CHAPITRE VI

TUVAIX.

Les tuyaux sont des appareils destinés 8 la conduite des eaux , des gaz et des vapeurs. Ils se construisent en toute espèce de substances dures , telles que pierres , poteries , verres, métaux et èoi'x. De ces diverses substances , les métaux seuls ont été employés jusqu'ici exclusivement pour tuyaux de macldoes 8 vapeur.

Ceux d’entre les métaux qui sont le plus généralement admis pour ce genre de pièces sont les suivants, savoir : Le fer, le ptomb, \e cuivre el\a fonte de fer.

Les tuyaux en fer, en plomb et en cuivre font l'objet de fabrications spéciales; nous n’en parlerons pas id. Les tuyaux en fonte , au contraire, bien que faisant dans certains cas l'objet d'une Industrie spéciale , par ce fait seul qu'ils se fabriquent dans la fonderie de fer, sont du domaine de l'atelier de construction de machines; per ce motif, nous nous en occuperons exclusiveraent.

Les tuyaux en fonte sont des cylindres creux , de longueurs variables , assemblés bout 8 bout, 8 joints étanchés , et formant ainsi par leur réunion une conduite plus ou moins longue suivant les besoins.

On distingue deux genres de tuyaux , suivant le mode adopté pour leur assemblage : 1° les tuyaux a brides ; 3° les tuyaux 8 emboilures.

Les tuyaux à brides (pi. 8, flg. T, g, 9) sont terminés, de part et d'autre, par deux rondelles annulaires venues 8 la fonte, et s’assemblant par juxta-poaition au moyen de boulons. La figure 9 donne, sur une plus grande échelle que les précédentes , une coupe dans la bride exécutée en dinacnslous proportionnelles , l’épaisseur du tuyau étant t .

Telle que nous l’avons représentée , la bride est munie d’une portée circulaire qui se dresse sur le tour

S6 COMPOSITION DES PIÈCES DK MACHINES A VAPEUH.

ou l'iiléMir, de maniéré à ce qne le Joint snit rendu étanche par le seul nipprocbement des deux brides A assembler. Cette dispasHioii n'est inméralenient pas adoptée , à cause de la dépense trop élevée qu’rilc nécessite; disons cependant qu’il est certains cas ou clic est préférable à toute autre, et que la différenddu prix de revient de l'assemblage, sur une grande quantilé, doit être minime pour le méc.inicien qui sait bien s’organiser.

D’onlinalrc. on assemble les tuyaux bruts à brides plates et on rend le Joint étanche par l'interposition de feuilles de plomb , garnies de mastic rouge et quelquefois d’étoupes ; ces substances élastiques , soumises au serrage des iMulons , s’inilltrent dans les porosités de la foute et ferment tri-s bien.

De distance en distance les tuyaux sont munis de nemires annulaires dont le but est, tout en les cousolidant , de leur communiquer une certaine ré-sistancc aux iullueniTS du ndrait , apres la coulée.

Les tuyaux à brides sont, sans contredit , les plus simples et les meilleurs de tous les tuyaux; mais ils ne peuvent être exclusivement cimdoyés , par la raison qu'ils ne permettent à la (-unduite de subir aucune influence de dilatation sans s'alloiiger, circonstance qu’il faut éviter parce qu'elle entraîne toujours avec elle la niptiin- d'un ou plusieurs tuyaux.

Pour éviter t'bifluencc de la dilalalion des tuyaax par les variations de températun- , on fait usage, dons les conduits où cette iulluence se fait partieuliereineiit sentir, des tuijuux dits à fmlHillurn,

Les tuyaux à embuitures (flg. lu, il, 12, 13, la) s'assernhlenl a douille; l'une des extrémités A (l’ig. 10 ) porte l'entrée, l’autre 11 illg. 12) porte la douille ou einbollure. lu Jeu de queltpies mllUmeires, laisse entre rextréniité de l'cniréc et k-foml de i’emboiture, permet à cliaque tuyau de s’albmger ou se raccourcir sans déranger en rioi ses v oisins.

Ix- mode d'assemblage de l'entrée avec remboilure varie. Celui des ligures 10, 11 , 12, 13, que nous proposons , consiste dans l'alésage et le tournage des deux parties u asse-mbler ; dans ce cas , les iulll- Irations qui pourraient avoir lieu entre les deux surfaeis de joiiil sont einpécliées ptu- une garniture en chanvre goudronné, préalaldemcnt logée dans un évidement annulaire dont est munie l'entrec. Cet assemblage doit être cher, mais il rend la pose et le démontage de la conduite ires faciles. Celui de la ligure 14, le plus généralement adopté, couslsle en une garniluie de elianvre que l'on refoule dans l'intervalle qui existe entre l'emboiture et l'enlrée, préalablenumt munie d'un bourrelet, a son extrémité, pour l’arrêter. Ce rhunvro est rt-couvert, tantôt de ploml), buitôt de mastic de fonte.

Quelquefois on fuit les Joints tout en mastic de fonte ; mais alors c’est pour ne Jamais les défaire , attendu que le mastic de fonte durcit et fait corps avec tes pks.-<-$ ; cela est d'autant plus mauvais qu 'alors toute dilatation devient impossible.

Les tuyaux à emboUures s'emploient , tantôt exclusivement , tantôt seulement comme accessoires dans les conduits en tuyaux il brides , pour lutter contre lus Inilut-m-es de la (Ulatation. Dans le premier cas , il faut avoir soin de ménager des assemblages à bridt-s de distnm-e en distance pour pouvoir efaanger les tuyaux , attendu que les emholtures uc pe-rnietteiit pas cela , comme U est facile de le remarquer. Dans le second cas , on en met un A peu pi-és tous les vingt mètres.

Ixrsquc l'on fait communiquer cnse-mble plusieurs chaudières a vapeur voisines au moyen de tuy aux en fonte, le tuyau A emboiture ordinaire ne suflit pas pour annuler complètement l'Influence de la dilatation , et il Unit toujours par laisser sortir sa garniture ; le tuy an à erabottures alésées et tournées réussirait peut-être, mais il faudrait, pour cela, que l’ajustement fût parfait, et il en coûterait trop cher, (b) préfère alors employer l'e-nvbolturc A stufflng-box, repri-sentée dan.s les ligures 15 et 16. L'entrée est tournée; l'emboiture est alésée a 2 diamètres et reçoit un chapeau A trois ou quatre boulons, alésé et tourné , servant A serrer une garniture en chanvre , absolument comme les stufllng-box ordinaires ; cet assemblage est parfait.

Les tuyaux , tels que nous venons de les délinir, eonviennent parfaitement toutes les fois ipie les ronduites sont droites ; mais quand elles affectent differentes directions , ees pièces ne suffisent plus. On em-

, . PIÈCKS SPKCULES. TUYAUX.

pioie alors des rovdet , soit à brides , soit à eniboltures , soit a bride et erabotture , saivant les cas ; cts coudes ne dUKreut en rien pour In coDStructlou des tuyaux druita , seulement leur axe est ou arc de cercle plus ou moins grand. On distingue 1rs coudes droitu et les coudes obliquet; les premiers ont poura.xe un quart de circonférence, les seconds ont pour axe une portion de circonférence plus grande ou plus petite, mais géoérairment plus petite.

Enfin , il arrive souvent que , dans la pose d'une rvmduite , deux tuyaux viennent se rencontrer soit en se dépassant, soit à une distaiiee trop forte pour qu'il y ait possibilité de faire le joint, et trop faible pour que l'on en ajoute un auti'c. On fuit alors usage do pièces appelées rarcords , lesquelles consistent en un tuyau aussi rouit que possible , terminé , d'une part , par une emboiture , et de Pautre , tantdt par une bride, tunUH par une entrée d'embolturo , suivant que les tuyaux de la conduite sont a brides ou à emboltures.

Pour passer un raccord , on coupe l'un des deux tuy aux qui ne peuvent se joindre, et on fourre son extrémité dons l'emboiture du raccord; l'autre extreunité s'assemble, comme a l’ordinaire , avec l'autre tuyau.

Épaisicurs des tuyauj;.

Il est deux formules au moyen desquelles on peut calculer l'épaisseur des tuyaux, suivant qu’ils sont destinés a conduire de l’eau ou de la vapeur. Dans le cas de conduite d'eaux , la formule la meilleure est , sans contredit , celle qui est adoptée pour le service de la ville de Paris, où U s’eu fait UDC si grande consommation ; cette formule est :

e étant l'épaisseur et D le diamètre intérieur en mètres ou fractions décimales du mètre.

Cette épaisseur est cakatlée pour une résistance de dix atmosphères.

Dans le cas de conduites de vapeur, la formule que l'on peut employer est ta suivante, imposés^ , pour les appareils a vapeur en fonte , par l'ordonnance royale du 22 mai 1841, savoir :

«' et D étant exprimés en mètres ; n , représentant le numéro du timbre , c’est-à-dire la pression totale Intérieure.

SI nous comparons cette formule a la précédente , en remarquant que dix atmosphères a froid correspondent , pour la fonte , à trois atmosphères à eliaud , nous avons :

* D + 0,01 Z~"o.oirD + o,ois

résultats à peu près identiques, d’où il faut conclure, non pas que la première formule peut servir pour tuyau.x a vapeur, attendu qu'elle ne satisfait qu'à un seul cas , mais bien que la seconde formule est bonne et peut-être employée pour tous les cas de tuyaux à va|)cur.

IMcempositim de* tuyaux en série*.

Les tuyaux sont du nombre des pièces pour lesquelles il est de la plus haute importance d'avoir de.s dimensions déterminées , tant à cause de la quantité do modèles différents , que comporte un même diamètre de conduite, que par suite du fréquent usage que l’on en fait.

Dans un tuyau , Uy a deux dimensions principales , savoir : la longueur^ le diamètre.

Les longueurs varient peu pour un même diamètre , elles varient même peu pour des diamètres différents; du temps des anciennes mesures , elles étaient généralement les suivantes, savoir :

4 pieds, 0 pieds, 8 pieds, 10 pieds.

M COMPOSmO^ DES PIÈCES DES MACHINES A VAPEUR.

Il ferait bien difficile ac^ourd’hui de modifier ces lon^ucors qni d'ailleurs sont bonnes; la seule chose que l’on puisse faire, quant à présent, c’est de remplacer les pieds par leurs valeurs métriques les plus approchées, en nombres ronds, savoir :

Tous les diamètres ne comportent nécessairement pas les quatre longueurs ; les petits vont jusqu'à 3", 00, les gros, au contraire, ne vont pas an dessous, il en est même qui oe comportent Jamais cette longueur.

Du temps des anciennes mesures , les diamètres des tuyau.\ veuiaient de pouce en pouce , pour la fonte , de la manière suivante, savoir :

t pouce, 2 pouces, 3 pouces, etc... 13 pouces, 13 pouces, 14 pouces, 13 pouces, rarement plus forts.

n serait difficile de conserver à peu près , comme pour les longueurs , ces diverses dimensions , attendu que les diamètres des parties cylindriques creuses ont été rigoureusement fixés (page 3g). Ce que Ton peut faire seulement, c'est d'ctabtlr, entre les dlamclres successifs, des différences à peu près égali's a celles qui existaient autrefois; on obtient ainsi le tableau suivant, savoir :

F4Tit itn rwyfl«r it Imrt firinrijuk*.

UIAMimiKS en nrilUiuètcfi.

LO.NGLELRS E.V MBTBK8.

UIXMET8ES en miUJtiMirM.

LOXCI KIRS B.X MFraBf.^

1,30 et 3,00

3,00 et 1,60

1,80 et 3,00

3,60 et 3,36 1

1,30 et 2,00

2, GO et 3,33 1

lOU

1,30 et 2,00

2,60 et 3,23

1,30 et 3,00

coo

2,60 et 3,25

ICO

ÎOO

3,35 et 4,00

2,00 et 2,«0

3,33 et 4,00

2,00 et 2, CO

3,35 et 4,00

SCO

2,00 et 2,G0

3,25 et 4,00

2,00 et 2,C0