‹ Des machines à vapeur. Leçons faites en 1869-1870 à l'École impériale des ponts et chaussées (volume 2)Chapitre 75 sur 151 · EXPLOSIONS, ACCIDENTS DE MACHI.NES · texte numérisé non relu

EXPLOSIONS, ACCIDENTS DE MACHI.NES

temps en temps si les soupapes fonctionnent bien, et, lorsqu'on ouvre de nouveau le régulateur, il convient à tous égards de ne le faire que graduellement.

Enfin, l'attention publique a été récemment appelée sur des phénomènes qui peuvent jouer un rôle important dans les explosions ; l'eau privée d'air ne se comporte pas, au point de vue des changements d'état, comme l'eau ordinaire. Tandis que celle-ci à 0* passe à l'état solide et h 100° à l'état gazeux, l'eau privée d'air peut rester liquide de — 12° à -+- 188° pendant un intervalle thermométiique de 200°, au lieu de 100.

Lorsque cette eau privée d'air est chauflée au delà de 100° el demeure liquide, il suffit de remuer le vase qui la contient ou de la loucher avec une pointe de bois retenant h sa surface une quantité d'air impondérable pour déterminer sa vaporisation immédiate.

En mettant une goutte d'eau privée d'air dans un mélange d'huile de même densité, on peut élever la température à 150 Ou 1G0°, sans qu'elle quitte l'état liquide ; si on touche celle goutte avec une pointe, il y a explosion.

Quand une machine conserve un repos complet et prolongé, l'eau, qui par l'élévation de la température a perdu presque tout l'air qu'elle contenait, ne peut-elle pas se trouver dans un état physique semblable à celui que nous venons de décrire et rester liquide? mais qu'une secousse quelconque soit imprimée à la machine, la vaporisation se produit avec une rapidité et une puissance à laquelle aucune enveloppe ne peut résister.

Les explosions au moment de la mise en marche, le malin ou après une période de repos, ont peut-être une cause plus simple que celles que nous venons d'indiquer, le défaut d'alimentation pendant le repos et, par suite, l'abaissement du niveau de l'eau, puis, au moment où la machine est remise en marche, l'arrivée de l'eau sur des surfaces rougies.

Souvent des chaudières ont des fuiles qui ne sont pas connues , l'eau se vaporise dans le foyer même , et , lorsque le

chauffeur allume son feu, la chaudière ne contient qii*aiie quantité d'eau insuflisante. Si en même temps la chaudière ai pas d*appareil alimentaire spécial indépendant de la machine, elle ne reçoit pas d'eau tant que la machine est an repos etk niveau s'abaisse de plus en plus.

Usvre de la chawJMre. C^ovps dm Um et éÊimifmmiiÊÊmmm vfalaMti adoptées dan« la e<Mistnieiiea des ■mmUscs. Il n*est pas be*

soin d'insister sur les dangers que peut occasionner, soit rusore de la chaudière, soit l'adoption de dispositions vicieuses dans la construction. Les chaudières, surtout lorsque Ton emploie des eaux de qualité médiocre, s'usent rapidement, et il importe de constater par des essais à la presse hydraulique si elles oot conservé la résistance qui convient à la pression sous laquelle elles doivent travailler. L'altération des chaudières se manifeste habituellement soit dans la partie qui correspond aux variations du niveau de l'eau, soit à la jonction des bouilleurs avec le corps cylindrique. Quelquefois l'altération du métal se manifeste sous une forme trùs-remarquable ; le métal est couvert de piqilrcs circulaires dont Taspect ne saurait mieux se comparer qu'à celui des traces laissées par la petite vérole sur le corps liinnaiiî. Ces piqûres vont en s'approfondissant et arrivcnl à traverser la lole. Nous rappellerons ce que nous avons dit au sujet des épreuves : on commettrait une grande faute en clierchanl, par des épreuves à outrance, à préciser la résistance absolue d'une chaudière ; on dépasserait infailliblement la limite (iï'lasticitc du métal et on amènerait la rupture de la clïaudiùre sous des efforts relativement très-faibles.

Nous avons parlé des coups de feu qui se produisent quand, par suite d'un arrêt dans Talimentation, une partie de la chaudière s'ècliauffe rapidement et s'oxyde ; cette usure, nous dirons même cette destruction de la chaudière, se manifeste aussi dans des circonslances au sujet desquelles il y a lieu d'appeler l'attention des ingénieurs. Quand les gaz enflammés circulent à peu près parallèlement aux bouilleurs et aux chaudières, le nié-

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l'a point à redouter d'action destructive en un point plulût 1 un aulrc ; mais il n'en est pas de même quand les gai enimés arrivent normalement à la surracc d'une partie de la udière ; ib agissent comme le ferait le dard d'un chalumeau Is amènent \a destruction rapide du métal. Ces eflets ont été Blatés sur des chaudièrt's cliauffées atec des gaz provet, soit de hauts fourneaux, soit de fours à puddier ou à lauffer. Lorsque l'on ne peut diriger l'arrivée des gai, il ; proléger la surface de la chaudière, soit par une surépaisr donnée au mêlai, soit même par un revêtement en bri- B réfraclaires.

L Fairbaim a conseillé l'emploi de la tôle d'acier dans les les parties de chaudière exposées à recevoir dos coups 'eu.

e choix des métaux a aussi une très-grande influence sur iurée des chaudières; des tôles aigres, des tOlcs douces mais

soudées, ne résistent pas longtemps, el. lorsqu'un premier dent se manifeste dans une cliaudière, il importe de bien niser la nature du métal employé. Hicn de plus dangereux l'emploi des télés aigres, nous le répéterons souvent; les I trop douces peuvent aussi devenir dangereuses, elles sont ]uécs par le burin lorsque l'on veut matler un joint et on ne dans le métal un sillon qui, quelques mois après, tlûlinc une déchirure dans la chaudière.

iS fuites qui se produisent quelquefois i la jonction des 9 des bouilleurs avec le corps cylindrique des chaudières lachines iixes. sont très-dangereuses ; le métal s'oxyde rament à l'extérieur et son épaisseur devient insuffisante ' résister aux pressions, tant aux dispositions vicieuses dans la construction, l'é-

dcs faits ob-servés dans les chaudières qui ont fait exploest la seule chose à conseiller. On est quelquefois confondu ignorance des constructeurs et surfoul des propriétaires jareils à vapeur. Une explosion a eu lieu récemment à

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Paris dans un cylindre sécheur construit en fer-blaue et foK.

tionnant ovec une soupape Termée.

Dans les chaudières à surfaces planes, des explosions ont fti lieu par la rupture des enlre-toises destinées à consulîder ce surfaces et qui étaient d'un diamètre insuflisant; dans (l'.iutrFs cas, les joints des tôles Tormcnt des lignes continues de moinilre résistance qu'il eût été facile d'éviter. Des bouilleurs intérieurs, ne sont pas sufTisamnient consolidés pour résister à la pression do la vapeur qui tend à les comprimer et à les aplatir. Souvent aussi des incrustations s'accumulent dans des parties de la chaudière impossibles à visiter et à nettoyer, etc.

Nous le répétons, l'étude des chaudières en service, et surtout de celles qui ont fait défaut, csl la seule chose à faire pour éviter les inconvénients qui peuvent résulter d'une «msiruction vicieuse.

Appré«lB(laa dea IniéBlenra anfflala «ar lea cKosea de* explo-

•lona. — Le nombre des machines à vapeur est beaucoup phis considérable en Angleterre qu'en France, et de l'aveu d'un des ingénieurs les plus illustres de la Grande-Bretagne, M. Fairbairn, le nombre des accidents est relativement plus ^nd en AnglelerrL' qu'on France L'abstuice de toute réglemenlalioii, de toute surveillance, est une des causes de cette situation regrettable, et nous avofisvu, à la voix même de H. Fatrbaim, se former l'association de Manchester for tke prévention of stem boiler explosions.

Dans les lectures faites à Manchester, lectures qui ont précédé la formation de cette société, M. Fairbaïrn a indiqua quelles étaient les principales causes des explosions des machines i nous analyserons rapidement son beau travail en constatant que les conclusions sont presque identiquement les mômes que celles que nous venons de présenter d'après \cs travaux des ingénieurs français.

1" Accumulation de pression intériewe.

Neuf fois sur dix l'explosion résulte de l'augmentation àc h

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pression intérieure; les soupapes sont insuffisantes ou surchargées. Le métal commence par résister à ces pressions exagérées, mais peu à peu il perd ses conditions d'élasticité, et un jour la chaudière éclate sous une charge relativement faible.

2^ Danger des incrustations.

Mêmes faits que ceux constatés en France, mêmes conseils sur l'indispensable nécessité de n'employer que de l'eau de bonne qualité.

Zl^ Explosiofis par manque d'eau.

Après avoir montré comment la résistance du métal diminue quand il est exposé au contact du foyer sans être baigné du côté opposé par l'eau, après avoir insisté sur le danger que présente l'arrivée subite de l'eau sur un métal chauffé au rouge, M. Fairbairn examine la question, soulevée par plusieurs physiciens, de la formation de mélanges détonants dus à la décomposition de Feau. Sans repousser absolument cette hypothèse, M. Fairbairn considère comme improbable la formation d*un mélange détonant qui aurait besoin, pour s'enflammer, du contact de Toxygène ou de l'air atmosphérique, dont la présence dans rintérieur de la chaudière s'explique mal.

Les ingénieurs doivent s'appliquer à perfectionner les moyens d'alimenter les machines, et à cet égard la découverte de l'injecteur Giffard répond parfaitement au désir exprimé par M. Fairbairn.

4® Accidents produits par suite d'affaissements.

Ces accidents sont causés par la déformation des tubes intérieurs soumis à des pressions agissant à l'extérieur; il importe de consolider ces parties de la chaudière par des cornières et des armatures spéciales.

5® Explosions par suite de cotistructions vicieuses.

Mêmes considérations que celles indiquées ci-dessus.

6** Explosions provenant de manque de soins et d'ignorance.

Aucune cause d'explosion n'est signalée avec plus d'énergie

iu ws ^Kcams a v.u>eur.

par M. Fairbairn que l'îgnornnce. Un mécanicien qui assujellil 5*s soupapes, s'écric-t-il, esl comparable à Tinsensô qui se ptùcipite (laus un magasin à poudre, une torclie à la main. M. Fairbairn proclame avec une ardente conviction la double nccessilé d'instruire les ouvriers mécaniciens et d'avoir piiurla conduite des macbines un code plus rigide el plus strict; nous ne saurioits trop conseiller aux ingénieurs la lecture de ces pages intércssaiilcs du livre de M. Fairbairn.

métf «e rélrf^rtrlW émtm Irm riftltMdfHia. — En prèsenCC dcS effels e\lraoitlinairc? produils par les explosions, plusieurs [tersonnes ont pensé qu'il Tillait eherclier ailleurs que dans les phf'iioiuènes de la pression dos gai et des vapeurs, les causes des explosions, et elles ont fait intervenir l'électricité, sans cependant rien préciser ; une polémique assez vive s'est engagée à ce sujet en Belgique, muis anctiii fail précis ne ressort des mémoires publiés. Il est possible que, dans un plicoomène aussi complexe, l'électricité joue un r^de ; mais ce rik est-il cause ou erTof! C'est ce qu'il est difficile d'établir, cl, comme presque toutes les explosions connues se sont manirostées dans l'une des cinq conditions que nous avons iridiquéts. ou peut eu conclure avcr certiluiie qu'en évitant h production de ces conditions incontestablement défavorables, on diminuera dans la plus large proportion la pr(^>ibililé des accidents.

b«cIm a raivra daM i-««««e de* «npi»''"— • — l'es ingènieun des ponts et chaussées, qui, par les règlements relatifs aux machines h vapeur, sont appelés à remplacer les ingénieurs des mines, doivent se préoccuper de la lâche qu'ils ont b remplir, lorsqu'ils ont à faire une enquête sur les faits qui ont amené l'explosion d'un générateur à vapeur. Ils trouveront à cet égard, dans les Annales des mines et dans les Annales des ponts et ehatissées, des rapports qui leur indiqueront la marclie suivie dans des circonstances analogues. Nous pensons qu'en se conformant à l'ordre ei-apri's, ils ne négligeront aucune des qucs-

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