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Sécurité sur les rails : les axes d'essieu à la loupe

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Dans un hangar tout-à-fait unique d’Eastleigh dans le sud de l’Angleterre, des chercheurs européens conçoivent de nouveaux outils pour tester les axes d’essieu et ainsi, rendre le transport ferroviaire beaucoup plus sûr. Les progrès en la matière sont particulièrement attendus : d’après le coordinateur de ce projet de recherche baptisé TWI / AxleInspect, Dimos Liaptsis, “au cours des 15 dernières années – rien qu’en Europe -, 30 personnes ont trouvé la mort et 48 autres ont été blessées à cause de défaillances de structure au niveau des axes d’essieu des trains.”

La technologie que cette équipe d’ingénieurs est en train de mettre au point s’appuie sur le contrôle par ultrasons. De petites cassures sont facilement identifiées et mesurées lors de cette première phase d’essais réalisés sur des axes qui ont été rendus défectueux artificiellement. Ensuite, place au test en conditions réelles. Cet axe est diagnostiqué sain et donc, apte au service. Cette technique dispose d’une précision millimétrique d’après les ingénieurs. “Les résultats de nos expériences montrent que les plus petits défauts que nous pouvons mesurer exactement au centre de l’axe peuvent ne pas faire plus de 2 à 3 millimètres de long et 1 millimètre de haut,” souligne l’ingénieur contrôle Stavros Avramidis de TWI. “Donc la précision de notre outil est plutôt bonne actuellement,” poursuit-il, “elle est plus élevée que les normes de sécurité moyennes prévues par la législation sur l’inspection des trains en Europe.”

Près de trois ans ont été nécessaires pour mettre au point ces prototypes servant au contrôle des axes d’essieu. Il faut dire que les défis étaient nombreux. “L’un de nos principaux objectifs consistait à développer un système qui s’adapte aux différents diamètres et géométries d’axes d’essieu qui sont très divers dans le ferroviaire,” insiste le coordinateur du projet, Dimos Liaptsis. “Donc on devait trouver un système qui soit en mesure de tenir compte de cette diversité,” précise-t-il, “il y a par exemple, les zones plus fragiles à l’intérieur d’un axe donné, les différents bords extérieurs des axes ou les distances entre ces zones fragiles et le bord des axes.”

Les trains à grande vitesse, par exemple, ont des axes creux. Pour inspecter leur paroi interne comme leur bord externe, les chercheurs ont dû développer des détecteurs spéciaux. Une tâche complexe qui demande de l’imagination : “on combine deux techniques différentes : les technologies par ultrasons et électromagnétiques,” explique Iván Castro, ingénieur industriel d’IK4-IDEKO, “les ultrasons nous permettent de contrôler la surface extérieure de l’axe et on utilise les technologies électromagnétiques pour explorer les surfaces intérieures ; ensuite,” ajoute-t-il, “on traite ces données avec un logiciel unique : de cette façon, on est sûr de couvrir 100% de l’axe.”

Ce système de contrôle des axes se veut plus rapide, moins cher et plus facile d’utilisation que les dispositifs actuels. Une fois validé, il devrait naturellement intéresser les services de maintenance des entreprises de transport ferroviaire comme le confirme Sam Broujeni manager d’ingénierie chez Balfour Beatty Rail : “traditionnellement, lors de notre travail de maintenance, on achemine le train ou le wagon jusqu‘à un atelier et on enlève les essieux, on les démonte puis on les teste,” raconte-t-il avant d’assurer : “avec ce nouveau scanner, on n’a plus besoin de faire cela : on a juste à enlever les embouts aux extrêmités de l’axe,” dit-il, “puis on y installe notre scanner et grâce à lui, on est capable d’examiner l’intérieur de l’axe.”

Les chercheurs espèrent une mise sur rails – commerciale – dans environ 5 ans.

www.axleinspect.eu

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