Détectez et hiérarchisez les fuites d’air du frein ferroviaire avec la FLIR Si1-LD
Les voyages en train sont largement considérés comme l’un des modes de transport terrestre les plus sûrs, une réputation acquise grâce à plus d’un siècle d’innovation continue en matière de sécurité et d’ingénierie. Une étape clé de cet héritage a été atteinte en avril 1869, lorsque l’inventeur George Westinghouse a breveté le système de freinage à air à sécurité intégrée ; une percée qui a transformé la sécurité ferroviaire et est encore largement utilisée aujourd’hui.
Système de freinage ferroviaire
Le principe fondamental du système de freinage à air de Westinghouse est à la fois simple et très efficace : il utilise la pression d’air non seulement pour serrer les freins, mais également pour s’assurer qu’ils s’activent automatiquement en cas de défaillance. Chaque chariot d’un train possède son propre réservoir chargé d’air comprimé. Lorsque le système est à pleine pression, les freins sont relâchés. Toute chute de pression, telle que ce qui se produirait lors d’une défaillance du compresseur ou si les voitures se désaccouplent, déclenche l’enclenchement automatique des freins. Ce mécanisme garantit que les trains s’arrêtent en toute sécurité, même en cas d’urgence.
Dans les systèmes ferroviaires modernes, le compresseur de la locomotive charge généralement le réservoir principal entre 8,6 et 9,7 bars (125 et 140 psi). La conduite de frein, qui circule sur toute la longueur du train, est ensuite pressurisée, généralement à 90 psi pour le fret et à 110 psi pour les trains de passagers. Lorsque l’opérateur du train déplace la poignée de frein pour réduire cette pression, il signale à chaque voiture d’appliquer ses freins en utilisant l’air stocké dans son réservoir.
Il est important de noter que cette conception repose sur le maintien d’une pression d’air constante. Une chute soudaine, par exemple due à la rupture d’un tuyau, entraînera une application de frein d’urgence. Cependant, les fuites progressives, sans déclencher les protocoles d’urgence, peuvent réduire considérablement l’efficacité du système. Ces petites fuites imposent une demande accrue sur le compresseur d’air, réduisant potentiellement la durée de vie des composants mécaniques et augmentant les coûts énergétiques. Au fil du temps, ils peuvent indiquer des défauts plus graves dans le système de freinage.
Identifier ces fuites subtiles au milieu du bruit ambiant d’un chantier ferroviaire très fréquenté est un défi complexe. La signature acoustique d’une petite fuite d’air est souvent noyée par les machines environnantes, ce qui rend les méthodes de détection conventionnelles chronophages et souvent peu fiables.
Détection moderne des fuites : Présentation de la FLIR Si1-LD
Pour relever ce défi, FLIR a développé la caméra acoustique portable Si1-LD, un outil hautement sophistiqué conçu pour détecter les fuites d’air comprimé avec précision, même dans les environnements bruyants typiques de l’infrastructure ferroviaire. À l’aide de 96 microphones ultrasensibles disposés dans un réseau compact, le Si1-LD détecte les ondes sonores ultrasonores émises en échappant de l’air, les traduisant en représentations visuelles qui sont affichées sur un écran HD lumineux de 5 pouces.
Le Si1-LD fonctionne sur une plage de fréquences de 2 à 100 kHz, ce qui lui permet de localiser même les plus petites fuites. À une distance de seulement 2,5 mètres, il peut détecter des fuites aussi petites que 0,01 litre par minute. Pour les fuites plus importantes, la portée de détection peut s’étendre à une impressionnante distance de 130 mètres, ce qui permet au personnel de maintenance de mener des inspections à une distance sûre, même sur des stocks en mouvement ou électrifiés.
L’une des caractéristiques remarquables du Si1-LD est sa technologie de « filtrage par passe-bande ». Cette fonction avancée permet aux utilisateurs d’isoler des fréquences spécifiques, en filtrant efficacement le bruit de fond et en rentrant dans les fréquences émises par les fuites d’air. Dans les environnements tels que les dépôts de maintenance ferroviaire ou les voies extérieures avec bruit industriel ambiant, cette capacité est essentielle pour des diagnostics précis.
Priorisation des réparations pour une efficacité maximale
À la fin d’une inspection des fuites, les ingénieurs trouvent souvent plusieurs fuites de taille et de gravité variables. Dans ces cas, déterminer lequel réparer en premier peut être essentiel pour la sécurité et l’efficacité énergétique. La FLIR Si1-LD permet de rationaliser ce processus grâce à sa fonction de quantification de la taille des fuites intégrée. Cette fonction estime la taille de chaque fuite, ce qui permet aux équipes de maintenance de hiérarchiser les réparations en fonction de la perte d’air potentielle et des économies d’énergie. Le fait de traiter d’abord les fuites les plus importantes peut réduire considérablement les inefficacités opérationnelles.
Gestion des données sécurisée et polyvalente
La sécurité et la transférabilité des données sont essentielles dans les environnements industriels modernes. De nombreuses organisations ferroviaires ont des restrictions sur l’utilisation des appareils USB pour des raisons de cybersécurité. Bien que la transmission sans fil puisse sembler une alternative viable, de nombreuses installations ferroviaires manquent de couverture Wi-Fi robuste ou limitent l’accès aux appareils tiers.
Pour y remédier, la FLIR Si1-LD est compatible avec un câble de données accessoire qui permet le transfert direct des images et des résultats d’inspection vers un PC ou un ordinateur portable, sans avoir besoin de clés USB ou d’un accès Wi-Fi. Cela garantit une gestion des données sécurisée et flexible, même dans des emplacements distants ou de haute sécurité.
Facilité d’utilisation et praticité
Une préoccupation fréquente parmi le personnel de maintenance ferroviaire est la complexité et la courbe d’apprentissage associées aux nouveaux équipements de diagnostic. FLIR a écouté ces commentaires et développé le Si1-LD en gardant à l’esprit la simplicité et la facilité d’utilisation. Sa conception intuitive permet aux utilisateurs de mener des inspections acoustiques avancées avec une formation minimale. Il s’agit d’un véritable appareil de pointage : une fois orienté vers la zone de fuite suspectée, l’appareil photo identifie et affiche automatiquement les emplacements des fuites, avec une quantification de la taille.
Pour assurer la durabilité sur le terrain, le Si1-LD est logé dans un boîtier robuste et est livré avec une mallette de transport rigide robuste. Cela offre une excellente protection pendant le transport et l’utilisation, que ce soit dans l’atelier ou sur les routes ferroviaires éloignées.
La vision d’ensemble
Au Royaume-Uni, le marché des systèmes de freinage ferroviaire a été évalué à environ 373 millions GBP en 2024 et devrait croître à un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 3,3 % jusqu’en 2031. Cette croissance est motivée par des réglementations de sécurité strictes, une attention croissante portée à la maintenance prédictive et la demande croissante de solutions de transport écoénergétiques.
La réduction des fuites d’air dans les systèmes de freinage améliore non seulement la sécurité et la fiabilité, mais soutient également les objectifs environnementaux en réduisant la consommation d’énergie inutile. Avec une montée en pression sur l’industrie ferroviaire pour réduire les émissions et améliorer l’efficacité, des outils tels que la FLIR Si1-LD deviennent indispensables dans la boîte à outils d’entretien ferroviaire moderne.
