‹ Traité de la chaleur (volume 2)Chapitre 116 sur 283 · CHAPITRE XII. — EXPLOSIONS DES CHAUDIÈRES A VAPEUR · texte numérisé non relu

CHAPITRE XII. — EXPLOSIONS DES CHAUDIÈRES A VAPEUR

conque, le niveau de l'eau baisse dans une chaudière ; les parties de la surface qui sont en contact d'un côté avec l'air brûlé, et de l'autre avec de la vapeur, prendront une température très-élevée ; la vapeur s'échauffera bien au-dessus de la température du liquide ; la surface du liquide en contact avec la chaudière diminuant, la quantité de vapeur formée ira aussi en diminuant, malgré l'activité du foyer. Ainsi, la vitesse de la machine se ralentira. Dans cet état, si l'on ouvre une soupape de sûreté ou un tuyau de dégagement, de manière à diminuer la pression intérieure, il se formera une grande quantité de vapeur aux dépens de la température de l'eau elle-même ; cette émission de vapeur, qui partira simultanément de tous les points de la masse liquide, produira une augmentation de volume analogue à celle des eaux gazeuses ou du vin de Champagne qu'on débouche ; cette mousse pénétrant dans la chambre de vapeur à une haute température, il se formera, dans un temps très-court, une grande quantité de vapeur ; la pression augmentera subitement ; la soupape de sûreté se soulèvera ; mais, la quantité de vapeur qu'elle laissera écouler n'étant point suffisante, la chaudière éclatera.

14S3. Cette explication repose, comme on voit, sur trois points : l*" échauffement delà partie supérieure de la chaudière par suite de l'abaissement du niveau de l'eau ; 2*" expansion de l'eau en mousse par une diminution de pression; S"" formation instantanée d'une grande quantité de vapeur par cette mousse, en pénétrant dans la chambre à vapeur.

Le premier point est évident ; car aussitôt qu'une partie de la surface de chauffe n'est pas baignée par l'eau, comme la chaleur se dissipe très-peu par la vapeur, il en résulte nécessairement que la paroi de la chaudière s'échauffe, et on conçoit qu'elle puisse être portée jusqu'au rouge. Un grand nombre d'observations directes le démontrent. M. Mogle découvrit une fois, en visitant les machines du Cornwall, qu'une échelle en bois, qui reposait par son pied sur le sommet d'une chaudière, avait pris feu. Dans un des paquebots qui font le voyage de Liverpool à Dublin, une planche de sapin, qu'on avait posée accidentellement sur le couvercle de la chaudière, s'était enflammée. Enfin, pour ne laisser aucun doute, nous rapporterons une expérience directe de M. Perkins. Une chaudière cylindrique, de 4 pieds de long sur 1 pied de diamètre, ayant été placée verticalement sur un fourneau, la base fut entourée d'un feu qui s'élevait au tiers de la hauteur, tandis que l'eau plus basse n'en baignait qu'un sixième; la soupape de sûreté, chargée d'environ 1 atmosphère,

était placée sur le côté de la chaudière, à la moitié de la hauteur. On remplaçait Teau transformée en vapeur que cette soupape laissait échapper, au fur et à mesure de sa fuite. Un thermomètre, plongé dans Teau et descendant jusqu'au fond du vase, marquait 104"* centigrades. Un autre, plongé au milieu de la hauteur de la chaudière, accusait 260"; le couvercle de la chaudière était rouge {Annuaire du Bureau des longitudes Ae 1830.)

Quant au second point, il est impossible de ne pas l'admettre également. On peut d'ailleurs faire à cet égard une expérience décisive : si Ton place, sous une cloche reposant sur le plateau d'une machine pneumatique, un vase renfermant de l'eau ou de l'alcool, on voit, à chaque coup de piston, la vapeur s'élever en mousse à une hauteur plus ou moins considérable. Ce fait a d'ailleurs été constaté directement par M. Jobard sur des bouilleurs en verre, et, par l'Institut Franklin, sur une chaudière de fer munie de regards en verre : la pression intérieure étant de 2 atmosphères, lorsqu'on ouvrait un orifice dont la section était égale à 1/2055 de la surface de la chaudière, le bouillonnement remplissait la chaudière, et l'eau était lancée avec violence par l'orifice.

Mais le dernier point présente beaucoup d'incertitude. On conçoit facilement que l'eau, lancée dans la partie supérieure de la capacité de la chaudière, à travers la vapeur très-dilatée et très-chaude qui s'y trouve, en absorbe très-promptement la chaleur; mais la quantité de chaleur que cette vapeur contient est peu considérable, et ne peut pas expliquer l'accroissement de pression que suppose l'explication de M. Perkins. Il faudrait alors admettre que la chaleur des parois de la chaudière concourt à la formation instantanée de la vapeur ; mais des faits incontestables, que nous allons rapporter, ne permettent pas de supposer que cette chaleur puisse se transmettre assez rapidement à l'eau pour occasionner un grand accroissement de pression dans un temps très-court.

1454. Phénomènes que présentent les liquides en contact avec des surfaces métalliqties incandescentes. — En 1756, Leidenfrost a reconnu que, lorsqu'on met quelques gouttes d'eau dans une capsule polie de fer, d'argent ou de platine, chaufi'ée au rouge-blanc, les gouttes se réunissent en une seule qui tourne rapidement sur ellemême et s'évapore lentement. Plus tard, M. Dobereiner constata que ce phénomène avait également lieu avec l'alcool, l'éther et les huiles essentielles; ensuite, M. Laurent a établi qu'il se manifestait pour tous les liquides et les corps en dissolution. Plus récemment, M. Bou-

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