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Surweniance des bateaux A Tapeur. — Le décret de 1865 n'est

pas applicable aux machines de batenux, qui restent soumises aux prescriptions de Tordonnance royale du 25 mai 1845. Cette ordonnance sera probablement modifiée, et une plus grande liberté pourra être laissée aux constructeurs; mais la gravité des conséquences qu'entraîne l'explosion d'une macliinc placée sur un bateau ne permettra p is à l'administration de prendre des mesures aussi libérales que celles qu'elle a pu prendre pour les niachincs à terre : en présence d'un danj:er plus grand, la vigilance doit être plus grande.

Nous n'analyserons pas Tordonnance de 1845, dont le texle est parfailement clair, et que les ingénieurs Irouvcront dans

SURVtlUANCK DES «ACIllNF.S A VAPEUli. 133

loutes les colleclions. Nous rappellerons seulement nux ingénieui-s des ponts et chaussées qu'ils sont appelés à faire partie des commissions de surveillance des appareils à vapeur, et qu'à cet égard ils ont à remplir un rôle actif et important.

g It. — Appareils de sûi-cté.

I régiemeniairea. — Le décret de 1865 prcscril l'emploi sur cliaquc chaudière, d'appareils de sûreté destinés h :

Indiquer le niveau de l'eau ;

Indiquer fa pression de la vapeur;

Permettre l'écoulement spontané de la vapeur produite en excès.

Tous les appareils de sûreté se divisent naturellement en trois groupes dont chacun correspond à l'une de ces prescriptions réglementaires. Nous Tie chercherons pas à décrire tous les appareils successivement proposés par les conslructeurs, et dont le nombre est considérable, nous n'indiquerons que les appareils types en insistant it l'avance sur les avantafres que présentent les appareils simples. Si un perfectionnement ingénieux peut compromettre la marche d'un instrument, nous n'hésitons pas à diie que cet instrument doit être rejeté.

lodieateara de aiveaa. — Nous Constaterons, dans le chapitre consacré â l'étude des accidents, qu'une des principales causes des accidents est l'abaissement prolongé du niveau de l'eau au-dessous d'un plan déterminé dans chaque chaudière par lit nature de ses dispositions intérieures. Il importe donc excessivement de connaiireà tout instant la situation du niveau de t'eau k l'intérieur de la chaudière; son niveau normal est indiqué par une ligne apparente tracée â l'extérieur, et la relation entre ces deux niveaux doit élre accusée par deux tubes, Junt au moins un en verre, dit le décret de 18B5.

Tnkea en «cn«. — LeB tubcs cu vcrre, en communication

par une garniture métallique avec la partie supérieure et la partie inférieure de la chaudière constituent le meilleur des appareils indicateurs de niveau. Les moindres oscillations sont accusées, et le mécanicien reconnaît en même temps si Veau se maintient claire dans la chaudière. On a longtemps reprochée ces tubes leur fragilité, qui exposait les mécaniciens à de graves brûlures, lorsqu'au moment de la rupture d'un tube, ils che^ chaient à fermer les robinets des garnitures métalliques.

On a proposé un appareil automatique ingénieux qui déterminait la fermeture de ces robinets ; mais l'emploi de tubes en cristal fabriqués avec un soin particulier a fait disparaître les ruptures et a rendu inuti e Temploi de ces appareils automatiques.

Bobineis tndicateim. — En plaçant trois robinets à des hauteurs différentes dans la chaudière, et en les manœuvrant fréquemment, on peut reconnaître les variations du niveau de Teau; il faut, il est vrai, une certaine habitude pour reconnaître si ce qui s*écoule est do Teau ou de la vapeur, mais on arrive rapidement à cette habitude.

Les tubes indicateurs et les robinets ont été quelquefois placés sur les mômes communications avec la chaudière. Celle disposilion est vicieuse parce que, si une de ces communiwtions vient à ùtre bouchée, les deux appareils indicateurs sont inutilisés simultanément; il faut au contraire qu'ils soient complètement isolés l'un de l'autre, de manière à se contrôler, et au besoin à se remplacer mutuellement.

Indicateurs de niveau d*eau dans les limandes chaudières ttr

tieaies. — Lcs constructcurs des grandes chaudières verticales alimentées par les iraz des hauts fourneaux ont demandé à être autorisés à supprimer les indicateurs de niveau d'eau, qu'ils représentaient comme difficiles à installer et à observer, à cause de la très-grande hauteur de ces chaudières au-dessus du sol. I/administration supérieure n'a pas cru devoir faire droit à eelte demande; elle a jugé que les prescriptions du

SURYEILUNCE DES NAGIIIiNES A VAPEUR. 455

décret de 1865 étaient absolues, et que les indicateui*s de niveau devaient être maintenus sans aucune exceplion sur toutes les chaudières à vapeur. Les variations que subit le niveau de Teau dans les chaudières verticales étant très-grandes, il semble convenable de placer plusieurs indicateurs à des hauteurs différentes; il faut en outre prendre des mesures pour que ces indicateurs soient constamment à la vue du mécanicien ; on a proposé à cet égard l'emploi de miroirs, mais cette solution nous parait peu pratique.

WîmêMmmru et alfflete d'alame. — LeS tubeS indicateurs, Ics

robinets ne peuvent être utiles qu'à la condition d'être observés ou manœuvres facilement ; si le chauffeur vient à s*endonnir, ces appareils deviennent inutiles. On a imaginé d'accuser les oscillations du niveau de Teau par le jeu d'un corps flottant équilibré dans l'eau qui, en s abaissant, agit sur le levier d'un sifflet à vapeur.

On a proposé un grand nombre de flotteurs qui tous ont à triompher d'une difficulté : c'est le passage de la tige du flotteur à travers la paroi de la chaudière. Si la tige passe facilement, il y a perte de vapeur ; si elle passe avec un frottement un peu énergique, ses indications peuvent être faussées.

L'appareil proposé par la commission centrale des machines à vapeur ne donne des indications que dans le cas où le niveau de l'eau s'abaisse. Il consiste simplement en une boule servant de flotteur, venant agir sur un levier coudé qui peut, à un instant donné, découvrir un orifice par lequel la vapeur s'échappe en venant faire vibrer un timbre de cuivre.

L'appareil Résal fait marcher le sifflet également quand Teau est trop basse ou trop haute. La tige du flotteur est munie d'une coulisse qui saisit un bouton relié lui-même à un levier.

Quand le niveau monte ou baisse suffisamment, le bouton entre en prise; le levier se meut et vient, à l'aide d'une petite fourche métallique, agir sur le sifflet indicateur. Les oscillations du contre-poids indiquent du reste également la

lU DES MACHINES A VAI'Elin.

position iiitcrmt-diiiire du flotlcur. Pour Éviter Its fuites de npeur par le passage laissé à la tige de l'indicaleur, on lui fiil traverser une bollc h éloupes.

indicdiron niaBn^ii(|DF>. — La difficulté do faire passer une tige à travers la puroi d'une chaudière disparaît dans les indicateurs magnéliques. Un flotleur en Iflle porte une lige verticale qui monte sans frottement datis un tube fermé plaça SU la chaudière ; l'extrémité de la lige est aimantée, et à mesure qu'elle s'élève dans le lube, elle attire une aiguille aimaiitèt placée sur un disque extérieur.

Les variations de température auxquelles est soumis un appareil de cette nature peuvent exercer une certaine inHuence sur l'aimantation de ses diverses parties, aimantation qui pirul en même temps être troublée par les masses métalliques de la chaudière ; aussi nous ne saurions certifier la parfaite régularité des indications données par les appareils magnétiques, surtout après un usage un peu prolongé.

indiFatenrM de prciiBion. — Lcs indicateurs de pression comprennent les manomètres décrits dans 4ous les traités de physique et que nous ne pouvons en quelque sorte qu'énumércr.

iHanoinAtre A air iibrr. — Lc manomètre à air libre est un véritable baromètre où le mercure s'élève de O*",?!! par alnm* sphère. Pour apercevoir la colonne liquide, on emploie des tubes en cristal qui s'appliquent avec la plus grande facilité contre le mur voisin de la chaudière. Ces manomètres sont excellents pour les pressions variant entre 4 ou 5 atmosphères. Mais, quand la pression augmente, la hauteur à laquelle il faut soutenir les tubes en cristal rend leur emploi diflïcile. On y a pourtant remédié en employant des tubes en fer qui ne sont terminés que vers leur extrémité par un tube de cristal ; on a également employé de petits flotteurs servant d'indicaleui-s. La grande sensibilité de ces appareils est un avantage très-considérable; leur emploi est fréquent pour les ba;ses pressions, ir «omprlmë. — Le manoniélreà air comprimi'

obvie, en permettant d'avoir un appareil de peu de hauteur, à l'inconvénient que présentais t les grandes dimensions des manomètres à air libre. Il consiste simplement en un tube fermé, où une certaine quantité d'air se comprime au-dessus d'une colonne de mercure. -

La graduation se fait en calculant les pressions à Taide de la loi de Mariotte.

Les indications du manomètre à air comprimé sont rendues confuses par l'oxydation du mercure qui encrasse la surface du cristal ; aussi cet appareil est-il presque complètement abandonné.

■wMNMètee* métaïUqoM. — Le jcu dcs manomètres métalliques est basé sur la propriété que possèdent les pièces courbes et creuses de se dresser sous Faction d'une pression intérieure. Les manomètres métalliques consistent tous en une pièce métallique creuse courbée à peu près circulairement ; une extrémité est fixe, l'autre porte une aiguille dont les indications amplifiées par un jeu de leviers se lisent sur un cadran divisé. La vapeur introduite à l'intérieur du tube produit une déformation dont l'intensité croit avec la pression.

La graduation s'effectue par comparaison avec un manomètre à air libre.

Les manomètres métalliques sont d'un usage universel. Il importe cependant de les soumeltre à des vérifications assez fréquentes, parce que les tubes creux s'énervent sous l'action d'oscillations incessantes.

Thcrma-manoiiiétres. — Lcs thermo- manomètres sont des appareils fondés sur la relation qui existe entre la pression et la température.

En re;;ard de la température iOO" on met 1 almosphêh?.

ISS DES MACHINES 1 HkfZm.

La graduation s'e(Tcctui> k Taidc ilc substances liquida telles que des huiles, des graisses, dont le point d'6bullitJoQ est connu.

Les indications du tlicrmo- manomètre sont lentes ; le verre en outre est encrassé par l'oxyde de mercure et les divisions »e lisent mal.

Monpapra d« aùreM. — On conçoil loulc l'importancc des soupapes ; elles sont destinées à donner issue à la vapeur lorsque la production de cette vapeur dans la citaudtère est supérieure à la consommation faite par la machine, et, si leur boa fonctionnement était assuré, on conjurerait la plupart des accidents dus à l'élévation de la pression dans les chaudières.

Les soupapes, nous n'avons pas besoin de le dire, doivent être ajustées sur leur siège avec une grande précision; leur ajustage est désigné par un nom particulier, le rodage. Celle opération consiste à faire mouvoir circulaircment les deux surfaces l'une sur l'autre et k les user jusqu'à ce qu'elles arrivent h un contact parfait.

On place habituellement deux soupapes sur chaque chaudière.

le diamètre dos orifices des soupapes de sûreté a été fixé par les ordonnances royales de 1845 el de 1846 et par les instructions ministérielles complémentaires de ces ordonnances. U formule donnée aux constructeurs est la suivante :

dans laquelle D est le diamètre cherché exprimé en centimètres ; s la surface de chauffe de la chaudière en mètres carrés; rt la pression de la vapeur en atmosphères.

Le décret de 1805 ne contient aucune formule et les constructeurs sont libres de donner à leurs soupapes les dimensions

li leur conviennent; mais ils sont responsables du bon foncinncment de ces appareils.

La cliargedela soupape, augmentée de la pression atmosphè- [ue, doit être égale à la pression que la vapeur exerce en sens verse sur la face intérieure de la soupape ; on aura par conquent la valeur de la charge en mulliplianl la section de la upape exprimée en centimètres carrés par !e timbre de la nudiùre (on compte 1 kilogramme par atmosphère au Itcu j iS053 ).

Bans les anciennes chaudières travaillant à des pressions peu Gvées, on chargeait directement la soupape de poids plus ou loîns bien équilibrés ; mais on n'a pu co^ser^■er cette disposi- 00 dès que l'on a augmenté la pression, et on a eu recours i n levier portant, à son extrémité, un poids dont la valeur est ^terminée par la formule

lans laquelle

P est le poids cherché exprimé en kilogrammes ;

s la surface de la soupape en centimètre carrés ;

n lo timbre de la cbaudiére ;

p le poids de la soupape ;

/ la longueur du grand bras de levier ;

/' la longueur du petit bras de levier ;

es deux dernières longueurs exprimées en mètres.

PréeantloBia A prendre ponr nssnrrr le \em 4e» ■oapapM, —

es chaufTeurs ayant une propension funeste à chaîner les oupapes, on a proposé une série de dispositions ayant pour )bjet d'assurer le libre jeu de ces appareils. TantiJt on a voulu placer les poids à l'intérieur même de la chaudière, tantôt on a enveloppé les soupapes avec leurs leviers et leui-s poids dans une ca^je fermée à clef. Nous pensons qu'il y a lieu de repousser

toutes ces dispositions qui ne permettent point de parer aux petits dérangements qui peuvent se produire dans une soupape, et qui excitent plutôt qu^elIes ne retiennent les chaufTeurs dans la recherche d'un moyen de caler les soupapes.

Il faut, à notre avis, laisser les soupapes bien à découTert, bien accessibles, et s'appliquer à instruire les chauffeurs eo leur faisant comprendre ta gravité de la faute quMls commettent en cherchant à entraver le jeu d*un appareil destiné k les protéger plus que toute autre personne.

Baïaaees. — Il n'est pas possiblc de placer des poids suruie machine locomotive ; on les remplace par des ressorts à boudin attachés à l'extrémité des leviers des soupapes, et à un point fixe de la chaudière. La première attache a lieu au moyen d'une tige taraudée, traversant un œil qui termine le levier et por tant un écrou. En manœuvrant cet écrou, on tend ou on détend à volonté le ressort, et on donne au levier la charge qui correspond à celle que la soupape doit supporter.

Le ressort à boudin est enfermé dans une boite cylindrique en cuivre, portant une fente qui donne passage à un index qui suit les oscillations du ressort. Cet appareil a reçu le nom de balances. On détermine par expérience les allongements du ressort sous des charges connues, mais, comme les variations incessantes de température auxquelles ces ressorts sont soumis altèrent leur énergie, il importe de les soumettre à de fréquentes vérificalions.

Pour éviter les fraudes tentées par les mécaniciens, on a proposé de disposer, sur la tige qui relie le ressort à boudin i l'extrémité du levier de la soupape, un arrêt qui limite la charge que le mécanicien peut donner à la balance au moyen de Técrou.

Une disposition spéciale a été imaginée par MM. Lemonnieret Vallée pour obvier à cet inconvénient. La tige qui agit sur le ressort présente un système de levier tel que^ lorsque le serrage donné à la main ou la pression exercée par la vapeur d(^

SURVEILLANCE OES MACHINES A VAPtlR. U1

passe une cerlaine limile, un déclic part el permet à la tige de s'allonger subitement d'une certaine quantité ; la soupape s'ouvre instantanément d'une quantité Irùs-nofable et fournit un large échappement à la vapeur.

Quelques constructeurs ont demandé à remplacer par des ressorts, sur les machines de bateau, les poids qui chargent les leviers des soupapes. Nous ne pensons pas que, dans les conditions ordinaires au moins, il y ait lieu d'autoriser celte dérogation aux prescriplions réglementaires ; l'action des ressorts est difficile à mesurer, les vérifications fréquentes qu'ils eiigcnt se font mal dans des voyages dont la durée peut être longue, el leur emploi doit être limité aux machines locomotives et aux appareils exposés â de violentes trépidations.

jeM 4«B aoupapn. — Les Soupapes doivent être incessamment visitées. Si on s'aperçoit qu'un commencement d'oxydntion fait adhérer la soupape à son siège, il faut roder de nouveau les surfaces l'une sur l'autre.

Du reste, le jeu des soupapes donne lieu à des phénomènes d'élévation de pression qu'il importe de connaître el que Clapeyron a décrits dans des termes que nous ne pouvons que reproduire.

« Pour qu'une soupape atteignit parfaitement le but qu'on se propose, il faudrait qu'à la pression voulue elle laissât êchapperunc quantité de vnpeur égale à celle qui se produit en excès dans la chaudière. II y aurait alors une espèce d'équilibre el la pression resterait constante. Mais il n'en est pas ainsi. Quand une soupape a été calculée de façon a s'ouvrir sous une pression donnée, elle ne se soulève sous celle pression qu'à me kautevr tnsufftsaiile pour laisser échapper tout l'excès de vapeur qui se produit, la tension s'accroît et finit par soulever assez la soupape pour laisser échapper toute la vapeur en excès. La pression est alors constante, mais n'est pas celle sur laquelle on availréglé la soupape. »

Avec les balances, l'inconvénient que nous signalons est

encore plus grand qu'avec les poid»; avecles ressorts, en effet, la charge des soupapes augmente au fur et à mesure quelles s'ouvrent pour livrer passage à la vapeur, et, comme Ta dit Clapeyron, l'équilibre ne s'établit qu'à une pression supérieure à la pression prévue. L'expérience a souvent montré que, depuis le moment où les soupapes commencent à cracker jusqu à celui où toute la vapeur produite s'écoule librement, le manomètre monte de près d'une atmosphère.

RondeUes tmaShîem. BoocImbs de pUmaàh. — En tenant COUipte

delà relation qui existe entre l'élévation de la température et l'élévation de la pression, on a eu l'espoir de combattre les dangers que présente l'élévation de la pression, en ménageant dans le ciel de la chaudière des orifices fermés par des rondelles composées d'un alliage fusible à une température connue. Ces rondelles, composées de bismuth, de plomb et d'étain^ n'ont point réalisé les espérances conçues par leur inventeur Darcet: l'alliage des trois métaux n'est pas stable, et il se produit un phénomène de liquation : le bismuth se sépare des autres métaux, et le surplus de l'alliage reste solide à une température supérieure à la température prévue.

Les rondelles fusibles sont aujourd'hui à peu près complètement abandonnées ; dans les chaudières de machines locomotives, elles sont remplacées par des bouchons en plomb refoulés au marteau dans le ciel du foyer. Quand la température s'élève trop, le plomb fond et la vapeur trouve une issue dans le foyer.

Robinets de vidange. — Des robincts de vidange, placés sur divers points de la chaudière, permettent, en cas de prévision d'accident, de vider rapidement la chaudière, et ils peuvent, à ce titre, être considérés comme des appareils complémentaires des appareils de sûreté.