CHAPITRE I. — DES GÉNÉRATEURS DE VAPEUR EN GÉNÉRAL

Dans cette expression, e et R sont estimés en centimètres.

Celte formule conduit évidemment à donner à la chaudière une épaisseur de (r,003, indépendamment de celle qui est exigée par la pression qu'elle doit supporter.

Cette formule donne, dans le cas des grands diamètres, des nombres notablement trop forts ; c'est qu'en effet, s'il est nécessaire d'avoir un surcroît d'épaisseur pour tenir compte des éventualités que nous avons indiquées plus haut, il n'est pas nécessaire que cet excès augmente proportionnellement à l'épaisseur ellemême.

Le décret de 1865 ne prescrit aucune formule pour le calcul de l'épaisseur des chaudières ; la détermination de cet élément est laissée au constructeur sous sa responsabihté.

1052. Quant aux chaudières ayant des tubes intérieurs parcourus par la fumée, on peut se rendre compte de la résistance des tuyaux soumis à des pressions extérieures, en remarquant que, si les tubes étaient exactement circulaires, partout d'une égale épaisseur, et si la pression était la môme sur tous les points, cette pression tendrait à écraser le tuyau dans toutes les directions ; et, comme la résistance des métaux à l'écrasement est plus grande que leur résistance à la rupture par traction, le tuyau offrirait une plus grande résistance à la pression quand celle-ci est extérieure que quand elle est intérieure. Mais si les diamètres du tuyau n'étaient pas parfaitement égaux, ou si, même pendant un temps très-court, les pressions n'étaient pas les mêmes sur toute sa surface, les forces extérieures tendraient à l'aplatir, d'autant plus que l'aplatissement aurait fait déjà plus de progrès, et le métal ne résisterait qu'à la flexion. Toutefois les tubes intérieurs peuvent être employés sans danger, si on leur donne une épaisseur suffisante, et leur emploi, qu'on évitait soigneusement autrefois, tend à se répandre actuellement,

1053. M. Fairbairn a fait des expériences directes pour déterminer la résistance des tubes à l'écrasement. Dans un cylindre en fonte était placé le tube fermé en haut et en bas par deux rondelles à nervures, le tube était soutenu par une tige boulonnée dans le fond du cylindre ; la rondelle supérieure portait un tube qui traversait h; couvercle du cylindre et mettait l'intérieur du tube en expérience en communication avec l'atmosphère ; la pression était produite dans l'intérieur du cylindre en y comprimant de l'eau au moyen d'une pompe. Une soupape de sûreté et un manomètre mesuraient la près-

sion. Les résultats des expériences sont exprimés par la formule

Dans celte formule P représente la pression effective qui détermine l'écrasement, exprimée en kilogrammes par centimètre carré, e l'épaisseur du tube, L sa longueur et D son diamètre exprimés en millimètres. Pour obtenir la sécurité, il convient de réduire le coefficient, et on pourra prendre, pour calculer l'épaisseur, la formule

M. Fairbairn a aussi fait plusieurs expériences sur des tubes de section elliptique dont les diamètres différaient d'environ un quart de la longueur du plus grand, il a trouvé que, dans ce cas, il suffira, pour obtenir la cbarge d'écrasement ou l'épaisseur de la tôle, de remplacer dans les deux formules précédentes D par ^-^ ; a étant la longueur du diamètre et b celle du petit.

10S4. Emploi de l acier. — L'usage de l'acier pour les chaudières à vapeur est récent. Dès l'apparition dans le commerce des tôles d'acier provenant de l'acier Bessemer, les ingénieurs pensèrent à les appliquer à la construction des générateurs de vapeur. On s'occupa d'abord de leur application aux locomotives ; mais les matières employées ne donnèrent pas de bons résultats ; tout en ne rompant que sous une charge de 56 à 57 kilogrammes par millimètre carré, tandis que les tôles ordinaires de fer rompent à 30 ou 35 kilogrammes, l'allongement des tôles d'acier à la rupture n'était que de 4 à 5 pour lOO.

Des barres d'acier Krupp, essayées après l'exposition de 1855 par ordre du ministre de la marine, au point de vue de la possibilité de leur substitution au fer dans la fabrication des câbles, n'atteignirent guère que cette limite, tandis que les bons fers corroyés, livrés par nos forges pour cette destination, supportent un allongement à la rupture de près de 25 pour 100. Le fer était donc préférable pour cet usage.

11 faut ajouter que pour les premiers essais de la tôle d'acier, le travail de façonnage, même pour des formes compliquées, s'exécutait comme on l'aurait fait pour des tôles de fer ; mais sur les tôles plus douces qu'on produit maintenant, le façonnage doit être exécuté avec des précautions toutes spéciales, comme nous le verrons