallons américains (2 980 000 l; 654 000 gal imp) de produit. Le Bureau de la sécurité des transports du Canada a également noté que la conception de ce wagon était défectueuse, ce qui entraînait une » incidence élevée de défaillance de l’intégrité des citernes » lors d’accidents.
Le Bureau de la sécurité des transports du Canada (BSTC) a enquêté sur un incident de déraillement survenu près de Westree, en Ontario, le 30 janvier 1994. Ils ont cité le rapport NTSB/SS-91/01 qui remettait en question » la sécurité des wagons-citernes DOT-111A et a déterminé que cette classification des wagons-citernes présente un taux élevé de défaillance de l’intégrité des citernes lorsqu’ils sont impliqués dans des accidents et que certaines matières dangereuses sont transportées dans ces wagons-citernes même si des wagons mieux protégés (moins susceptibles de libérer le produit transporté lorsqu’ils sont impliqués dans des accidents) sont disponibles. » Le TSBC a institué l' » Annexe de modification no 21 au Règlement sur le transport des marchandises dangereuses « , qui exigeait » l’utilisation de la norme révisée sur les wagons-citernes CAN/CGSB 43.147-94. Cette norme restreint l’utilisation des wagons-citernes 111A et supprime plus de 80 marchandises dangereuses précédemment autorisées pour le transport dans des wagons de classe 111. » La norme mise à jour est disponible auprès de l’Office des normes générales du Canada.
Environ 230 000 litres (61 000 gallons américains; 51 000 gallons impériaux) d’acide sulfurique ont été rejetés, causant des dommages environnementaux, le 21 janvier 1995 près de Gouin, au Québec. Les 11 wagons qui ont mis en circulation le produit étaient des wagons-citernes de la série standard CTC-111A. Le déraillement a été causé par une perte d’écartement, et le nombre de traverses défectueuses au nord de la zone du déraillement a probablement dépassé la norme d’entretien du Canadien national (CN). Transports Canada a déterminé qu’une rénovation des raccords supérieurs de tous les wagons de la classe 111A dépasserait le milliard de dollars.
Le Bureau de la sécurité des transports du Canada (BSTC) a enquêté sur un événement survenu près de River Glade, au Nouveau-Brunswick, le 11 mars 1996. Le rapport de 1996 concluait que » Les wagons-citernes de la classe 111A sont plus susceptibles de rejeter des produits en cas de déraillement et d’impact que les wagons-citernes sous pression, et pourtant, il y a un certain nombre de liquides toxiques et volatils qui peuvent encore être transportés dans des wagons-citernes de la classe 111A standard minimale. » Le rapport ne recommande pas d’améliorer ou de limiter l’utilisation des wagons-citernes de la classe 111A.
Un rapport d’enquête publié le 3 août 2013 par le Brandon Sun a répertorié 10 déraillements ferroviaires dans la région au cours de la dernière décennie. Les déraillements n’ont fait aucun blessé au cours de cette période.
Le 2 mai 2002, un train est entré en collision avec un camion de transport au passage à niveau du CN de Firdale (Manitoba). L’équipement déraillé comprenait cinq wagons-citernes transportant des marchandises dangereuses. Au cours du déraillement, quatre des wagons-citernes ont subi de multiples crevaisons et ont libéré leurs produits. Les produits se sont enflammés et un grand incendie a englouti les wagons déraillés.
Le Conseil national de recherches des États-Unis a été chargé par la Federal Railroad Administration, via le Hazardous Materials Transportation Uniform Safety Act (1990) des États-Unis, de rédiger un rapport impartial sur » (1) le processus de conception des wagons-citernes, y compris le développement des spécifications, l’approbation de la conception, l’approbation du processus de réparation, la responsabilité en matière de réparation et le processus par lequel les conceptions et les réparations sont présentées, pesées et évaluées, et (2) les critères de conception des wagons-citernes, y compris l’installation de boucliers de tête sur tous les wagons-citernes transportant des matières dangereuses. » Il est intitulé » Assurer la sécurité des wagons-citernes ferroviaires » et disponible sous le numéro ISBN 0-309-05518-0.
Déraillement de Lac-Mégantic
Tel que mentionné ci-dessus, le déraillement d’un train contenant du pétrole brut Bakken a déraillé dans la ville de Lac-Mégantic, entraînant un incendie et une explosion qui ont fait de nombreux morts et détruit des bâtiments. L’une des questions soulevées par le déraillement de Lac-Mégantic, et corroborée par les plaintes d’Enbridge auprès de l’organisme de réglementation américain, est que le pétrole brut de Bakken est associé à une volatilité notable.
Le 8 août 2013, la Federal Railroad Administration des États-Unis a décidé de durcir les normes pour les expéditions de pétrole brut provenant des champs de la formation de Bakken contenant des produits chimiques volatils et / ou corrosifs, tels que ceux qui pourraient provenir du processus de fracturation hydraulique. Le pétrole brut est classé comme Liquide inflammable de classe 3. Le régulateur américain avait ignoré jusqu’au 8 août 2013 les teneurs corrosives du pétrole brut de la formation de Bakken.
Du sulfure d’hydrogène (H2S, gaz acide), un gaz toxique pour l’homme et inflammable, a également été détecté dans le brut de Bakken par Enbridge. La communauté universitaire a commenté en 2011 qu’une concentration accrue de H2S avait été observée sur le terrain et présentait des défis tels que « des risques pour la santé et l’environnement, la corrosion du puits de forage, des dépenses supplémentaires en matière de manutention des matériaux et d’équipement de pipeline, et des exigences supplémentaires en matière de raffinement ». Holubnyak et coll. écrivez, en outre, que le brut de Bakken « peut devenir aigri par les pratiques actuelles des champs pétrolifères ». La question en litige dans le déraillement de Lac-Mégantic est donc de savoir si World Fuel Services et d’autres défendeurs auraient dû être au courant de cette recherche vieille de deux ans lorsqu’ils ont ordonné que les wagons-citernes DOT-111 (qui étaient déjà reconnus en 2012 par l’organisme de réglementation américain du NTSB comme étant déficients à ces fins) soient chargés dans le train de Lac-Mégantic.
Le train en fuite de Lac-Mégantic était auparavant passé par Toronto en provenance des champs de Bakken, dans le Dakota. Un employé du Canadien national a déclaré qu’environ 10 % des expéditions par Toronto contiennent des matières dangereuses qui sont souvent entreposées dans des wagons-citernes DOT-111, mais que seuls les premiers intervenants ont accès aux renseignements sur les expéditions de matières dangereuses.
Nouvelles normes de construction
À la suite d’un accident survenu à Cherry Valley, dans l’Illinois, en 2009, l’Association of American Railroads a étudié plusieurs options pour accroître la résistance à l’impact des modèles de wagons-citernes DOT-111 et a publié de nouvelles normes de construction dans une Circulaire de prévention des accidents, dans le but de réviser le Manuel de l’AAR pour les normes et les pratiques recommandées pour les wagons-citernes utilisés pour le transport d’éthanol et de pétrole brut. À compter du 1er octobre 2011, la nouvelle norme de l’AAR pour les wagons-citernes DOT-111 exige que les têtes et les réservoirs des citernes soient construits en acier plus épais. La nouvelle spécification exige également que les têtes et les coques soient construites en acier normalisé et, dans tous les cas, des demi-boucliers de 1⁄2 pouce (12,7 mm) d’épaisseur doivent être fournis. L’AAR a également imposé un boîtier plus robuste ou un patin de retournement pour la protection des raccords supérieurs. Les nouvelles normes ne s’appliquent qu’aux voitures nouvellement fabriquées; il n’est pas nécessaire de moderniser, de réutiliser ou de retirer les voitures DOT-111A existantes construites selon l’ancienne conception. Le NTSB a qualifié cette conception d ‘ »inadéquate », notant que les voitures plus anciennes sont « sujettes à des dommages et à des pertes catastrophiques de matières dangereuses. »
En mai 2015, la Federal Railroad Administration et Transports Canada ont annoncé conjointement la nouvelle spécification DOT-117 pour remplacer la conception DOT-111, dont tous les exemples devront être retirés ou reconstruits d’ici mai 2025.
Voir aussi
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Cet article intègre des documents du domaine public tirés du document du Bureau national de la sécurité des transports : » Conception de wagons-citernes DOT-111 » (PDF).
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