EXPLOSIONS
908. Les explosions des chaudières à vapeur sont des accidents d'une extrême gravité, presque toujours accompagnés de la mort d'un certain nombre de personnes. La chaudière se déchire et parfois même se brise en morceaux en donnant issue à une masse de vapeur et d'eau. Le fourneau est violemment renversé et les débris de la chaudière projetés à de grandes distances et quelquefois par-dessus le faite de bâtiments très élevés.
Ces accidents désastreux et malheureusement encore trop
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fréquents ont été attribués longtemps à des causes exceptionnelles, mystérieuses et le plus souvent au-dessus des prévisions; on les considérait presque toujours comme des cas de force majeure. Mais une étude sérieuse a fait reconnaître que les explosions étaient au contraire presque toujours dues aux causes les plus naturelles, et qu'on aurait pu les éviter avec des soins convenables dans la construction, la surveillance, la conduite et Tentretien.
Une insuffisance de résistance en un point d'une chaudière, par suite d'une mauvaise construction ou d'une altération du métal, peut déterminer une rupture locale qui, à son tour, peut amener une explosion foudroyante.
910. Lorsqu'il y a rupture ou déchirure en un point situé audessous du niveau de l'eau, il y a écoulement violent par l'ouverture et il se produit du côté opposé une réaction qui peut être assez forte pour soulever la chaudière à une grande hauteur.
Considérons une chaudière pesant P kilogr. lorsqu'elle est vide, renfermant un poids Q d'eau et fonctionnant à une pression de p tonnes par mètre carré. Admettons qu'une déchirure de section a> se produise brusquement, calculons approximativement la réaction F qui prendra naissance et évaluons la hauteur H à laquelle la chaudière peut être soulevée.
La réaction F est donnée par la relation F=:2;>a), de sorte que pour qu'il y ait soulèvement il faut que
2jt;(o>P-f-Q.
La vitesse de l'écoulement de l'eau est v== y^a^/?, et pour que tout le poids Q s'écoule il faut, la pression restant constante, un nombre de secondes n tel que
^^ (ù\'2gp
Soit V la vitesse que prend la chaudière au moment où la déchirure se produit.
Si la masse soulevée m était constante, on aurait
mV— F/i.
En réalité, le poids soulevé varie de Ph-Q à P, la moyenne est donc
et la masse
2P-hQ
et on a dans ce cas :
aP4-Q., Q
W=^2gp(ù -=:^ = Q\/2gp
\/^gP
dou V= ^ r^\2SP et H= — = (-7: — t:) P»
Si la pression effective est de 5 kilogrammes par centimètre carré, /> = 5o tonnes.
Si on a Q=:6ooo et P=3ooo, on trouve par la deuxième formule
aP+Q V=3i".32 et H=5o".
Pour que la chaudière se soulève il faut que la section (a satisfasse à Tinégalité
QOOO
a)>-^ ou Câ)>o,oQ
lOOOOO
«doit avoir plus de g****, soit o**, lo x o°,90.
Dans ce calcul approximatif nous n'avons tenu compte ni du poids de la maçonnerie qui peut s'opposer en partie au soulèvement de la chaudière» ni de la résistance de Tair pendant la projection, etc.
La* première rupture qui détermine Texplosion provient dans la grande majorité des cas, soit d'un affaiblissement d'une partie de la chaudière, soit d'un excès de pression; quelquefois, mais rarement, de causes extérieures.
L'affaiblissement d'une partie de la chaudière peut résulter
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d'un surchauffement du métal produit par les causes que nous avons énumérées précédemment et surtout par un abaissement du niveau de l'eau par suite d'un défaut d'alimentatiou.
Il peut aussi résulter des corrosions intérieures ou extérieures, ou bien encore être la conséquence de défauts ou de vices de construction qui s'accentuent sous Faction de la chaleur, comme des pailles qui s'ouvrent, des fentes qui se prolongent, etc.
L'excès de pression provient d'une mauvaise conduite de la chaudière. Trop souvent les chauffeurs ont la déplorable habitude de caler les soupapes de sûreté ; d'autres fois les appareils de sûreté ne sont pas entretenus, les soupapes encrassées sont collées sur >4euf siège et ne peuvent plus fonctionner ; si de plus le manomètre est inexact, la marche est des plus dangereuses, et on se trouve à chaque instant sous le coup d*une explosion. Le fonctionnement des soupapes de sûreté doit être surveillé avec un soin tout particulier, et on doit s'assurer fréquemment de leur bon état en soulevant légèrement le levier. Il faut aussi vérifier souvent le manomètre.
La catastrophe qui s'est produite en 1887 à la Friedenshiitte, en Silésie, où une batterie de vingt-deux chaudières à bouilleurs, chauffées par des gaz de hauts fourneaux, fut totalement détruite, avait d'abord été attribuée à une explosion de gaz dans les carneaux. Après enquête, il a semblé probable que l'accident était dû au mauvais état de ces chaudières, qui avaient été construites avec des tôles de médiocre qualité et qui, malgré d'importantes réparations, n'étaient plus assez solides pour résister aux efforts qu'elles avaient à supporter. L'explosion de l'une d'elles aurait entraîné de proche en proche la destruction et le déplacement des autres.
C'est à une cause semblable qu'on n'a pas hésité à attribuer la catastrophe observée en Ecosse en i8ô'3, où neuf chaudières ont éclaté à la suite de la rupture de Tune d'elles.
911. Les explosions proviennent aussi de causes extérieures, mais tout à fait exceptionnellement. On cite la chute de la foudre qui a renversé la cheminée sur la chaudière, l'incendie du bâtiment des générateurs, le choc d'une locomotive déraillée contre
les parois d'un tunnel, rinflammation subite des gaz dans les carneaux. Cette inflammation peut se produire lorsque le tirage étant peu actif et la houille étant chargée en couche épaisse sur la grille, il se fait un grand dégagement de carbures d'hydrogène qui n'ont pas une température suffisante pour brûler. Si, -pour une cause quelconque, une fissure dans la couche par exemple, il se produit un jet de flamme, les gaz carbures détonent et il y a explosion extérieure qui détermine une explosion intérieure par suite de la rupture d'un point faible de la chaudière.
