CHAPITRE XII. — EXPLOSIONS DES CHAUDIÈRES A VAPEUR

tigny a étudié cette question avec beaucoup de soin et de sagacité, et nous allons résumer le résultat de ses observations.

M. Boutigny^désigne sous le nom d'état sphéroïdai Tétat particulier que prennent les liquides dans les vases métalliques incandescents, et il a établi les faits suivants :

1* Tous les liquides, Teau, l'alcool, Téther, le mercure, les huiles, les graisses, les dissolutions acides ou salines, sont susceptibles de prendre rétat sphéroïdai. La température du vase à laquelle ce phénomène commence à se produire s'élève avec celle de l'ébuliition du corps : pour Teau, Talcool absolu, Téther, ces températures sont de ITl"*, 134**, 61°, et par conséquent bien inférieures à la chaleur rouge.

2** La température des liquides à Tétat sphéroïdai, quelle que soit d'ailleurs celle du vase qui les contient, est invariable, et toujours inférieure à celle de leur ébullition ; la quantité de liquide vaporisée augmente avec la température du vase.

3"* La température de la vapeur produite par le liquide à l'état sphéroïdai est égale à celle des vases qui la contiennent.

4** Il n'y a pas contact entre le liquide à l'état sphéroïdai et la surface sur laquelle il est déposé ; car, si elle est plane, on peut apercevoir la lumière entre elle et la partie inférieure du globule ; d'ailleurs , des liquides qui attaquent certains métaux n'agissent pas sur eux lorsqu'ils sont à l'état sphéroïdai.

5* Les phénomènes dont il s'agit peuvent se produire sur de trèsgrandes masses de liquide ; seulement il se manifeste toujours un léger mouvement d'ébuUition ; mais l'évaporation est très-lente, et se fait brusquement, avec une sorte d'explosion, lorsque la température du vase s'abaisse assez pour qu'il soit mouillé par le liquide.

1455. La lenteur de l'évaporation, dans les circonstances dont il est question, provient de deux causes : de ce que le liquide ne mouille pas le métal, et de ce que la chaleur rayonnée par le métal est presque complètement réfléchie à la surface du liquide.

1456. La cause qui empêche le liquide de mouiller le métal réside très-probablement dans une force répulsive qui se manifeste entre les corps échaufiés et qui augmente rapidement avec leur température. Les expériences de M. Perkins, que nous allons rapporter, viennent à l'appui de cette supposition. Un générateur à vapeur en bronze étant fendu sur une partie de sa longueur, rien ne sortait par la fente, à une haute température; mais il se produisait un jet d'eau lorsque la température était peu supérieure à 100"*. On pouvait supposer que

l'absence du jet à une haute température provenait de la dilatation du métal qui se trouvait de chaque côté de la fente ; mais, en perçant le générateur d'un trou de 1 /8' de pouce de diamètre, et en y adaptant un canon de fusil de 3 pieds de longueur, terminé par un robinet, on a reconnu que le robinet ne donnait point d'eau lorsque la pression était de 50 atmosphères, et que, sous une pression beaucoup plus faible, l'eau en sortait avec une grande vitesse.

1457. Quoi qu'il en soit de l'explication du fait dont il s'agit, il est bien démontré que le liquide ne peut mouiller le métal qu'à une température inférieure à 171°. Ainsi le métal, étant à une température supérieure, ne communiquerait pas sa chaleur à l'eau. Mais il faut remarquer que, dans les chaudières à foyers extérieurs, les carheaux latéraux sont terminés supérieurement par des voûtes en briques qui prennent la température des gaz, et la communiquent ensuite partiellement aux parties des chaudières supérieures aux carneaux, et par conséquent la température de la partie de la chaudière qui se trouve au-dessus du niveau de la chauffe pourra, par cette cause, être élevée. Ainsi, sur une certaine partie de la chaudière, chauffée plus fortement que la vapeur, il pourra y avoir formation presque instantanée de vapeur par le contact du liquide en émulsion. Perkins cite, à l'appui de son opinion, le fait suivant : un générateur ayant été d'abord chauffé au rouge et ensuite rempli d'eau, la force élastique de la vapeur était d'abord très-faible, et s'est développée avec une grande rapidité à mesure que la température de la chaudière a baissé ; mais ce fait, qu'il était facile de prévoir, ne prouve rien, parce que la chaudière avait été rougie avant d'être remplie.

1458. Mais, comme il y a eu souvent des explosions après un certain temps d'arrêt, pendant lequel le niveau de l'eau, par l'absence des bouillons, a nécessairement baissé, il est probable que la vapeur a été surchauffée, et on pourrait penser que l'eau entraînée mécanique-

. ment par la vapeur a pu, en se vaporisant au contact de la vapeur surchauffée, produire presque subitement un grand accroissement de pression. Pour vérifier cette supposition, considérons une chaudière ayant un réservoir de vapeur d'un mètre cube ; admettons que la vapeur soit à 121* et qu'elle s'échauffe progressivement jusqu'à 500%* son volume augmentera dans le rapport de 1 -f- 0,00366 . 121 à 1 +0,00366.500, c'est-à-dire dans le rapport de 1, 44 à 2,83 ; si l'on suppose que la soupape se soit soulevée de manière à maintenir la pression primitive, le poids de la vapeur, d'abord de l'^jH, deviendra à

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