RENSEIGNEMENTS GENERAUX
94. — Durée des chaudières type marin. — Après avoir ainsi tracé le tableau des causes de fatigue, de dislocation et de corrosion auxquelles sont soumises les chaudières, et avoir énuméré les nombreuses précautions à prendre, il est temps de dire que les chaudières type marin, bien construites et traitées avec ménagement, sont des appareils sûrs et de bonne durée. Les actions chimiques, auxquelles toutes les chaudières sont exposées, leur sont en général plus nuisibles que les efforts purement mécaniques. Les avaries les plus fréquentes sont des corrosions à la suite de fuites, dans la plaque de tète, au joint des foyers et au joint des tubes. Les enveloppes présentent quelquefois une usure rapide près de l'arrivée de Talimentation et surtout vers la hauteur du niveau de Teau. Autrefois, les foyers en fer se dédoublaient souvent et produisaient des moines ; le danger a disparu par suite de l'emploi de l'acier.
On rencontre assez souvent des piqûres locales, souvent hémisphériques, à l'endroit où la yapeur se produit avec le plus d'abondance ; il semblerait que les bulles s'y creusent une sorte de logement ; mais c'est surtout au dégagement des bulles d'air qu'est due cette sorte d'usure. Le dégagement des bulles d'air, une fois commencé sur un point, s'y reproduit toujours et y donne rapidement une piqûre pustuleuse. La corrosion est rapide et paraît produire un dégagement d'hydrogène ; elle est favorisée par la présence de l'acide carbonique ; elle est surtout à craindre sur les tôles non homogènes et dans les soudures ; elle parait très faible ou nulle sur l'acier, surtout s'il contient du nickel ou du chrome ; elle est arrêtée par la présence dans l'eau des alcalis et du borax. En somme, quand ils n'ont jamais subi de coups de feu, les foyers atteignent la durée de l'enveloppe.
Les tubes se piquent souvent près de la soudure quand ils sont enfer ou en acier; quand ils sont en laiton, ils peuvent user deux chaudières.
La réduction d'épaisseur des tôles, produite par l'usure régulière, est extrêmement lente. Beaucoup de chaudières de paquebots sont en très bon état après dix ans de service passés sans réparation sérieuse ; débarquées par mesure de prudence, après douze ans et plus, sur les grandes lignes à passagers, elles ont encore quelquefois pu servir cinq ou six ans sur les cargos. On cite des chaudières qui ont fait vingt ans à bord d'un navire; telles sont celles du A^oirô-Dame-dw-iVa/wt affrété pour Madagascar et celles d'un paquebot de la C^'' White Star qui, mises à bord en 1871, étaient encore en bon état en 189S.
Dans la marine de guerre, les intermittences de service, les longues périodes d'arrêt en se tenant prêt à marcher, les mutations dans le personnel de la machine, créent des conditions défavorables. On ne peut pas exiger plus de huit à dix ans d'une chaudière, en comptant sur une réparation dans Tintervalle; du moins, on a la sécurité assurée pour toute la durée d'une campagne lointame, quand on part avec les chaudières en bon état, et l'on peut en général doubler la campagne.
Nous parlons toujours des chaudières à retour de flamme» non des chaudières à tubes directs, qui offrent moins de garanties; surtout nous ne parlons pas des chaudières type locomotive, avec lesquelles, en pratique, on ne pourrait pas compter sur un service de trois ans sans réparation, ni sur une durée totale de plus de six ans.
95. — Poids des chaudières tubulaires. — On comprend dans le poids des chaudières, sur le devis général des poids d'un navire, tout ce qui sert à leur fonctionnement, au traitement de l'eau, au refoulement de l'air dans le tirage forcé, et, d'une manière générale, tout ce que renferme la chambre des chaudières, en y ajoutant l'outillage et les rechanges en magasin. Dans la nomenclature des diverses parties composant ce total, on a uniquement cherché à faire un inventaire complet, sans aucun oubli, ce qui est effet la seule condition à remplir dans le devis de poids dont il s'agit.
Une étude, visant à la comparaison des divers modèles entre eux, et permettant de prévoir les changements de poids qui doivent correspondre à un changement de régime, exige une classification plus rationnelle; il convient, en effet, de faire, les distinctions suivantes :
I. — Éléments qui dépendent de la pression de timbre II, et dont le poids par mètre carré de grilles doit être rapporté à cette pression n.
l"* Chaudières proprement dites, sans les barreaux de grilles ni la maçonnerie.
2<>. Soupapes d'arrêt, de sûreté, de décharge, surchauffeurs de vapeur, détendeurs, épurateurs.
3*. Tuyautage des chaufferies.
II. — Éléments qui dépendent de CintemUé de la chauffey c'est-à-dire qui dépendent de la quantité de charbon K brûlée par mètre carré de grilles, ou de la quantité d'eau vaporisée par mètre carré de grilles; le total de ces poids, par mètre carré de grilles, doit être rapporté à la combustion K.
4^ Pompes alimentaires.
S"*. Bâches des pompes alimentaires et caisses de réserve.
6*. Réchauffeurs d'eau d'alimentation.
T*. Filtres à éponges, appareils divers de purification de l'eau, caisses à eau de chaux.
8**. Bouilleurs pour réparation des pertes.
9"". Eau des bâches, des caisses d'alimentation, des caisses de réserve et de tous les appareils précédents.
10**. Ventilateurs ou machines soufflantes pour le tirage forcé.
m. — Éléments indépendants à la fois de TL et de A% qui doivent être simplement rapportés à la surface de grilles G.
11°. Eau des chaudières.
12**. Grilles et autels (maçonnerie comprise).
13^ Cheminées, boites à fumée et conduits de fumée.
14°. Feutrage et enveloppes isolantes quelconques.
15**. Outillage et rechanges.
16**. Parquets et échelles des chaufferies.
Logiquement, le dernier de ces poids devrait appartenir à la coque.
On trouve rarement, dans les documents relatifs aux appareils, les moyens de répartir le poids total entre les trois groupes précédents P, poids variant avec pression II, P, poids variant avec K, et P, poids indépendants ou à peu près de n et de K. Le plus souvent on n'a que le total P = F, -f P, + P,, avec une décomposition sans autre valeur que celle d'une simple nomenclature.
Quoi qu'il en soit, une chaudière étant caractérisée, au point de vue du poids, par le rapport
poids par mètre carré de grilles, il faut, pour juger sa valeur, mettre en regard de ce poids, à défaut du poids d'eau vaporisée par mètre
carré de failles, que Ton ne connaît presque jamais, la puissance réalisée par mèlre carré de grilles dans la machine
La puissance B, par mètre carré de grilles, est un élément très complexe; elle dépend à la fois, de l'intensité de combustion K et des deux rendements, de la chaudière en quantité de vapeur par kilogramme de charbon, de la machine en kilogrammètres par kilogramme de vapeur. En se reportant à la seule donnée habituellement relevée pour tenir compte des deux rendements, savoir la quantité de charbon C brûlée par cheval-heure, on a:
On conclut de là, pour le poids d'une chaudière D, par cheval :
ce poids est donc proportionnel au poids par mètre carré de grilles et à la consommation de charbon par cheval, et inversement proportionnel au poids de charbon brûlé par mèlre carré de grilles.
On sait que la consommation par cheval C diminue rapidement quand la pression s'élève; cela tient au rendement de la machine, qui s'améliore avec les longues détentes permises par les hautes pressions, mais non pas à l'effet direct de la pression, comme il est facile de s'en rendre compte de la manière suivante :
La chaudière peut vaporiser pratiquement les mêmes quantités d'eau à toutes les pressions, surtout quand il s'agit de pressions élevées, ainsi que l'indique le tableau de la page 61, donnant les quantités de chaleur Q contenues dans 1 kilogramme de vapeur à des pressions variant de 2 en 2 kilogrammes.
D'autre part, le volume d'un kilogramme de vapeur V est à peu près inversement proportionnel à la pression II, aux pressions élevées des appareils actuels; sa valeur peut se calculer, en mètres cubes, d'après l'équation :
vn=2.
Les deux quantités Q et V n restant toutes deux, sensiblement censtantes, ni le rendement de la chaudière, ni celui de la machine, ne
changeraient quand n viendrait à varier; par conséquent C resterait constant, si la détente ne changeait pas.
Quand la détente varie, on ne peut comparer ensemble, sous le rapport de leur poids par cheval, que les chaudières fournissant la vapeur à des machines semblables. Le poids A, par mètre carré de grilles, exprime alors la légèreté des chaudières à égalité de combustion K de charbon ; leur poids D par cheval, exprime leur aptitude à supporter la chauffe d'intensité K. On a, entre ces deux poids, le rapport :
dans lequel C est supposé ici constant.
En groupant des appareils analogues entre eux, et en classant les groupes d*après le nombre des détentes successives dans la machine, nous formons, pour les chaudières tubulaires les plus récentes, les tableaux suivants.
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