DES MACHINES ÉLÉVATOIRES
- 240. Emplacement des usines. — Les machines élévatoires doivent ' tre nécessairement placées près du point où se trouve l'eau qu'il s'agit
d'élever et à une assez faible hauteur au-dessus du niveau de cette eau, afin de ne pas dépasser les limites pratiquement admissibles pour la longueur de la conduite et la hauteur d'aspiration.
Cette obligation ne va pas sans causer quelquefois des difficultés sérieuses. On peut être contraint par exemple d'établir une usine sur des terrains bas et submersibles', ou sur un sol vaseux sans consistance, ce qui entraîne dans le premier cas la nécessité de l'élever sur des substructions importantes pour la mettre à l'abri des crues, et dans le second d'aller chercher à grande profondeur un terrain de fondation suffisamment résistant.
Lorsqu'il s'agit d'élever de l'eau déjà reçue dans un réservoir, on est conduit le plus souvent à se placer dans le voisinage du réservoir, ce qui peut avoir pour conséquence certaines sujétions, telles que des acquisitions de terrain dispendieuses, des expropriations, des précautions à prendre pour éviter le bruit ou la fumée. Du moins on peut dans ce ca's spécial se placer soit plus haut que le réservoir de sorte que les pompes aient à faire aspiration, soit plus bas de façon qu'elles reçoivent l'eau déjà en pression.
241. Bâtiments. — La forme et les dimensions des bâtiments d'une usine élévatoire dépendent essentiellement des machines que l'on doit y placer, et qui ont dû être choisies au reste de manière à satisfaire à un certain nombre de conditions, parmi lesquelles se range forcément la possibilité de les disposer dans le terrain affecté à l'usine.
Un établissement de ce genre, d'utilité publique au premier chef, ne comporte qu'une exécution sobre et rationnelle ; les motifs d'architecture ou d'ornementation n'y sont pas à leur place. Cependant, au voisinage ou dans l'intérieur des villes, il y a lieu quelquefois de tenir compte de certaines considérations d'aspect ou de perspective : sans faire d'une usine élévatoire un monument plus ou moins prétentieux, comme c'était de mode autrefois, il convient de rechercher alors des dispositions, qui, tout en répondant aux conditions techniques à remplir, ne choquent point l'œil des délicats.
Ce qui est indispensable, ce qu'il faut rechercher avant tout, c'est la facilité du service, la commodité de la surveillance ; et, à cet effet, on devra éviter de mesurer avec trop de parcimonie l'espace et la lumière, s'efforcer d'assurer l'aération des salles, chercher à y maintenir une température convenable, etc. Toutes les dépenses faites dans cet ordre d'idées au moment de la construction de l'usine sont bien vite couvertes par les économies d'exploitation qu'elles permettent de réaliser, ou le complément de sécurité qui en résulte. Il faut aussi ne pas oublier les nécessités de l'entretien, rendre l'accès aussi aisé que possible auprès de toutes les parties des machines, afin que les graissages, les nettoyages les menues réparations sur place se fassent vite et bien ; prévoir les démontages partiels et ménager les emplacements ou les passages
nécessaires, imposer enfin par des dispositions spéciales les soins de propreté si utiles pour la conservation et le bon fonctionnement des engins mécaniques.
On doit recommander notamment de donner aux salles des chaudières des dimensions suffisantes pour la manœuvre des ringards, la sortie des o-i-illes ou des tubes, l'approvisionnement du charbon, aux sous-sols, si rinstallation en comporte, une hauteur telle qu'on puisse y circuler partout sans se baisser ; de séparer complètement les salles des machines des chambres de chauffe, pour en écarter les poussières de charbon; de donner la préférence aux dallages sur les planchers parce qu'ils se lavent aisément, etc.
242. Constructions accessoires. — Toute usine élévatoire comporte en dehors des salles des machines et des générateurs, certaines constructions de moindre importance qui en constituent l'accessoire obligé.
C'est d'abord un magasin pour les huiles de graissage, les chiffons et autres fournitures courantes ;
Puis un petit aieher pour les menues réparations, que le mécanicien chargé de la conduite des appareils doit pouvoir effectuer lui-même à peu de frais et sans perte de temps : les machines-outils, simples et en petit nombre, dont l'atelier est muni, meule à repasser, tour, machine à percer, sont mues d'ordinaire à bras ; mais elles peuvent aussi recevoir leur mouvement du moteur par une transmission spéciale, courroie, câble télédynamique, eau en pression, courant électrique.
Parfois et surtout dans les pays où le climat est très humide, on dispose un hangar à charbon pour mettre le combustible à l'abri de la pluie, à défaut on réserve un parc à charbon, pourvu de bascules pour la pesée, et avec ou sans dispositions mécaniques pour le débarquement et le transport du combustible. Dans quelques installations récentes, comme à Ivry, un local particulier a dû être affecté à l'établissement des machines dynamo chargées d'assurer l'éclairage par l'électricité. Enfin un bâtiment d'habitation est indispensable pour assurer en tout temps de jour et de nuit le gardiennage et la surveillance continue des machines.
243. Entretien des machines. — Du bon entretien des machines - dépend la régularité de leur fonctionnement et surtout leur durée : on ne saurait donc y apporter trop d'attention.
Tout d'abord la construction même doit être étudiée dans tous ses- détails au point de vue de la facilité de l'entretien : les divers organes doivent être disposés de manière à rendre sûre et commode la lubrification de toutes les surfaces frottantes, à éviter les chocs et les vibrations qui deviennent si aisément des causes de détérioration rapide, à permettre de corriger les effets de l'usure et de supprimer le jeu que prennent les pièces mobiles au moyen d'un serrage graduel ; nulle part il ne doit pouvoir se produire d'effort exagéré dépassant les limites de résis-
tance pratique. La considération si importante des facilités d'entretien intervient parfois pour limiter les dimensions des machines, car, lorsque les pièces sont très lourdes et encombrantes, les visites et les démontages deviennent des oi)érations extrêmement malaisées, lonirues et onéreuses: et, bien qu'il y ait économie de premier établissement à recourir à de très puissantes machines, ce motif a contribué à faire adopter dans certains grands services, à Paris notamment, la limitation de la force de chaque machine élévatoire à 150 ou 200 chevaux utiles au maximum l)our une hauteur d'élévation de 50 à 70 mètres.
Pour réduire autant que possible la dépense d'entretien et les interruptions de service dues aux réparations, il convient de procéder d'urgence aux menus travaux d'entretien dès que l'utilité s'en manifeste, de maintenir toujours l'ensemble en bon état, de soigner les garnitures, d'arrêter immédiatement les pertes d'eau, les fuites de vapeur, les rentrées d'air, d'avoir certaines pièces en double, etc. Lorsque les machines sont en chômage, il est indispensable de ne pas les abandonner à elles-mêmes et de les faire tourner de temps à autre, afin d'éviter la rouille et de ne pas s'exposer à les retrouver incapables de fonctionner le jour où l'on en aurait besoin.
Une propreté minutieuse est de règle dans les usines comme sur les navires, et il ne faut pas la considérer comme un vain luxe, mais comme une garantie essentielle d'un bon entretien ; elle empêche les grippements, les échauffements des parties frottantes ; elle oblige surtout le personnel à voir souvent et de près tous les organes, à en surveiller le fonctionnement, à suivre les progrès de l'usure, de telle sorte qu'il ne peut manquer de constater les désordres qui se produisent et se trouve en mesure de prévoir et d'empêcher, par un arrêt ou une réparation faite à propos, les l'uptures et les accidents.
244. Exploitation. — Les nécessités de l'entretien obligeant à mettre de temps en temps en chômage les pompes et les moteurs et surtout les générateurs de vapeur, pour les visites, les nettoyages, les réfections de joints et de garnitures, les réparations, etc., sans compter les accidents qu'il faut toujours prévoir, une exploitation continue ne peut être assurée que si l'on dispose de chaudières de rechange et même de deux systèmes élévatoires distincts, dont l'un puisse fonctionner pendant que l'autre est en repos. Dans les très grandes usines, où il y a un nombre de machines supérieur à deux, on peut se contenter d'une proportion plus faible d'engins de rechange : 1 sur 3 ou 4 suffira dans la plupart des cas. Il est d'ailleurs utile souvent d'avoir plusieurs machines pour être en état de répondre aux variations incessantes des besoins, car il est d'ordinaire peu avantageux de faire varier le produit des machines en chano-eant les conditions de marche pour lesquelles elles ont été calculées et construites, et, dans les grands services d'eau, il est préférable de multiplier les machines plutôt ([ue d'en restreindre par trop le
nombre et d'en augmenter la i")uissance au delà d'une certaine limite.
Malffré les précautions prises pour assui'er les rechanges, la permanence du service, qui est la condition obligée de la plupart des élévations d'eau, suppose des soins assidus et intelligents, et l'on ne saurait, eu conséquence, apporter trop de sollicitude au choix du personnel. Le conducteur-mécanicien, auquel on confie la direction d'une usine élévatoire, doit avoir l'attention toujours en éveil, et il se présente assez souvent des circonstances où il lui faut déployer une présence d'esprit et une habileté de main qu'on trouve seulement chez les meilleurs ouvriers. Un personnel consciencieux peut seul réaliser, d'autre part, une exploitation réellement économique.
Quel qu'il soit, au reste, si l'on veut éviter le coulage qui tend à se produire dès que la surveillance se néglige, il est nécessaire de faire tenir exactement une comptabilité matières où l'on consigne jour par jour la fourniture et la consommation de charbon, d'huile, de graisse, de chiffons, d'outils, etc.
Un excellent moyen de contrôle, qui constitue en même temps la plus . efficace des garanties contre les dépenses exagérées, consiste à faire tenir des bulletins quotidiens portant les heures de mise en marche et. d'arrêt, le nombre de tours, la quantité d'eau montée, la consommation de charbon s'il y a lieu, les niveaux d'eau, les indications des manomètres, ainsi que les incidents survenus, les réparations, etc.
245. Dépenses d'installation et d'exploitation. — Le prix d'installation des machines élévatoires varie nécessairement avec les types choisis, leur allure, leur force relative,, etc., mais il est à peu près le même dans les diverses localités, car les frais de transport n'entrent que pour une part assez faible dans la valeur des machines. Il a d'ailleurs notablement diminué depuis un certain nombre d'années ; et, tandis que Dupuit indiquait, il y a 2.5 ans, le prix de 2.500 francs par cheval utile en eau montée pour la fourniture d'une machine élévatoire à vapeur (pompe, moteur, générateur), on peut admettre aujourd'hui que ce chiffre doit être ramené à 1.000 ou 1.500 francs au plus pour les installations de moyenne importance avec pompes à pistons et vitesses modérées, et bien au-dessous — 700 ou 800 francs — pour les grandes installations et les allures rapides. Le prix des bâtiments varie, au contraire, beaucoup d'une localité à l'autre, et déjoend essentiellement des circonstances locales, de sorte qu'on ne peut donner à cet égard aucune indication générale.
En même temps que le prix des machines à vapeur s'est abaissé, il .s'est produit aussi pour les machines une diminution sensible des frais d'exploitation; En effet, les progrès de la mécanique ont permis d'obtenir de très notables réductions sur le gros élément de la dépense, le combustible : au lieu de 2 kilogrammes qu'il fallait admettre avec Dupuit vers 18G0, on descend aisément aujourd'hui à l''8,500 et moins pour des
niachiuos de 40 ù 100 chevaux de foi-ce, et les grandes machines de la \'illo de Paris à Saint-Ma.ur et Ivry ne consomment normalement pas plus de l''B,100 par cheval en eau montée (puissance 150 à 200 chevaux, hauteur d'élévation 55 à 75 mètres). C'est ici le lieu de faire ohserver que la consommation par cheval utile varie un peu avec la hauteur do refoulement et lend à diminuer quand cette hauteur augmente ; on conçoit qu'il en doit être ainsi, puisque le travail perdu pour vaincre les résistances passives est constant ou à peu près pour une macliine donnée et que l'augmentation de la hauteur de refoulement affecte seulement le travail utile.
Le prix des machines hydrauhqucs est à peu près le même que celui des machines à vapeur ; mais si l'on tient compte des travaux accessoires, canaux d'amenée et de fuite, barrages, etc., on peut dire qu'il est presque toujours plus élevé. L'abaissement du taux de la consommation de charbon pour les moteurs à vapeur, joint à divers avantages tels que la facilité d'installation en un point quelconque, tend à leur faire donner très souvent la préférence sur les moteurs à eau ; il convient néanmoins dans chaque cas de se livrer à une comparaison sérieuse et approfondie, en tenant compte des frais de premier établissement et du capital correspondant aux frais annuels d'exploitation.
246. Prix de revient de l'eau élevée. — Dans toute exploitation rationnelle il doit être tenu un compte exact des dépenses d'où on peut déduire le prix de revient de l'eau élevée. Ce prix de revient est évalué tantôt au mètre cube d'eau montée dans les réservoirs, tantôt par 1000 mètres cubes d'eau montée à 1 mètre de hauteur; le second mode d'évaluation permet seul de faire des comparaisons d'une exploitation à une autre quand les hauteurs d'élévation sont très différentes.
Si l'on ne tient pas compte de l'intérêt du capital consacré à Tinstallation, et de l'amortissement qui, pour des machines, doit toujours être assez rapide, on trouve que le prix de revient de l'eau élevée par machine à vapeur en France, pour une marche à peu près continue et une hauteur ordinaire d'élévation (40 à 60 mètres), atteint d'habitude 0 fr. 02 à 0 fr. 05 par mètre cube et 0 fr. 30 à 1 franc par 1.000 mètres cubes élevés à 1 mètre. Ce prix varie nécessairement avec le prix du charbon, le taux des salaires, etc., mais il dépend beaucoup de la puissance de la machine, parce que les frais de personnel prennent pour les petites installations une importance très considérable, et de son régime de marche, car il devient très élevé pour les usines qui sont fréquemment en chômage et sont destinées surtout à servir de renfort ou de rechange dans une distribution alimentée par une dérivation ou des machines hydrauliques.
L'eau élevée par moteurs à eau coûte très peu si l'on ne tient compte que des frais annuels : 0 fr. 004 à 0 fr. 005, par exemple, pour l'élévation d'un mètre cube au réservoir, et 0 fr. 10 environ pour 1.000 mètres cubes
§ 7. - INSTALLATION, ENTRETIEN, EXPLOITATION 273 montés à 1 mètre. Mais, quand on ajoute l'intérêt du capital et l'amortissement, le prix de revient atteint souvent la moitié et même les deux tiers du prix de l'eau élevée par machine à vapeur.
Le prix de revient des eaux amenées par dérivation est extrêmement variable, et on ne peut rien dire de général à ce sujet, si ce n'est qu'il est presque toujours plus élevé que celui de l'eau montée par des moyens mécaniques. Lors donc que ce sont les considérations d'économie qui priment toutes les autres, comme il arrive quand les travaux à exécuter pour une élévation d'eau incombent à un particulier ou à une compagnie qui a une concession d'une durée limitée, c'est bien souvent un motif de préférence qui influe sur le choix de la solution et fait pencher la balance en faveur de l'élévation par machines.
