Mémoires et compte-rendu des travaux de la société des ingénieurs civils
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- SOCIÉTÉ
- DES
- INGÉNIEURS CIVILS
- IDE FRANCE
- ANNÉE 1921
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- MÉMOIRES
- LCCH
- t I O
- COMPTE RENDU DES TRAVAUX
- DE LA
- SOCIÉTÉ
- DES
- INGÉNIEURS CIVILS
- DE FRANCE
- FONDUE LE 4 MARS 4848
- RECONNUE D’UTILITÉ PUBLIQUE PAR DÉCRET DU 22-DÉCEMBRE 1860
- AMÉE 4981
- PARIS
- HOTEL DE LA SOCIÉTÉ
- 19; RUE BLANCHE; 19 (9e)
- 1921
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- AVIS IMPORTANT
- Conformément à la décision prise par le Comité et qui a été portée à la connaissance des Membres de la Société par la circulaire encartée dans le Procès-Verbal de la séance du 28 juin, les Bulletins ne reproduisent plus les Procès-Verbaux des Séances qui'sont envoyés en fascicules séparés. Il est donc indispensable de conserver ces derniers pour avoir la collection complète des Travaux de la Société.
- La Société n’est pas responsable des opinions de chacun de ses Membres, même dans la publication de ses bulletins (art. 34 des Statuts).
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- MÉMOIRES
- ET
- COMPTE PENDU DES TRAVAUX
- SOCIÉTÉ DES INGÉNIEURS CIVILS DE FRANCE
- BULLETIN
- DE
- JANVIER-MARS 1921
- N06 1 à 3
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- COMPTE RENDU
- DE
- L’EIPOSITIOI DES APPAREILS DE
- DE LA CHAUFFE
- PAR
- JVX. JP. FPtXOlV
- Ingénieur-Directeur de l’Office central de Chauffe rationnelle
- L’Exposition des appareils servant au contrôle de la chauffa, que l’Office central de Chauffe rationnelle avait organisée dans ses locaux sous le patronage de la Société des Ingénieurs Civils de France et de la Société d’Encouragement pour l’Industrie Nationale, vient de se terminer après une période de très réel succès.
- Le caractère vraiment original de cette Exposition où la plupart 4es appareils étaient montrés en marche avaient, en effet, attiré de très nombreux visiteurs.
- Des appareils nouveaux présentés par des constructeurs français et étrangers ajoutaient encore à l’intérêt de cette manifestation.
- Aussi nous croyons intéressant, pour ceux qui n’ont pu se rendre à cette Exposition, d’en donner une vue générale d’ensemble en décrivant les appareils exposés les plus importants.
- L’Exposition se composait de cinq salles contenant chacune les catégories d’appareils suivants :
- Salle n° I. — Les déprimornêtres et les mesureurs de débit.
- Salle n° IL — Les compteurs de fluides divers.
- Salle n° III. — Les thermomètres et les pyromètres.
- «Salle n° IV. — Les analyseurs de gaz.
- Salle k° V. — Les appareils servant à Lanalyse et à la mesure du pouvoir calorifique des combustibles.
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- EXPOSITION DES APPAREILS DE CONTROLE DE LA CHAUFFE
- Nous allons passer en revue successivement chacune de ces salles :
- Salle n° I.
- Les déprimomètres.
- Les déprimomètres sont des manomètres sensibles et robustes permettant à chaque instant d’indiquer la dépression en différents points du circuit gazeux dans les appareils de chauffage et plus particulièrement de régler le tirage.
- Ces appareils peuvent être enregistreurs ou simplement indicateurs et être basés, soit sur les variations de niveau d’un liquide, soit sur les déplacements d’un flotteur reposant sur un liquide, soit sur les déformations d’un solide à parois minces.
- Ils sont, en outre, simples ou différentiels, suivant qu’ils indiquent la dépression par rapport à la pression atmosphérique extérieure, soit les variations de dépression entre les différents points du circuit gazeux.
- Des exemplaires extrêmement nombreux de ces différents types étaient montrés en fonctionnement, dans cette première . salle.
- Parmi les déprimomètres à mouvement de liquide figuraient : le déprimomètre à simple tube en U Poulenc ; les déprimomètres en verre à trois éléments Usco, Safa, et les déprimomètres en verre à tubes multiples, montés sur un même bâti de fonte, Integra.
- On voyait également des déprimomètres en U à deux liquides de densité voisine Knell-Poulenc, François-Integra, des déprimomètres à tube incliné Orsat-Poulenc, facilement transportables, et Alba d’un type réellement industriel.
- Tous ces déprimomètres peuvent être utilisés comme appareils différentiels. Il suffit, à cet effet, de mettre en relations chacune des branches du manomètre avec les deux points dont on veut comparer les dépressions.
- Venaient ensuite les déprimomètres à flotteur, très nombreux et très variés. Ils consistent tous en une cloche creuse reposant sur un liquide dont l’intérieur communique avec l’enceinte dont on veut mesurer la dépression. La cloche est à doubles parois latérales afin d’obtenir pour une dépression donnée une amplification suffisante du déplacement vertical de la cloche. Un système de leviers permet, en outre, d’amplifier encore ce déplacement sur un cylindre enregistreur.
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- EXPOSITION DES APPAREILS DE CONTROLE DE LA CHAUFFE 9.
- Les appareils belges Integra se faisaient d’abord remarquer par leur sensibilité et leur fabrication vraiment très soignée. One coupe de ces appareils montrait en particulier la forme du flotteur, démontable en plusieurs couronnes, ce qui permet de réaliser avec le même appareil une sensibilité variable.
- Une série complète d’exemplaires de cet appareil, depuis le type le plus réduit portatif de 20 cm pour gazier jusqu’au déprimomètre de 1 m de hauteur pour les fortes dépressions, fonctionnait devant les visiteurs.
- Parmi les appareils français figuraient en bonne place les appareils Van Houtte, Izart, Martin, dont le fonctionnement vraiment satisfaisant expliquait clairement aux visiteurs le développement si rapide de leur emploi dans rindustrie.
- Les uns sont simples et construits pour „ des échelles de dépréssions diverses; d’autres différentiels ; d’autres enfin, plus complexes, se composent de deux ou même trois flotteurs enregistrant simultanément plusieurs dépressions sur un même cylindre.
- Ce sont les appareils duplex Izart et Martin, les appareils triplex Izart employés pour les grilles soufflées, etc.
- Mentionnons enfin les divers déprimo-mètres Kater et Ankersmit.
- Il faut citer ensuite, d’autre part, les déprimomètres à sec basés sur les déformations amplifiées d’une boîte métallique à parois Déprimomètre izart. minces.
- La maison Richard, la maison Maxant et les constructeurs anglais Alexander Wright-and C°, et la Cambridge and Paul Ltd, exposaient une série très complète de déprimomètres à sec indicateurs, robustes et vraiment industriels.
- Les constructeurs anglais exposaient, en outre, des déprimomètres à disques enregistreurs, dont les diagrammes, facilement vus dans leur ensemble, sont légèrement déformés par suite de l’emploi des coordonnées curvilignes. Les exposants français Maxant et Boyelle-Morin montraient des déprimomètres à sec à cylindres enregistreurs ordinaires.
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- EXPOSITION DES APPAREILS DE CONTRÔLE DE LA CHAUFFE
- Les mesureurs de débit gazeux.
- Dans cette même salle, on pouvait ensuite voir fonctionner sur une conduite d’air comprimé, installée grâce à l’obligeance de M. Lebrasseur, ingénieur-directeur de la Compagnie Sturte-vant, qui avait bien voulu prêter le ventilateur nécessaire et à la Compagnie Électro-Mécanique qui avait fourni le moteur électrique, toute une série d’indicateurs de débit gazeux, basés sur l’emploi du tube de Pitot plus ou moins modifié :
- L’indicateur Poulenc se composant d’un tube de Pitot ordinaire et d’un manomètre incliné à liquide ; l’indicateur de l’Office Central de Chauffe rationnelle, dont le manomètre, à double tube en U et à. pente variable, étalonné pour diverses pentes par le laboratoire aérodynamique de Saint-Gyr, est d'un principe ingénieux ; la sonde de Pitot-Brabbée et la sonde de Venturi de M. Lebrasseur, comportant un manomètre en U dont l’une des branches est partiellement inclinée, pour les faibles vitesses, et*
- ©. © © © © (d|
- Réduisant de s'eclion Sonde de Yenturi. Barrage
- annulaire créant une perte de charge.
- Fig. 2. — Divers types de sondes pour mesure des débits gazeux:
- partiellement verticales pour les grands débits; les sondes diverses de M. Lebrasseur pour milieux poussiéreux, etc.
- Une mention toute spéciale doit être faite à l’égard de la sonde
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- EXPOSITION DES APPAREILS DE CONTROLE DE LA CHAUFFE 11
- de Pilot Integra vraiment industrielle et bien étudiée ; sa forme en coque permet, en effet, de réduire les résistances et d’éviter en grande partie les remous. Le manomètre différentiel enregistreur Intégra qui accompagnait cette sonde mérite également d’être décrit. Il se compose d’une cloche creuse reposant sur un double bain de mercure et de pétrole ; les deux faces de la cloche sont en relation avec les deux conduits de la sonde ; son profil intérieur, en forme de parabole, rend ses déplacements verticaux proportionnels à la vitesse du courant gazeux à mesurer, alors que la différence de pression entre les deux conduits de la sonde était seulement proportionnelle au carré de la vitesse ; dans ces conditions, l’index solidaire de la cloche inscrit directement les débits gazeux sur un cylindre enregistreur vertical à ordonnées régulièrement espacées.
- D’une façon générale, les sondes ne donnent que la vitesse au point du courant gazeux où elles sont placées ; elles ne renseignent, par conséquent, quImparfaitement sur le débit total d’une conduite.
- fl n’en est pas de même des appareils complets intercalés dans la conduite, comme ceux exposés par M. Lebrasseur-Sturtevant, que l’on pouvait voir également en fonctionnement.
- Ces appareils basés sur l’emploi d’un ajutage complet, conver-gent-divergent Venturi, intercalé dans le circuit, permettent en effet, d’évaluer le débit total du courant fluide en fonction de la perte de charge qui s’établit entre un point normal de la conduite et un point de l’étranglement.
- Un de ces appareils destiné au soufflage de l’air des cubilots et gradué en mètres cubes à la seconde fonctionnait notamment sur la conduite d’air de la salle, d’une façon très satisfaisante. Un autre combiné avec un manomètre enregistreur à cloche Martin mérite également d’être mentionné.
- Fig. 3. — Manomètre différentiel enregistreur Intégra.
- Salle n° II.
- Les compteurs de fluides.
- Les compteurs à fluides divers extrêmement nombreux sont basés sur des principes différents suivant les usages auxquels ils
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- sont destinés. On peut cependant les classer en trois catégories principales :
- — Les appareils mus par impulsion ;
- — Les appareils à flotteur ;
- — Les appareils mesurant une perte de charge.
- Les compteurs mus par impulsion, les plus anciennement employés, servent plutôt comme compteurs d’eau. L’eau, en arrivant sous pression dans l’appareil, déplace un organe mobile qui isole, en se déplaçant, une certaine quantité du fluide ; un dispositif convenable enregistre les déplacements de l’organe mobile et, par cela même, totalise les volumes d’eau successivement isolés.
- Parmi les appareils appartenant à cette catégorie figuraient les-compteurs d’eau Aster et Kent, dont l’organe mobile est une sorte de cylindre' en ébonite excentré; les compteurs d’eâu Étoile de la Compagnie des Compteurs comportant comme dispositif mobile un disque métallique en hélice ; les compteurs d’eau divers de la Compagnie des Compteurs.
- On doit également citer : le compteur d’eau Schmid, présenté
- Fig. 4. — Compteur d’eau Schmid.
- par M. Massip, dont les deux pistons parallèles alternatifs permettent un jaugeage satisfaisant de l’eau sous pression, même lorsque cette dernière est relativement chaude ; le compteur
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- Reisert, dont l’organe essentiel roue à aubes incurvées en forme
- I est plein ; 2 commence à se remplir.
- Fig. 5. —
- est constitué par une grande de demi-cylindre, montée sur
- I se vide; 2 se remplit.
- :r cl’eau Reisert.
- un axe creux muni d’une fente longitudinale par lequel arrive l’eau ; la roue tourne quand le compartiment placé sous la fente a reçu une quantité d’eau suffisante ; il permet de mesurer également des débits d’eau chaude ; les deux enregistreurs totalisateurs de débit d’eau par pesées automatiques Martin, et le comp-
- Fig. 6.— Compteur d’eau Clément.
- teur d’eau à basculement Clément, qui se rattachent aussi [à la catégorie des compteurs par impulsion ; dans ces derniers
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- EXPOSITION UES APPAREILS DE CONTROLE DE LA CHAUFFE
- appareils, en effet, lorsque la masse d’eau est suffisante, l’organe mobile du compteur se déplace et enregistre automatiquement la pesée d’eau ainsi effectuée.
- Les compteurs de fluide à flotteur sont de deux types bien différents :
- Dans les uns, le flotteur règle automatiquement l’ouverture de passage du fluide, proportionnellement au débit, C’est le cas des appareils Rota, que l’on pouvait voir en marche sur les conduites d’alimentation en eau, air et gaz carbonique, qui servaient au fonctionnement des analyseurs enregistreurs des gaz, que nous décrirons plus loin. Dans ces appareils, le flotteur se soulève plus ou moins, suivant l’intensité du courant fluide, dans un tube vertical en verre légèrement conique ; le flotteur est, en outre, muni de petites encoches hélicoïdales pour éviter son adhérence aux parois du tube. Les appareils exposés mesuraient des débits de quelques «litres à l’heure, mais ces compteurs peuvent être aussi bien construits pour des débits atteignant jusqu’à LO 000 m3 à l’heure.
- Les autres compteurs à flotteur sont d’un principe tout différent; dans ces.appareils, le flotteur n’est en réalité qu’un dispositif accessoire permettant d’enregistrer le niveau de l’eau à laquelle on oppose un barrage constant, et qui est alors fonction du débit au déversoir du barrage. Aussi ces compteurs, en raison de leur organe essentiel, sont beaucoup plus justement désignés sous le nom de compteurs à déversoir.
- Dans l’appareil Alba, le déversoir est en forme de V ; les déplacements du moteur ne sont pas, par suite, une fonction simple du débit; aussi un dispositif de cylindre intégrateur à hélice convenable est nécessaire pour totaliser les débits d’eau successifs.
- Il en est de même du compteur d’eau Réograph, tout à fait analogue.
- Dans l’appareil anglais Alexander Wright and C°, au contraire, la forme du barrage a été spécialement étudiée pour que les déplacements du flotteur soient proportionnels aux débits? Dans ces conditions,, un index solidaire du flotteur décrit dès ordonnées régulièrement espacées sur un cylindre enregis-
- Fi'g. 7. — Compteur d’eau Alba.
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- treur vertical. De plus, pour totaliser les débits, il suffit d’un intégrateur très simple se composant, d’un disque .horizontal monté sur le même axe que le cylindre enregistreur et sur lequel se déplace, suivant un rayon du centre vers la périphérie, un petit compteur de tours, solidaire de l’index et du flotteur. Les circonférences qui défilent sous le compteur de tours sont proportionnels aux rayons et, par suite, aux ordonnées de l’index et aux déplacements du flotteur.
- Les comptais de la troisième catégorie, basés sur la mesure d’une perte de charge se ramènent tous à la comparaison des pressions du fluide en amont et en aval d’un disque évidé intercalé dans la conduite et constituant un barrage annulaire. Seuls les manomètres différentiels diffèrent d’un appareil à l’autre.
- Les compteurs de fluides Gehre, représentés par plusieurs
- Type A
- Fig. 8. — Compteur de vapeur Gehre.
- appareils différents très intéressants, méritent d’abord d’ètre cités.
- Les uns sont simplement enregistreurs et comportent l’emploi soit d’un manomètre différentiel en U à mercure, soit d’un manomètre à flotteur dans lequel le mercure comprimé soulève un flotteur en liaison avec une aiguille indicatrice se déplaçant sur un cadran. Dans les compteurs enregistreurs Gehre, le manomètre
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- différentiel à mercure est constitué de telle manière que l’excès de la pression amont sur la pression aval refoule le mercure dans une partie mobile de l’appareil qui, sous l’action de l’excès de poids de mercure, s’abaisse avec lui, en déplaçant une aiguille indicatrice devant un cylindre enregistreur ou devant un disque intégrateur.
- Un modèle tout à fait perfectionné de compteur Gehre permet, en outre, de réaliser la correction due à la variation de pression du fluide dans la conduite, grâce à un dispositif mécanique convenable qui réduit automatiquement, dans le rapport voulu, le bras de levier de l’aiguille indicatrice:
- On doit citer également : le compteur de vapeur Alba, basé sur le même principe et comportant un manomètre différentiel à mercure dont les déplacements sont rendus apparents par l’intermédiaire de résistances électriques avec lesquelles le mercure vient successivement en contact; le compteur Kent, tout à fait analogue.
- Un ingénieux appareil récemment imaginé par M. Piette pour la mesure de l’air comprimé dans une conduite se rattache à la catégorie des compteurs basés sur la mesure d’une perte de charge. La différence de pression donnée par un ajutage complet de Yerïturi intercalé dans la conduite agit dans cet appareil sur une bille en fer glissant à frottements doux dans un tube de cuivre en forme de quart de cercle bien calibré et poli à l’intérieur ; cette bille, en se déplaçant, entraîne un aimant dont les deux pôles sont à l’extérieur du tube et qui porte une aiguille indicatrice donnant ainsi directement le débit.
- Les compteurs de charbon. — On ne peut quitter la salle des
- Compteur
- Gn/fe mècamçue
- Fig. 9. — Compteur de charbon Alba.
- compteurs sans mentionner deux compteurs de charbon de principes très différents.
- L’un d’eux, l’enregistreur totalisateur de débit de charbon
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- Martin, est un compteur pondéral, comportant un dispositif de pesage automatique. L'autre, le compteur de charbon Alba, est plutôt un compteur volumétrique. L’appareil réglé pour une largeur de grille et une hauteur déterminée de combustible, tourne avec la grille et enregistre en l’intégrant automatiquement le volume de combustible brûlé.
- Mentionnons en outre, dans cette même salle, le dispositif de signalisation lumineuse et électrique Niclausse qui permet d’indiquer automatiquement aux chauffeurs les instants de charge pour la chauffe dite « méthodique » d’une batterie de chaudières.
- Salle n° III.
- Les thermomètres et les pyromètres.
- Dans cette salle, on pouvait suivre le fonctionnement d’un certain nombre d’appareils placés dans des fours électriques, obligeamment prêtés par M. Granger, chef des laboratoires-d’essais de la Manufacture de Sèvres, parM. Goizotetpar M. Lambert. Le four Lambert notamment, destiné à des usages domestiques, se faisait remarquer par un isolement thermique excellent que les courbes rectilignes des pyromètres enregistreurs mettaient nettement en évidence.
- Une collection très complète de thermomètres à mercure industriels de formes et de disposition variées, de la plupart des constructeurs : Riçhard, Maxant, Poulenc, Kater et Ankersmit, Cambridge, étaient exposés. Les grands thermomètres à mercure avec gaine métallique allant jusqu’à 550 degrés sont plus particulièrement à retenir à cause de leur emploi vraiment industriel pour la mesure des températures des fumées.
- Les maisons Guérineau et Poulenc exposaient d’autre part leurs montres fusibles allant de 600 à 1 800 degrés et constituées par des mélanges céramiques, à fusibilité variable ; ces pyroscopes sont commodes pour la conduite des cuissons. .
- Enfin, pour la mesure pratique des températures, figuraient de très nombreux pyromètres appartenant aux différentes catégories suivantes :
- 1° Pyromètres à dilatation;
- 2°. — a gaz ;
- 3° . — optiques ;
- 4° — à résistance électrique;
- 5° Bull. " thermo-électriques. 2
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- EXPOSITION DES APPAREILS DE CONTROLE DE IA CHAUFFE
- Passons-les rapidement en revue :
- Les pyromètres à dilatation étant représentés par les appareils Richard, Maxant, dans lesquels les variations de température dilatent plus ou moins un liquide agissant sur l’enveloppe métallique qui le renferme; lés déformations de cette enveloppe se transmettent à l’aiguille d’un cadran ou à l’index inscripteur d’un enregistreur. Ces pyromètres ne conviennent qu’à des températures relativement basses.
- Les pyromètres à gaz, plus employés, étaient également plus nombreux.
- Dans les uns, notamment pour les appareils Richard, Cambridge, Alexander Wright, Kater et Ankersmit, le gaz, généralement de Pazote enfermé à volume constant dans le réservoir de l’appareil, agit à distance par variation de pression, sur un organe manométrique indicateur ou enregistreur. Ces appareils exigent généralement un dispositif compensateur pour corriger les effets de la température ambiante.
- Les autres appareils, comme les thermomètres Fournier, sont basés sur la variation de pression d’une vapeur restant saturante ; la constance de la température d’une vapeur saturante rend inutile le dispo-iFie. 30.— Appareil d’Orsat à deux laboratoires, sitif -compensateur de température des appareils précédents ; aussi ces derniers appareils sont-ils très simples.
- Tous les pyromètres précédents ne conviennent que pour des températures ne dépassant pas 700 degrés.
- Pour des températures plus élevées, il faut avoir recours à des pyromètres de trois autres catégories :
- Les pyromètres optiques d’abord, qui indiquent la température
- U_L
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- des corps d’après l’intensité d’nne de ses radiations comparée à celle d’une lumière monochromatique étalon, permettent la mesure facile de toute température comprise entre 700° et 4 000 degrés. Ils peuvent cependant donner lieu à certaines erreurs d’obseTvations entre des mains inexpérimentées.
- Dans cette catégorie d’appareils figuraient le pyromètre Cambridge dans lequel la lumière étalon est une petite ampoule électrique d’intensité bien constante, étalonnée elle-même à l’aide d’une petite lampe à acétate d’amyle ; le pyromètre Wan-ner, présenté par M. Izart, tout à fait analogue.
- On peut rattacher à cette catégorie d’appareils la lunette pyro-métrique de MM. Mesuré et Nouel, présentée par MM. Ducretet et Roger, d’un principe cependant un peu différent ; il est basé sur l’observation de la teinte sensible obtenue en faisant passer les radiations lumineuses à travers une lame de quartz placée entre deux niçois croisés ; si la température des radiations change, il faut modifier l’orientation de l’un des niçois pour retrouver la teinte sensible ; au moyen de ce réglage, on peut évaluer la variation de températures des radiations.
- Une autre catégorie de pyromètres optiques extrêmement importante, qui se rattache aussi jusqu’à un certain point à la catégorie des pyromètres thermo-électriques que nous examinerons plus loin, est celle des pyromètres à radiations calorifiques du type Fery ; ces appareils, représentés par les pyromètres Fery de la Compagnie des Compteurs, et de la maison Foster, peuvent servir pour des échelles de températures extrêmement étendues variant de 400 à 3 500 degrés ; le principe est le suivant ; la source de chaleur dont on veut apprécier la température agit par rayonnement sur une petite pile thermo-électrique branchée sur un galvanomètre. L’emploi de ces appareils,'.comme d’ailleurs pour tous les appareils optiques en général, peut comporter certaines erreurs d’observations.
- Les observations sont cependant améliorées si, au lieu de pointer simplement Fappareil sur un foyer, on vise le fond d’un tube réfractaire enfoncé dans l’enceinte à mesurer. Dans ce but, la maison Foster exposait une série de tubes de visée en matières réfractaires diverses (kaolin, alumine, carborun-dum, etc.).
- Les pyromètres à résistance électrique, basés sur la variabilité de ces résistances avec la température, sont également très intéressants; non seulement ils peuvent servir,'quoiqu’ils soient géné-
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- râlement un peu délicats, à des mesures industrielles, mais ils pouvent être en outre employés pour des mesures de haute précision en allant jusqu’à 1 000 degrés.
- La maison Cambridge exposait une série très complète de modèles vraiment industriels d’appareils de ce type. Le corps même du pyromètre peut être ou très petit et constitué par un tube isolant de quelques centimètres, sur lequel est enroulé la résistance témoin, ou se composer d’une canne de 75 cm à 1 m, pouvant être introduite dans l’enceinte à étudier. Le galvanomètre peut être simplement indicateur ou enregistreur (Galendar-Recorder) et pour une, deux ou plusieurs inscriptions simultanées. En outre ce galvanomètre peut être monté sur un standard permettant de la connecter successivement avec toute une série de pyromètres identiques placés dans des enceintes différentes.
- Quoiqu’il en soit, les pyromètres de beaucoup les plus nombreux et les plus employés industriellement paraissent être des pyromèlres thermo-électriques imaginés par M.. Le Chatellier et basés sur la valeur de la force électromotrice d’un couple de deux fils métalliques différents dont la soudure est portée à la température à mesurer. Ces pyromètres sont robustes, faciles à construire et à manœuvrer, à la condition toutefois de ne pas dépasser à l’emploi, pour chaque nature de couple, une limite de température bien déterminée.
- 500° pour la canne
- Cuivre-Constantan ; Fer-Constantan ;
- 900° 1 000° 1 100° 1 400°
- Nickel-Nickel, chrome ; Platine-Platine, Iridié ; Platine-Platine, Rliodié.
- Les maisons Chauvin et Arnoux, Poulenc, Kater et Ankersmit, la Compagnie des Compteurs, Cambridge avaient exposé différents pyromètres soit avec galvanomètre simple, soit avec galvanomètre enregistreur.
- La canne pyrométrique démontable, construite par l’Office central de Chauffe rationnelle pour ses Ingénieurs et comporlant une réserve de fils permettant la réparation sur place du couple, mérite d’être signalée.
- Les couples en alliages spéciaux ATE/BTE et BTE/CTE des aciéries d’Imphy méritent également d’être retenus, car ils permettent dans bien des cas de remplacer les couples de Pt par des couples moins onéreux et cependant robustes.
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- Salle n° IY.
- Les Analyseurs de Gaz.
- L’étude et le réglage des appareils de chauffage exigent la connaissance de la composition des fumées et des gaz des fours et gazogènes ; à cet effet, on emploie les appareils analyseurs de gaz, dont le principe est l’appareil d’Orsat.
- La série très complète de tous ces appareils dérivés de ce type était exposée dans la salle : les modèles Poulenc, Brewer, Kater et Ankersm.it, qui tous correspondent plus ou moins à l’appareil classique. Les modèles construit par l’Office central de Chauffe
- Fig. 11. — Appareil d’Orsat complet des Ingénieurs de l'Office de Chauffe.
- rationnelle pour ses Ingénieurs méritent cependant une mention spéciale: ils sont très condensés tout en étant très complets; ils sont légers et réalisent tout à fait le type de l’appareil industriel portatif. Ils comportent un, deux ou trois laboratoires suivant l’usage auquel ils sont destinés. Le grand modèle pour
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- EXPOSITION DES APPAREILS DE CONTRÔLE DE LA CHAUFFE
- analyser des gaz de gazogènes permet en outre de réaliser la combustion en deux temps, d’abord sur un fil de palladium chauffé dans un tube de quartz, pour l’hydrogène et ensuite
- G
- Fig. 12.
- Doseur de gaz carbonique Van Houtte.
- Fig. 13.
- v. Thermoscope Usco.
- dans un eudiomètre, pour les hydrocarbures ; tous les accessoires nécessaires sont réunis sous un petit volume et il est possible''d’effectuer avec ces appareils toutes les analyses de gaz combustibles ou de résidus de combustion.
- Les appareils Alexander Wright and G0, à rampe circulaire également très légers et très peu encombrants sont à retenir ;
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- EXPOSITION- DES APPAREILS DE CONTROLE DE LA CHAUFFE
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- ils sont seulement peut-être un peu fragiles malgré la cloche métallique qui les recouvre pendant les transports.
- Le doseur de gaz carbonique Van Houtte par contre est très robuste son laboratoire est en effet protégé par une enveloppe métallique, et la poire remplie d’eau au moyen de laquelle se fait l’aspiration et le refoulement des gaz rend l’appareil tout à fait pratique.
- Le thermoscope lisco de « l’Underfeed Stocker C° » est également un doseur de gaz carbonique très ingénieux, basé sur un principe tout différent: la mesure du dégagement de chaleur dû à l’absorption du gaz carbonique par la potasse solide. Il consiste en une sorte de petite pompe à piston dans laquelle on aspire un volume déterminé de gaz de combustion ; après correction du volume suivant la température, on refoule ce gaz à travers une cartouche tarée de potasse logée dans le réservoir creux d’un thermomètre dont les variations donnent ainsi directement les teneurs en gaz carbonique.
- Le pourcentage en gaz carbonique des fumées étant le meilleur indice ff’une bonne combustion il est intéressant pour maintenir la bonne marche d’un appareil de chauffage d’en connaître continuellement la valeur. Aussi de très nombreux analyseurs enregistreurs de gaz carbonique basés sur les principes les plus variés ont été construits dans ce but, et l’Exposition de « l’Office » en présentait une série très complète en fonctionnement, sur un distributeur régulateur de mélange gazeux à teneur variable, alimenté par deux gazogènes à air et à gaz carbonique. Les uns font appel aux propriétés physiques des gaz : variations de densité, de viscosité, de conductibilité thermique, etc.; les. autres utilisent, comme dans l’appareil d’Orsat, leurs propriétés chimiques en les faisant absorber par des réactifs convenables et mesurent les résultats avant et après absorption au moyen d’artifices nombreux et variés : variation de volume ou dépréssion, élévation de température, variation de résistance électrique, etp.
- Nous passerons en revue les principaux appareils exposés- ;
- 1° Appareils basés sur les propriétés physiques des gaz.
- L’analyseur enregistreur, à conductibilité thermique de la Cambridge se compose essentiellement d’un élément sensible, le ca.tharometre et d’un galvanomètre. Le catharomètre se compose lui-même de deux spirales identiques en platine, logées dans
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- deux cellules semblables, les deux spirales constituent deux des branches d’un pont de Wheastone en équilibre,lorsque les deux cellules sont remplies par le même mélange gazeux. Si l’on fait passer autour de l’une des spires un gaz à conductibilité thermique plus élevée, des fumées chargées de gaz carbonique par exemple, la spire plongée dans ce mélange gazeux perd plus rapidement la chaleur qu’elle reçoit du courant électrique, que l’autre spire ; elle se refroidit par rapport à cette dernière et l’équilibre du pont est plus ou moins rompu, suivant la teneur en gaz carbonique des fumées, ce qu’indique l’aiguille du galvanomètre.
- Le galvanomètre peut être simplement indicateur ; il est alors assez robuste ; mais la Cambridge exposait également un galvanomètre enregistreur pouvant servir à l’enregistrement simultané des indications des deux catharomètres ; l’appareil plus délicat doit être placé à l’abri des chocs, ce qu’il est possible de faire même à très grande distance, toutes les commandes étant électriques. Un galvanomètre indicateur conjugué avec un standard permettait d’autre part de connecter successivement le même appareil sur toute une série de catharomètres.
- L’analyseur enregistreur Unographe Dominer, présenté par M. Izart, est basé sur les variations simultanées de la densité et de la viscosité du mélange gazeux; on fait passer successivement le mélange dans un long tube capillaire puis à travers un orifice en mince paroi ; le passage dans le tube capillaire dépend de la viscosité du gaz ; la traversée du diaphragme est fonction de la densité. La perte de charge résultante, que l’on mesure entre le tube capillaire et le diaphragme sera donc caractéristique de ces deux propriétés physiques du mélange gazeux, viscosité et densité. Si l’on compare alors cette perte de charge à la perte de charge obtenue par de l’air circulant dans un dispositif analogue au moyen d’un manomètre différentiel en U à liquide très sensible, on pourra en déduire directement, après étalonnage, la teneur en gaz carbonique du premier mélange. L’aspiration régulière simultanée du mélange à doser et de l’air, tous deux soigneusement filtrés, se fait au moyen d’une trompe hydraulique ; de grosses enveloppes isolantes entourent les deux dispositifs essentiels pour maintenir les températures constantes. Le manomètre différentiel, mobile autour de son horizontal, enregistre lui-même d’une façon continue les indications sur un tambour.
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- 2° Analyseurs enregistreurs chimiques.
- Cette classe renferme la plus grande quantité des appareils industriels consacrés par la pratique.
- Le principe de tous ces appareils est le suivant: jaugeage auto-
- Arri vée
- de Gaz
- Fig 14; — Analyseur-enregistreur de gaz carbonique Ados.
- matique d’un volume de fumées, absorption de ce volume, dans la potasse ou la soude, mesurage automatique du gaz résiduel, le plus souvent dans une cloche immergée et équilibrée actionnant la plume de i’enregistreur.
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- L’aspiration des fumées et leur refoulement après jaugeage dans la potasse se fait généralement par d’intermédiaire d’un siphon intermittent qui aspire les gaz pendant sa période de vidange et les refoule durant sa période d’amorçage.
- Les: appareils suivants sont dans ce cas : les appareils Ados, Eckardt, Yan Houtte, Simance Abady.
- Les appareils Ados, les plus anciens de tous, sont entièrement en verre, et par cela même très commodes à régler et très faciles à nettoyer. Ils effectuent une prise moyenne sur un très grand volume de fumée et font, à peu près, une analyse toutes les 5 minutes. Le mesurage des gaz résiduels se faisait autrefois, comme nous l’indiquions plus haut, dans une cloche mécanique ; dans les appareils actuels, on préfère refouler ces gaz dans une cloche fixe, et c’est le liquide comprimant ces gaz qui soulève plus ou moins un flotteur équilibré en relation avec le cylindre enregistreur.
- Deux appareils Ados, présentés par la Société Otic, figuraient à l’exposition ; l’un pour gaz carbonique, l’autre pour analyse simultanée du gaz carbonique et de l’oxygène, ce dernier gaz
- étant absorbé au moyen du phosphore.
- Le deuxième appareil ne diffère pas sensiblement de' l’appareil simple. Un seul siphon intermittent commande tout le système, de telle façon que le gaz est aspiré simultanément dans les deux jau-geurs, et pendant que le gaz carbonique est absorbé par la potasse, l’oxygène est absorbé par du phosphore. Les deux graphiques concordent donc exactement. Ces appareils peuvent être employés pour gazogènes, à la condition d’utiliser des filtres spéciaux très efficaces pour arrêter les goudrons et les particules solides; ils peuvent servir aussi au dosage automatique du gaz sulfureux dans les gaz des- fours à pyrite.
- L’appareil Eckardt, présenté'par MM. Kater et Ankersmit,
- Fig. 15. — Appareil enregistreur Eckardt.
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- basé sur les mêmes principes, paraît, d’ailleurs, dériver des précédents. Il comporte cependant certaines modifications'. Le jaugeage des fumées, le barbotage dans la potasse,, et les déplacements de la cloche mesureuse,. s’effectuant dans des dispositifs partiellement en verre, restent visibles,, mais la majeure partie de l’appareil est métallique, ce qui le rend moins fragile.
- D’autre part, un liquide neutre, de la glycérine, est interposé entre l’eau servant au fonctionnement de l’appareil et les gaz, ce qui évite toute dissolution partielle de ces derniers. En outre, une double gouttière danslebar-boteur à potasse oblige les gaz à parcourir un très long trajet dans l’absorbant et permet par suite d’obtenir une analyse satisfaisante même toutes les minutes.
- Enfin, la cloche mesureuse bien
- équilibrée se maintient toujours sensiblement à la pression atmosphérique et inscrit les résultats sur un enregistreur à tendeur particulièrement bien compris.
- L’appareil Van Houtte, bien connu en France, est aussi basé sur les mêmes principes, mais il est très simplifié.;: par cela même, il est assez robuste et d’un réglage facile. Le gazes©
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- trouve directement en contact avec l’eau motrice du siphon intermittent ; mais, dans la pratique, l’absorption qui en résulte n’est pas très gênante. Le barbotage dans la potasse se fait au moyen d’un tube d’arrivée du gaz, percé de trous et placé horizontalement à la partie inférieure de la cellule, ce qui oblige les bulles de gaz à traverser verticalement la colonne de potasse ; l’absorption dans ces conditions est suffisante si l’appareil marche à une allure modérée.
- Les appareils Simance et Abady, de la maison Alexander Wright,
- Fig. 17. — Analyseur-enregistreur Simance et Abady.
- sont, comme le Yan Houtte, à peu près entièrement métalliques; seul le barboteur est en verre pour permettre d’observer le bon fonctionnement de la trompe d’aspiration. Quelques particula-
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- rités intéressantes sont en outre à signaler ; la prise de gaz d’essai, de 100 cm3 environ, est prélevée sur un volume beaucoup plus grand, dont l’excédent est évacué par un siphon, ce qui permet d’avoir une prise bien moyenne; le mesureur comprend une double cloche équilibrée ; enfin, une circulation d’eau autour du jaugeur et du mesureur permet de réaliser la mesure des volumes gazeux, avant et après absorption, à une même température.
- La maison Alexander Wright exposait deux appareils, un analyseur enregistreur à gaz carbonique simple et un analyseur enregistreur à gaz carbonique combiné avec un déprimomètre à flotteur qui inscrivait en même temps son diagramme sur le même cylindre.
- L’appareil Brenot-Poulenc est encore un analyseur enregistreur chimique du même type, dans lequel on mesure lè volume des fumées, avant et après absorption, par un réactif alcalin qui
- Fig. 18. — Analyseur-enregistreur Brenot-Poulenc.
- est, dans ce cas, de la ponce en morceaux imprégnée de potasse. Mais l’aspiration et le refoulement des gaz sont effectués dans ce cas mécaniquement, au moyen d’une petite pompe d’un modèle spécial, actionnée par un moteur électrique, et de deux soupapes à mercure à basculement, faisant office de robinets à trois voies. Les cloches jaugeuses et mesureuse sont en forme de tores. L’appareil est un peu délicat, mais très sensible ; il peut égale,-ment bien convenir à d’autres gaz que le gaz carbonique.
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- L’appareil Maxant Berger, qui est aussi un analyseur enregistreur chimique, est Basé sur un principe assez different. Un débit
- bien constant de fumées est aspiré d’une façon continue par une trompe hydraulique et vient barboter dans un réservoir à potasse après s’ètre débarrassé de l’eau d’entraînement. Le gaz résiduel passe ensuite dans une cloche mobile enregistreuse d’ou il s’échappe dans l’atmosphère avec une vitesse constante, par un orifice calibré. Dans ces conditions, la hauteur de la cloche est fonction de la quantité de gaz résiduel, c’est-à-dire de la teneur initiale en gaz carbonique. Cet appareil a le grand avantage de donner un enregistrement continu de la teneur en gaz carbonique, alors que tous les appareils chimiques précédents ne donnent que des observations discontinues réguliè-: rement espacées.
- Avant de quitter les analyseurs de gaz, nous devons mentionner deux appareils non, enregistreurs qui se rapprochent de L'appareil Fig. 19. — Aualyseur-enregistreur Maxant-Berger. précédent et qui figuraient
- également à l’exposition. Dans l’analyseur automatique Sterose présenté par M. Massip, par exemple, les fumées aspirées circulent autour d’un vase poreux fermé, à travers lequel elles diffusent; une cartouche de potasse sodée, en morceaux, placée à l’intérieur du vase poreux, absorbe continuellement le gaz carbonique diffusé ; dans
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- ces conditions,, il s’établit une différence de pression entre l’in-térieur du vase qui ne contient plus d’acide carbonique et l’extérieur entouré de fumées, et cette différence de pression est fonction de la teneur en gaz carbonique; un manomètre à eau peut alors indiquer continuellement cette teneur.
- L’autre appareil, l’ingénieux indicateur : Chopin, est basé sur la variation de résistance électrique du réactif absorbant. Une solution de carbonate de soude a, en effet, une résistance électrique trois fois plus élevée que la solution de soude caustique dont elle est issue ; en mesurant donc la résistance électrique de la solution de soude avant et après barbotage d’.un volume déterminé de fumée, on peut en déduire la teneur en gaz carbonique. La mesure des résistances électriques est effectuée à l’aide"d’un pont de Wheastone, dont le galvanomètre sert également à la mesure de la température des fumées au moyen d’un couple thermo-électrique.
- Fig. 20.
- Analyseur automatique Sterose.
- ' Salle n° Y.
- Analyse et détermination du pouvoir calorifique des combustibles.
- Pouvoir calorifique des Combustibles.
- Nous devons citer en première ligne la bombe calorimétrique Mailler, universellement employée dans tous les laboratoires de combustibles. Une .modification intéressante de cette bombe, comportant deux ponteaux, mérite également une mention spéciale. Grâce à ce dispositif, il est possible de compléter la mesure du pouvoir calorifique du combustible effectué dans la bombe, par son analyse, en chassant les .produits de la combustion, par un courant d oxygène, dans une série de tubes absorbants convenables.
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- Une petite bombe calorimétrique Roland Wild, de volume très réduit et comportant notamment un agitateur mécanique à
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- Fig. 21. — Calorimètre transportable à gaz « Union».
- hélice très commode, était exposée par la. maison Alexander Wright ; la combustion est rendue possible dans cet appareil au moyen de peroxyde de sodium.
- La maison Cambridge exposait, d’autre part, un petit calori-
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- mètre Rosenhain permettant de réaliser la combustion, soit avec à l’aide de chlorate de potasse, d’éléments préalablement puL vérisés, puis comprimés en pastilles.
- Deux calorimètres à gaz du type Junckers étaient présentés par la maison Ducretet et Roger et par la maison Veiter. Le dernier modèle, notamment, qui est celui adopté par a Aille de Paris, comporte un réfrigérant tubulaire particulièrement intéressant.
- Un calorimètre transportable à gaz « Union », de fabrication allemande, présenté par M. Izart, mérite d’être décrit par son ingéniosité vraiment remarquable. Il est constitué, pour ainsi dire, par un calorimètre Fabre et Silbermann, à eau, dont l’éprouvette serait un véritable eudiomètre. C’est, en somme, un thermomètre à eau dans la paroi du réservoir duquel est logé un eudiomètre. On peut, de plus, produire, dans l’eudiomètre même, le gaz tonnant nécessaire à la combustion du gaz expérimenté. Les variations du thermomètre donnent de suite le pouvoir calorifique du gaz étudié.
- Analyses des Combustibles.
- Pour "l’analyse des combustibles, un petit four Chopin, permettant une détermination facile des cendres et des matières volatiles, était plus particulièrement à retenir; un appareil Pigeot, pour l’analyse rapide des cendres, doit être également cité.
- Enfin, dans cette même salle, on pouvait voir en fonctionnement, sur une conduite de gaz, l’ingénieux comburimètre Grebel, qui indique continuellement, pour un combustible gazeux déterminé, la quantité d’air strictement nécessaire à sa bonne combustion. Cet appareil est basé sur les variations d’aspect, en atmosphère oxydante ou réductrice, d’une petite pastille de plomb placée dans une petite coupelle réfractaire, sur un brûleur spécial. Le comburimètre rend possible le réglage à priori des appareils de chauffage à gaz.
- Cette énumération rapide des appareils exposés à .l’Office de la rue Michel-Ange montre bien tout l’intérêt de cette manifes-
- Bull. 3
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- tationr dont le but était de mieux faire connaître les appareils servant an contrôle de la chauffe, qui sont, en somme, 110s plus précieux auxiliaires dans la recherche et la réalisation des écee normes de combustibles dans l’industrie.
- Il appartenait donc vraiment à la Société des. Ingénieurs Civils de France d’encourager une telle œuvre de, vulgarisation en aidant l’Office central, de Chauffe rationnelle à la réaliser d’une façon si vivante.
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- ' ÉTAT ACTUEL
- DE LA
- CARBURâTION AU PÉTROLE LAMPANT®
- PAR
- M. X> 3F& O S ÏST E
- (Première P a. mie) (2.),
- I
- 1. — Nous avons brièvement rappelé les caractéristiques de fonctionnement de la majorité des carburateurs actuels à essence ou à carburants légers ; et nous nous proposons de montrer comment ces caractéristiques, convenablement interprétées et modi-difiées, peuvent servir d’origine à toute une classe de carburateurs pour pétrole lampant, ou pour huiles de schiste équivalentes, ou même enfin pour toute une série de carburants artificiels convenablement définis. Enfin, nous terminerons cet aperçu par la description, au moins schématiques, d’un appareil-type remplissant les conditions requises, et qui semble, aujourd’hui, être à très peu près réalisé par le carburateur Le Grain.
- 2. — Les carburateurs à essence sont, en fait, des appareils d’entrainement du type défini sous le nom générique de « Trompes », c’est-à-dire que ces carburateurs produisent l’entrainement, le dosage et le mélange du carburant à l’air aspiré par l’intermédiaire d’actions à peu près, exclusivement mécaniques. Ils diffèrent ainsi profondément des ’ premiers carburateurs fonctionnant par saturation statique de l’air par les vapeurs d’essence, appareils qui pourraient, d’ailleurs, fournir des résultats satisfaisants, si l’on savait effectuer régulièrement cette opération physique et si l’on n’était pas arrêté par toutes sortes de difficultés faciles à résoudre dans un laboratoire, mais beaucoup plus redoutables dans une application industrielle (encombrement, avant tout, et réglage très précis des pressions et des températures de saturation).
- (1) Voir Procès-verbal de-la séance du 25 février 1921 (fascicule- séparé, p. 62).
- (2j La: deuxième partie paraîtra dans le Bu!elin cl’Avril-Juin.
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- Toutefois — et c’est ce qui fait la difficulté de la théorie complète des carburateurs à essence — si les phénomènes mécaniques d’entrainement et d’inertie des colonnes gazeuses sont les plus importants, ils ne sont pas les seuls à faire sentir leur action. L’écoulement d’un jet d’essence, à une température comprise entre 0° et 20° C dans de l’air sec à une pression voisine, de la normale, s’accompagne toujours d’une vaporisation partielle qui a, d’ailleurs, un effet utile très sensible ; car elle détermine une expansion de la veine jaillie du gicleur et lui donne la forme d’un ensemble de très fines gouttelettes, et non d’un jet massif et continu. Il y a donc là une .action thermique dont il faut tenir compte, lorsqu’on veut chiffrer l’effet utile d’un appareil, en l’envisageant au point de vue de la diffusion du carburant.
- Par contre, l’effet inverse (condensation) se produit aussi, avec plus ou moins d’intensité, dans les régions à l'aval du gicleur, tout au moins dans les installations courantes, sous l’action de la recompression de la colonne gazeuse, qui subit une transformation non pas adiabatique ou isentropique, mais une transformation à chaleur totale constante. Il en résulte que la vaporisation partielle survenue à l’origine de la diffusion de l’essence est, par suite, à peu près complètement annulée (pas tout a fait, Cependant) et que le mélange admis dans le cylindre est bien plus un brouillard de très fines gouttelettes qu’un mélange gaz + vapeur. C’est pourquoi l’on a raison de dire que dans son ensemble un carburateur à essence fonctionne comme un appareil à jet purement mécanique, mais que, dans le détail, il est essentiel à sa bonne marche qu’il se produise, en une certaine région locale, une vaporisation partielle.
- Comme cette constatation est à la base d’une bonne conception de tous les carburateurs usuels, nous nous permettons d’insister un peu en montrant, au moins qualitativement, le mécanisme du phénomène.
- La figure n° l représente le schéma d’un carburateur aussi simplifié que possible et monté sur un moteur idéal, entretenant dans la tuyauterie d’aspiration une dépression invariable dans le Temps, pour un régime donné. (Nous verrons tout à l’heure comment agissent les pulsations de l’aspiration pendant un tour de l’arbre à manivelles). On reconnaît, sur ce schéma, un gicleur unique </, dont le débit en essence ie (en poids, par seconde) est uniquement fonction de la, dépression AP régnant dans la
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- tranche BB'. (dépression mesurée par rapport à la pression atmosphérique ambiante P0) et de la température T0 du carburant
- dans le vase à niveau constant, température supposée naturellement identique à celle de l’atmosphère sèche. Il est évident, en effet, que c’est la valeur de T0 qui fixe la grandeur de la viscosité, de la tension capillaire et de la pression de vapeur du liquide : tous éléments qui, avec AP, définissent complètement i„ pour un gicleur g de section <o donnée.
- Supposons d’abord le gicleur bouché et le moteur entretenu, à sa vitesse de régime, par une source d’énergie quelconque. Dans ce cas, l’air aspiré dans la tranche AA' se détend à P0 — AP et T0 — AT dans le col du carburateur, en y prenant une vitesse relativement élevée * mais, en aval, il se recomprime et reprendrait à très peu près sa température initiale si cette compression était tout à fait symétrique de la détente entre A et B. L’action des résistances d’écoulement (résistances de turbulence
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- réparties entre G et B et résistances de variations brusques de sections à la soupape d’aspiration) a pour effet de détruire cette symétrie, dans l’hypothèse où le tuyautage d’aspiration est cylindrique et de sections lentement décroissante GG' vers DD'. C’est d’ailleurs là le cas le plus fréquent : et l’on observe que, dans les conditions où nous sommes placés, les courbes qui représenteraient les dépressions et les températures tout le long du cir-ctiit d’aspiration auraient l’allure de la figure 1, caractérisant une action presque réversible de l’organe essentiel de l’appareil, à savoir son ajutage biconique.
- Débouchons maintenant le gicleur g. L’essence va s’écouler, sous la forme d’un liquide à T0 dans la tranche BB', c’est-à-dire possédant un excès AT de température propre sur l’ambiance, ambiance dans laquelle, d’ailleurs, la pression propre f de sa vapeur est, pour l’instant, rigoureusementnulle. Ce jet va donc se trouver dans des conditions thermiques parallèles à celles d’un jet d’eau chaude sortant d’une chaudière, dans une atmosphère sèche et à température inférieure à celle de ce jet ; il y a, en effet, dans ces deux cas manque d’équilibre du jet par rapport à l’ambiance à la fois du côté pression et du côté température, ces deux variables agissant toutes deux dans le sens d’une expansion du jet, et la deuxième agissant avec une influence relative considérable, par suite de la valeur élevée de la tension propre f de l’essence à 0° vis-à-vis des dépressions motrices, en centimètres d’eau.
- C’est ainsi que le jet d’essence subit, couramment, une vaporisation locale de 50 à 75 0/0 de son débit total ie, et que cette vaporisation se produit aux dépens de sa chaleur propre, en majeure partie. Néanmoins, il y a, bien entendu, dans la zone aval du gicleur, un domaine où la chaleur se dirige de l’air vers le jet ; et c’est ce qui produit les dépôts locaux de givre ou de glace fréquemment observés. Mais, après cette zone, les phénomènes reprennent une allure opposée. L’entraînement mécanique du brouillard par le flux d’air aspiré équivaut à une résistance locale, de même, d’ailleurs, que sa diffusion ; le tout agit, par rapport à la situation précédente (gicleur bouché) comme un accroissement de la résistance du circuit d’aspiTalion, en meme temps que comme une diminution systématique de température du mélange.
- Quoiqu’il soit assez laborieux de chiffrer exactement ces phénomènes complexes d’échanges de pression, de températures et
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- de vitesses, il est facile de discerner ici la caractéristique principale, que l’on peut énoncer ainsi :
- « Si l’inertie calorifique de l’essence était négligeable, ç’est-» à-dire si cette essence prenait, à chaque instant et dans chaque » tranche de l’appareil, la température de l’air environnant, il » n’y aurait aucune pulvérisation ni aucune carburation sensible. » La pulvérisation est due à la vaporisation locale de la veine » giclée, produite elle-même parle défaut de conductibilité ther-» inique de l’essence liquide. La condensation et le retour de » l’essence à l’état de grosses gouttes n’est empêché que par la a diffusion mécanique du jet ; elle se produit, par suite, dans ^ toute région où se forment des remous stables, ou dans des » zones où la turbulence du mélange est insuffisante. »
- Ce simple aperçu, quoiqué purement qualitatif, a l’avantage de montrer la place et le rôle des diverses étapes de la carburation à l’essence dans un appareil idéalement simple, et dépouillé de toute complication accessoire. On voit que le carburateur proprement .dit ne produit que la première phase de la formation du mélange tonnant, et que le tuyautage d’aspiration joue un rôle de premier plan dans la deuxième phase, c’est-à-dire l’entrainement et la diffusion. Enfin, le cylindre moteur lui-même est un prolongement du carburateur, puisqu’il doit recevoir le mélange et le conduire jusqu’à la fin de la période de compression, sans y provoquer ni condensations exagérées sur les parois, ni auto - allumages prématurés. Ces deux conditions agissent, d’ailleurs, très activement sur le fonctionnement réel des appareils de carburation : car elles limitent le taux de compression admissible, c’est-à-dire le rendement thermodynamique de tout ^ensemble. Un carburateur qui vaporiserait à peu près complètement le carburant entraînerait, par cela même, un accroissement notable de la température de fin de compression et accroîtrait ainsi les risques d’auto-allumage par rapport à un appareil produisant, au contraire, un brouillard liquide assez ténu pour ne pas avoir le temps de se-déposer sur les parois {1). Mais nous aurons l’occasion de revenir sur ce point spécial lorsque nous jetterons un coup d’œil sur la combustion proprement dite et les actions qui la précèdent.
- (1) Le diagramme entropique de l’essence ordinaire montre que le peànit d’inmersèora de sa ligne de saturation entraîne, par sa position, une vaporisation lors de la détente à partir de l’état saturé, et inversement, liais tes. choses 'Changent .en présence 4e l’air : le mélange donne, au contraire, une vaporisation 4e l’essence pendant la compression.
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- Pour l’instant, nous devons achever l’étude de ce qui se passe dans le carburateur proprement dit et dans son voisinage immédiat. L’énoncé qualitatif que nous avons donné, tout à l’heure, du phénomène élémentaire d’entraînement et de diffusion du l’essence, s’éclaire d’un jour nouveau si nous convenons d’adopter, pour le traduire, le langage de la théorie cinétique des gaz et des vapeurs. Il peut alors se rédiger ainsi :
- cc La pulvérisation, l’entraînement et la diffusion de l’essence » à partir du gicleur ne sont que des aspects différents d’une » même action d’ensemble, à savoir la transmission de l’agitation » totale d’une masse (1) d’air en régime régulier à une phase » primitivement liquide homogène. On trouve donc des images » ou des « modèles » du phénomène (à échelle différente des » grandeurs physiques, bien entendu) dans la diffusion des émul-» sions entraînées et formées par un courant d’eau, dans le char-» riage et le dépôt des ions, dans les électrolytes ou dans les » tubes à gaz, dans la conductibilité thermique par convection, » enfin, qui n’est autre que le transport des calories dans un » fluide en mouvement par le contact réciproque des molécules. »
- Nous saisissons ainsi sur le vif, sinon le détail même du méca-mécanisme produisant le mélange tonnant, du moins des sortes d’images plus faciles à observer et plus faciles à interpréter. Il faut, en effet, se persuader que les forces qui agissent, dans la formation du mélange, sont relativement très faibles, ou du moins qu’elles sont fresque en équilibre et que, par suite, la réversibilité locale (condensation ou concentration au lieu de vaporisation et diffusion) est la conséquence nécessaire de cet état de choses et qu’elle s’oppose ainsi à toute évaluation systématique (2).
- Si l’on se rappelle, à ce propos, que l’entropie d’un système n’est autre, à une constante près, que le logarithme népérien de la probabilité de sa définition ponctuelle (en affectant d’une même chance toutes les positions des points constituant le système), on se rend compte du rôle considérable de ce que nous nommons le « hasard » dans la diffusion et la répartition du carburant. Ce « hasard » n’est pas autre chose que l’effet de causes
- (1) Par agitation totale, nous désignons la somme des agitations de turbulence et d’énergie thermique. Ce sont effectivement des grandeurs additives (carrés des moyennes ou valeurs quadratiques).
- (2) Comparez, par exemple, la carburation dans un gaz, la formation des solutions ionisées entre les deux électrodes d’un électrolyte.
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- très nombreuses, mais individuellement très peu importantes et très variées qui agissent sur un écoulement turbulent, accidents de formes en tous points des conduits, etc. Il faudrait donc, pour établir des relations numériques valables entre la composition finale du mélange (0/0 d’essence en vapeur et en gouttes ; répartition de celles-ci) pouvoir mettre en chiffres un nombre considérable d’actions secondaires, ce qui rendrait un tel calcul proprement inextricable.
- On ne peut donc prétendre qu’à obtenir des moyennes et à reproduire des résultats moyens. Toutefois, comme il est facile d’énumérer les diverses grandeurs physiques et mécaniques principales qui influent sur la diffusion et la répartition, il est également facile de prévoir les moyens à employer pour passer d’un carburant à un autre, dans le cas schématique où nous nous sommes placés et, en généralisant les résultals obtenus, dans un cas réel.
- Ces grandeurs sont les suivantes :
- a) Mécaniques : 1° Turbulence du courant entraîneur, c'est-à-dire
- vitesse tourbillonnaire locale ;
- 2° Accidents de forme de la tuyauterie ;
- b) Physiques : 1° Viscosité et capillarité et tension de vapeur
- du carburant et
- 2° Agitation thermique de l’air entraîneur.
- On voit que, au total, les deux seuls moyens d’action dont on dispose réellement pour influer sur la diffusion et la répartition du carburant après sa première expansion à la sortie du gicleur sont la vitesse du courant, d’une part, et la température de l’autre.
- On voit aussi que, étant donnée la valeur moyenne du libre parcours des molécules d’air au voisinage cfe la pression atmosphérique normale, l’agitation thermique n’a d’action directe sensible que sur les très petites gouttes (<0,1) et que, par suite, la majeure partie du travail de diffusion at de répartition est d’origine mécanique.'Cette constatation peut d’ailleurs être rapprochée d’un très grand nombre de phénomènes courants bien connus : tels que la stabilité (équilibre mobile) des brouillards d’eau en air parfaitement calme. Les gouttelettes d’eau sont effectivement instables, de par la présence de la tension superficielle, même lorsque la température est supposée homogène en moyenne générale; mais elles ne peuvent s’agréger à d’autres
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- gouttelettes que si l’agitation thermique le leur permet; et les probabilités de rencontre sont très faibles avec des sphères extrêmement petites vis-à-vis du libre parcours.
- Au total, nous comprenons maintenant que, en dehors de l’orifice du gicleur et de son voisinage immédiat, le tuyautage d’aspiration — qui joue le rôle principal dans la diffusion et la préparation correcte du mélange — peut jouer ce rôle d’une manière exclusivement mécanique ; et qu’il le joue d’autant mieux que la vitesse moyenne du mélange est plus élevée et la viscosité du carburant plus faible.
- On pourrait donc obtenir des carburations satisfaisantes avec des pétroles lampants et des huiles de schiste rien qu’en « préparant » le liquide avant son arrivée au gicleur, c’est-à-dire en le réchauffant à une température assez élevée pour qu’il ait à peu près la même viscosité que l’essence à 0°G (soit, en moyenne grossière, 55 à 65° G). Il est vrai que, avec ce réchauffage modéré et localisé, l’expansion de la veine serait moindre que pour l’essence (différence des tensions de vapeur), mais elle serait encore suffisante, surtout si l’on compensait ce retard à la vaporisation partielle, au col du carburateur, par une plus grande dépression en ce point, c’est-à-dire par l’emploi d’un « venturi » plus étranglé; on obtient déjà, d’ailleurs, à la température ambiante, une pulvérisation par simple entraînement mécanique dès que la vitesse de l’air atteint 120 à 150 mètres-seconde. En définitive, nous rencontrons dès maintenant une première voie nous conduisant à la solution du problème, et nous pouvons le définir ainsi :
- 1° Préparation thermique du carburant par réchauffage très modéré ;
- 2° Accroissement de la vitesse au col du carburateur, au taux de 120-150 mètres-seconde.
- J
- 3.— Mais tout ce qui précède est relatif, comme nous l’avons dit, à du carburateur idéal, marchant à régime constant et sans pulsations à l’aspiration..
- Voyons d’abord l’effet de ces pulsations dans un .cas fréquent, tel que trois cylindres à quatre temps, calés à 420 degrés, .aspirant dans un même appareil, avec des retards à la fermeture de la soupape de l’ordre de 20 à 30 degrés. Il n’y a pas recouvrement des phases d’aspiration des trois cylindres, et le courant
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- d’air aspiré comporte ainsi un terme constant et un terme pério-
- TSf
- dique fondamental de fréquence
- On constate en appliquant (sous une forme simplifiée) les lois de la mécanique de la propagation (1) que la colonne de mélange aspiré est bien loin de se mouvoir comme si elle était rigide : à chaque début d’aspiration, elle démarre très vite et atteint sa vitesse moyenne lorsqu’il s’est écoulé un temps égal à deux fois celui nécessaire à l’onde sonore pour , faire l’aller et le retour du tuyau : à partir de cet instant, sa vitesse augmente relativement peu ; elle reste constante et ne diminue franchement qu’avec un retard encore bien plus considérable (par rapport au moment où le piston est à mi-course).
- Il y a donc, sur les moteurs à marche rapide, un effet de « bourrage » caractérisé et qui peut être, suivant les Cas, avantageux ou nuisible à la carburation : avantageux si l’on réussit à fermer la soupape du cylindre intéressé à temps pour éviter le retour du mélange dans le tuyautage d’aspiration ; nuisible dans le cas contraire ou plutôt dans le cas où les ondes de compression, émanant de la soupape d’aspiration, sont assez fortes pour produire des surpressions sensibles dans le tuyau (en moyenne totale), et surtout des surpressions presque stationnaires (2).
- Quoi qu’il en soit, cette question — d’ailleurs de première importance dans la réalité — ne concerne pas les carburateurs eux-mêmes, mais les proportions du tuyautage, l’arrangement relatif des diverses tubulures individuelles, et enfin la régulation du moteur. R appelons-nous seulement l’essentiel : à savoir que, pour un moteur tournant à 1 000 tours-minute et ayant un tuyautage d’aspiration de 0 m, 500 de longueur, la manivelle doit parcourir à peu près 18 degrés à partir du point mort pour que l’air ait pris à peu près sa vitesse, et qu’elle devrait franchir plus de 40 degrés à partir du point mort opposé pour que cette vitesse se soit sensiblement amortie et commence à changer de signe (3). Mais tout cela suppose un conduit rectiligne direct du carburateur à chacun des cylindres ; dans la réalité, ce montage n’est jamais employé et la disposition des tubulures est, assez
- (1) Voir, à ce propos, l’étude faite par M. H. BriUié sur les Ondes acoustiques, qui permet de chiffrer ici, très facilement, les valeurs de AP en fonction de la position des manivelles,
- (2) Voir note in fine.
- (3) Tandis que la dépression faisant jaillir l’essence s’est annulée pour une position de la manivelle antérieure au point mort de 25 degrés.
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- souvent, imposée par des considérations de simple commodité. C’est alors qu’on observe les effets en apparence les plus bizarres, mais qui sont simplement des interférences d’ondes sonores ou plutôt de trains d’ondes, et non pas un effet du carburateur proprement dit.
- Par contre, si les pulsations de l’aspiration n’intéressent pas directement le carburateur (1), les variations de régime l’intéressent au plus haut point, car l’une de ses fonctions est de doser correctement le mélange tonnant à toutes les allures. Le carburateur doit être automatique, suivant l’expression consacrée.
- C’est cette automaticité qui a, jusqu’à présent, excité le plus la sagacité des inventeurs et qui a été l’objet des études les plus développées de la part des théoriciens cherchant à établir les proportions rationnelles des appareils.
- A vrai dire, on ne peut pas espérer grand’chose des théories du carburateur considéré comme appareil d’entrainement, pour des raisons évidentes : on sait, en effet, que la théorie des trompes, ébauchée par Ser et très perfectionnée par M. Rateau, suppose une constitution de l’appareil et une nature des fluides très différente de celles que nous savons : ces fluides sont tous deux — entraîneur et entraîné — en régime régulier et turbulent ; le mélange, molécule à molécule, s’exécute complètement dans le mélangeur; les effets d’élasticité sont nuis. Or, nous savons bien que l’essence s’écoule dans ses canaux, suivant le régime de Toricelli-Poiseuilie, et non en régime turbulent ; que la vaporisation partielle fait sentir son action à l’orifice du gicleur, et enfin que le mélangeur fait corps avec le diffuseur, tous deux étant, comme nous venons de le rappeler, bien loin d’être parcourus par un fluide homogène en régime régulier. La théorie du carburateur doit donc être établie d’une manière tout à fait différente de celle des appareils à jet à écoulement régulier : elle est à celle-ci un peu ce qu’est la théorie des courants alternatifs vis-à-vis de celle des courants continus en électrotechnique.
- Nous n’avons pas l’intention d’exposer ici cette théorie, d’autant que la chose n’est pas indispensable, car tout le monde sait les raisons qui empêchent le carburateur schématique décrit plus haut d’être doué d’automaticité : le débit en poids d’essence ie est fonction de la dépression moyenne régnant au col duYen-
- (1) Dans l’hypothèse de quatre cylindres à quatre temps aspirant dans le même appareil.
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- turi, tandis que le débit en poids d’air ia est fonction — différente — de cette dépression d’abord et du régime des ondes dans le tuyautage. Si nous prenons un exemple extrême, nous pourrions considérer un tuyau uniquement parcouru par des ondes alternées, sans débit moyen sensible, et produisant cependant la carburation de l’air qu’il contient : il suffit, pour cela, de placer le gicleur en l’un des ventres de vibration.
- Prenons encore un autre exemple singulier, et bien connu de tout le monde : le bec Bunsen. Dans ce « carburateur » à gaz d’éclairage, les rôles des fluides entraîneur et entraîné sont inverses de ce qu’ils sont dans un carburateur à essence : c’est le gaz qui entraîne l’air et se mélange à lui dans le tube cylindrique faisant suite au gicleur. Les pressions et les dépressions en jeu sont extrêmement faibles (quelques millimètres d’eau à l’orifice du gicleur) et elles suffisent cependant à produire, dans un très court délai, un entraînement et une diffusion presque homogène.
- C’est là une vérification directe de la petitesse des dépressions nécessaires pour parachever la carburation, dès que le carburant a été convenablement divisé, par un procédé quelconque d’ailleurs. C’est aussi une indication sur ce que l’on pourrait appeler la fragilité de la carburation, car les très faibles forces qui sont suffisantes pour disperser l’émulsion sont aussi suffisantes — lorsqu’elles sont changées de signe — pour la concentrer ou la précipiter. Un mélange carburé peut ainsi être à la fois stable dans sa moyenne générale et instable localement, sous l’influence de certaines fluctuations systématiques de vitesses, de densité et même de température. Par contre, si l’on fait la chasse aces fluctuations par une organisation convenable du circuit (ondulations de pression), par un réchauffage (limité) des parois, et surtout par l’élimination des zones de remous locaux ou de ralentissement général du flux, on peut réaliser des installations ayant une marche réellement stable ou tout au moins dont les fluctuations sont pratiquement insensibles.
- 4. — Dans tout ce qui précède, nous avons cherché à mesurer ou tout au moins à comparer les actions mécaniques et physiques qui entrent en jeu dans un carburateur idéalement simple,. Nous avons reconnu que les actions mécaniques sont de beaucoup "prépondérantes dans ce total général et que les actions physiques n’entrent en jeu qu’au voisinage immédiat du gicleur, lorsque le tuyautage d’aspiration n’est pas réchauffé.
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- Mais un tel carburateur idéal a un défaut capital de constitution:, il ne saurait être,, de lui-même, « automatique », c’est-à-dire assurer la fabrication d’un mélange tonnant à teneur à peu près constante, et nous voyons maintenant très nettement les causes, profondes de cette imperfection. Strictement parlant, on peut dire qu’il ne peut pas exister de relation entre le débit d’essence en poids au gicleur et le débit d’air en poids au col du Yenturi, même si le volet d’étranglement des gaz est disposé à l’aval du gicleur (comme il est d’usage, d’ailleurs). Les deux exemples que nous venons de rappeler suffisent pour faire saisir ces causes : le débit d’essence % est fonction des variables 4P,,, et T0, tandis que le débit d’air ia est fonction de Q (débit volumétrique du moteur) et de Rr, résistance hydraulique du circuit d’aspiration.
- On a donc :
- Il y a deux variables de trop pour permettre de réaliser l’au-tomaticité.
- Par suite, le schéma-type des carburateurs actuels comporte un circuit dérivé, un ce shunt» dans lequel se forme une émulsion air-carburant extrêmement riche en carburant (quelque chose comme une mousse d’essence) et c’est cette émulsion qui est elle-mênie ensuite diffusée dans le tuyautage d’aspiration. On a donc séparé, dans des organes différents, la formation ,de l’émulsion et la ,diffusion de celle-ci, alors que, dans notre engin-type de la figure J, ces deux fonctions étaient demandées au même gicleur et au même mélangeur.. On a gagné, à cette division des phénomènes, une augmentation de la souplesse puisque l’on peut maintenant se rapprocher autant qu’on le veut des appareils à jet et à fluides homologues et réaliser très facilement des dosages constants, fonctions uniquement des rapports de certaines dimensions géométriques.
- Par exemple, si l’organe placé sur le shunt et chargé de faire l’émulsion fonctionne sans actions cinétiques sensibles ('/%. 2) (puits à très large section ; formation statique de l’émulsion), il est facile de voir que le dosage est uniquement réglé par les valeurs des résistances hydrauliques R3, et par le rapport
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- des densités ---r-—, mais indépendamment des. viscosités, des
- air
- tensions de vapeur, en un mot des facteurs qui agissent, dans le schéma n° 1, et qui empêchent radicalement l’automaticité.
- Par contre, si le « puits » P est disposé de manière à agir dynamiquement, c’est-à-dire de manière que les deux fluides essence et air se rencontrent avec des forces vives notables, le dosage dépend (par surcroît, aux résistances Bq, R2, R3) des dispositions locales de w. Dans une hypothèse limite, réalisée dans certains appareils (résistances R2 et R3 sensiblement égales), le
- dosage ne dépend plus que des valeurs comparées des densités essence liquide et air et des sections O et w.
- Le résultat à retenir de cette étude (d’ailleurs très facile à reproduire analytiquement) est le suivant :
- « Lorsqu’on pmploie un circuit dérivé à gicleur noyé pour pro-» duire l’émulsion initiale (air + carburant), il est possible de » rendre le carburateur automatique par un simple arrangement » des résistances hydrauliques, arrangement où les fin ides réa-» gissant (air et essence) n’interviennent que par leurs densités ». seules, ou par leurs densités et par leurs vitesses au lieu du » mélange. »
- 5.— Rappelons enfin, pour terminer cet aperçu préliminaire, les caractères de la combustion d’un mélange tonnant, sous
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- forme déflagrante, dans un cylindre à quatre temps. Une flamme, dans un tel cylindre, est tout à fait l’analogue d’une flamme en régime régulier à l’orifice d’un bec Bunsen, comme le ressaut hydraulique en canal découvert est l’analogue de l’onde solitaire, rendue fixe par la vitesse propre du courant.
- La flamme a ainsi un front, dont la célérité propre est égale à la vitesse d’inflammation du mélange tonnant, vitesse pratiquement indépendante de la pression totale, mais fonction de la pression partielle des composants et, à un très haut degré, de la température absolue. Elle devient ainsi sensible à la température d’inflammation tandis qu’elle est nulle à la température ambiante. •
- L’essentiel est d’avoir toujours présents à d’esprit les caractères de cette flamme déflagrante, tout à fait distincte de l’onde explosive, même lorsque sa célérité est relativement élevée. Bien loin de produire une surpression à son passage, elle produit une dépression locale (1), -et l’accroissement dépréssion réalisée par la plupart des combustions en vases clos ou en cylindres n’est pas le fait de la flamme elle-même, mais des actions mécaniques que cause, dans le gaz, l’accroissement de volume produit par le passage de la flamme (ondes élastiques directes et réfléchies. Il n’y a donc pas ici l’analogue d’une explosion brisante, dans laquelle c’est une onde de choc, à très grande célérité, qui déclanche la combustion. La combustion se propage uniquement par des effets de conduction intérieure et serait très lente (quelques centimètres-seconde) si le mélange était au repos (cinétique) dans le cylindre. L’agitation de ce mélange, proportionnelle d’ailleurs à la vitesse du piston, est- une condition indispensable pour réaliser des combustions assez rapides dans les moteurs à grande vitesse : heureusement qu’elle croit précisément en raison directe de cette vitesse (2).
- Par contre, il est clair que, dans le cas d’un mélange tonnant fourni par un carburateur, la combustion qui se produit n’est plus celle d’un mélange purement gazeux, mais est, au contraire, assimilable à celle d’un nuage poussiéreux de charbon en atmosphère grisouteuse : on retrouve, dans les deux cas, les molécules gazeuses comburantes et combustibles et les molécules non
- (1) Extrêmement petite, d'ailleurs ; quelques millimètres d’eau dans un cylindre de moteur ; quelques dixèmes dans une flamme de gaz à l’air libre.
- (2) Les «coups durs» observés si fréquemment dans les cylindres de moteurs alimentés au pétrole réchauffé maladroitement ne sont pas de vraies explosions : ce sont encore des déflagrations, mais très rapides.
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- gazeuses (carbone ou carburant liquide). Cptte circonstance modifie notablement le phénomène de propagation de la flamme et surtout le mécanisme même de la combustion à l’intérieur de cette flamme, et il serait fort long d’étudier les divers aspects qui peuvent s’observer suivant la teneur de l’atmosphère en vapeurs et en gouttelettes liquides.
- Supposons, par exemple, une flamme se propageant dans un milieu formé d’air atmosphérique et d’une poussière combustible (charbon, par exemple), régulièrement répartie et à grains très petits, sphériques et égaux en diamètre. Nous observerons une vitesse d’inflammation bien déterminée et une épaisseur de flamme bien définie ; aussi, depuis le moment où un grain est atteint par l’onde jusqu’au moment où son diamètre est devenu zéro. L’épaisseur sera, par exemple, de 10 cm, si le grain a un diamètre de 1 mm dans l’air atmosphérique.
- ' Mélangeons maintenant, à la première poussière, une autre ayant des grains de diamètre double (2 mm), mais sans changer ni l’isotropie d’ensemble, ni le poids total de C en présence de l’air atmosphérique.
- Nous verrons aussitôt, non plus une flamme, mais deux superposées, ayant sensiblement même front, mais dont l’une sera huit fois plus épaisse que la première et qui sera due à la combustion plus lente des gros grains. C’est ainsi qu’il y aura eu une « sélection « de la flamme caractérisant un mélange (G + O -f- 4Az) ; c’est ainsi que, à composition moléculaire totale inchangée; une différence d’ordre purement géométrique dans le grain élémentaire du comburant a produit un étirage considérable.
- Eh bien, ce ne sont pas seulement les conditions géométriques (forme et volume des grains ou des gouttes), ce sont aussi les conditions de forme et de liaison des diverses molécules du comburant qui produisent aussi, derrière le front initial de la flamme, une sélection et un étirage qui va, couramment, jusqu’à faire dépasser à la flamme les limites de la capacité où elle est produite, c’est-à-dire jusqu’à réaliser, contre toute attente, une coiùbustion incomplète et même très incomplète.
- Autant la combustion est simple lorsqu’il s’agit de H2 + O, par exemple, autant elle peut devenir complexe dès qu’il y a en présence plus de molécules de constitution diverse, dont les valeurs sont plus ou moins solides.
- A noter que ce n’est plus ici une question de dimensions de grains ou de gouttes, c’est-à-dire de capillarité et d’air combus-Bull. 4
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- b b Le, c’est une affaire de solidité et de complexité des.'édifices molé-mlaârtts dont la combustion provoque la démolition et la reconstruction..
- Un autre exemple fera bien sentir l’influence de cet allongement de la flamme, d’ordre pliysiieo - chimique et non plus mécanique.
- Supposons que nous ayons à « classer » une poussière de minerai par chute dans un vase rempli d’eau tranquille. Si cette poussière: est formée de sphères égales, bien définies, sans adhérence mutuelle, nous aurons, au fond du vase, une couche homogène et, pendant sa formation, une teneur bien régulière du nuage de particules en cours die chute.
- Par contre, s’il y a. cohésion ou adhérence mutuelle, il va se former, au cours de la chute, des groupements de forme et de poids très variés qui vont entraîner une dissémination passagère, mais très irrégulière de la masse totale.
- De même, dans la combustion de molécules à architecture, complexe, il va se former un très grand nombre de fluctuations chimiques dans le sein même de la flamme, et celle-ci ne sera terminée qu’au bout d’un temps d’autant plus long qu’il y aura plus de combinaisons passagères possibles. Par suite, les résidus riches en G tendent ainsi a. rester en arrière et à ne pas brûler du tout. Ce n’est pas un autre phénomène que l’on exploite dans l’éclairage usuel au gaz ou à l’acétylène, mais nous sommes avertis : dans un cylindre moteur, il ne suffit pas d’avoir un mélange moléculaire pour le brûler parfaitement : il faut encore empêcher suffisamment l’étirage physico-chimique de la flamme, et les- difficultés croissent au fur et à mesure de la complexité des hydrocarbures employés et de leur richesse en C fixe.
- Cette nécessité d’une « trame » ou d’une forme de répartition spéciale est nécessairement du mélange tonnant d’une topographie ou enfin d’une entropie permise par la forme des équilibres de vapeur des hydrocarbures.
- Enfin, et pour en terminer' avec les données physiques spéciales à la combustion des hydrocarbures, il faut rappeler ici leur vaporisation âectwe, elle aussi: en ce sens que l’atmosphère de vapeur en équilibre' thermique et mécanique avec un hydrocarbure n’a pas et ne peut pas avoir la. même composition que le liquide ; en fait, chacun des constituants contribue pour sa part à, la pression totale, et suivant sa propre courbe de tension de vapeur. Seulement, la courbe résultante est ainsi le résultat
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- complexe,, non pas de la tension seule de chaque hydrocarbure, mais aussi de la solubilité de sa vapeur dans les autres phases liquides.
- C’est là la cause de la définition si peu satisfaisante, en général, des tensions de vapeur de nos carburants. Elle ne peut pas être simple, car elle ne le serait que dans le cas d’un seul hydrocarbure défini en équilibre ; mais on peut voir que, dès qu’il en existe deux en présence, les équilibres thermiques qui se produisent présentent la variété d’aspect des équilibres thermiques des alliages métalliques (solides, liquides, eutec-tiques, etc.). Bref, il est impossible et même absurde d’attribuer une tension de vapeur à un carburant: il en a une presque infinité, et si l’on veut être précis, il faut isoler tout au moins deux constituants principaux. Mais ce travail n’a pas encore été fait systématiquement, et la distillation fractionnée des pétroles n’a pas encore été encadrée dans une théorie tberrnodynamique complète.
- 6. — Malgré que les aperçus qui précèdent soient uniquement d’ordre qualitatif, et que nous n’ayons pu songer à chiffrer ce
- A' C
- qui était chiffrable (vaporisation partielle, émulsions, etc.), ils sont suffisants pour se rendre compte des moyens à employer pour carburer correctement avec un pétrole lampant ou une huile minérale comparable.
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- Il faut (et il suffit) de pouvoir préparer avec ce carburant une émulsion stable et suffisamment fine pour se diviser dans le flux d’air principal.
- Pour cela, il est tout indiqué d’ajouter, simplement, au dispositif schématisé par la figure 2, un échangeur de température sur le circuit R2, entre .gaz d’échappement (EE') et l’émulsion primaire.
- 2,S à 3 air 1 carburant
- Cette émulsion I usuellement dans le rapport
- ainsi échauffée et presque complètement vaporisée si l’on' donne aux surfaces du circuit R2 un développement tel que la température au point g de l’émulsion surpasse l’ambiance de 180 à
- 220° G.
- Dans ces conditions, son mélange et sa diffusion à partir de BB' ont tous les caractères d’une diffusion gazeuse et le brouillard formé par la condensation au contact de l’air froid a un retard suffisant à la concentration des gouttes pour qu’on n’observe aucun dépôt systématique au cours de l’aspiration et au début de la compression (dans le cylindre).
- On vérifie, d’ailleurs, que la température obtenue en (3 est, dans de larges limites, indépendante de l’allure, à cause de la diminution proportionnelle des vitesses des deux fluides dans l’échangeur. Enfin, l’automaticité reste assurée également dans de larges limites, tant que la résistance Rt ne subit pas de trop grandes variations, c’est-à-dire tant qu’on ne marche pas au ralenti ou à une très faible puissance.
- Mais il suffit, pour résoudre le problème à toutes les marches, de disposer des circuits analogues à ceux que nous venons de schématiser, qu’il existe d’allures limites caractéristiques. De plus, dans la zone des allures faibles et du ralenti, il y a tout avantage à réchauffer l’air principal lui-même, en sus de l’émulsion : on retarde ainsi encore mieux la concentration des gouttes de brouillard de pétrole.
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- UTILISATION DES LINTERS
- POUR LES COTONS A NITRER ET LA FABRICATION Dü PAPIER
- PAR
- M. TT. LiACOMBE
- Au lendemain de la grande guerre, il est peut être bon de se souvenir et de considérer que dans le coton nous trouvons la matière première essentielle de nos explosifs de guerre (les CPI et GP2 comme explosifs brisants, la poudre B comme explosif propulsif) et que, selon le mot de M. Daniel Berthelot, en cette question, « il ne s’agit de rien moins que de la vie de nos soldats et de la sûreté de nos moyens de défense nationale ».
- En effet, l’expérience a démontré amplement que la cellulose du coton, en général, et celle de certains cotons, en particulier, était la plus apte à la nitration et permettait d’obtenir, seule, des explosifs parfaits et stables.
- Chacun sait que la plus grande partie des tissus végétaux est constituée d’espèces distinctes de celluloses, qui n’ont qu’un point commun : leur composition chimique, mais dont l’état de pureté est toujours variable, alors que la cellulose du coton est toujours semblable à elle-même, de pureté régulière, de densité constante : c’est une cellulose homogène.
- Au point de vue nitration, un coton impur est dangereux alors qu’un coton trop purifié est inutilisable. D’une part, il est donc de la plus élémentaire prudence de rejeter tous les cotons provenant de déchets industriels, le linge de coton sale et graisseux, ou bien ayant servi aux pansements, à l’essuyage, etc. D’autre part, dans le choix du coton tel qu’il est produit par la plante, il y a lieu de faire un choix : 1° les poils non mûrs, courts, sont à ne pas utiliser ; 2° selon la provenance,. on a des qualités différentes qui ne s’hydrophilisent pas aussi,bien les unes que les autres ; les linters d’Amérique fournissent les meilleures qualités. Enfin, par une purification trop intensive au traitement chimique, la cellulose se modifie et devient inapte à l’usage spécial qui nous occupe ; c’est pourquoi de beaux cotons à nitrer, bien blancs, provenant de linge, n’ont jamais donné d’aussi bons
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- 04 UTILISATION DES LINTERS
- résultats que ceux dite nu s avec les cotons à nitrér, d'un blanc légèrement crème,, provenant de linters.
- La préparation du coton à nitrer est donc essentiellement délicate, puisque d’elle dépend le maximum de fixité des explosifs et leur qualité.
- Les linters ont été traités de la façon suivante :
- Lessivage. — Fait, dans deux autoclaves rotatives à vapeur directe, jaugeant chacune 8 m3 et tournant à la vitesse de
- 2 révolutions par minute. La capacité est de 800 kg de linters préalablement ouverts. Le traitement est fait à la soude caustique (préalablement dissoute dans Sïn® d’eau, de façon à ce que l’orifice d’admission de vapeur soif submergé) dans une proportion égale a 5 0/0. L’opération se fait à vapeur directe, sous
- 3 atm pendant 12 lieu res, après lesquelles on laisse tourner sans pression pendant 2 heures.
- Lavage en noir. — Fait dans une pile hollandaise à circulation d’eau et à épuisement par tambours, jaugeant 7 m3. La propulsion est donnée par un batteur à palettes de 1 000 mm de diamètre, faisant 18 tours à la minute. L’épuration des matières lourdes se fait par d’importantes sablières.
- Lavage en blanc et raccourcissage. — Opéré dans S piles hollandaises munies de cylindre à lames tranchantes (afin d’éviter la formation d’hydrocellulose) et de tambours d’épuisement. Le lavage est poussé jusqu’à obtention d’eau claire reconnue en pressant la matière dans la inain. A ce moment-là seulement le cylindre est mis en travail pour diluer simplement la matière. L’ensemble d’une opération dure 4 heures, ce qui représente 6 opérations pour chaque pile en 24 heures. La capacité d’une pile étant de 74 à 7b kg de linters, la quantité de matière brute traitée en 24 heures est théoriquement égale à 2 220 kg. Le coton 'défilé est évacué par la manœuvre d’une soupape dans une conduite forcée, l’écoulant par pente naturelle dans les piles blanchisseuses.
- Blamehùmnt. — Opéré dans 4 piles hollandaises contenant chacune 8 pilées de défilé. La propulsion est donnée par un batteur à palettes faisant bfi tours à la 'minute, ün tambour permet l’épuisement deé eaux pour le lavage final. Elles sont construites de faible profondeur en vue de présenter une grande surface à l’atmosphère pour permettre une action plus réelle de l’oxydation {mon négligeable) de l’oxygène de l’air lors du blanchi-
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- UTILISATION DES LIN-TE R 8 55
- ment Le blanchiment est fait par addition de solutions de chlorure. de chaux: à & degrés Baume,' à raison de 15© i par blanchisseuse (ou S- défîleiises), soit pour §92 kg de- eoto-n brut, ce qui représente- environ 0,633 de chlore actif 0/0 de matière: Pour exciter le dégagement du gaz chloreux et pour obtenir la formation des sels minéraux solubles dans l’eau, il est ajouté 01, 5 0/0 d’acide sulfurique. Après le blanchiment, on lave abondamment à l’eau claire. L’ensemble des 4 piles. blanchisseuses” correspondant à la capacité de production des piles défüleuses, il ressort que l’on a 6 heures, au minimum, pour opérer le blanchiment et. laver. Le coton blanchi est évacué par la manœuvre d’une, soupape dans une conduite forcée, l’écoulant par pente naturelle dans un collecteur-réservoir.
- Collecteur. — A une capacité équivalente à celle d’une pile blanchisseuse, augmentée de l’eau nécessaire à la chasse de pâte, soit un total d’environ 12m3; est de forme octogonale avec pento du fond vers un sens d’évacuation où sont placées autant de prises qu’il y a d’essoreuses à desservir ; est muni d”agitateur. Les prises sont constituées par des robinets, type Hermétic, de gros modèle, et permettant un fort débit en même temps que la rapidité indispensable pour la fermeture ou l’ouverture de Forillce. Le coton blanchi s’écoule ainsi dans les essoreuses au moyen de dalles semi-cylindriques de 300 mm de diamètre, ayant une pente minimum de 3 cm par mètre.
- Essareuses. — Situées à un niveau inférieur à celui, du collecteur, sont alimentées.- comme indiqué. Sont du type à panier de 1 m tournant,, à raison de 1 2,00 révolutions par minute. En un quart d’heure, temps de chargement et de déchargement compris, chaque essoreuse produit 18 kg de coton à 50 0/0 de siecité ; en conséquence, avec deux essoreuses on peut faire 192 opérations par 24 heures, ce qui représente une production de 1 728. kg de coton blanchi sec'.
- Ouvreuse. — Une bâche tronconique tapissée de lames de fer carré de 10 mm, à l’intérieur de laquelle tourne, à 180 révolutions,, un arbre muni de longues dents en bois fixées selon une hélice, suffit, pour réduire en flocons la production des essoreuses dans le même temps.
- Séchoirs. — Les différents types (mécaniques, semi-mécaniques, à tiroirs, à armoire) sont de valeurs différentes et exigent une main-d’œuvre plus ou moins importante, en même temps
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- UTILISATION DES LINTERS
- qu’une dépense plus ou moins grande de combustible. Il importe, pratiquement, de déterminer au préalable l’exacte siccité du coton humide sortant des essoreuses et de déterminer le nombre de séchoirs nécessaires selon la capacité d’évaporation horaire de chacun. Ainsi, pour une production*de 1 728 kg de coton sec, l’essorage étant fait à 50 0/0, il faut évaporer 72 kg d’eau à l’heure, et si chaque séchoir a une capacité de 12 kg. il en faut 'installer 6.
- Rendement. — Par ce procédé on obtient une moyenne de 75 à 77 0/0 des linters en coton blanchi. Son avantage est de réduire au minimum les manipulations, de rendre moindre les causes d’impuretés, de donner un coton peu chargé de cendres minérales, de graisse, de matières charbonneuses, de chlore. J’ai obtenu les taux suivants à l’analyse :
- 0/0 des triures....................... 0,0024
- Gendres............................ 0,23
- Graisse.................... 0,14
- Matières charbonneuses . . . . . . .0,30 Chlore. . .................. 0,007
- Papier. — Depuis la cessation des hostilités les poudreries furent mises dans l’obligation de liquider des stocks importants de coton à nitrer, Leur utilisation à la fabrication du papier en fût le meilleur débouché. La fibre des linters, quoique moins soyeuse, plus surge, mais plus longue que celle des chiffons de coton, fut donc bien accueillie en ces temps difficiles; on n’en pouvait d’ailleurs faire meilleur usage. Nous avons pu fabriquer du papier uniquement avec des linters blanchis : il est buvard et ne pèse que 25 g le mètre carré, ce qui permet de constater une résistance appréciable; c’est un papier qui se nitrerait (1) parfaitement.
- Gela marque curieusement la transformation de l’industrie de guerre en industrie de paix.
- (1) BLANC SANS COLLE. — Composition : 100 0/0 linters blanchis. — Nature cle la trituration : pâte longue et très grasse. — Collage végétal : néant. — Coloration : néant. Force du papier : 25 g le mètre carré.
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- LA DESTRUCTION
- L’EFFORT DI RECONSTITUTION DES HOUILLÈRES
- ET PLUS PARTICULIÈREMENT
- DES MINES DE COURRIÈRES
- PAR
- M. P. GUERRE
- INGÉNIEUR EN CHEF DES SERVICES DU FOND DES MINES DE COURRIÈRES
- 1° Rappel de l’intensité de la destruction systématique causée par les ennemis.
- Depuis l’armistice, de nombreuses publications ou communications ont fait connaître qu’indépendamment des destructions inhérentes à leur voisinage de la ligne de feu, celles de nos mines du Nord et du Pas-de-Calais qui se trouvaient en pays envahi, avaient été saccagées par l’ennemi au fur et à mesure que les événements militaires le refoulaient vers l’Est.
- On a dit comment de larges brèches, pratiquées à coups d’explosifs dans nos puits, avaient amené d’abord l’inondation complète de la région Lens-Liévin-Carvin-Meurchin, puis celle des concessions de Courrieres et Drocourt, et enfin, mais partiellement, celle des travaux de la Société des Mines de Dourges.
- On a rappelé, aussi, comment l’ennemi ^vait successivement abattu par la mine, et suivant un plan savamment préparé, les chevalements et les bâtiments d’extraction, travail qu’il compléta par la destruction totale de la machinerie que l’avance victorieuse de nos troupes ne lui laissa pas le loisir d’emporter.
- Les résultats de cette dévastation sont condensés dans le tableau suivant, qui constitue le rappel le plus éloquent de l’intensité de la destruction systématique causée par nos ennemis.
- (1) Voir Procès-Verbal de la séance du 21 mars 1921 (fascicule séparé n° 4, p. 79). Bull. 5
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- 58 LA DESTRUCTION ET L EFFORT DE RECONSTITUTION DES HOUILLÈRES
- Dégâts à la surface.
- Maisons complètement détruites. . 18 000 Maisons partiellement détruites . . 12 000
- "Voies ferrées détruites ...... 800 km
- Puissance en HP détruite........... 380 000
- Dégâts dans les travaux du fond.
- Nombre de puits dynamités. . . . 140
- Volume d’eau à extraire. 110 millions de mètres cubes
- Galeries à rétablir................ 2 800 km
- Conséquences et dépenses.
- Production perdue................ 18 660 000 t
- Dépenses prévues pour la remise
- en état......................... 5 milliards
- Jusqu’ici, les documentations mises sous les yeux des techniciens et du grand public s’appliquaient à l’ensemble de nos bassins houillers, mais l’immensité du désastre ne permettait guère de se rendre compte, ni des difficultés à vaincre, ni des conditions dans lesquelles s’accomplissait la reconstitution.
- Si, au contraire, on examine la situation particulière de quelques Compagnies, on reste confondu devant l’étendue des ruines qu’elles ont à relever.
- Les mines de Lens, Liévin et Courrières, par exemple, ont à épuiser respectivement les cubes d’eau suivants :
- - 35 000 000 de mètres cubes,
- 11 000 000 —
- 25 000 000 —
- Pour ces mêmes Compagnies, la reprise totale des travaux du fond exigera la réfection de :
- 585 km de galeries à Lens,
- 312 km — à Liévin,
- 375 km — à Courrières.
- Enfin, le total de leurs maisons entièrement détruites dépasse 15 000 unités ! •
- Il était donc intéressant de concrétiser les documentations auxquelles.il a été fait allusion plus haut et c’est dans ce but
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- LA DESTRUCTION ET L’EFFORT DE RECONSTITUTION DES HOUILLÈRES 59
- que, sur la demande de notre Société, nous parlerons plus spécialement des mines de Courrières dans la présente note.
- La concession des mines de Courrières, dont la superficie est de 5 459 lia, est bordée, à l’ouest, par celle de Lens et, au sud, par celles de Liévin et de Drocourt.
- En raison de cette situation, elle s’est trouvée, en avril 1917, après l’enlèvement de la crête de Vimy par les Britanniques, aux abords immédiats du front.
- De ce fait, une large zone a été entièrement dévastée par le canon, mais la majeure partie de la concession aurait pu rester indemne.
- L’ennemi 11e l’entendit pas ainsi, et ses destructions volontaires s’attaquèrent non seulement à nos installations de la surface mais aussi à nos puits, et cela avec des résultats dépassant tout ce que l’on pouvait supposer.
- Au moment de la déclaration de guerre, l’ensemble des installations de la Compagnie comprenait : 11 puits d’extraction, 9 puits d’aérage, 1 puits en fonçage, une batterie de 40 fours à coke et une usine de récupération en voie d’achèvement, 5 893 maisons ouvrières ou autres, 110 km de voie ferrée normale, 28 locomotives et 1 547 wagons divers.
- La production annuelle atteignait 3 200 000 t environ pour un personnel de 15 000 ouvriers (jour et fond).
- Sauf au puits n° 14, dont la machine d’extraction était électrique, la remonte du tonnage indiqué ci-dessus était assurée par de puissantes machines à vapeur qu’alimentaient 140 chaudières tubulaires et semi-tubulaires représentant 20 800 m2 de surface de chauffe.
- La majeure partie de ces puits possédaient de grands criblages de construction récente actionnés soit par la vapeur, soit par l’électricité.
- L’aérage des différents sièges était assuré par des ventilateurs à grand débit, Rateau, Leflaive, Monnet et Moyne, Mortier, à commande électrique ou à vapeur.
- Le courant nécessaire aux différentes installations était produit par 11 groupes électrogènes et turbo-alternateurs à basse pression ou à vapeur mixte.
- Indépendamment de 3 criblages - lavoirs, la Compagnie de Courrières possédait un lavoir central capable de passer 2 400 t par 24 heures. Elle avait en montage un autre lavoir de 2 000 t prévu spécialement pour le service des fours à coke.
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- Jî&i/Uvltlono 'joou.z Ç’evcptooion de Kx Sïoosc J?'10 ^ G^uetiêeco.
- 1*. .Repcctti-tion, de* ittoi-uvitLOttO.
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- Ce g2a^«l Pcittmen t d’cecteacticn. ^yoLj. ceocjut^) .
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- tiovet c&C VixCcrnC rvt etev -pwtt^ ctoteec*.ojC
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- 62 LA DESTRUCTION ET L’EFFORT DE RECONSTITUTION DES HOUILLÈRES
- Lors de l’évacuation de notre concession par les troupes allemandes, les bâtiments et installations des sièges : 2, 3-15, 4-11, 5-12 et 13-18 n’existaient plus.
- Dans les autres sièges, toute la machinerie, sans exception, avait été systématiquement détruite ou enlevée par l’ennemi.
- Tous les chevalements avaient été dynamités, et leur effondrement avait eu comme conséquence l’écrasement des bâtiments d’extraction et de leurs annexes.
- Les criblages et les lavoirs avaient été minés également après avoir été vidés de la presque totalité de leur appareillage. Détruits aussi par la mine, les générateurs, les cheminées, les épurateurs, les châteaux d’eau, etc.
- Quant aux ateliers centraux, en partie détruits par le bombardement, tout leur matériel avait disparu.
- A ces énormes dégâts s’ajoutait encore la rupture des parois de nos puits par les brèches desquelles des torrents d’eau s’engouffraient dans nos travaux.
- La fig. 7, pl. 9, représente la fosse n° 5, qui se trouvait au voisinage de la ligne de feu et qui a été détruite par le bombardement.
- On peut comparer cette photographie avec celle du puits n° 6, détruit par l’ennemi (fig. 2, pl. 9); les fig. 3, 4 et 5, pl. 9, représentent des salles de machines situées loin de la zone bombardée, et on peut constater avec quel raffinement leur destruction et leur pillage ont été organisés.
- La fig. 6, pl. 9 montre la destruction du puits n° 16, à la place duquel s’est formé un entonnoir dans lequel l’eau affleure presque au niveau du sol.
- Qu’il s’agisse, d’ailleurs, de machines à vapeur, de chaudières, de chevalements ou de puits, la mine ennemie s’est attaquée partout, et très exactement, à une partie vitale, ce qui exclut toute décision hâtive des autorités militaires et toute initiative d’agents subalternes.
- Le programme de destruction fut, en effet, préparé très à l’avance, et c’est précisément dans la concession de Courrières que fut trouvé l’un des. témoignages les plus accablants pour les Allemands qui avaient tenté de nier l’organisation méthodique adoptée par eux pour ruiner nos bassins houillers.
- Nous avons découvert, en effet, dans une galerie d’accès à notre puits n° 10, à l’intérieur de l’une des nombreuses caisses d’explosifs et de détonateurs qui s’y trouvaient préparées, un
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- LA DESTRUCTION ET L’EFFORT DE RECONSTITUTION DES HOUILLÈRES 63
- document, daté du 15 avril 1917, dont nous donnons ci-contre un fac-similé.
- Son examen nous dispense de tous commentaires, et l’Allemagne ne peut prétendre que ses destructions n’aient été prévues et scientifiquement ordonnées par un personnel particulièrement compétent dix-huit mois avant sa débâcle de 1918.
- Nous ne nous étendrons pas plus longuement sur cette question, et nous parlerons maintenant du relèvement de notre concession et des résultats obtenus.
- 2° Exposé de l’effort de reconstitution, plus particulièrement
- en ce qui concerne les mines de Courrières, et les résultats obtenus.
- Indépendamment du déblaiement et de l’aménagement d’abris provisoires pour le personnel de la première heure, le problème de la reconstitution comportait deux phases principales, l’une immédiate, l’autre à échéance plus ou moins lointaine :
- Dans la première se classaient les opérations suivantes :
- — Sauvetage des puits, et en particulier celui du n° 9 ;
- — Dénoyage ;
- — Installation de moyens d’extraction provisoires permettant
- la remise en état des galeries au fur et à mesure de
- rabaissement du plan d’eau ;
- — La construction de logements définitifs pour une fraction
- importante de l’ancien personnel de la Compagnie.
- Dans la seconde se plaçaient la réalisation des installations définitives de la surface et la complète remise en état des travaux du fond, l’ensemble correspondant à la réparation intégrale de nos mines.
- Nous allons exposer sommairement ce qui a été fait à Courrières dans ces deux ordres d’idées. *
- Sauvetage des Puits.
- Immédiatement après le début de la retraite allemande dans la région de Lens —exactement le 10 octobre 1918 — nous avons eu l’honneur d’accompagner M. Loucheur, ministre de
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- l’Armement et des Fabrications de Guerre, jusqu’à nos sièges 5-12 et 13-18, situés aux confins ouest de notre concession.
- A cette date, nous constations que nos travaux n’étaient pas encore complètement noyés mais, ayant pu aborder, le 20 octobre, notre puits n° 9, nous ne pouvions pas conserver l’espoir d’éviter l’inondation totale.
- Un véritable cataclysme s’était abattu, en effet, sur ce puits, à l’emplacement duquel nous trouvions un entonnoir de 35 à 40 m de diamètre dans lequel gisaient chevalements, bâtiment, machines, cages, monte-charges, installation de remblayage hydraulique, etc.
- La fig. 7, pl. 9, permet de se rendre compte de l’importance de la destruction réalisée par l’ennemi.
- Aucune communication n’existait plus avec le puits, dont l’emplacement était recouvert, du reste, à peu près entièrement par le bord ouest de l’entonnoir.
- D’autre part, de très importantes cassures bordaient la périphérie de l’entonnoir, et en quelques points même le terrain était tellement disloqué que nous étions menacés d’un agrandissement de celui-ci avec, comme conséquence, une aggravation des dégâts de surface !
- Telle était la situation véritablement alarmante devant laquelle nous nous trouvions en octobre 1918.
- Nous disons situation alarmante, parce que la nature particulièrement ébouleuse des terrains traversés et les très grandes venues d’eau rencontrées par le n° 9 lors de son creusement permettaient toutes les suppositions quant à l’importance des dégâts affectant la colonne de ce puits qui, communiquant avec les puits voisins, menaçait l’avenir de notre concession.
- Nous ouvrirons ici. une parenthèse pour rappeler que, dans nos régions, nos puits n’atteignent le terrain houiller qu’après avoir franchi une zone aquifère séparée de celui-ci par une couche plus ou moins épaisse d’argile imperméable.
- Sur toute la hauteur de la zone précitée, l’étanchéité du puits est assurée par un revêtement continu en bois ou métallique que nous désignons sous le nom de cuvelage.
- La rupture du cuvelage d’un puits en compromet l’existence.
- Si la réparation ne peut être effectuée avant l’inondation complète et si la venue d’eau est très importante— ce qui était le cas de toutes nos concessions dévastées dont les travaux communiquaient entre eux — il ne peut être question de tenter
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- l’épuisement par pompes avant d’avoir réduit, sinon supprimé le débit des brèches par la « cimentation » des terrains aquifères autour du puits, procédé d’origine française dont l’invention est due à notre éminent collègue, M. Portier.
- Ceci posé, il ne pouvait y avoir aucun doute concernant la disparition du cuvelage du puits n° 9 sur une relevée importante.
- Par ailleurs, ce puits, au moment de son fonçage, avait donné — pour un diamètre de 5 m, 60 au terrain — une venue d’eau de 52000 m3 par 24 heures et, du fait de l’étendue de l’entonnoir, il fallait considérer ce chiffre comme un minimum.
- En, raison de l’importance du travail de réfection nécessité par ce puits, il ne pouvait être question de limiter la venue d’eau assez à temps pour empêcher le désastre de s’accomplir/
- Cependant, malgré l’importance de cette venue, à laquelle s’ajoutaient celles des autres puits, nous avions encore devant nous quelques semaines avant, que les eaux n’aient atteint la surface après avoir rempli l’énorme vide — 25 millions de mètres cubes environ — existant dans les travaux souterrains de notre concession.
- Nous conçûmes donc le projet de réparer sommairement tous les cuvelages avant la montée des eaux de manière à permettre l’attaque du dénoyage dès que la réparation du n° 9 aurait pu être effectuée.
- Dès le 20 novembre 1918, des camions amenèrent sur place < quelques treuils à bras et une équipe.d’ingénieurs, d’employés et d’ouvriers dévoués qui n’avaient pas hésité à répondre à notre appel.
- Il nous est impossible de décrire ici les difficultés sans nombre et de tous ordres auxquelles s’est heurté ce personnel d’élite qui — perdu dans le Eled — n’avait à sa disposition que des moyens rudimentaires et qui n’avait pour constituer les fragiles échafaudages qui lui étaient nécessaires que les bois ou le fer trouvés dans les débris des constructions voisines.
- Obligé de passer sous les décombres pour atteindre les, colonnes de puits, suspendu souvent à un fil pour aller poser les premiers éléments d’un plancher, manquant souvent de l’indispensable, notre personnel ne se laissa pas décourager et il parvint à aveugler toutes les brèches avant qu’elles n’aient été atteintes par le niveau de l’eau.
- Près de 2 400 pièces de cuvelage, fournies avec la plus grande
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- amabilité par les Compagnies restées en exploitation, furent posées dans ces conditions !
- L’achèvement de cette première opération consacrait le sauvetage de 17 puits.
- Nous avions ainsi bloqué une série de venues d’eau correspondant à 40 000 m3 environ par 24 heures mais nous avions gagné aussi un temps précieux. Nous n’avions plus à nous occuper, en effet, que d’une seule cimentation — au lieu de 17 — celle de notre puits n° 9.
- Pour assurer la réussite de cette opération, qui présentait une importance jamais atteinte dans les annales de la cimentation, nous avions pris des dispositions exceptionnelles.
- Travaux de sauvetage du puits n° 9.
- Le programme d’ensemble de ces travaux comportait :
- 1° La consolidation de l’entonnoir et de la surface ; '
- 2° La création autour du puits d’une zone cimentée capable de réduire au minimum le débit des couches aquifères vers le puits ; .
- 3° La consolidation'des terrains au voisinage du puits;
- 4° La détermination de l’axe du puits et la reprise de celui-ci.
- Nous examinerons rapidement comment furent réalisées les différentes parties de ce programme.
- I. — Après avoir déblayé les installations qui se trouvaient encore sur la périphérie de l’entonnoir de manière à soulager les bords de celui-ci, nous avons attaqué l'enlèvement de la ferraille à l’intérieur de l’entonnoir, notre effort se portant plus spécialement sur tous les débris métalliques ou autres se trouvant sur le passage présumé/ de la colonne du puits.
- Fin mars 1919, le niveau de l’eau montant assez rapidement, nous avons arrêté le déblaiement pour- entreprendre le remblayage de l’entonnoir que la mauvaise tenue dés parois de Celui-ci rendait, du reste, de plus en plus urgent.
- En raison de l’importance du. vide à remplir et de l’impossibilité d’avoir rapidement, à cette époque, les matériaux nécessaires à la préparation d’une quantité de béton suffisante, le remblayage fut assuré au moyen de schistes de lavoir\ dont nous possédions un stock important sur le carreau même de la fosse n° 9.
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- LA DESTRUCTION ET L’EFFORT DE RECONSTITUTION DES HOUILLÈRES 67
- Ce travail exigea près de 7 000 m3 de schistes.
- L’avantage d’avoir eu à pied-d’œuvre le moyen de résoudre la partie la plus urgente du problème se trouvait compensé, malheureusement, par les difficultés que devait présenter la consolidation par cimentation de cet amas de schistes sur lequel nous avions à nous établir d’abord et que nous devions traverser ensuite.
- En effet, les schistes se cimentent mal et, pour avoir le maximum de chances de colmater efficacement le remplissage de l’entonnoir, nous avons dû procéder à une série de cimenta-
- Pla.n A. — Plan des sondages par rapport au puits. *•
- tions partielles de celui-ci, cimentations réparties systématiquement en plan et en profondeur.
- Cette opération nécessita 400 sondages verticaux de lm,20, 2 m, 3 m, 4 m et 10 m de profondeur, placés sur des cercles concentriques au puits ; elle absorba 790 t de ciment.
- II. — Dans la région du n° 9, la zone la plus aquifère a
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- comme base un banc dur et imperméable, appelé « Banc de Meule », que l’on rencontre à 46 m, 30.
- C’est ce « Banc de Meule » que nous avons pris comme base d’un cylindre de ciment obtenu par l’injection de 32 sondages verticaux de 45 m placés à la périphérie de l’entonnoir ; ces sondages se trouvaient ainsi répartis sur une courbe irrégulière de 130 m de développement, ce qui les plaçait à 4 m environ d’axe en axe, les uns des autres, distance permettant encore d’obtenir la jonction des zones cimentées de deux sondages consécutifs.
- Le plan A (p. 67) montre la disposition de ces sondages par rapport au puits.
- Pour la mise en œuvre de la cimentation, nous avons appliqué la méthode par sondages séparés et passes successives avec creusement au trépan.
- La cimentation proprement dite comporta deux séries :
- Dans la première, 10 sondages furent d’abord injectés sous faible pression jusqu’à 20 m de manière à consolider la partie supérieure des terrains et à bloquer, dans la mesure du possible, les fissures par lesquelles le ciment pouvait trouver passage jusqu’à la surface lors de cimentations plus profondes.
- Dans la seconde, les 22 autres sondages furent injectés directement jusqu’à 45 m, et les 10 premiers repris de 20 à 45 m.
- Ces deux séries ont consommé respectivement 550 et 1 930 t de ciment.
- Les tableaux B et G donnent pour chaque sondage :
- Durée. — Consommation de ciment. — Pression maxima. — Longueurs des retraites.
- On remarquera que les pressions qui étaient restées faibles dans la première série montèrent jusqu’à 7 et 12 kg dans la deuxième.
- Ces chiffres, atteints généralement à partir de 22 à 23 m, montrent l’efficacité de la cimentation faite sous faible pression dans la zone supérieure.
- III. — Cette partie du programme comporta l’exécution d’une série de 6 sondages poussés l’un jusqu’à 45 m et les autres à 35 m seulement, profondeur que nous jugeâmes suffisante en raison des pressions obtenues.
- Cette troisième série — à laquelle correspond le tableau D — consomma 740 t de ciment.
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- Tableau B.
- CIMENTATION
- Sondages d’étanchéité. — lre série.
- NUMÉROS DES SONDAGES COMMENCÉ LE : TERMINÉ LE : CONSOMMATION DE CIMENT PRESSION MAXIMUM NOMBRE ' de RETRAITE HAUTEUR DES RETRAITES EN MÈTRES
- Sacs passés Sacs restés 1» 2* 3° 4e
- Sondage n° 1. . 13 août 1919. . . 18 août 1919. . . 1345 1310 3 kg 4 3 m 2 m 3 m 2m 50
- — n° 17. . 13 18 — ... 1274 1 250 4 4 3 2 3 2,50
- — n° 3. . 17 — . .. . 25 — ... 579 548 3 4 3 3 2,50 2
- — n°19. . 18 - ... 27 — 3 341 3 316 2 4. 3 3 2,50 ’ 2
- — n° o. . 26 — ... 31 — . . . 393 366 2 4 3 3 ‘ 2,50 2
- — n° 21. . 27 — . -. . 3 septembre 1919 852 817 21/2 4 3 2,50 3 2
- — n°15. . 2 septembre 1919 11 - 8J9 m 778 3 4 3 3 2,50 2
- — n° 31. ' 3 — 11 — 656 621 21/2 4 2,50 2,50- 2,50 2
- — n°13. . 11 — 19 — 1005 977 5 4 2 3 2,50 2
- — n°29. '. 11 — 22 — 736 717 11/2 4 2 3 2,50 2
- Ensemble . . 11000 10 700
- Tonnage correspondant 550 tonnes 535 tonnes
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- Tableau C.
- CIMENTATION
- Sondages d’étanchéité. — 2ü Série.
- NUMÉROS CONSOMMATION de ciment PRESSION NOMBRE HAUTEUR DES RETRAITES EN MÈTRES
- des TERMINÉ LE : de
- lJU.
- SONDAGES Sacs passés Sacs restés maximum retraites 1™ 2“ 3" 4“ 5e 6e 7° 8» 9e 10“ il» 12“ 13“ 14 e
- N° 10 18 septembre 1919 13octob.l919 2 200 2 093 10 kg 13 3m 2m50 2rn5.0 2m 50 2m50 i11150 3m 3111 9<» 50 2m 50 3in 2™ 5m )>
- - 26 22 — 13 — 3 790 3 677 10 12 2 2 50 2 50 2 2 50 2 50 2 50 2 50 2 50 2 50 4 50 5 50 » ))
- - 8 15octob.l919 4 novembre 1919 1 901 1737 11 13 3 2 50 2 50 2 50 5 2 50 2 50 2 50 2 50 2 50 2 50 2 50 2 50 »
- ' - 24 16 — 8 - 2 22S 2 052 10 13 2 50 3 2 50 2 50 2 50 2 50 2 50 2 50 2 50 2 50 2 50 2 50 5 ))
- ' - 9 5 novembre 1919 24 — _ 1 216 1056 11 13 3 2 50 2 50 2 50 2 50 2 50 2 50 2 50 2 50 2 50 2 50 2 50 5 ))
- - 25 9 — 27 — 1998 1814 12 14 3 2 50 2 50 2 50 2 50 2 50 2 50 2 50 2 50 2 50 2 50 •2 50 2 50 2 50
- - 7 ' 22 — 5 décembre 1919 1093 986 10 9 3 2 50 2 50 2 50 5 5 5 5 5 » » » » »
- - 23 28 — 17 . — 2 274 2131 9 13 O 2 50 2 50 2 50 2 50 2 50 2 50 2 50 2 50 2 50 2 50 2 50 5 »
- - 6 6 décembre 1919 18 — 1 024 937 S ' 9 3 3 50 4. 5 5 5 5 2 50 2 50 » » » » »
- - 22 19 — 29 - 974 916 12 9 2 70 2 50 2 50 2 50 2 50 5 5 5 5 » » » « »
- - 5 19 — 26 — 408 334 9 5 - Reprise - 5 5 5 5 5 » » » » »
- - 41 14 — 31 — 1 777 1685 8 8 ' 3 | 3 50| 4 i 5 5 5 5 5 » » » )) » »
- - 2L 31 — 9 janv. 1920 489 461' 10 5 - - Reprise - 5 5 5 5 5 » )> D » »
- Iv - - U — U*. — \ «K , \ van s :ï i i a noi i 4 1 i « 5 s K 5 » » » « « »
- N° 20 10 janv. 1920 19 janv. 1920 920 821 9 7 5 5 50 5 5 5 5 5 » )) )) )) » )) »
- - 30 4 — 17 — 1013 936 8 7 4 4 50 5 5 5 5 5 )) » )) » » ))y »
- - 3 15 — 22 — 703 642 8 5 - Reprise - 5 5 5 5 5 )) )) )) )) ))
- - 29 16 — 27 - 950 809 7 6 - Reprise - 5 5 5 4 3 3 )) )) » »
- - 19' 20 — 25 - 416 366 10 5 - Reprise - 4 5 6 5 5 )> )) J) W »
- - 2 23 ' — 3février4920 1071 975 8 7 3 60 5 3 6 6 5 » '» » )) )) )) )) »
- - 18 25 — 3 — 914 846 8 1/2 7 3 5 5 5 5 5 » '» » » •- ' )> » )) »
- - 17 3 févri01' 1920 7 — 231 209 9 5 - Reprise - 5 5 5 5 5 » » )) Y) »
- - 1 4 — 11 — 552 491 7 ï/2 6 - Reprise - 5 5 5 5 2 50 2 50 VN )) » »
- - 16 7 — 17 — 1128 1030 10 8 5 50 5 5 5 5 4 3 " 3 a ». » 1) )) ))
- - 32 11 — 24 — 1040 919 9 8 2 1 50 5 5 5 5 5 5 » )) H » )> »
- - 15 18 — 24 — 737 684 7 1/2 6 — Reprise - 5 5 5 2 50 2 50 5 » Y) )) » •
- - 31 26 — 4 mars 1920 542 444 7 5 - Reprise - 5 5 5 5 5 » )> )) ); ))
- - 12 8 mars 1920 19 — 987 898 9 7, 5 20 5 5 5 5 5 5 » » » » » )) »
- - 28 5 — 22 — 1240 1 066 9 12 1 1 40 ! 3 3 50 • 3 3 4 3 3 4 2 50 2 50 ' » »
- - 13 20 * — '27 — 702 631 8 5 — Reprise - 5 5 4 6 5 » » » )) »
- - 27 23 — 13 avril 1920. 1391 1233 8 14 2 40 i 2 2 50 i 2 50 i 2 50 i 2 50 i 2 50 ' 2 50 » 2 50 • 2 50 2 50 ' 2 50 ' 2 50 - 2 50
- - 14 29 — 15 — 1 436 1295 8 10 5 20 l 1 2 2 5 5 5 4 501 2 50 i 3 » » » • »
- Ensemble . . 38 600 35 300
- Tonnage correspondant . . . 1930 t 1 765 t i [
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- Tableau D.
- CIMENTATION
- Sondages de consolidation des terrains au voisinage du puits. — 3e série.
- NUMÉROS des SONDAGES COMMENCÉ LE: TERMINÉ LE : CONSOMMATION de ciment PRESSION maximum NOMBRE de retraites HAUTEUR DES RETRAITES EN MÉTRÉS
- Sacs passés Sacs restés lre 2" 3° 4° 5e 6e 7° 8“ 9e 10» 11» 12°
- , N° 35 28 janvier 4920 16 février 1920 2 598 2 420 6 kg 12 2m30 2m 2m 50 2m50 2m50 2m50 2m50 2m50 5m 4m 3m 3m
- (jusqu'à if» m)
- [ 33 17 février 1920 8 mars 1920. 6 614 6 502 6 4/2 6 3 40 3 3 4 5 5 » » .0 D » ))
- \ 36 25 ‘ — 11 — 2 035 1929 21/2 4 3 5 5 5 » )) » )) )) )) )) »
- insqu’à
- < 37 11 mars 1920. 28 — 1588 1484 3 8 4 90 2 3 3 4 3 5 5 )) » » )>
- 1 38 m ... -
- / 38 30 — 14 avril 1920 . 1401 996 61/2 8 2 20 2 2 3 3 , 5 5 5 )) )) >) »
- ( 34 16 avril 1920 . 26 - 864 769 41/2 8 1 50 2 3 3 3 4 6 5 » )) )) Ô
- Ensemble .' 14 800 14100
- Tonnage correspondant. . . 740 t 705 t
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- LA DESTRUCTION ET L’EFFORT DE RECONSTITUTION DES HOUILLÈRES 73
- Commencées le 13 août 1919 et terminées le 24 avril 1920r les opérations de sondage et de cimentation ont demandé les
- temps suivants :
- Creusement des sondages ..... 1 710 heures.
- Injection . ...................... 4 623 —
- Repos après injection. ..... 3 993 —
- Reprise du ciment................. 1 390 —
- Curage ............................ 68 —
- Déplacement des appareils . — Réparations. — Divers.................. 2 336 —
- Quant à la consommation totale de ciment, elle s’est élevée à 4010 t.
- IV. — La reprise du puits était intimement liée au résultat de la cimentation du remplissage de l’entonnoir puisque nous ne pouvions implanter nos installations de fonçage que sur un sol à stabilité certaine.
- D’autre part, en raison de l’incertitude où nous nous trouvions quant à cette consolidation, il était nécessaire d’envisager des précautions spéciales pour la traversée des schistes rapportés.
- Enfin, il fallait tenir compte que, du fait de la rencontre de vides plus ou moins importants ou de la traversée de déblais non cimentés, nous pouvions avoir à nous protéger instantanément et très efficacement contre des mouvements de terrain plus ou moins étendus.
- C’est pour toutes ces raisons que nous avons fait suivre le creusement du puits par la descente d’un blindage cylindrique en tôle d’acier de 15 mm suspendu par sa partie inférieure.
- Ce blindage était composé d’anneaux de 1 m de hauteur et de 6 m 80 de diamètre se superposant les uns aux autres au fur et à mesure de l’avancement du creusement.
- Pour la suspension de ce blindage — qui pesait 75 t par relevée de 15 m — nous avons construit une plate-forme en ciment armé reposant, d’une part, sur la partie encore en place du radier du massif de la machine d’extraction, d’autre part, sur une semelle en ciment armé construite en tranchée dans le terrain en place situé au nord de l’entonnoir.
- Sa portée entre appuis était de 42 m.
- Ce pont, dont la fig. 8, pl. 9, annexée à la présente note, donne une vue d’ensemble, comportait :
- — A 1 m, 60 au-dessus du niveau du sol, une plate-forme
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- 74 la Destruction et l'effort de reconstitution des houillères
- présentant dans l’axe du puits une ouverture circulaire de 6 m, 90 de diamètre, assurant à la fois le passage des c.uffats et celui du cuvelage ;
- — A 7 m, 80, une deuxième plate-forme portant 6 vérins dans lesquels se vissaient les tiges de suspension du cuvelage ;
- — A 11 m, 80, 4 poutres supportant les molettes. Le treuil de fonçage était placé sur la première plate-forme.
- Le 3 mai 1920, le creusement du puits fut repris au diamètre de 7 m, 10. Le soutènement de la paroi était assuré par des cercles en fer U ayant un diamètre intérieur de 7 m de sorte qu’il restait seulement 10 cm de passage entre eux et la,paroi extérieure du blindage.
- Le creusement était conduit par petites retraites de 75 cm et le blindage suspendu suivait l’avancement.
- Ce blindage fut posé jusqu’à la profondeur de 30 m, 60 et c’est à cette cote que nous nous sommes raccordés avec le puits en place le 17 octobre, date qui marquait le sauvetage définitif de notre concession.
- Malgré les aléas que présentait une cimentation en terrains bouleversés et sur une très grande étendue, cette opération avait donné tout ce qu’on pouvait en attendre.
- Quant à l’installation adoptée, elle nous a permis de travailler avec le meilleur rendement possible et d’assurer d’une façon absolue la sécurité de notre personnel.
- Dénoyage.
- Dès l’achèvement de la cimentation du puits n° 9, nous avons entrepris le dénoyage.en développant nos moyens d’action au fur et à mesure de l’avancement de nos installations et de l’arrivée du matériel. #
- 8 pompes électriques de 550 chx pouvant refouler à 350 m et débiter mensuellement 1 100 000 à 1200000 m3 sont actuellement en batterie.
- A ce jour, la profondeur atteinte par le plan d’eau est voisine de 240 m et un certain nombre d’étages présentant encore quelques ressources en charbon sont dégagés dans nos sièges:
- 5-12, 6-14, 7-19, 9-17, 13-18 et 21-22.
- Dans les autres concessions du Pas-de-Calais, le dénoyage est -également en cours mais, sauf aux mines de Dourges dont le
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- LA DESTRUCTION ET L’EFFORT DE RECONSTITUTION DES HOUILLÈRES 75
- niveaux supérieurs n’avaient pas été atteints par l’inondation', l’épuisement total ne sera pas achevé avant le début de 1922.
- Cette opération est, au contraire, très avancée dans la plupart des Compagnies du Bassin du Nord, dont les étages inférieurs seuls avaient été noyés.
- L’ensemble du matériel-pompe utilisé comporte quarante-deux unités électriques représentant une puissance totale de 23100 chx et comprenant:
- — 15 pompes Rateau, à moteurs de 550 chx,
- refoulant à 350 m;
- — 12 pompes Boving, à moteurs de 660 chx,
- refoulant à 240 m;
- — 8 pompes Sulzer, à moteurs de 400 chx,
- refoulant à 375 m ;
- — 6 pompes anglaises, à moteurs de 340 et 700 chx,
- refoulant à 240 m ;
- — 1 pompe Sulzer, à moteur de 250 chx,
- refoulant à 250 m.
- Les moteurs de toutes ces pompes sont alimentés par du courant triphasé sous -3 000 volts.
- Eu égard à l’importance de cet armement, dont une fraction importante est déjà en action, la durée que demandera pratN quement le dénoyage des mines complètement inondées peut paraître considérable mais il faut compter avec les difficultés d’alimentation en courant, celles inhérentes à l’emploi d’un matériel puissant mais délicat et les obstacles accumulés dans les puits par l’ennemi.
- En ce qui concerne la Compagnie de Courrières, nous pouvons préciser que la grande majorité de ses principaux étages d’extraction sera vraisemblablement libérée courant 1921.
- /
- Installations provisoires.
- Le service du dénoyage exigeait des chevalements spéciaux pour la suspension des ponxpes ainsi que dès treuils pour assurer la circulation du personnel et la réfection des puits.
- Par ailleurs, des cabestans particulièrement puissants étaient nécessaires pour la manœuvre des pompes dont le poids en ordre de marche atteint jusqu’à 47 t.
- 10.de nos puits ont reçu ces installations; les autres ont été
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- 76 LA DESTRUCTION ET L’EFFORT DE RECONSTITUTION DES HOUILLÈRES
- aménagés de manière à nous permettre d’entreprendre immédiatement la réfection des galeries au fur et à mesure de l’abaissement du plan d’eau.
- Les fig. 9 et 40, pl. 9, représentent les installations provisoires de nos sièges 5-12 et 6-14.
- Dans chacun de ces sièges, l’un des puits est affecté uniquement au service des pompes tandis que l’autre assure la remonte des déblais provenant de la remise en état des travaux et celle du charbon produit dans les quartiers rétablis ou nouvellement ouverts.
- L’effort accompli pour arriver au résultat que nous venons d’esquisser peut se mesurer par le fait que l’armement en service sur l’ensemble de nos puits comprend actuellement :
- 9 machines électriques de 430 chx;
- 3 — de 280 chx ;
- 9 — de 90 chx.
- 12 compresseurs électriques de 100 à 115 chx;
- 1 ventilateur électrique de 250 chx.
- D’autre part, 5 autres ventilateurs de même puissance sont en cours de montage.
- Le courant nécessaire au fonctionnement de ces machines et des pompes nous est fourni :
- — Par la Centrale électrique de la Compagnie des Mines de
- Béthune ; ^
- — Par la Centrale de la Société électrique des Houillères du Pas-de-Calais établie à Hénin-Liétard dans des bâtiments appartenant à la Compagnie des Mines de Dourges à laquelle cette installation fera retour ;
- — Par deux Centrales de secours de 800 et de 1 200 kw, que nous avons installées sur nos sièges nos 8 et 10.
- Maisons ouvrières.
- l
- Indépendamment de la reconstitution de la surface et du rétablissement de nos puits, nous avions à nous préoccuper de moyens d’habitation pour notre personnel.
- De nos cités qui n’étaient pas complètement détruites, il ne restait que les murs, et encore ! «
- Par ailleurs, la plupart des villages dans lesquels logeait une grande partie de nos ouvriers étaient anéantis.
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- LA DESTRUCTION ET L’EFFORT DE RECONSTITUTION DES HOUILLÈRES 77
- Quelles que fussent les difficultés, il était cependant de toute nécessité de construire et de construire vite non seulement pour abriter le personnel immédiatement nécessaire mais aussi pour loger le personnel de demain.
- Malgré les difficultés de tous ordr'es que soulevait ce problème, nous disposions, au 1er mars de cette année, de 2 015 maisons terminées et habitées.
- D’autre part, 620 maisons étaient en chantier à la même date et 2165 autres le seront dans le courant de l’année.
- Au total, 4 800 maisons sur 5 893 existant avant guerre.
- Les fig. 44 et 42, pl. 9, montrent l’aspect des cités ouvrières des sièges 4-11, 5-12 et 13-18 telles que nous les avons retrouvées à notre retour dans notre concession.
- Les fig. 43, 4A et 45, pl. 9, donnent l’aspect actuel des chantiers de reconstruction des mêmes cités.
- La rapidité avec laquelle nous avons pu réédifier une importante partie de nos cités nous a permis d’entreprendre le rappel systématique de notre personnel qui comptait déjà, au 15 mars 1921, 7 006 unités, dont 2347 ouvriers d’entreprises.
- Conséquences.
- Du fait des diverses réalisations dont il vient d’être question, le rétablissement des galeries a pu être entrepris dès leur évacuation par les eaux.
- D’autre part, il nous a été possible de préparer la mise en exploitation des étages dégagés sans arrêter le dénoyage.
- Comme conséquence, nous sortions nos premiers wagons de charbon dès la fin de 1920.
- En février 1921, nous avons produit 650 t par jour.
- En mars notre extraction journalière atteindra le chiffré de 1 0001, et nous espérons la porter à 3 000 t avant la fin de l’année.
- Dans l’ensemble, la production des houillères sinistrées progresse, d’ailleurs, très sensiblement comme l’indique le'tableau
- suivant :
- Décembre 1920. .... . . . 323 599 t Janvier 1921 . . . . ..... . 352 847 t
- Nous sommes loin, évidemment, de l’extraction d’avant-guerre qui, en 1913, s’élevait à plus de 18 millions de tonnes pour les mêmes Compagnies-et nous résumons ci-dessous le travail de reconstitution qu’il faut envisager pour revenir à ce chiffre-
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- 78 LA DESTRUCTION ET L’EFFORT DE RECONSTITUTION DES HOUILLÈRES
- 3° Indication du travail restant à faire
- pour ramener intégralement les mines à leur état d’avant-guerre.
- La reconstitution intégrale des Compagnies dépend des facteurs suivants :
- — Installation de surface ;
- — Remise en état des galeries du fond ;
- — Main-d’œuvre ;
- — Moyens financiers.
- Dans les mines du Nord, la situation matérielle s’améliore chaque mois par la mise en service de nouvelles machines ou d’outillage dont la construction se poursuit avec la plus grande activité.
- D’autre part, ces mines, qui n’avaient été que partiellement envahies par les eaux, n’avaient pas entièrement subordonné la reconstitution du fond à la livraison du matériel commandé.
- Par des moyens de fortune, leur personnel avait entrepris, aussitôt après l’armistice, l’entretien des étages non noyés de manière à pouvoir reprendre l’exploitation dès l’arrivée des machines indispensables.
- C’est grâce à ces efforts que les Compagnies du Nord ont pu réaliser les tonnages mensuels cités plus haut.
- Par ailleurs, les moyens matériels dont elles disposeront prochainement leur permettraient de porter leur production aux 2/3 de celle d’avant-guerre sous réserve d’avoir la main-d’œuvre nécessaire.
- Nous reviendrons dans un instant sur cette question.
- Dans les mines du Pas-de-Calais, où- il ne restait plus rien d’utilisable, il a fallu recourir aux installations provisoires dont nous avons parlé à propos de notre Compagnie.
- Ces installations, prévues pour le dénoyage et pour les premiers travaux d’exploitation, suffiront pendant quelque temps mais elles n’ont qu’une puissance limitée et leur remplacement s’imposera dès que la production prendra quelque importance.
- Aussi, toutes les Compagnies du Pas-de-Calais ont déjà commandé la majeure partie de l’armement de leurs sièges d’extraction et, malgré l’importance de celui-ci, il est vraisemblable que les années 1922 et 1923 verront la mise en service des premiers équipements définitifs.
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- LA DESTRUCTION ET L’EFFORT DE RECONSTITUTION DES HOUILLÈRES 79
- Les plus grands efforts ont. d’ailleurs été faits dans, chaque Compagnie en vue d’une standardisation aussi généralisée que possible permettant de réduire au strict minimum l’échelonnement des livraisons par les constructeurs.
- Nous dirons, par exemple, qu’à la Compagnie de Courrières 16 puits d’extraction auront des batiments et des chevalements identiques.
- Sur 16 machines d’extraction électriques à grande puissance et à courant continu — déjà commandées — 6 seront du type Koëpe et 10 du type à tambours.
- Nos compresseurs auront une puissance de 400 ch et seront du type vertical à commande électrique : 18 unités sont actuellement en construction, 9 seront fournies par la firme Belliss et Morcom, 9 autres par la maison Sautter-Harlé.
- Enfin, nos ventilateurs définitifs appartiendront à deux types seulement, ceux des constructeurs Berry et Rateau.
- Grâce à ces dispositions, notre Compagnie commencera, dès cette année, le montage des installations définitives de deux de ses puits les plus importants et elle compte que l’équipement de 7 autres puits sera entrepris en 1922.
- Comme force motrice, la plupart des Compagnies ont généralisé l’emploi de l’électricité et ont commencé ou vont entreprendre d’importantes centrales ; elles assureront ainsi leur propre alimentation en courant et pourraient, éventuellement, secourir les Compagnies voisines.
- La Compagnie de Courrières a passé commande d’une centrale de 40 000 kws susceptible d’être développée ultérieurement et dont la construction est à la veille d’être commencée.
- La Société des Mines de Lens prépare une centrale de 60 000 kws qui alimentera ses propres services et ’ fournira du courant aux mines de-Carvin et d’Ostricourt.
- La Compagnie des Mines de Nœ'ux achève une très importante installation qui fournira du courant à sa filiale de Drocourt et, le cas échéant, aux Compagnies qui seraient momentanément gênées par suite d’avaries à leur centrale. .
- Comme celle des mines du Nord, la reconstitution des moyens matériels de production des Compagnies du Pas-de-Calais est donc en bonne voie.
- En*ce qui concerne leurs.galeries souterraines, noyées depuis plusieurs années, notre expérience personnelle nous permet de
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- 80 LA DESTRUCTION ET L’EFFORT DE RECONSTITUTION DES HOUILLÈRES
- dire qu’on les retrouvera pour la plupart presque totalement effondrées.
- Leur relèvement sera donc long et la multiplicité des attaques devra être la directive des techniciens de la mine pour rétablir dans le minimum de temps le réseau des voies qui correspondaient à la production d’avant-guerre.
- Il est vraisemblable, d’ailleurs, que dans de nombreux cas on sera conduit à créer de nouvelles voies dont le creusement sera plus rapide et moins dangereux que le relèvement des très importants éboulements qu’on aurait à franchir.
- Il est évident que les difficultés et les aléas de semblables travaux ne permettent pas d’établir de pronostics sérieux sur l’époque où ils seront terminés.
- Nous basant sur nos propres travaux, nous estimons, cependant, que les avancements réalisables seront suffisants pour rendre progressivement disponibles des champs d’exploitations capables d’alimenter d’abord les installations provisoires et de suivre ensuite la cadence du montage des installations définitives.
- CONCLUSIONS.
- De la situation que nous venons d’esquisser, il faut envisager que d’immenses efforts sont encore nécessaires pour revenir à la production de 1913.
- Au point de vue technique, l’importance des difficultés déjà vaincues donne l’assurance que tous les problèmes qui pourront se présenter maintenant seront résolus.
- Au point de vue financier, les Compagnies houillères, usant de leur crédit personnel et se substituant à l’Etat, vont s’adresser directement au public pour se procurer les sommes nécessaires à leur reconstitution.
- Nous ne doutons pas que la décision prise par les Mines sinistrées, en plein accord avec le Gouvernement, 11e donne à celles-ci les moyens financiers qui leur permettront de mener à bien le rétablissement de leur situation d’avant-guerre.
- Gomme conséquence de cet exposé, nous devrions conclure à la possibilité du relèvement intégral de nos houillères dans un délai de quelques années. '
- En fait, nous aurons à compter avec l’insuffisance de la main-
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- LA DESTRUCTION ET L’EFFORT DE RECONSTITUTION DES HOUILLÈRES 81
- d’œuvre et nous touchons là au problème le plus complexe que les houillères auront à résoudre.
- D’une part, les pertes d’hommes, les évacuations, l’abandon du métier par de nombreux réfugiés réduiront considérablement l’ancien effectif de nos populations minières et il n’est pas impossible que le déficit atteignent 20 0/0 de celui-ci.
- D’autre part, malgré toutes les mesures prises par lés mines -en exploitation, les dispositions législatives d’avril et de juin 1919 ont eu pour conséquence une chute très importante du rendement individuel. De 730 kg en 1913, celui-ci est tombé à 530. kg en 1921, soit 27,3 0/0 en moins.
- Pour revenir à leur production antérieure, les houillères devront donc disposer d’effectifs sensiblement supérieurs à ceux qu’elles occupaient au début de 1914.
- A cette époque le personnel des bassins houillers du Nord et du Pas-de-Calais comprenait 130 700 ouvriers.
- Pour pallier à l’abaissement du- rendement, il faudra donc trouver un effectif supplémentaire au moins égal à 35000 unités, chiffre auquel il faut ajouter le déchet dû aux événements de guerre.
- En indiquant un total de 50 000 à 55000 unités à recruter, nous ne sommes certainement pas' au-dessus de la vérité.
- Il n’est pas sans intérêt de noter que les Compagnies sinistrées du Nord et du Pas-de-Calais occupent, en ce moment, tant au jour qu’au fond, 51 293 ouvriers alors qu’avant-guerre l’ensemble de leurs effectifs était voisin de 95000 unités.
- Au chiffre actuel doivent s’ajouter, il est vrai, 9462 ouvriers travaillant pour les entreprises de reconstitution.
- On ne peut pas, évidemment, faire état de ce personnel pour la mine car il en sera longtemps éloigné du fait de l’importance des travaux restant à exécuter ; par ailleurs, il est vraisemblable que la grande majorité ne se résoudra pas à quitter le jour pour le fond, à moins d’arriver à une différence supérieure à celle qui existe actuellement entre le salaire des mineurs et celui des ouvriers de la surface.
- Etant donnée l’importance du personnel à recruter, il sera malheureusement nécessaire de faire appel dans une large mesure à la main-d’œuvre étrangère mais il faudra aussi développer dans des proportions considérables la construction des cités ouvrières.
- Pour les Compagnies sinistrées du Pas-de-Calais, le problème
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- 82 LA DESTRUCTION ET L’EFFORT DE RECONSTITUTION DES HOUILLÈRES
- se compliquera du fait qu’un grand nombre de leurs ouvriers trouvaient abri, autrefois, dans des villages environnants dont a presque totalité est maintenant anéantie et dont le relèvement définitif ne peut "être escompté avant de nombreuses années.
- Nous soulignerons l’importance de la question en donnant pour quelques Compagnies le nombre minimum de maisons qu’il faut envisager pour assurer le logement du personnel nécessaire au complet rétablissement de leur production :
- Les Mines de Lens, qui possédaient 7 500 maisons ouvrières, devront en reconstruire 14 000 à 15 000; Liévin devra passer de 4 300 à 8000 ou 9000 et Courrières de 6 000 à 12 000 ou 13 000 !
- Nous limiterons là notre exposé et — sous réserve que l’œuvre entreprise ne sera pas entravée par des difficultés d’ordre financier — nous concluerons comme suit :
- — D’ici quelques années — vraisemblablement vers 1925 — les houillères sinistrées seront en état, comme gisement et matériel d’extraction, de fournir une production totale se rapprochant très sensiblement de celle d’avant-guerre.
- — Elles ne seront limitées que par la question des effectifs mais nous ajouterons que la solution de ce problème fait déjà l’objet des préoccupations de toutes les Compagnies qui, par ailleurs, n’ont pas perdu de vue le développement à donner au matériel d’extraction et à l’outillage des travaux souterrains — plus particulièrement à l’abatage mécanique — pour augmenter dans toute la mesure possible la capacité de production de leur personnel.
- Par le raffinement de ses destructions, l’ennemi avait espéré mettre nos houillères hors de cause pour de longues années, mais il avait compté sans le dévouement et la persévérance de notre personnel technique et de nos mineurs, qui, dès la première heure, se sont attelés courageusement à la besogne pour rétablir au plus tôt notre production nationale de combustibles.
- Les résultats déjà obtenus, la ténacité avec laquelle les mines sinistrées poursuivent toutes la réalisation de leur programme de reconstitution sont un sûr garant que dans un avenir prochain nos houillères restaurées seront prêtes <à répondre à la. demande de nos industries.
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- LA DESTRUCTION SYSTÉMATIQUE
- DES
- INDUSTRIES DE la FILATURE ET du TISSAGE
- ET L’EFFORT DE RECONSTITUTION DÉJÀ RÉALISÉ DANS LES RÉGIONS ENVAHIES PLUS PARTICULIÈREMENT DANS CELLE DE FOURMIESd)
- PAR
- M. >J.AiVXA.O-13
- • L’Union des Syndicats patronaux des Industries textiles de France m’a fait le grand honneur de me désigner pour venir exposer devant vous, par des faits précis, le coup porté par la barbarie allemande à l’une des- branches les plus actives de notre industrie nationale, pour détruire à tout jamais une concurrence qui gênait considérablement l’Allemagne sur les marchés du monde entier.
- Je veux parler de l’industrie lainière du Nord de la France, mais plus spécialement de la région de Fourmies qui, avec celle de Reims, a été la plus châtiée par la guerre.
- J’avoue éprouver une certaine émotion à faire cet exposé dans ce milieu où des voix plus autorisées que la mienne ont, avant moi, magistralement dépeint l’immensité des ravages accomplis par les Allemands dans cette partie de la France si riche et si prospère, les souffrances que le Nord a si vaillamment supportées et endurées pendant cinquante mois d’occupation et je vous demanderai toute votre indulgence.
- Vous me permettrez, tout d’abord, pour éclairer comme il le convient l’œuvre néfaste de destruction organisée par l’ennemi sur un point qui, sans aucun doute, avait été particulièrement désigné par son état-major comme devant disparaître industriellement de la carte de France, de retracer rapidement l’importance exceptionnelle de l’industrie lainière dans les régions envahies en 1914.
- (1) Voir Procès-verbal de la séance du 21 mars 1921 (fascicule séparé n° 4, p. 88).
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- 84 LA DESTRUCTION DES INDUSTRIES DE LA FILATURE ET DU TISSAGE
- Vous savez que notre industrie était surtout développée et localisée dans les grands centres-textiles de Roubaix-Tourcoing et de Fourmies, aussi dans le Cambrésis, les environs de Reims et de Sedan. Ces centres produisaient, en 1914* près de quatre fois autant de fils et de tissus de laine que le reste de la France.
- Or, toutes ces régions, je n’ai pas besoin de vous le rappeler, furent occupées par l’ennemi ou englobées dans la ligne de feu.
- Comme elles possédaient à elles seules tous les établissements de peignage qui existaient en France en 1914, comme elles possédaient également 94 0/0 du nombre total des broches de filature de laine peignée du marché français, 50 0/0 des broches de filature de laine cardée et 80 0/0 de tous les métiers à tisser installés en France, l’industrie lainière française fut amputée, on peut le dire, de la presque totalité de ses moyens de production dès les premiers jours de l’invasion.
- Si, en effet, on se rend compte qu’à partir de l’occupation la France ne possédait plus une seule peigneuse .sur 2000 que nos établissements de peignage comptaient en 1914, qu’elle ne conservait plus que 160 000 broches de filature de laine peignée en activité sur 2 400 000, qu’il ne restait plus en France libre que la moitié des 700 000 broches de filature de laine cardée du territoire français, que seulement 10 ou 11 000 métiers à tisser purent continuer à battre sur 55 000 métiers qui existaient au moment où la guerre éclata, on juge immédiatement de l’étendue du désastre et de l’importance du matériel considérable resté aux mains des Allemands pendant cinquante mois d’occupation.
- Vous comprendrez alors avec quelle anxiété les industriels du monde lainier suivaient les événèments, attendaient l’heure de la délivrance et le moment où ils pourraient aller établir le bilan de leurs pertes et de leur dévastation.
- Qu’allaient-ils retrouver ? C’est ce que nous allons voir.
- Les effets de la guerre avaient été très différents pour chacune des. régions textiles dont j’ai parlé au début de mon exposé.
- Reims, sous le feu continuel des canons, s’était écroulée complètement démolie par le bombardement. Quelques industriels avaient pu cependant réussir à évacuer quelques métiers, quelques machines.
- Roubaix-Tourcoing, de leur côté, avaient certainement aussi beaucoup souffert, mois d’une tout autre manière. Le matériel avait été l’objet de nombreux prélèvements de cuivre tout
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- LA DESTRUCTION DES INDUSTRIES DE LA FILATURE ET DU TISSAGE
- 85
- d’abord, puis ensuite très endommagé ou mis hors d’usage, mais, dans l’ensemble, la majeure partie des usines avaient conservé leur matériel, peu avaient été démolies, de sorte qu’a-près de sérieuses réparations, on pouvait espérer remettre ces usines en activité assez rapidement.
- Mais là où, incontestablement, les ravages furent les plus grands et les plus considérables, sans que la région n’eut été pour cela le théâtre d’aucun combat sérieux ni en 1914, ni en 1918, c’est à Fourmies et dans les environs jusqu’au Gateau.
- Ici, on ne peut mettre la destruction sur le compte des canons.
- Dans toute la région, on se trouve, au contraire, en présence d’une dévastation qui a été voulue, préméditée, complètement organisée pour tout détruire, méthodiquement exécutée, au marteau, à la pioche, à la dynamite et par l’incendie, une usine y passant après l’autre, tout cela dans le but évident d’anéantir un matériel de premier ordre qui répandait dans le monde entier,, depuis de très longues années, soit en fils, soit en tissus de laine fine mérinos, les produits les plus réputés et les plus finis, spécialités des filatures et des tissages de la région de Fourmies et du Gambrésis.
- Vous vous expliquerez mieux encore l’acharnement mis par les Allemands à détruire ce centre important de filature et de "tissage quand j’aurai indiqué le développement exceptionnel qu’il présentait en 1914.
- • L’industrie de la laine date depuis longtemps dans la région de Fourmies.
- Elle y a été implantée vers 1825 par les Théophile Legrand à Fourmies, les Paturle au Cateau.
- Avec des moyens primitifs au début, elle s’est peu à peu perfectionnée et développée.
- En 1855, le premier tissage mécanique est installé à Fourmies et les filatures y prennent de l’extension. Aidées en cela par des conditions climatériques favorables, la laine fine devient la principale fabrication de la région et quand, aussitôt après la guerre de 1870, l’Alsace se trouve annexée à l’Allemagne, la filature de laine mérinos, sous l’impulsion des Staincq, des Flament, des Garlier, des Boussus et d’autres encore, prend de suite un essor considérable. C»n voit alors le nombre des usines augmenter d’année en année et leur production se développer dans les genres fabriqués précédemment par l’Alsace, si bien que l’on
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- 86 LA DESTRUCTION DES INDUSTRIES DE LA FILATURE ET DU TISSAGE
- compte en 1890 une cinquantaine de filatures et de tissages de plus qu’en 1870.
- Malgré des crises intenses au moment de l’application du bill Mac Kinley en 1893, un peu plus tard après 1900, le matériel se développe encore, se renouvelle, se modernise, de sorte qu’en 1914, Fourmies, par le nombre considérable de ses broches de filatures, représente plus de la moitié du nombre total des broches françaises et compte comme l’un des centres les plus importants du monde pour la filature de la laine peignée.
- Je ne puis, du reste, mieux faire pour fixer sa place dans la production générale des laines filées, que d’emprunter à l’Annuaire de l’Union des Syndicats patronaux des Industries textiles de France, les chiffres publiés dans sa dernière statistique parue en 1914.
- On y voit que la France possédait avant la guerre 2 millions de broches de filature de laine peignée réparties dans différents centres de la façon suivante :
- 104 000 broches dans la Somme et le Pas-de-Calais;
- 152 000 broches dans la Marne :
- 785 000 broches à Roubaix-Tourcoing;
- et 912 000 broches dans la région de Fourmies, Avesnes, Cam-brésis.
- Le reste (48 000 broches) se trouve disséminé dans différents départements.
- On y lit en outre que, sur 50 millions de kilogrammes de fila de laine peignée que toute la filature française produit annuellement, la région de Fourmies-Gambrésis arrive en tête avec une production de 22 800000 kg, puis, comparativement, Roubaix-Tourcoing, avec une production annuelle de 20 millions de kilogrammes.
- Telle est, ainsi définie, la place que tenait notre région sur le marché français.
- En dehors de la filature, le tissage tenait également un bon rang. Sur 55 000 métiers à tisser existant en France à la même époque, 15 000 environ étaient installés dans toute cette région.
- Si maintenant on dénombre les usines et le personnel qu’elles employaient, on trouve qu’il existait environ une centaine d’établissements de filature et de tissage occupant 23 000 ouvriers environ.
- Les Allemands savaient donc parfaitement à quelle source de
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- LA DESTRUCTION DES INDUSTRIES DE LA FILATURE ET DU TISSAGE
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- richesse ils s’attaquaient en envahissant notre région, d’autant plus que notre industrie était très exportatrice et leur faisait une concurrence acharnée sur les marchés étrangers.
- Cette invasion eut lieu le 26 août 1914.
- L’ennemi occupa immédiatement les usines et, du même coup,, s’empara du stock considérable de matières qu’il avait été impossible d’évacuer faute de moyens. /
- Laines brutes, laines peignées, laines filées, des pièces de tissus en quantités considérables tpmbèrent ainsi aux mains.des Allemands.
- Dès janvier 1915, les réquisitions commencèrent ; puis, peu à peu, l’expédition de. toutes ces matières s’ensuivit. Elle dura de longs mois, puis ce fut le tour du matériel.
- Je vous ai dit ce qu’il était advenu de ce matériel, que les plus grands efforts de l’un des nôtres resté là-bas, M. Eugène Drou-lers (à l’énergie, à la fermeté, à la belle attitude duquel je dois rendre hommage en passant) n’avaient pu préserver. Rien n’échappa à la rage des démolisseurs ni au marteau. Des industriels virent vider leurs usines jour par jour et casser leurs machines jusqu’au dernier éclat de fonte.
- Quelle allait être après cela Détendue des ravages ? Des chiffres vont vous le démontrer.
- Fourmies ne fut délivrée que le 9 nçvembre 1918. C’est aux portes de la ville, à Haudroy, que les parlementaires allemands arborèrent enfin le drapeau blanc.
- Cinq jours après l’armistice signé, une mission constituée aux « fins d’établir rapidement l’état de destruction de la région, mission dont je fis partie avec M. Boussus, Président de la Chambre de Commerce d’Avesnes, et M. Flament, Président de la Société Industrielle de Fourmies, partit se rendre compte sur place des dévastations dont elle n’avait hélas qu’un faible écho.
- Je citerai les principaux passages du rapport établi par nous au retour de cette mission, car il démontre d’une façon précise et indiscutable Détendue des destructions commises par les Allemands.
- Ce rapport, que nous avons rémis à l’époque aux Ministères intéressés et à M. Louis Dubois, député, Président de la Commission 'des Réparations, disait ceci :
- Nous avons visité 75 usines de la région de Fourmies dont :
- 55 filatures de laine peignée représentant 733 500 broches.
- 13 tissages de laine représentant 3550 métiers à tisser.
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- LA DESTRUCTION DES INDUSTRIES DE LA FILATURE ET DU TISSAGE
- 1 peignage de laine de 55 peigneuses.
- 3 filatures de laine cardée représentant 6000 broches.
- 2 tissages de laine cardée comprenant 100 métiers.
- 1 filature et 1 tissage de jute, de 1 800 broches et 70 métiers.
- Toutes ces usines étaient en pleine activité en 1914.
- Sur ces 75 établissements que nous avons'vus en détail, 5 filatures de laine peignée seulement, une de laine cardée et le peignage Droulers subsistent encore et pourront être remis "en marche après de sérieuses réparations à leur matériel. Quant aux autres usines, elles sont ou incendiées ou démolies ou complètement dépourvues de leur matériel qui a disparu ou a été brisé.
- Les machines à vapeur ont été cassées ou. détériorées, les générateurs ont été dérivés ou démaçonnés, enlevés ou mis hors d’usage, les bâtiments sont dans un état désastreux pour la plupart, le zinc des chéneaux a été enlevé, tous demandent de sérieuses réparations que nous n’avons pu évaluer. Les coffres-forts ont été fracturés. Les livres de fabrication, cTéchantillonnages, les collections, les références représentant un labeur de trente ans ont été emportés en Allemagne.
- Le tableau suivant donne l’état exact des dévastations que nous avons constatées dans chaque usine.
- Conclusions : 654 000 broches de filatures sont complètement détruites sur 741500 que nous avons visitées, soit 88 0/0. Quant aux 3 553 métiers à tisser dont nous avons recherché les traces, tous ont été cassés également, soit 100 0/0.
- Aucune région textile ne peut présenter un tableau aussi lamentable.
- Voilà, Messieurs, le bilan exact des dévastations d’une partie seulement de la région de'Fourmies que nous avons visitée; le reste des usines de cette région avait été saccagé dans les mêmes proportions, ce qui porte à 760000 broches environ le nombre total des broches détruites et à près de 15000 métiers à tisser celui des métiers détruits.
- /Comme vous le voyez, c’était la destruction de plus d’un tiers du matériel de la filature française et d’un quart du matériel de tissage. (Voir fig. 4 à 9, PL 40.)
- Je vous ai exposé l’œuvre de dévastation, voyons maintenant à quoi ont abouti les efforts de reconstitution réalisés depuis cette époque.
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- ENQUÊTE
- SUR L’ÉTAT DES FILATURES DE LAINE PEIGNÉE DANS LA RÉGION DE FOURMIES
- 46-23 novembre 1948.
- MATÉRIEL D’AVANT-GUERRE ÉTAT DU MATÉRIEL ÉTAT DES
- FIRMES PAR LOCALITÉS Broches Filature et Retordage DE FILATURE après enquête BATIMENTS MACHINES à vapeur GÉNÉRATEURS
- Avesnes. Paul Sterbecq et Cie . . . 24 000 Totalement détruit. A réparer. Détruite. À réparer.
- Thomas et Cie, Progrès . . 26 200 Totalement détruit. A réparer. Détruite. A réparer.
- — Alsacienne. Reste 4800 broches A réparer. Réparable. A réparer.
- Lefour Fres, Fourmisienne 24 400 sans préparation. Totalement détruit. A réparer. Détruite. A réparer.
- — Vauban . . . Totalement détruit. A réparer. Détruite. A réparer.
- Avesnelles. , Jules Cromback 21 000 Totalement détruit. A réparer. Enlevée.^ A réparer.
- Pecquériaux, Staincq. . . 13 000 Totalement détruit. A réparer. Enlevée. A réparer.
- Pecquériaux et Hauet. . . 11 200 Totalement détruit. Mauvais. Enlevée. A réparer.
- Etroeungt. Déquesne et Gie 11 000 Existant. A réparer. Existe. Existent
- Felleries, Goblet et Cie 10 800 Totalement détruit. A réparer. A réparer. sans tuyaux A réparer.
- Sains-du-Nord. Paul Mariage 12 240 Totalement détruit. Réparables. Existe. Existent.
- Fernand Gille 11800 Entièremen1 disparu Réparables. Cassée. Enlevés.
- Paul Doering et Cie. . . . 12 000 Entièremen1 disparu Réparables. Cassée. Enlevés.
- Société Anonyme .... 13 000 Reste Réparables. Cassée. Existent en
- Paul Robert 24000 quelques métiers très endommagés. Entièremen1 disparu Réparables. Cassée. partie. Enlevés.
- Fourmies. Divry et Cie . . . . 6 500 Totalement détruit. Réparables. Brisée. Existent.
- Tell. Flament (Roulette). .v 13 000 Totalement détruit. Incendié en Très grosses Existent.
- ' partie. 8 réparations
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- LA DESTRUCTION DES INDUSTRIES DE LA FILATURE ET DU TISSAGE
- MATÉRIEL D’AVANT-GUERRE ÉTAT DES
- ÉTAT DU MATÉRIEL
- Broches . DE FILATURE
- FIRMES PAU LOCALITÉS Filature MACHINES
- et Retordage après enquête BATIMENTS à vapeur GÉNÉRATEURS
- Morlgat, Legrand etStaincq 8 400 ' Totalement détruit. Réparables. Brisée. Existent.
- Edgard Legrand et Cie . . 49 400 Existant. A réparer. A réparer. A réparer.
- François Masurel Fr. . . 9 500 Totalement détruit. A réparer. ? ?
- Paillet Frères : 10 500 Totalement détruit. A réparer. Très en- 1 généra-
- dommagée. leur enlevé.
- Carissimo F. et H. . ; . . 14 400 Totalement détruit. A réparer. Réparable. Réparable.
- Morand et Cie 44 000 Totalement détruit. Mauvais. Réparable. Réparable.
- J.-P. Poreaux et Cic. . . . 42 080 Totalement détruit. A réparer. Mauv. état. A réparer.
- Henri Marche et Cie . ., . 21 530 Totalement détruit. A réparer. Mauv. état. A réparer.
- Tell. Flament (Pont de Fer) 43 850 Totalement détruit. A réparer.’ Existe. 1 générateur enlevé.
- Droulers Frères 42 000 Existant. A réparer. A réparer. A réparer.
- E. Caignet et Cie, M. . . . 14 000 Totalement détruit. Réparable. Existe. Existent.
- E. Caignet. et Cie 12 000 Totalement détruit. Réparable. Existe. A réparer.
- Armand Petit et Cie . . . 23 000 Totalement détruit. Tr. mauvais Existe. A réparer.
- Jacquot Père, Fils et Cie. . 10 600 Totalement détruit. À réparer. Existe. A réparer.
- Bouret, Proisy Fils et Cie. 10160 Totalement détruit. A réparer. Détruite. A réparer.
- Philippe François et Cie. . 12 330 Totalement détruit. Mauvais. Brisée. Démontés.
- Léon et Georges Bernier . 13 000 Existant. A réparer. A réparer. A réparer.
- Wignehies.
- Delahaye 6 300' Totalement détruit. A réparer. A réparer. A réparer.
- Ernest Bonnechère. . . . 9 500 Totalement détruit. A réparer. A réparer. A réparer.
- Paul Bachelart. ..... 12 000 Existant. A réparer. A réparer. A réparer.
- Lermuzeaux et Fruchs . . 17 000 Totalement détruit. Anéantis Détruite. A réparer.
- Boussus et Cie. ..... 25 400 Totalement détruit. en partie. Détruite. A réparer.
- Glageon.
- Adrien Legrand et Cie . . 13100 Totalement détruit. Incendié. Détruite. Existent.
- Société Landousie .... 14 400 Totalement détruit. Réparable. Détruite. A réparer.
- Louis Hubinet 26 000 Totalement détruit. Incendié. Détruite. A réparer.
- Enfants Louis Huhinet . . 23 400 Totalement détruit. Réparable. 2 machines Dérivés
- réparables. en partie.
- Trélon.
- La Trélonnaise 13 000 Totalement détruit. Mauvais. Ni bielles ni coussinets. A réparer.
- E. et P. fcharié. ..... 11 000 Totalement détruit. Très abîmés Réparable. A réparer.
- A. Falleur et Cie..... 10 200 Totalement détruit. A réparer. Cassée. A réparer.
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- LA DESTRUCTION DES INDUSTRIES DE LA FILATURE ET DU TISSAGE
- MATÉRIEL D’AVANT-GUERRE ÉTAT DU MATÉRIEL ÉTAT DES
- FIRMES PAR LOCALITÉS Broches Filature et Retordage DE FILATURE après enquête BATIMENTS MACHINES à vapeur GÉNÉRATEURS
- Anor.
- G. Thiébaut et Cie . . . . Les Anorelles 8100 8 400 Totalement détruit. Totalement détruit. Réparable. Détruite. Enlevés.
- Mondrepuis.
- Doyen et Cie 10 200 Totalement détruit. Réparable. A réparer. A réparer.
- Hirson. '
- Filature d’Hirson 12 600 Totalement détruit. Réparable. Réparable. A réparer.
- La Gapelle.
- Maurice Berthelemy . . . Gouverneur . . Ohain. 13 500 10 200 Totalement détruit. Totalement détruit. A réparer. A réparer. Détruite. État très mauvais. A réparer. A réparer.
- Hardy, Dégousée et Cie . . 20 200 Totalement détruit.
- Poix-du-Nord.
- G. Ducornet et Cie . . . . 10 000 Très abîmé. A réparer. Réparable. Réparable.
- Total des broches visitées. 733 390 dont 651 000 détruites complètement.
- 82 390 broches pourront remarcher.
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- ENQUÊTE
- SUR L’ÉTAT DES TISSAGES DE LAINES DE LA RÉGION DE FOURMIES
- 16-23 novembre 1918.
- ' MATÉRIEL D’AYANT-GE FIRMES PAR LOCALITÉS ERRE Métiers à tisser ÉTAT DU MATÉRIEL APRÈS ENQUÊTE MACHINES à vapeur ÉTAT DES GÉNÉRATEURS BATIMENTS
- Fourmies.
- Ch. Flament et Cie. . . . 200 Totalement détruit. Tota lement incendié.
- Divry et Cie 92 Totalement détruit. Détruite. A réparer. A réparer.
- La Parisienne 440 Totalement détruit.
- Jacquot Père et Fils. . . . 302 Totalement détruit. Réparable. Réparable. Réparable.
- Anor.
- Ach. Bayard et Cic. . . . 350 Totalement détruit.
- Glageon.
- Adrien Legrand et Cie. . . 302 Totalement détruit. Détruite. A réparer. Incendié.
- Trélon. ...
- Ach. Falleur et Cie. . . . 274 Totalement détruit. Détruite. A réparer. A réparer.
- Sains-du-N ord.
- Société Anonyme .... 248 Totalement détruit. Détruite. A réparer. Réparable.
- Wi&nehies.
- Boussus et Cie 260 Totalement détruit. Inutilisable A réparer. Réparable.
- Jourdain et Cie. . . f . . 560 Totalement détruit. Détruite. A réparer. Très mauvs.
- Louis Delahaye. . . . , . 265 Totalement détruit. A réparer. A réparer. A réparer.
- Poix-du-N ord.
- Ducbrnet-Lallemand . . . 260 Très abîmé, détruit Détruite.
- en partie.
- Total . . ... 3 553 métiers.
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- ENQUETE
- LAINE CARDÉE ET JUTE
- 16-23 novembre 1918.
- MATÉRIEL D’AVANT-GUERRE RROGHES MÉTIERS APRÈS ENQUÊTE
- Fourmies.
- Morand, Mariage et Gie. . . . 1500 0 En état de marcher.
- Solre-le-Château.
- Mariage, Rouez et Fils .... 1500 50 Entièrement détruits.
- Pourpoint et Fils 1500 50 Entièrement détruits.
- — JUTE — Sains-du-Nord.
- E. et A. Pecqueriaux 1800 70 Entièrement détruits.
- RÉSUMÉ
- 651 000 broches de laine peignée sur 3 553 métiers à tisser sur .... 3 000 broches de cardé sur....
- 100 métiers à tisser cardé sur. . 1 800 broches de jute sur .... 70 métiers de jute sur..........
- 733 390 ont été détruites, soit 88 0/0 ;
- 3.553 . — soit 100 0/0
- 4 500 — soit 75 0/0
- 100 . — soit 100 0/0
- 1800 — soit 100 0/0
- 70 — soit 100 0/0.
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- Les industriels de notre région n’étaient pas restés inactifs pendant la guerre. Prenant part, dès sa fondation, aux travaux de l’Association centrale pour la reprise de l’activité-industrielle dans les régions envahies et ensuite à la constitution du Comptoir Central d’Achats, participant également aux travaux des différents Comités qui se créèrent pour l’examen des problèmes qui allaient se présenter pour la reconstitution du matériel détruit, leurs programmes étaient en voie de préparation et les commandes de matériel chez les constructeurs envisagés, quand l’armistice arriva.
- Lorsque M. Loucheur, ministre de la Reconstitution Industrielle, vint en janvier 1919 se rendre compte sur place des dévastations de la région de Fourmies et du Cateau et donner ses premières directives pour la mise en route des travaux et les questions de force motrice, apporter enfin un réconfort nécessaire à cette population qui avait tant souffert, il se trouva en présence d’industriels résolus à rebâtir leurs usines, mais inquiets des moyens financiers qui pourraient être mis à leur disposition.
- La création et l’installation à Maubeuge, à Fourmies et à Avesnes du IVe Secteur de la Reconstitution Industrielle qui avaient précédé de quelques jours le voyage du Ministre de la Reconstitution, facilitèrent singulièrement la mise en route des travaux.
- Plusieurs industriels se mirent à l’œuvre aussitôt, faisant eux-mêmes les premières avances de fonds, et quand la loi des réparutions fut votée le mouvement général était déjà bien dessiné.
- Tout particulièrement un groupement textile important, comportant la fusion de 350 000 broches de filature constitué déjà pendant la guerre et sans attendre le vote de la loi des dommages de guerre, avait décidé de réédifier de suite ses usines. Il donna l’impulsion à l’effort général en entreprenant immédiatement ses travaux dans sept localités différentes, ramenant ainsi l’activité et la vie parmi la population si laborieuse et si productive de la région A
- Dans le courant de l’année 1919, l’instauration du régime des avances permet de donner en peu de temps une grande activité dans tous les chantiers.
- La ligne à haute tension que les Allemands ont installée pendant la guerre entre la Centrale de Jeumont et Hirson est répa-
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- rée par l’Etat. Le courant à 15 000 volts est amené fin août à Fourmies et aux environs..
- Pendant les derniers mois, les quelques filatures qui ont été épargnées ont presque terminé les grosses réparations de leur matériel. Elles remettent en route vers la fin de l’année 1919.
- A la même époque les premiers continus à filer, construits depuis la guerre par les Ateliers de Bittschwiller, arrivent dans la région. Bientôt suivent les premiers assortiments de la Société Alsacienne de Constructions mécaniques de Mulhouse puis les premiers ren-videurs de la maison Platt, en Angleterre, et de la Société du Matériel textile (Gnome et Rhône).
- Ces arrivages de matériel stimulent le personnel ; malheureusement, l’année 1920 débute avec mille difficultés que vous connaissez.
- Les matériaux de construction font défaut, le charbon vient rarement, les transports sont longs et difficiles, des grèves éclatent en Alsace et en Angleterre, tout cela ralentit l’avancement des travaux et le montage du matériel.
- Malgré tout la vie industrielle renaît et fin janvier 1920 on compte 58 000 broches de filature en pleine activité.
- Successivement une filature et un tissage de jute, puis un tissage de laine et de coton et le peignage Droulers rouvrent leurs portes. Chaque mois marque ensuite un progrès dans la remise en marche des filatures.
- Pendant toute cette période de la reconstitution des bâtiments, les services du IVe Secteur de la Reconstitution industrielle ont apporté aux industriels un concours de tous les instants et leur ont rendu les plus grands services. Ils ont maintenu, malgré des difficultés d’ordre financier, une activité incessante dans tous les centres qui dépendent de leur action.
- En présence de l’œuvre considérable qui était a accomplir dans une région aussi ravagée que la nôtre les résultats obtenus sont là pour permettre de mesurer le chemin parcouru depuis l’armistice.
- En rapprochant maintenant les chiffres de dévastation que j’ai cités pius haut de ceux qui, à l’heure présente, montrent l’effort déjà accompli par les industriels pour relever leur industrie, vous pouvez déterminer avec moi, par comparaison, quel est l’état actuel de notre reconstitution et ce qu’il reste encore à faire pour achever l’énorme tâche entreprise.
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- Des 68 usines démolies ou vidées de leur matériel que nous avons visitées en novembre 1918 :
- 28 sont rétablies et remises en marche, 3 complètement, 25 partiellement ;
- 17 ont leurs bâtiments presque achevés et prêts à recevoir leur nouveau matériel;
- 12 sont encore en pleins travaux.
- Pour le reste, il faut noter que certains établissements se sont rétablis plus grandement en utilisant le remploi d’usines fusionnées dans cette intention.
- Quant au matériel, il y a actuellement, dans la région, 25 0/0 des broches de filature d’avant-guerre remises en activité, soit 224 000 broches.
- Mais il faut remarquer que dans ce chiffre 72 000 broches sont des broches qui ont pu être remises en route après réparation et qu’il n’y a que 152 000 broches neuves fabriquées depuis la guerre qui sont réinstallées sur les 760 000 broches que les Allemands ont détruites.
- Ce n’est donc, en fait, que 20 0/0 des broches détruites qui sont remises en marche. 80 0/0, soit 600 000 broches, sont encore à réinstaller à l’heure actuelle pour rendre à la- région sa production d’avant-guerre.
- Ce chiffre est d’autant plus important à retenir qu’il représente 25 à 30 0/0 du matériel total de filature de laine peignée qui existait en. France en 1914.
- C’est encore évidemment un gros effort à faire pour rétablir ce matériel qui est beaucoup plus long à reconstituer que celui du tissage.
- En admettant même que certains filateurs ne remplacent pas complètement toutes leurs broches détruites, il faut estimer, quel que soit le nombre de broches que ces filateurs rétabliront, qu’il faudra encore plusieurs années, deux, peut-être trois, pour terminer la restauration de toute la région.
- Quant au tissage, la restauration en est plus avancée qu’en filature, 50 0/0 des métiers détruits sont en ce moment presque réinstallés. Si tous ne battent pas encore, ils pourront être remis en activité le jour où la crise qui sévit actuellement sur tout le textile aura pris fin.
- En terminant, je dirai que l’énergie développée dans la région de Fourmies pour la reconstitution a été générale.
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- Non seulement les industriels se sont mis courageusement à l’œuvre, mais aussi tous les ouvriers profondément attachés à leur sol et à leur métier.
- Nous avons vu les ouvriers lïleurs et tisseurs prendre la pioche et la pelle et aider les corps d’état à réédifier les usines dans lesquelles ils doivent reprendre leur ancienne profession.
- Partout, dans toutes les classes de la société, s’est manifestée la volonté de prendre sur l’Allemagne une revanche économiqùe digne de la revanche militaire et de restituer à ce pays si durement éprouvé sa vitalité cFavant-guerre.
- Nous souhaitons que les Pouvoirs Publics, conscients des efforts exercés par les industriels et les ouvriers, continuent dans la plus large mesure à aider leur action pour parachever l’œuvre de reconstitution entreprise et effacer totalement les traces d’une odieuse dévastation.
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- LA DESTRUCTION
- DES MOYENS DE TRANSPORT
- PENDANT LA GUERRE
- ET LEUR RESTAURATION 1
- T'AU
- \I. A. MOUTIBR
- Au point où nous en sommes de la reconstitution dans le Nord de la France, du fait de l’activité déployée pour le relèvement des ruines, dans toutes, les industries, notamment celle des transports, disparaissent, peu à peu, les traces de la dévastation ennemie.
- Il n’y a pas jusqu'à la nature elle-même qui se charge de tout effacer en faisant renaître une végétation laquelle s’étend en tapis aux couleurs vives et variées sur tout ce vaste champ de carnage qu’a été la zone du front, et là surtout où les vaillantes populations rurales impatientes de reconquérir leur terre ont pu utiliser, pour explorer et remuer le sol, les puissants instruments aratoires mis à leur disposition pour le service des régions libérées.
- • La Société des Ingénieurs Civils de France a pensé qu’il fallait ne plus tarder à fixer les témoignages que nous offre encore le présent, faire appel à une mémoire facile pour le court retour en arrière qui permettra de traduire les souvenirs d’un passé peu lointain et finalement envisager ce qu’on peut escompter de l’avenir.
- Déjà pareille étude a été faite par M. le Président Gruner en ce qui concerne les Mines et la Métallurgie et en acceptant, comme Président de la deuxième section, le soin de remplir la même mission pour les moyens de transports, la tâche que j’assume ainsi serait un peu lourde si la vision que j’ai eue des faits nombreux qui se sont passés pendant la guerre, sur le chemin de fer du Nord en particulier, et la modeste mais assidue contri-
- (1) Voir Procès-Verbal de la séance du 21 mars (fascicule séparé, n° 4, p. 95.)
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- LA DESTRUCTION DES MOYENS DE TRANSPORT ET LEUR RESTAURATION 99
- bution que j’apporte, jour par jour, au grand travail delà reconstitution, ne me permettaient de donner certaines précisions sur les cas les plus caractéristiques susceptibles de fixer l’attention.
- La déclaration qu’a faite, à son départ pour l’Amérique, un ami fidèle de la France avec qui j’ai eu le grand honneur de collaborer à la « Renaissance des Cités » me souligne comme plus impérieux encore, ce devoir.
- Le Major Ford, architecte urbaniste, conseil de la ville de New-York, qui, dès le premier appel dans son grand pays pour la guerre mondiale, était venu en France avec la Croix-Rouge américaine, a voulu, la guerre finie, ne pas quitter le pays où il avait gagné tant de sympathies sans mettre à la disposition des régions meurtries ses connaissances spécialisées qui le qualifiaient plus que tout autre à l’étude des plans de reconstitution.
- « J’ai, comme tout le monde, été frappé, pendant mon long » séjour ici, disait-il en substance, par la bravoure admirable » du soldat français, la haute stratégie de ses chefs et par la foi » inébranlable des populations qui, même en présence des plus » graves dangers, ont toujours su se tirer des plus pénibles » situations. C’était déjà suffisant pour apprécier votre magni-» fique pays et l’aimer chaque jour davantage; mais c’est seu-» lement après l’armistice que j’ai compris ce que le peuple de » France avait vraiment de grand qui surpassait toute imagi-)> nation.
- » Je venais à peine de visiter le front entièrement dévasté, et » j’avais dû rester quelque temps à Paris, pour les Conseils aux-» quels j’étais convié d’assister, lorsque, retournant là-bas, tout ». à ma Vue n’était que métamorphoses : là où hier encore c’était » le néant, la vie agricole et la renaissance industrielle com-» mençaient déjà à se dessiner; et au* fur'et à mesure le rail >» apparaissait dans ces espaces désolés à perte de vue, où pas » un arbre, pas un toit ayant la marque du temps ne venait » déceler que là régnaient autrefois, avant l’invasion destructive, » la civilisation laborieuse et la joie de vivre.
- » De semaine en semaine, de jour en jour les trains arrivaient » etdevênaientde plus en plus nombreux; de nouveaux ouvrages » se reconstruisaient, et le rail avançait toujours et avec lui la » reprise du mouvement dans ces régions désertiques. On para-» chevait derrière, pendant qu’on créait les lignes nouvelles à
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- IUXELLES COLOGNE^
- LIEGE
- Zone chaobiq ue
- ES'EI Z ône de destruction systématique
- VESOUL
- BELFORT
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- 102 LA DESTRUCTION DES MOYENS DE TRANSPORT ET LEUR RESTAURATION
- » l’avàiit, et n’est-ce pas encore plus que créer que de remettre <> le rail dans des milieux absolument chaotiques des anciennes >’ lignes existantes?
- » Je me suis demandé si je n’étais pas comme bercé dans un » rêve, en présence de ces résultats fantastiques.
- » Non, ce rêve, c’était la réalité.
- » Et il m’est venu alors cette réflexion, que ceux qui n’au-» raient pas vu tout d’abord le néant résultant d’une destruc-» tion effrénée — et combien ils sont nombreux — ne pourraient » jamais se douter de l’effort accompli, aujourd’hui que tout, » par une prodigieuse activité, est pour ainsi dire reconstitué.
- » Mes compatriotes, ajoutait le Major Ford, seront les premiers « à en déduire qu’il y aA'ait en somme peu de chose à faire et » qu’on a peut-être quelque peu exagéré l’étendue des dom-» mages alors que ceux-ci dépassent tout ce qu’il eût été humai-» nement possible d’envisager.
- » Il importe donc de crier la vérité pour mesurer l’effort tita-« nique dont s’est montré capable le Génie civil français et particulièrement ceux à qui incombait le rétablissement d’un « régime ferroviaire complètement anéanti.
- » En rentrant à New-York, je saurai le prôner tout autour de » moi » et, dans sa modestie, le major ajoutait: « Combien seront-’> ils à lire ma prose à la lueur de la conviction qui m’étreint? » des milliers tout au plus; mais il y a des millions d’Améri-«.cains, des centaines de millions de sujets civilisés dans le « monde entier qu’il faut renseigner, documenter, pour qu’on » connaisse exactement l’effort accompli. Il est necessaire qu’on » sache bien que là où il ne restait plus rien et alors que les » moyens étaient réduits par suite des souffrances de la guerre, » tout a poussé comme par enchantement, grâce à une rapide » assimilation des conditions du problème inouï qui se présen-» tait, l’ardente volonté d’y satisfaire et la sûreté de vue dans le » choix et l’utilisation des moyens. »
- En recevant, d’ici, par l’au-delà de l’Atlantique, mon souvenir ému, le Major Ford verra que son conseil a été suivi.
- ^Je vais montrer en effet, avant, que les traces en soient à jamais disparues, et en commençant par les chemins de fer (réseaux du Nord et de l’Est), la destruction accumulée avec tout le raffinement d’une « schadenfreude » (joie de détruire) qu’on n’aurait pu soupçonner.
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- La carte, page 100, qui donne précisément les régions du Nord et de l’Est, avec la ligne du front des armées, délimite la faillie portion à laquelle s’est trouvé réduit pendant longtemps le malheureux réseau du Nord (1950 km sur 3 840) et sur laquelle il a fallu pourtant accumuler tous les trains que comportait la situation militaire ; elle montre aussi le réseau de l’Est privé lui-même de toutes ses communications directes avec la partie Nord .du front, ce qui l’a conduit à utiliser à bloc ses lignes restées intactes et à employer le plus souvent des moyens de fortune pour assurer un trafic intense sur des voies non outillées à cet effet.
- Il a donc fallu modifier l’agencement de presque toutes les gares existantes en deçà du front et en créer de nouvelles ayant une grande ampleur pour jouer le rôle de régulatrices.
- On a été amené aussi à doubler presque toutes les lignes à voie unique, à en tripler un certain nombre d’autres, en forte déclivité, en dédoublant la Amie principale dans le sens de la rampe, et enfin à quadrupler certaines sections, sans compter tous les raccordements entre les lignes existantes pour permettre, le passage direct, sans rebroussement, d’une ligne sur l’autre, des courants militaires qui n’avaient rien de commun avec les courants commerciaux du temps de paix.
- On a môme été jusqu’à construire des lignes nouvelles de grande longueur.
- Tout cela a comporté un effort énorme dont tout le méri te revient en majeure partie aux Commissions de Réseau qui ont tout réglé et dirigé, en recourant, pour l’exécution, à un très grand nombre de travailleurs plus ou moins familiarisés avec ce genre d’ouvrage, et qui ont dû ainsi suppléer par une très grande ardeur à une insuffisance d’habitude.
- C’est précisément à cette école que le personnel civil actuellement sur La brèche a pris l’entraînement nécessaire pour aborder le problème de la reconstitution avec une ardeur égale et des moyens aussi expéditifs que ceux qu’impliquaient les nécessités militaires.
- Nous ne pouvons donc laisser sous silence un passé qui va répondre de l’avpnir.
- Tous ces travaux ont représenté, pour les réseaux du Nord et de l’Est, plus de 10 000 km de voies et 1 500 installations nouvelles — et non des moindres — si on en juge par la gare régulatrice de Romescamps, près d’Abancourt, sur le Nord, qui com-
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- porte une gare créée de toutes pièces sur environ 200. ha, y compris la station-magasin et les dépôts anglais, et celle de Connantrq, près de Fère-Ghampenoise, sur l’Est, qui comporte 70 km de voies et 220 appareils.
- Entre mille faits permettant de juger de la rapidité d'exécution du temps de guerre, sur le Nord, on peut citer, par exemple, le deuxième tunnel de Marseille-en-Beauvaisis, pour la mise à double voie de la ligne du Tréport, entre Saint-Omer-en-Cliaussée et Longroy-Gamaclies.
- Le tunnel existant à voie unique, qui a une longueur de 400 m environ, se trouvant dans un terrain plus ou moins commode, sous une route nationale qui lèche de très près son extrados et sur laquelle les convois de troupes et de ravitaillement circulaient constamment, il eût été bien difficile de l’élargir et c’est un deuxième tunnel qu’on a fait à côté.
- L’exécution de ce nouveau tunnel, qui mesure 362 m de Ion -gueur, a été effectuée avec l’aide, comme main-d’œuvre, des mineurs du Pas-de-Galais qui avaient été refoulés par l’offensive allemande. Alors qu’il avait été accordé 100 jours pour la construction, l’ouvrage a été réellement livré avec un caractère définitif et sa complète parure, au bout de 77 jours.
- Gomme ligne nouvelle, sur le Nord également, il faut citer celle de Feuquières-Broquiers à Poffiboile, dont le développement de 88 km à deux voies et à bon profil peut parer aux difficultés que créait l’impossibilité de passer par le nœud d’Amiens qui était battu par l’artillerie ennemie.
- Gette ligne, qui coupait la ligne d’Amiens à Rouen, celle de Longroy-Gamaclies à Longpré, celle d’Eu à Abbeville, venait se souder sur la ligne du littoral, au delà d’Abbeville, échappant ainsi au. pont tournant sur la Somme : mise en communication avec toutes les lignes transversales existantes, elle aurait permis ainsi d’établir indistinctement tous les courants de transport importants que le Nord avait à satisfaire, c’est-à-dire ceux du Sud vers le Nord via Beauvais, en évitant Amiens, ceux de Rouen au Havre, pour le Nord, passant par Martainneville, et ceux de la région de Dieppe atteignant l’au delà d’Abbeville, par Eu, Chépy-Valines et Pontboile.
- Le quadruplement, au delà de Pontboile, vers Étaples, de la ligne principale du littoral, a même été exécuté comme prolongement naturel de la nouvelle ligne, mais fort heureusement il
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- n’a pas servi car c’est à ce moment même qu’à lui l’arc-en-ciel de l’armistice.
- La nouvelle ligne, qui a comporté l’exécution de terrassements s’élevant à 784 000 m3 de terres, l’emploi de 262 000 m3 de ballast, le franchissement de la Somme sur une estacade, la pose de 176 km de voies principales et de 34 km de voies accessoires, a été exécutée avec une rapidité vertigineuse : l’ordre d’exécution ayant été lancé le 23 avril 1918, elle était inaugurée le 15août; c’est-à-dire qu’eu 114jours on avait terminé ses 88 km, tout enclenchés, munis du block System et par conséquent, dans les conditions requises pour assurer le service le plus intensif.
- Sur le réseau de l’Est, on peut citer d’abord la ligne construite lors de l’olfensive de Champagne de septembre 1915 entre Cuperly, près de Ohàlons-sur-Marne, et Sainte-Menebould (37 km construits en moins de trois mois) ;
- Ensuite les lignes destinées, lors de l’offensive allemande contre Verdun, à ravitailler les héroïques troupes qui barrèrent la route à l’envahisseur alors que le feu de l’ennemi avait rendu inexploitables les deux relations normales. Ces lignes, de 200 km de développement, partaient de Sommeille-Neftancourt (près Revigny) et allaient à Dugny et Clermont-en-Argonne avec de nombreuses antennes de ravitaillement; elles furent construites au printemps 1916 dans des conditions particulièrement difficiles en raison de la mauvaise nature des terrains rencontrés ;
- Enfin, pour assurer les courants du Nord au Sud s’établissant via Cliâlons, qui s’est trouvé à un moment donné constamment bombardé par l’ennemi, la ligne de contournement qu’on a dû créer autour de cette ville et qui a été faite dans d’excellentes conditions d’exécution et de rapidité.
- C’est après un tel effort que nous arrivons en 1918 à l’effondrement allemand qui nous met en présence de deux genres de destruction : celle du lait de la bataille dans toute la région indiquée sur la carte par un quadrillage, et celle plus en arrière où l’ennemi avait systématiquement ruiné le pays avant de l’abandonner et qui est indiquée sur la même carte par de simples hachures de tonalité plus, faible.
- Il n’y a pas un grand effort à faire pour se rendre compte de l’étendue de cette destruction car elle a été complète — rien n’y a échappé.
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- Toutes les voies, non seulement les rails, traverses, etc., mais les plateformes elles-mêmes, y compris les tranchées et les remblais, étaient complètement bouleversées. A l’endroit où il y avait autrefois des Amies — et il n’a pas toujours été aisé de reconnaître ce qui existait avant cette destruction intégrale — tous les rails ont été enlevés ou laissés sur place, inutilisables, constituant ainsi plutôt une gêne qu’une ressource. Inutile était aussi de songer à réparer quelques aqueducs, ponts, viaducs et tunnels car, partout, ils avaient été entièrement anéantis.
- La destruction de la voie a donné lieu à deux procédés distincts : ou bien l’ennemi laissait les rails en place et faisait sauter un joint sur deux, en y mettant une cartouche d’explosif, de telle manière que les rails, avec leur extrémité arrachée et faussée, ne pouvaient resservir sur l’heure et il fallait les enlever et en amener d’autres. Quelques-uns, il est vrai, ont pu ressentir après découpage dans des ateliers improvisés tout exprès çà et là et où on a dû les conduire.
- Mais l’ennemi a fait mieux encore : pour désagréger tous les éléments de la voie et permettre de les replier à l’arrière, il-' aArait recours à une boucle constituée par une barre de rail
- courbée à la forge et se terminant par un V à l’extrémité duquel on devait atteler une locomotive marchant à une vitesse relatrrement faible mais d’une manière continue. Les éclisses de rail à rail étant enlevées, au fur et à mesure, on introduisait la boucle destructrice sous l’extrémité des deux rails. Tirée ensuite par la locomotive, cette espèce de charrue venait buter de proche en proche contre, les traverses qu’elle décollait en faisant
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- sauter les tirefonds : rails, traverses et débris de toutes sortes jonchaient alors le sol - en l’encombrant. On se rend facilement, compte de l’importance des dégâts que semblable engin pouvait effectuer dans une journée.
- Quant à l’assiette de la voie, le ballast en avait presque complètement disparu pour servir aux abords ou au loin dans tous genres, de constructions militaires.
- En ce qui concerne la plate-forme même, on ne peut se faire une idée de l’état dans lequel on l’a malheureusement retrouvée, presque partout, à tel point que bien souvent on s’est demandé s’il ne valait pas mieux envisager un tracé nouveau. C’était le cas de la grande tranchée de la ligne d’Arras à .Lens, sur le Nord, dont l’état de destruction était tel que, pendant plusieurs semaines, on a hésité à en entreprendre la remise en état.
- Les lignes de Reims à Laon et de Bazancourt à Challerange, du réseau, de l’Est, qui jalonnaient le front sur une partie de leur tracé, furent transformées en lignes de retranchement et, pour 11e citer qu’un exemple, celui de la tranchée de Loivre, la réparation des talus garnis d’une multitude d’abris profonds, que l’ennemi lors de son départ avait minés, fut particulièrement longue et délicate.
- D’une manière générale, en ce qui concerne les remblais, la méthode ennemie a consisté à. utiliser l’aqueduc qui donne passage au petit ruisselet qu’on trouve toujours au fond de la vallée traversée : il était bourré d’une quantité massive d’explosifs, inconnue jusqu’alors, de telle manière qu’à l’explosion des cratères énormes se formaient qui avaient jusqu’à des dizaines de mètres de diamètre. *
- C’est tout cela qu’il a fallu combler en bien des points par des centaines de milliers de mètres cubes de terre pour rétablir la continuité du rail. , «
- La destruction des souterrains de Perthes et de Mézières donne bien une idée de l’effet des explosifs employés à telle dose. A Mézières, le sol a été remué jusqu’à 4a surface de la colline traversée en sorte que la reconstruction des voûtes au travers du chaos des maçonneries éboulées, des rails tordus et du terrain en mouvement, devenait incomparablement plus difficile que l’ouverture d’un tunnel nouveau dans le terrain vierge. Finalement on a fait une grande tranchée.
- Partout les tabliers et les culées des passages inférieurs ou supérieurs ont été détruits de fond en comble alors que la des-
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- truction purement militaire, du côté français, se bornait à couper partiellement cés sortes d’ouvrages avec des chapelets de cartouches d’explosifs.
- Bien pis encore, la désagrégation des ouvrages se répercutait sur une très grande distance de part et d’autré. Gomme l’ennemi enfouissait à une grande profondeur sous les culées des ponts de fortes charges d’explosifs, l’explosion atteignait les fondations mêmes qui s’ébranlaient et même disparaissaient complètement pendant que les remblais d’approche s’envolaient pour ainsi dire : tel ouvrage qui comportait 4 à 10 m d’ouverture offrait après la destruction une brèche de 40, 60 et même 60 m (fig. I et 2, pl. 44)..
- Ainsi que le montrent quelques photographies prises parmi tant d’autres, les viaducs sur le Nord n’étaient plus que des monceaux de débris et les tabliers métalliques, tordus ou déchiquetés, encombraient le lit des rivières.
- Pour les grands ouvrages de l’Est; sur l’Aisne et sur la Meuse, les fondations étaient ébranlées jusqu’au sol naturel et leur réfection a donné lieu à des difficultés considérables à cause des amoncellements d’éboulis qui les recouvraient. Des crues persistantes jusqu’à la lin de mai 1919 vinrent encore aggraver la situation.
- En ce. qui concerne les gares, il ne restait plus rien, surtout dans les gares importantes. On peut en juger par les panoramas des emplacements des gares de Lens (fig. S, pi. ht) et de GhaunyK(fig. 4, pl. -ht).
- Les très grands bâtiments qui restaient debout par-ci par-là n’étaient guère mieux que s’ils avaient été détruits complètement. Une photographie hors texte donne l’intérieur de la gare de Valenciennes après destruction (fig. 5, pl. 44).
- En ce qui concerne les routes et les voies navigables, on a eu à enregistrer de semblables destructions et, comme exemple, on trouvera la photographie de l’emplacement entièrement dévasté de l’ancienne écluse double de Fontaine-les-Clercs, sur le canal de Saint-Quentin (fig. 6, pl. 44), reconstituée en trois mois (fg. 7, ;pl. 44).
- Pour détruire, il n’y a pas qu’aux procédés modernes qu’on s’est attaché car même ceux des premiers âges trouvent leur emploi.
- C’est ainsi qu’on a retrouvé, en gare de Goucy-le-Ghâteau, un engin qui réalise le bélier antique et constitué par une simple pièce de bois, trouvée sur place. Suspendu sous un essieu de véhicule quelconque, le bélier ainsi sommairement établi était
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- amené à proximité de la cloison ou du mur à abattre, celui de la halle aux marchandises dans l’espèce, qui, finalement, s’écroulait après plusieurs pesées.
- Mais où le raffinement se manifeste dans la cruauté de la destruction, c’est bien dans l’emploi des mines à retardement qui ont produit, bien après le repli de l’ennemi, de grandes explosions dont les réseaux ont fortement souffert dans les derniers mois de 1918 et même dans le début de 1919.
- Ces mines à retardement étaient, en général, constituées par la réunion d’un certain nombre d’obus de 150 ou d’un calibre
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- supérieur qui étaient placés, pour les installations de voies ferrées, au pied d’un ouvrage d’art, au croisement d’un passage à niveau et des voies principales, au pied d’un talus, à la tête ‘ d’un faisceau des garages ou bien encore dans les caves des bâtiments qu’il s’agissait de faire sauter.
- Pour disposer ces obus, il suffisait de faire un simple trou sans
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- qu’aucun bourrage soit nécessaire pour donner l’effet utile à l’explosion, l’enveloppe même des obus constituant ce bourrage.
- Au-dessus des obus se plaçaient un certain nombre de caisses d’explosifs et, pour mettre le feu à ces explosifs, les Allemands avaient imaginé un détonateur que montre la photographie ci-contre et qui était constitué par une douille en cuivre à la partie supérieure de laquelle se vissait un réservoir rempli d’acide et traversé par un fil d’acier baignant dans cet acide.
- Le fil d’acier retenait un percuteur sollicité par un ressort tendu, prêt, le fil venant à faire défaut, à frapper sur une amorce fulminante placée au-dessous.
- C’est l’acide versé dans le réservoir supérieur qui avait pour mission, d’attaquer le fil d’acier et de finir par le ronger pour déclencher le percuteur. Le liquide corrosif, suivant son degré d’acidité, déterminait l’époque plus ou moins rapprochée de la déflagration.
- Pour qu’il n’y ait aucune chance d’erreur de la part des opérateurs, les ampoules contenant la substance portaient des bagues distinctives. En dehors de la bague verte, toujours existante, chaque bague rouge supplémentaire correspondait à un intervalle d’une semaine. 11 y avait des ampoules à deux barres rouges pour des destructions différées à deux semaines, des • ampoules à trois barres rouges pour trois semaines, etc.
- En fait, les délais entre la pose de la. mine et son explosion ont été souvent notablement plus importants, c’est ainsi que le batiment principal de Roye, sur le réseau du Nord, n’a sauté que 75 jours après le départ des Allemands.
- Nous y avions tenu une conférence lors de la réoccupation et le Président de la République y avait reçu quelques jours auparavant les notables revenus précipitamment au milieu des ruines de la malheureuse cité.
- La gare de Gharleville était garnie de cinq fourneaux de mines contenant chacun un tombereau d’explosifs brisants. Heureusement un seul des fourneaux éclata, mais qui anéantît cependant d’une manière complète un des corps important de l’ossature générale.
- Le bâtiment de Reims, systématiquement bombardé par les Allemands, était réduit à l’état de squelette et dût être refait entièrement en dehors des murs que leur solidité permit de conserver moyennant quelques réparations.
- En ce qui concerne les chemins de fer, le total des destruc-
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- tions se chiffre finalement, pour le. réseau du Nord, par 1 700 km de voies principales, plusieurs dizaines de milliers de kilomètres de voies accessoires, 811 ponts (passages supérieurs ou inférieurs), 8 grands viaducs et 5 tunnels, 338 gares ou stations, 115 alimentations d’eau.
- Four le réseau de l’Est, les destructions portent sur 935 km de lignes principales, 202 ponts en maçonnerie, dont 17 ouvrages de 70 à 120 m de longueur sur la Meuse, F'Aisne, l’Avre, la Marne et l’Ourcq et sur 162 ponts métalliques et 10 souterrains.
- Le montant de tous les dommages directs infligés aux chemins de fer a été reconnu par les Commissions officielles comme s’élevant à environ 4 milliards et en laissant de côté, bien entendu, la perte indéterminée à subir pendant de longues années du fait de la ruine systématique des régions desservies, autrefois si prospères.
- En ce qui concerne les routes, la destruction a porté sur 69 800 km, représentant 13 millions de mètres cubes de matériaux et 100 millions de pavés, pour une dépense de 1 352 'millions de francs. Tous les ouvrages dépassant 3 m d’ouverture qui ont été anéantis sont au nombre de 2 000, représentant une valeur de 235 millions de francs, soit au total, pour le réseau routier, 1 600 millions de francs.
- Déjà 10000 km de routes sont entièrement reconstruits, 29000 sont améliorés et 380 ouvrages d’art sont reconstruits.
- En ce qui concerne les voies navigables, 1036 km ont été détruits et déjà, au 1er janvier de cette année, 961 km étaient reconstitués et sur les 1120 ouvrages d’art (ponts et passerelles, écluses simples et doubles), 914 ont été rétablis, en sorte que la trace a déjà presque disparu de ces dommages qu’on peut chiffrer par 500 à 600 millions.
- Quant aux ports de mer, celui de Calais et surtout celui de Dunkerque ont été endommagés par l’ennemi et un plan anglais de la ville de Dunkerque fait pendant là guerre montre par la multitude des petits points noirs qu’on peut évaluer à plus de 7 000 comment toute l’étendue de la ville et du port a été criblée de projectiles de tous calibres, y compris les 380, par la mer, les airs et du côté de la terre. * -
- En définitive, c’est plus de 6 milliards qu’il faut compter pour les dommages directs qu’ont subis tous les moyens de transport que comporte l’outillage national.
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- On mesure facilement, par cet exposé elles chiffres à l’appui, le travail gigantesque qu’imposait la reconstitution. Et certes de moins en moins, avec le temps, on pourrait s’en douter, étant donnée l’extrême rapidité avec laquelle, comme nous allons le voir, cette reconstitution a été menée.
- Tout d’abord, dans la personne de ses Compagnies dites d’avant-garde, le génie militaire a assuré la tâche de rétablir par tous les moyens possibles la circulation sur une voie provisoire sur toutes les lignes où il ne se heurtait pas à une grosse destruction comme celle d’un viaduc.
- Quand il s’agissait d’un petit ouvrage pour franchi]* une route, si la route n’était pas indispensable, on la comblait par des terres; si la brèche était tellement élargie du fait de la quantité d’explosifs employée, on descendait la voie dans la brèche, telles des montagnes russes.
- Dans nombre de cas, des ponts provisoires, préparés à l’avance sous forme de grands fers à double T, ont permis de franchir des trouées assez importantes.
- On a d’ailleurs largement utilisé les pouls militaires préparés dès le temps de paix et il y a lieu de citer aussi les belles^ estacades rétablies par les Canadiens pour permettre le* franchissement provisoire des brèches des sept ponts détruits sur la Sambre entre Aulnoye et Fontaine-Valmont.
- Grâce aux mailles serrées des réseaux du Nord et de l’Est, les grands ouvrages détruits ont pu souvent être contournés par des itinéraires secondaires : ainsi pour éviter la brèche du viaduc de Saint-Bénin, au Sud du Cateau, on est passé par Wassigny.
- C’est par ces procédés que, sans perdre un instant, on a poursuivi l’avancement du rail, au fur et a mesure que l’armée française marchait, conservant son contact avec l’armée allemande en retraite ; c’était le seul moyen d’assurer le ravitaillement des troupes, mais c’était aussi indispensable pour faire parvenir tous les approvisionnements nécessaires aux malheureux habitants de ces régions, au fur-et à mesure qu’ils étaient rendus à la liberté.
- Immédiatement derrière la Compagnie d’avant-garde venaient d’autres organismes ; tantôt d’autres Compagnies du génie, tantôt des Sections de Chemins.de fer de campagne, tantôt des groupements d’agents civils du réseau organisés pour ainsi dire militairement. Ce sont ces organismes qui avaient pour mission de parachever le travail amorcé, en doublant par exemple la
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- voie principale, en aménageant les stations, en reconstituant les gares, en installant une signalisation de fortune, etc. Enfin, arrivaient en troisième vague — si on peut s’exprimer ainsi — les spécialistes constituant les groupements spéciaux du réseau.
- C’est alors que commençait le travail proprement dit de la reconstitution définitive, et on peut dire qu’à ce sujet de véritables tours de force ont été réalisés.
- Sur le Nord, les photographies, hors texte, montrent,par exemple, l’ouvrage correspondant à la traversée de la Scarpe, à Athies, sur la ligne des houillères, d’une largeur de 58 m et d’une hauteur de 19 m et qui a été comblée par l’ouvrage définitif en soixante jours (du 15 novembre 1918 au 15 janvier 1919)
- (fig 8, pi- u)‘
- On voit aussi le viaduc de Saint-Benin, terminé fin août 1919, après cent vingt jours de travail : la brèche à combler (fig. 9, pl. 44) s’étendait sur 175 m de longueur et il a fallu déblayer 16 000 m cubes de maçonnerie après avoir débité à la mine tout le chaos de la destruction. C’est certainement le record de la vitesse pour un ouvrage de cette importance (fig. 40, pl. 44.)
- A citer aussi le viaduc de Blangy sur la branche transversale Valenciennes, Aulnoye et ïïirson (fig. 44, pl. 44). Son déblaiement fut particulièrement difficile en raison des masses énormes de maçonnerie et de métal qu’il a fallu débiter à la mine et au chalumeau. Il était complètement reconstruit le 30 août 1919 (fig. 42, pl. 44).
- Voici encore le viaduc d’Ohis, sur la ligne de Douai à Cambrai, Busigny et Hirson, terminé le 10 décembre 1919 (fig. 43 et U, pl. 44.)
- En ce qui concerne les tunnels, nous pouvons citer celui de Vauxaillon près de Laon qui fut détruit en 1917 aux deux têtes et au milieu par les Allemands. Sa réparation complète était chose accomplie le 1er juin 1919.
- Sur l’Est, il faut, entre autres, citer les ponts de Mézières, sur la Meuse que nous montrent les photographies après destruction et aussitôt reconstruits (fig. 45 et 46, pl. 44) ; les ponts de Guignicouft, sur l’Aisne, et combien d’autres qui ont été complètement refaits ; également le souterrain de Perthes près Rethel (ligne de Paris à Charleville), dont, outre l’explosion des têtes, les Allemands avaient miné l’intérieur en deux endroits; le souterrain de Mézières, déjà cité, au milieu duquel les Allemands avaient fait exploser une mine de telles dimensions qu’il Bull. 10
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- en était résulté un entonnoir formidable, dans lequel a été engloutie toute la partie supérieure de la colline qui se trouvait au-dessus du tunnel, ce qui explique suffisamment la tranchée actuelle à l’emplacement de l’ancien tunnel.
- ' Grâce à ces moyens d’action, les résultats ont dépassé les espoirs des plus impatients et des plus optimistes.
- Le 27 octobre 1918, avant l’armistice, le premier train de voyageurs arrivait à Lille, ou du moins à Saint-xândré, par Calais (on faisait alors le trajet en douze heures).
- Lé 28 novembre, le premier train de voyageurs était à Saint-Quentin.
- Dans le courant de décembre il était à Douai, à Valenciennes et à Cambrai. A la date même du 1er janvier 1919, pour les étrennes de la ville de Lille, la capitale du Nord, le premier train de voyageurs pénétrait dans sa gare actuelle reconstituée.
- Le 1er février 1919, on avait ainsi réouvert à l’exploitation provisoire, sur le réseau du Nord, 595 km de ligne ; le 15 mai, il y .en avait 532 en plus, soit au total 1127 ; à cette dernière date, tout le possible avait été fait qui n’exige pas de trop grandes préparations et s’accommode de dispositions provisoires, en attendant la reconstitution définitive.
- Sur le réseau de l’Est, la reconstruction fut rendue plus particulièrement difficile du fait que l’ennemi ne commença son mou-vemet de recul que tardivement : il était encore à Rethel le 2 novembre 1918 et, lors de l’armistice, une partie notable du réseau était encore ou occupée ou sur la ligne de bataille.
- D’autre part, les effectifs des troupes de chemin de fer, réduits fortement dès l’armistice, ne purent rétablir qu’un petit nombre de lignes et la Compagnie dut attaquer des chantiers importants (souterrains de la région de Liart, ponts sur la Meuse et l’Aisne) alors qu’ils n’étaient pas encore accessibles au rail. Le ravitaillement présenta donc de grosses difficultés et donna lieu à une mise en train extrêmement pénible.
- Au 15 février 1919, il restait encore 413 km à remettre en état ; au 15 mai 1919, ce nombre tombait à 323 km et, le 15 septembre de la même année, à 100 km.
- Les efforts de la reconstitution se sont trouvés enfin considérablement accrus, du fait qu’on ne s’est pas borné, surtout pour les grandes gares, à reproduire servilement ce qui existait autrefois. La destruction totale, en balayant le terrain, laissait en effet le choix des solutions.
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- On est donc sorti du cadre du passé, chaque fois où cela paraissait être avantageux, pour faire plus commode, mais surtout pour ménager l’avenir, et, par conséquent, il a fallu inventer, sans retarder les travaux, bon nombre de solutions nouvelles.
- C’est dans cet ordre d’idées qu’ont été conçues les nouvelles gares : de la Délivrance, destinées à centraliser, à répartir et trier tout le trafic marchandises de la région si industrielle de Lille, Roubaix, Tourcoing et abords; de Lens, gare minière, qui est le point de concentration du trafic des concessions de Lens, Courrières et Liévin, etc. ; de Tergnier, de Laon et d’Hirson, gare de triage à l’intersection des grandes lignes de Paris vers la Belgique et l’Allemagne, et les transversales allant des ports du Nord vers la région de l’Est; et bien d’autres enfin, car on ne peut guère les citer toutes tant elles sont nombreuses les gares importantes qui ont été touchées par la dévastation.
- Mais surtout il a fallu procurer le gîte aux nombreux agents qui venaient assurer l’existence du chemin de fer dans ces régions désertiques. Des cités ouvrières avec des maisons des types les plus divers, mais tout à fait confortables, se sont élevées comme par enchantement à Béthune, Lens, Tergnier, etc., cette dernière cité est représentée par son panorama général (fig. il, pl. ii) et le spécimen d’une des maisons (fig. i8, pl.ii). Cela ne coûtera pas moins de 200 millions, rien que pour le Nord; et c’était le point de départ indispensable de la reconstitution intensive à laquelle on voulait arriver et qu’en fait on a menée.
- On juge, par ces seuls exemples, du travail immense à accomplir sur tout l’ensemble du réseau du Nord où les gares de première et de moyenne importance à rétablir se comptent par centaines ; et, cependant, par les procédés mécaniques les plus perfectionnés, par l’utilisation d’une importante main-d’œuvre disponible, avec le concours de techniciens éprouvés, on compte bien arriver à parfaire en grande partie, au cours de cette année, l’œuvre complète de la reconstitution.
- C’est certainement l’effort le plus formidable qu’on ait pu concevoir, et demain, quand toutes les blessures des réseaux envahis auront été pansées, nous ne perdrons pas pour cela le souvenir de l’immense désastre qui en a été la cause.
- Certainement, il restera des sceptiques qui ne pourront croire que tant de ruines aient pu être aussi rapidement relevées. C’est
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- fatalement ce à quoi doivent s’attendre ceux qui sont partis les premiers et ont marché très vite, car ils ont souvent fini de guérir avant que personne se doute de l’importance et parfois même de la réalité du mal et ne puisse, par conséquent, en aucune façon, mesurer l’étendue de l’œuvre accomplie.
- Peu importe ! car le relèvement national exigeait avant tout cet effort.
- Et qui pourrait avoir maintenant la faiblesse d’arrêter cet élan. Ce serait une honte, sinon un crime.
- Les Alliés ne peuvent permettre qu’il y ait dans le Reich le moindre centime disponible tant que, non seulement l’œuvre de réparation dans ces régions n’aura été complète, mais que la rénovation des moyens mis à la disposition de ceux qui ont si durement souffert ne sera telle qu’ils puissent espérer en obtenir très rapidement la compensation des pertes subies si tant est qu’on puisse rattrapper le temps affreusement perdu !
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- NOTICE NÉCROLOGIQUE
- SUR
- M. Alexandre GOUVY
- PAR
- -M- L. GUILLBT
- Quel sentiment de profonde tristesse a apporté la nouvelle de la mort subite, en Allemagne, de notre distingué Collègue Alexandre Gouvy. Connu de tous les métallurgistes français et étrangers par de très nombreuses publications, portant un nom très honoré dans l’industrie de l’Est, sa mort laissera d’unanimes regrets.
- Son œuvre a été très importante ; sa vie bien remplie.
- Né à Hombourg-Haut (Moselle), le 14 novembre 1856, il sort en 1879 de l’École Centrale, et, après une année de service (1879-1880) au 1er Génie à Versailles, il entre à la Société Austro-Hongroise des Chemins de fer ; il y occupe pendant neuf ans des postes importants, spécialement dans la Section métallurgique à l’Usine de Resicza (Hongrie) ; puis il prend la direction des Usines de Hutabankowa, où il s’occupe du contrôle de tous les services de ces usines : hauts fourneaux, aciéries Martin, laminoirs, et de toutes les études de construction et de reconstruction.
- En 1893, Gouvy revient en France comme directeur dès Forges d’Alais à Tamaris; mais, dès 1896, il part en Russie pour le compte de la Société de l’Oural-Volga, avec la mission de créer dans l’Oural des usines destinées à la fabrication de la fonte au bois ; il projette et crée deux usines de toutes pièces avec les moyens dont il disposait sur place, menant à bien un labeur énorme au milieu de difficultés inouïes dans un pays distant de 250 km du chemin de fer transsibérien : organisation complète de services miniers et forestiers avec un personnel très réduit, construction de hauts fourneaux, projets de chemins de fer à voie étroite et d’une usine centrale à Oufa, non réalisée
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- NOTICE NÉCROLOGIQUE SUR M. ALEXANDRE GOUVY
- par suite du krach russe de 1900/Il transforma l’usine d’Awzia-nopetrowsk et créa celle de Lemeza.
- En 1901, Gouvy change un peu son orientation en établissant sa résidence à Düsseldorf et en remplissant de très nombreuses missions ; il est, en somme, le conseil d'un grand nombre de firmes métallurgiques; il y fait de très importantes installations, se spécialisant surtout dans la construction des laminoirs et des centrales et l’épuration des gaz. Rappelons que Gouvy se trouvait, en 1906, dans la même voiture que notre Collègue Reymond, lorsque celui-ci fut assassiné, à Droujkowka. Il prit alors l’intérim de la direction de cette usine et y fit reprendre le travail en mettant en marche différentes, installations étudiées par lui.
- Admis Membre de notre Société en 1880, il publia de nombreux et intéressants mémoires dans nos Bulletins dont certains lui valurent des récompenses que notre Société fut heureuse de lui décerner : en 1902, il obtint le Prix Annuel pour son étude sur « la Sidérurgie dans l’Oural Méridional » ; en 1903, il fut lauréat du Prix Nozo pour ses études diverses, notamment sur « la Métallurgie du fer et de l’acier en Westphalie et à l’Exposition de Düsseldorf en 1902 ». Appréciant son autorité dans toutes les questions de métallurgie, notre Société le nomma Membre du Comité. Il en fit ainsi partie de 1904 à 1906 et de 1912 à 1918, dans la section « Mines et Métallurgie ».
- Il ne manquait jamais une occasion de s’intéresser à nos travaux et, dernièrement encore, il prenait part à la discussion sur « l’Utilisation rationnelle des combustibles » en apportant des renseignements intéressants qu’il avait recueillis au cours de ses nombreux voyages à l’étranger.
- Pendant de longues années, il fut Membre correspondant de la Société à Düsseldorf.
- Il accepta d’être le délégué de la Société à divers Congrès et Assemblées et se rendit, en novembre 1919, en Angleterre, pour représenter officiellement la Société à l’inauguration de notre Section britannique.
- En dehors dés Mémoires parus dans nos Bulletins, il publia de nombreux et intéressants travaux traitant de questions métallurgiques dans diverses publications étrangères et françaises et la Société « l’Industrie Minérale » lui décerna, en 1895, son Prix Annuel pour une étude sur « la Sidérurgie en Haute-Silésie ».
- Pendant la guerre, notre Collègue fut attaché à divers services
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- NOTICE NÉCROLOGIQUE SUR M. ALEXANDRE GOUVY
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- alors qu’il était dégagé de tout service militaire; en 1915, il fait partie de la mission technique d’artillerie envoyée en Russie et, en 1917-1918, nous le trouvons au service métallurgique du Ministère de l’Armement; il y poursuivit la solution de divers problèmes, entre autres ceux relatifs aux installations nouvelles pour chauffage des fours à huiles lourdes.
- Depuis l’armistice, Gouvy fut chargé d’un très important et long voyage aux États-Unis ; il en rapporta des documents fort intéressants dont quelques-uns firent l’objet de ses dernières communications, entre autres celle sur le fer pur en lingots « Armco », présentée à notre séance du 23 avril 1920.
- Gouvy avait été chargé par différentes Sociétés françaises de récupérer du matériel enlevé par l’ennemi. Il venait d’identifier d’importants moteurs à gaz à Leipzig ; il avait tenu à descendre dans un hôtel où son oncle, le compositeur bien connu, était mort subitement, quelques vingt ans auparavant. C’est là qu’il s’éteignit de la même façon brusque. Son corps fut ramené à Dieulouard par le soin de jeunes camarades d’École en mission dans la région, heureux de rendre les derniers devoirs à un de leurs anciens.
- Gouvy appartenait à une grande famille de métallurgistes qui eurent particulièrement à souffrir des guerres franco-allemandes et dont l’histoire doit être brièvement rappelée : l’ancêtre, Pierre Gouvy, descendant d’une famille wallonne, naquit en 1714 à Goffentaine, à mi-chemin entre Liège et Yerviers. Après de fortes études à l’Université de Trêves, il vint se fixer à Sar-relouis, que Yauban venait de créer, pays de houille, de bois, de minerai et de chutes d’eau. Le wallon se souvint de son pays natal et y créa la première forge de la région. Le 15 décembre 1751, il obtint du prince de Nassau - Sarrebrück le privilège exclusif de la fabrication de l’acier dans ses domaines.
- Lorsque Pierre Gouvy mourut subitement en 1768, laissant onze enfants, ses deux fils aînés, Henry et Pierre, lui succédèrent et ils aidèrent aux victoires de la République en fournissant-boulets et sabres de cavalerie. A la première. Exposition de Paris en 1801, les produits Gouvy obtinrent un grand succès. Mais le traité de 1814 survint et Pierre Gouvy, alors seul à la tête de la maison, ne put survivre au désastre et il écrivit à sa femme une lettre que l’on retrouverait dans les souvenirs de Berryer ; il la signe Gouvy mort Français et se suicide. Ses neveux Henry et Georges Gouvy lui succédèrent et fondèrent
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- bientôt l’usine de Sarralbe, en Lorraine. En réalité, l’affaire végéta. Mais le cadet des quatre fils d’Henry, Alexandre Gouvy, travaillant dans l’usine, se rendit compte de la tâche à accomplir, reprit ses études et entra à l’École Centrale en 1839. En quelques années, toute l’usine fut transformée, la vapeur remplaça partout la chute d’eau irrégulière et en 1851 il introduisit le premier en France, la fabrication de l’acier par puddlage. Enfin, la guerre de 1870 intervint; il fallut à nouveau reculer devant l’invasion et s’établir à Dieulouard, dans cette usine que dirige actuellement Félix Gouvy, frère de celui que nous pleurons aujourd’hui.
- Son souvenir demeurera profond chez tous ceux qui le connurent et qui n’oublieront ni sa cordialité si franche ni sa bonté si profonde (1).
- (1) Le numéro de mai de la Revue de Métallurgie contient la liste complète des travaux de notre Collègue.
- Le Secrétaire Administratif, Gérant, A. de Dax.
- IMPRIMERIE CHAIX, RUE BERGÈRE, 20, PARIS. — 8247-5-21. — (Kncre LorilleUI).
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- MÉMOIRES
- COMPTE RENDU DES TRAVAUX
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- SOCIÉTÉ DES INGÉNIEURS CIVILS DE FRANCE
- BULLETIN
- D’AVRIL-JUIN 1921
- N08 4 à 6
- Bull.
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- AVIS IMPORTANT
- Conformément à la décision prise par le Comité et qui a été portée à la connaissance des Membres de la Société par la circulaire encartée dans le Procès-Verbal de la séance du 28 juin 1918, LES BULLETINS NE REPRODUISENT PLUS LES PROCÈS-VERBAUX DES SÉANCES qui sont envoyés en fascicules séparés. Il est donc indispensable de conserver ces derniers pour avoir la collection complète des travaux de la Société.
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- LE CHAUFFAGE
- AU CHARBON PULVÉRISÉ
- La Commission d’Utilisation du combustible, créée au Ministère des Travaux publics, vient d’insérer dans VOfficiel du 8 mai 1921 un rapport dû à notre Collègue, M. Paul Frion, Ingénieur-Directeur de l’Office central de Chauffe Rationnelle. La Société a pensé qu’il était important, pour faire suite aux mémoires déjà parus dans ses Bulletins sur la question de l’Utilisation rationnelle des combustibles, de publier ce rapport intéressant, rapport accompagné d’un avant-propos de M.Walck-naer, Vice-Président de la Commission, que nous publions également.
- AVANT-PROPOS DE M. WALCKNAER
- L’emploi du charbon à l’état de fine poussière mis en suspension dans un jet d’air et brûlant comme un gaz, est loin d’être une nouveauté. Mais, jusqu’à ces derniers temps, il n’était l’objet, en Europe du moins, que d’applications très restreintes. On lui reprochait le coût de la préparation du combustible, les risques d’explosion des mélanges poussiéreux de charbon et d’air, les difficultés d’élimination des dépôts formés par les cendres plus ou moins fusibles. Ce n’est guère que pour les fours rotatifs à ciment, que ce mode de chauffage était entré dans la pratique.
- Mais, depuis peu, le système a pris une importance croissante en Amérique et a acquis chez nous une réputation toute nouvelle quant à la variété de ses applications. On le préconise pour des genres variés de fours et même pour les; générateurs de vapeur; il apparaît comme l’un des moyens de tirer parti de certains charbons cendreux et maigres, inutilisables dans les foyers ordinaires.
- Durant la crise charbonnière. que nous venons de traverser, la cherté des combustibles et les difficultés de leur approvisionnement ont conduit plusieurs grands industriels à organiser d’après ce système le service de leurs foyers. L’intérêt de la
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- LE CHAUFFAGE AU CHARBON PULVÉRISÉ
- question n’est pas destiné à disparaître avec les circonstances qui ont suscité ces efforts. L’infériorité que présente dans son ensemble l’extraction des houillères françaises, par rapport aux besoins du pays, les difficultés spéciales d’utilisation et de transport de quelques-uns de nos charbons, tels que certains anthracites des Alpes, sont des faits destinés à durer; on ne saurait donc apporter trop de soin à l’examen des procédés qui tendent à utiliser les charbons de qualité quelconque et à assurer à leur combustion un maximum de rendement. En outre, le système de charbon pulvérisé partage, avec les grilles mécaniques et les autres dispositifs de foyers automatiques, l’avantage (dont l’importance ne cesse de croître) de transformer le travail de chauffe en une simple surveillance.
- C’est à l’exposé de l’état actuel de la question du charbon pulvérisé qu’est consacré Je rapport ci-après, établi au nom de la 33 Sous-Commission par M. Paul Frion, Ingénieur-Directeur de l'Office Central de Chauffe Rationnelle.
- RAPPORT DE M. PAUL FRION
- i
- Introduction.
- L’emploi du charbon à l’état pulvérisé, essayé jadis sans grand succès en Europe, prend en Amérique un développement très rapide.
- Le nouveau procédé a de chauds partisans, qui prétendent qu’il fait réaliser des économies très importantes de combustibles par rapport aux procédés anciens. Mais il a aussi des détracteurs, qui contestent cette économie et lui reprochent les dangers d’explosion qui lui sont inhérents, et le coût élevé des installations qu’il exige.
- Il est très important, pour la bonne utilisation du combustible en France, que la valeur réelle de ce nouveau mode d'emploi du charbon soit déterminée. La vogue dont il est l’objet en Amérique le rend digne d’une étude approfondie. Cette étude est à poursuivre par voie expérimentale. En attendant qu’elle ait fourni un résultat définitif, il a paru utile de préciser l’état actuel de la question.
- C’est le but du présent rapport.
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- Pour rétablir, nous avons eu recours en premier lieu aux documents qu’ont pu nous fournir certains organismes officiels : le Bureau des Mines de Washington, dépendant du Ministère de l’Intérieur américain, le Bureau des Mines du Canada (Ottawa), le Bureau de Recherches des combustibles de Londres, dépendant du Ministère des Recherches scientifiques et industrielles anglais, la Haute Commission technique française actuellement à New-York.
- D’autre part, nous avons entendu les principaux constructeurs des appareils, qui ont grandement facilité notre tâche en mettant à notre disposition des documents auxquels nous avons fait de nombreux emprunts ; nous sommes heureux de les en remercier, et plus particulièrement :
- MM. Stein et Puech, de la combustion rationnelle;
- M. Maury, de la Société des Combustibles pulvérisés ;
- M. Poitte, représentant en France du système Bergmann ;
- MM. Sabatier, Rabu et Constantin, représentants de la Ful.ler Engineering Company ;
- MM. Richemond et Soulary, administrateur et directeur de ta Quigley-France.
- M. Bulle, de retour d’une mission en Amérique, nous a communiqué des renseignements précis recueillis sur place.
- Nous avons parcouru, d’autre part, la littérature déjà assez complète de la question, se composant surtout de publications américaines, souvent contradictoires (1).
- Nous devons enfin signaler la collaboration continuelle au cours de cette étude de M. Clerget, Ingénieur principal de l’Office central de Chauffe rationnelle, dont la réelle compétence et une expérience du charbon pulvérisé de plusieurs années nous a été des plus précieuses.
- II
- Développement actuel de l’èmploi du charbon pulvérisé.
- Le chauffage au charbon pulvérisé, dont l’idée remonte à plus d’un siècle, a été appliqué en Amérique .il y a environ
- (1) Nous signalons spécialement les trois ouvrages suivants :
- Léonard-C. Harvey. — Les systèmes de charbon pulvérisé en Amérique, publié en 1919 par le Ministère des Recherches scientifiques et industrielles de Londres.
- Herington. — Poivdered coal as a fuel (Londres, 1920).
- Fr. Munzinger.—Kohlenstaubfeuerungcn für Dampfhessel-(Julius Springer, Berlin, 1921).
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- vingt-cinq ans aux fours à ciment rotatifs avec lesquels il donna immédiatement d’excellents résultats.
- Actuellement, dans tous les pays, la plupart des grands fours à ciment du type rotatif sont chauffés de cette manière. La consommation pour ce mode de chauffage, aux États-Unis seulement, est actuellement de 5 millions de tonnes de charbon pulvérisé par an.
- Une dizaine d’années après le début de cette première application, vers 1905, toujours en Amérique, plusieurs usines métallurgiques traitant le cuivre ou l’acier expérimentèrent avec succès le chauffage des fours au moyen de charbon pulvérisé ; toutefois, le procédé ne se développa dans ces industries qu’assez lentement.
- Ce n’est que depuis 1911 environ, quand les perfectionnements apportés à ce mode de chauffage eurent permis son adaptation à la plupart des fours, que le procédé entra aux États-Unis dans la pratique courante des industries métallurgiques.
- Le développement devint assez rapide à partir de cette époque, et actuellement, les industries du fer et de l’acier emploient environ 3 à 4 millions de tonnes de charbon pulvérisé par an, et les industries du cuivre un tonnage à peu près égal.
- En ce qui concerne les chaudières à vapeur, bien que les premières tentatives- américaines remontent à 1913 et que quelques installations isolées aient déjà fonctionné d’une façon encourageante en 1918, les installations existant aux États-Unis avaient, jusqu’en 1920, un caractère trop expérimental et portaient sur un nombre trop restreint de chaudières pour être réellement démonstratives. A la fin de l’année 1919, la consommation totale pour les chaudières ne dépassait' certainement pas 200000 t par an. '
- Quoi qu’il en soit, le développement du procédé, pour l’ensemble de l’industrie, était tel à la fin de l’année 1919, que la consommation de combustible pulvérisé aux États-Unis pour l’année écoulée s’était élevée au chiffre de 12 millions de tonnes.
- Ce chiffre global, qui nous a été donné par différents Ingénieurs français ayant effectué en Amérique des missions d’étude, est également mentionné dans la publication officielle du Ministère des Recherches scientifiques et industrielles de Londres : Les systèmes de charbon pulvérisé en Amérique, par Léonard C. Harvey.
- Depuis le début de 1920, le développement de l’emploi du
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- charbon pulvérisé en Amérique parait s’accélérer, surtout en ce qui concerne les chaudières, d’une façon très rapide.
- En vue de préciser cette accélération, nous avons relevé aussi complètement que possible la liste des installations de charbon pulvérisé réalisées en Amérique, en les classant d’après les différentes catégories d’industrie et en indiquant, pour les chaudières, les dates de mise en service.
- Il résulterait de cette liste, qui sera publiée par ailleurs (1), que le nombre des chaudières au charbon pulvérisé, installées ou équipées pour ce mode de chauffage au. cours de l’année 1920, aurait dépassé le double du total des chaudières au charbon pulvérisé installées ou équipées jusqu’à la fin de 1919, soit environ 50 000 m2 de surface de chauffe, et que de très nombreuses installations nouvelles seraient actuellement en voie d’exécution.
- A l’appui de cette dernière information, nous ne citerons que l’exemple particulièrement démonstratif de l’installation nouvelle de 50 000 ch, en cours de montage à la Milwauk.ee Electric Railway and Lighting G0, destinée à alimenter une centrale de 200 000 kilowatts.
- L’installation de cette centrale, qui constituera la plus importante station électrique du monde chauffée uniquement au charbon pulvérisé, n’a été décidée qu’après des essais effectués à la centrale de Oneida Street à Milwaukee, de la même Compagnie, essais qui ont duré deux ans et demi.
- Dans les autres pays, l’emploi du charbon pulvérisé, quoique plus tardif et plus hésitant, semble maintenant progresser.
- ' L’Angleterre, l’Italie, l’Espagne, la Belgique, l’Allemagne sont entrées dans la voie nouvelle.
- En France, les appareils individuels du type aéro-pulvériseur ou pulvéro-brûleur ont été d’abord accueillis assez favorable» ment, surtout dans le cas des fours, en raison de leur simplicité et de leur prix moins élevé. Les chaudières ont été équipées plus tardivement.
- Cependant, les installations complètes avec centrale de pulvérisation semblent à leur tour se développer. L’une de ces installations, alimentant dos fours, fonctionne à Paris depuis un an. Une autre, exclusivement pour chaudières, destinée à une centrale de 30 000 kilowatts, est en cours de montage à Bruay.
- (1) Voir Chaleur et Industrie, juillet 1921.
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- D’autres encore sont en voie d’achèvement à la frontière belge et dans la Loire
- La liste de la plupart des installations européennes sera publiée par ailleurs (1).
- III
- Description sommaire d’une installation de charbon pulvérisé et conditions de son emploi.
- Le charbon pulvérisé peut être produit soit dans des appareils alimentant chacun un seul foyer, soit dans des « centrales de pulvérisation », d’où il est emmené et distribué à des foyers plus ou moins nombreux et distants.
- Dans le premier cas, il est possible d’utiliser des appareils assez simples, formant un tout complet, qui préparent le charbon et l’envoient immédiatement dans le foyer avec l’air nécessaire ; ce sont les aéro-pulvériseurs et les pulvéro-brûleurs, que nous décrirons plus loin.
- Disons toutefois que ces appareils individuels ne sont guère répandus en Amérique. i
- Dans le second cas, qui est presque toujours celui des installations américaines, le charbon, préparé dans une centrale de pulvérisation, est généralement distribué aux différents appareils de chauffage par une canalisation fixe, dans laquelle la progression de la poussière de charbon est assurée soit au moyen de dispositifs purement mécaniques, soit pneumatiquement.
- On a aussi préconisé aux États-Unis l’installation d’une centrale commune à plusieurs usines, avec transport du charbon pulvérisé par wagons ou par camions-citernes.
- Nous allons envisager d’abord le cas des installations les plus importantes et les plus nombreuses, en indiquant les dispositions essentielles d’une centrale de pulvérisation, d’un système de transport du charbon pulvérisé par canalisation fixe et, enfin, des appareils d’utilisation (brûleurs).
- Nous dirons ensuite quelques mots des appareils que l’on peut appeler individuels, c’est-à-dire des aéro-pulvériseurs ou pulvéro-brûleurs, desservant chacun un seul foyer.
- (1) Voir Chaleur et Industrie, juillet 1921.
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- 1° ÜENTR4LE de pulvérisation.
- La préparation du combustible dans une centrale de pulvérisation comporte, d’après la pratique actuelle, quatre opérations successives, qui peuvent n’ètre pas toutes nécessaires dans tous les cas, mais que nous devons passer en revue. Ce sont le concassage, le séchage, la pulvérisation et la séparation du charbon.
- A. — Concassage du charbon.
- La dessiccation du charbon, généralement considérée comme nécessaire avant la pulvérisation, n’est pratiquement possible que si le combustible n’est pas en morceaux plus gros qu’une noisette (passage au travers de l’anneau de 15 mm). Dans certains cas, on doit donc commencer par faire passer le charbon dans un concasseur. En outre, pour éviter toute détérioration du moulin à pulvériser, on débarrassera également le charbon, dans un séparateur magnétique, de toutes les pièces qu’il peut contenir, boulons, écrous, clous, etc.
- B. — Séchage du charbon.
- Pour obtenir une bonne pulvérisation, on a jusqu’à présent regardé, à tort ou à raison, comme indispensable de sécher préalablement le charbon avant broyage et de pousser cette dessication aussi loin que possible, c’est-à-dire jusqu’à obtenir moins de 0,5 à 1 0/0 d’humidité.
- Ce séchage a d’ailleurs l’avantage d’empêcher la poussière de charbon de s’agglomérer ultérieurement en petits paquets, préjudiciables au bon fonctionnement des appareils de transport et de distribution et des brûleurs. Un séchage inégal ou incomplet peut, en effet, causer des obstructions dans ces appareils et entraîner une alimentation irrégulière des foyers ; d’où impossibilité de maintenir dans le foyer une température constante et une fixité de la zone'de combustion.
- Les sécheurs employés consistent en des fours rotatifs inclinés tournant très lentement7 et chauffés à l’aide d’un petit foyer à grille.
- Ils doivent sécher le charbon d’une manière très régulière et très modérée. Il faut,' en effet, éviter toute distillation partielle
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- du charbon ; or, la distillation commence, comme l’on sait, avec certains charbons, au-dessous de 100 degrés.
- En outre, un échauffement trop fort du charbon, indépendamment de la perte de calories qui en est la conséquence immédiate, comporte des risques d’allumage et d’explosion.
- Pour arriver au résultat cherché, les gaz du foyer contournent le cylindre contenant le combustible avant de passer à l’intérieur de ce cylindre.
- Les meilleurs sécheurs seront ceux pour lesquels ce contact préliminaire des gaz avec les parois du cylindre est le plus complet possible et pour lesquels la température, le courant de gaz chauds et même le tirage sont le plus facilement réglables.
- G. — Pulvérisation du charbon.
- Bien que les frais d’installation de la pulvérisation du charbon soient très élevés, il est cependant indispensable, pour la bonne utilisation du charbon, de le pulvériser très soigneusement. Le charbon insuffisamment pulvérisé brûle d’une façon incomplète et reste partiellement dans les cendres.
- La ténuité du charbon doit d’ailleurs être en rapport avec sa qualité ; on conçoit, en effet, que des charbons peu riches en matières volatiles et particulièrement chargés en cendres exigent une pulvérisation plus fine pour pouvoir être brûlés complètement par la quantité d’air théorique que des charbons très riches en matières volatiles et surtout peu cendreux.
- La présence des éléments incombustibles qui constituent les cendres réduit le [contact des grains de charbon avec l’air de combustion ; il faut donc fractionner ces grains davantage.
- Pour citer quelques chiffres :
- Un charbon à 30 0/0 de matières volatiles et à 10 0/0. de cendres brûlera bien, même s’il laisse un résidu de 15 0/0 au tamis de 400 (mailles au. pouce linéaire), alors qu’un charbon à 20 0/0 de matières volatiles et 12 0/0 de cendres devra ne laisser qu’un résidu de 5 0/0 au tamis de 200.
- La finesse du broyage est obtenue le plus souvent dans des appareils tournant à grande vitesse (1 400 tours environ à la minute), soit au moyen de boulets circulant dans une gouttière concave et offrant ainsi de grandes surfaces d’écrasement, soit par des galets venant s’appuyer en tournant contre un cercle de broyage.
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- Ces moulins à pulvériser, étant donné qu’ils doivent marcher à très grande vitesse, ne devront pas être trop compliqués pour éviter des arrêts trop fréquents ; les organes broyeurs devront être soigneusement étudiés en vue d’éviter une usure trop rapide ; ils devront être facilement accessibles pour faciliter le nettoyage et l’entretien, mais cependant d’une étanchéité absolue. C’est l’absence de cette dernière condition qui, dans la plupart des cas, a été la cause de l’allumage par frottement à l’air des particules de charbon et des explosions dues au broyeur.
- Il importe de s’attacher dans la construction à réduire au minimum la consommation d’énergie.
- Il existe également des broyeurs à faible vitesse et à grande surface de broyage, combinaison d’un broyeur à boulets et d’un tube mill, analogue à ceux utilisés pour les ciments. Ces appareils peuvent prendre le charbon même en morceaux de la grosseur du poing ; comme contre-partie de cet avantage, ils sont nécessairement plus encombrants que les précédents, plus coûteux d’installation et d’une consommation d’énergie plus élevée. Ils doivent être comme les autres d’une étanchéité absolue.
- D. — Séparation du charbon broyé.
- Suivant les moulins, la séparation et l’évacuation du charbon broyé peut se faire de deux manières ‘différentes :
- Dans les uns, cette double opération s’effectue au moyen d’un tamis à mailles fines au travers duquel le charbon est aspiré par un ventilateur à faible vitesse qui, dans ces conditions, ne demande qu’une puissance minime et dont l’usure est faible. Le charbon vient, en effet, frapper d’abord le tamis qui peut être facilement remplacé en cas d’usure.
- Elle s’obtient dans les autres par entraînement au moyen d’un courant d’air en circuit fermé, réalisé à l’aide d’un ventilateur exhausteur à très grande vitesse (1000 à 1250 tours à la minute) et d’un séparateur cyclone dans lequel se dépose le charbon entraîné.
- Le ventilateur exhausteur, dont la vitesse et le volume d’aspiration doivent être réglés de façon que seules les particules ayant le degré de finesse voulue soient entraînés hors du broyeur, doit être relativement puissant pour effectuer cette aspiration. Il doit être également très robuste pour que ses ailes puissent résister à l’usure rapide due au frottement de la poussière de charbon.
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- D’une façon générale une pulvérisation insuffisante ou irrégulière peut être la cause d’une mauvaise combustion avec tous les inconvénients qui en résultent. Il ne faudrait pas, cependant, faire état de cet argument pour exagérer le degré de finesse du charbon à obtenir. La pulvérisation doit être suffisante pour obtenir une bonne combustion, mais un broyage trop poussé accroît inutilement et dans de très fortes proportions la dépense d’énergie.
- Les meilleurs broyeurs seront ceux qui pourront donner régulièrement un produit de finesse voulu, bien homogène, avec le minimum de dépense d’énergie et d’entretien.
- En particulier la puissance absorbée, qui dépend surtout du mode de séparation adopté, peut varier autour de 10 ou 15 kilowatts par tonne de charbon pulvérisé à l’heure, suivant le type du broyeur.
- E. — Ensemble de la centrale de pulvérisation.
- Dans son ensemble, une centrale de pulvérisation, où le charbon subit les traitements successifs que nous venons de décrire, comprend les appareils suivants :
- Un silo de réception du charbon avec grille à barreaux retenant les blocs à concasser ;
- Un convoyeur entraînant les blocs vers le concasseur ;
- Un concasseur à mâchoires ou à dents ;
- Un élévateur de charbon concassé ;
- Un séparateur magnétique ;
- Une trémie de réception du charbon concassé ;
- Un distributeur automatique envoyant ce charbon dans le sécheur ;
- Un sécheur rotatif;
- Un élévateur de charbon séché ;
- Une trémie de réception du charbon séché ;
- Un moulin à pulvériser avec son système de séparation, soit par tamis, soit par l’air, avec son ventilateur et son cyclone ;
- Une trémie de réserve.
- L’installation doit être méthodiquement comprise avec des passerelles et des plates-formes en nombre suffisant pour rendre très facile l’accès de toutes les parties, tant pour la visite que pour le démontage et l’entretien.
- Pour un tel ensemble, convenablement étudié et réalisé, la consommation totale en force motrice ne doit pas dépasser 15 kilowatts-heures par tonne de charbon pulvérisé.
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- 2° Transport du charbon pulvérisé.
- Le transport du combustible pulvérisé aux appareils d’utilisation se fait par divers moyens, dont le choix dépend essentiellement des données relatives à chaque installation, de son étendue, de sa configuration, de sa complexité.
- A. — Transport mécanique.
- Il semble que, pour les petites distances et pour les installations ne présentant que peu de ramifications, le transport mécanique par vis peut être préféré pour sa simplicité et la modicité relative de ses frais d’installation.
- Lé charbon pulvérisé tombe directement de la trémie de réserve dans un convoyeur à hélice ; il est reçu aux endroits de consommation dans les trémies de réception.
- La variation de niveau du combustible dans ces trémies permet de se rendre compte de la consommation de chaque foyer.
- B. — Transport pneumatique.
- Les installations étendues présentant de nombreuses lignes ramifiées et des appareils d’utilisation placés à des niveaux différents nécessitent, dans lé système du transport mécanique, d’assez grandes complications et notamment l’installation d’élévateurs. Il semble que dans ce cas, pour faire passer le charbon de la trémie de réserve aux foyers, la préférence doive aller plutôt vers les procédés de transport pneumatique.
- Deux solutions sont possibles :
- a) Le transport pneumatique par émulsion, c’est-à-dire par entrainement du charbon pulvérisé dans un courant d’air continu relativement rapide (25 m à la seconde) et d’une teneur d’environ 1 kg de charbon pour 4 à 5 kg d’air.
- b) Le transport pneumatique à haute pression, c’est-à-dire au moyen d’air comprimé à 4 ou 5 kg environ, agissant sur le charbon par une série d’impulsions discontinues successives.
- a) Transport pneumatique par émulsion. — Le premier procédé,, qui est le plus ancien en date, comporte un circuit fermé de conduites très larges permettant le passage du charbon émulsionné et une série de ventilateurs disposés de place en place le long de ce circuit, pour maintenir le charbon en suspension;
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- des tuyaux plus petits conduisant directement aux foyers, sans trémies d’utilisation, sont branchés sur la conduite principale.
- En raison même de ce mode de distribution, le mélange est le même aux différents foyers, et un arrêt même momentané dans la conduite principale entraîne l’arrêt de tous les foyers.
- Pour obtenir une chauffe régulière, il faut que le mélange de charbon et d’air conserve dans la conduite principale une teneur bien constante et un débit toujours supérieur à la consommation totale des différents foyers.
- C’est à cet effet que, en dépit de la dépense très importante d’énergie, aussi bien à vide qu’à plein débit, les ventilateurs fonctionnent continuellement sur la conduite, en faisant décrire au combustible un mouvement incessant et très rapide. Les coudes doivent, en outre, être évités, pour empêcher les dépôts de charbon qui altéreraient la qualité du mélange.,
- Dans certains cas même, un dispositif spécial de diaphragme ou de régulateur à cône mobile permet de maintenir la constance du mélange, par des apports automatiques de charbon, lorsque la pression baisse ou que la quantité d’air augmente.
- Dans ce système, les conduites, les ailettes des ventilateurs et même les revêtements réfractaires des foyers doivent être prévus de manière à pouvoir résister à l’action ,abrasive du charbon circulant continuellement à grande vitesse.
- b) Transport pneumatique à haute pression. — Le second procédé, plus récent, est à circuit ouvert. Il comporte un réservoir d’air comprimé et sec à 7 kg environ, alimenté par un compresseur, qui agit, dans un second réservoir, sur le charbon s’écoulant de la trémie de réserve pour l’envoyer par des conduites de faible diamètre (10 cm au plus) aux différents points d’utilisation.
- Le réservoir d’envoi du charbon comporte, en général, un dispositif de pesage automatique indiquant le poids de chaque « éclusée de charbon » envoyée et un jeu de valves et de robinets permettant l’envoi convenable dans une direction déterminée.
- Il est ainsi possible d’alimenter chacun des foyers exactement suivant sa demande et d’une façon absolument indépendante des autres foyers. On réalise de cette manière le contrôle du combustible pour chaque destination. En faisant varier, d’autre part, l’air de combustion, on peut obtenir pour chaque foyer un type de combustion particulier. ,
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- Chaque conduite distributive de charbon aboutit à un cyclone où se fait la séparation : le charbon tombe du cyclone dans la trémie du foyer située au-dessous, et l’air s’échappe dans l’atmosphère.
- Quel que soit le procédé pneumatique adopté, on comprend aisément que la consommation de force motrice très notable qu’il exige pour la production de l’air comprimé (au moins 5 kilowatts-heure par tonne de charbon envoyé à 200 m de distance) puisse être compensée par la souplesse du système en ce qui concerne le tracé de la canalisation. Néanmoins, ces procédés perdent de leurs avantages quand la consommation individuelle des appareils est très élevée.
- C. — .Transport mixte.
- En outre du transport purement mécanique et des transports exclusivement pneumatiques, on doit encore citer un procédé relativement récent, un procédé mixte, dans lequel le charbon, « aéré » pour ainsi dire par une petite quantité d’air comprimé à haute pression, peut être refoulé au travers d’un tuyau en fer de. petit diamètre, au moyen d’une vis sans fin tournant à grande vitesse (750 tours par minute) et constituant une espèce de pompe rotative.
- Ce procédé, qui se rapproche du transport mécanique par sa simplicité théorique, garde en même temps toute la souplesse des procédés de transport pneumatique.
- D’autre part, la consommation d’énergie nécessaire serait, paraît-il, notablement inférieure à celle exigée par ces derniers. Sa réalisation demande une construction parfaite.
- D’une façon générale, pour éviter les explosions de mélange tonnant, la condition primordiale demandée aux différents modes de transport est de comporter des conduites bien étanches ; avec les procédés pneumatiques, notamment, cette étanchéité doit être absolue.
- 3° Utilisation du charbon.
- L’utilisation parfaite du charbon est un des points les plus importants et des plus délicats du problème. Pour l’assurer, on a recours, dans la plupart des cas, à l’emploi de brûleurs spéciaux de types variés. Nous verrons cependant qu’un brûleur proprement dit n’est pas toujours nécessaire et . que pour les
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- appareils individuels notamment, que nous décrirons plus loin, la conduite d’arrivée du charbon pulvérisé débouche directement dans le foyer sans aucune complication d’appareil spécial.
- Quoi qu’il en soit, il est nécessaire que le charbon soit servi avec une parfaite régularité au brûleur ou au dispositif qui en tient lieu et que, d’autre part, ce brûleur ou ce dispositif soit d’un bon fonctionnement. Envisageons successivement ces deux conditions :
- a) Alimentation des brûleurs. — Dans les cas les plus simples, ne comportant pas de trémies d’u+'lisation près des foyers, les conduites de transport du charbon aboutissent directement aux brûleurs, et une simple vanne règle l’admission du mélange pulvérisé, entraîné dans le brûleur.
- Mais, en général, le charbon s’écoule de la’trémie d’utilisation dans le brûleur par l’intermédiaire d’un distributeur placé à sa partie inférieure.
- Ce distributeur, appelé parfois « contrôleur », consiste en un petit convoyeur à vitesse variable, soit à une vis, soit à deux vis convergentes, qui permet de régler l’arrivée du charbon dans le brûleur et d’obtenir une alimentation bien continue.
- L’alimentation continue du brûleur est peut-être le point le plus délicat de l’utilisation du charbon pulvérisé; c’est sa parfaite régularité qui assure la constance d’une bonne combustion, évite les extinctions et les rallumages inopinés, principales causes des arrêts et le plus souvent des accidents.
- Certains dispositifs doivent presque uniquement leur supériorité à leur bon mécanisme d’alimentation, dont la forme tout particulièrement étudiée assure une vidange très régulière de la trémie d’utilisation sans formation de « ponts » dans la poussière du charbon emmagasiné, « ponts » qui arrêteraient l’écoulement.
- b) Brûleurs. — Le combustible arrive au brûleur, soit entraîné par l’air ayant servi à son transport, soit en tombant simplement par gravité.
- Dans la plupart des brûleurs un courant d’air primaire de pression moyenne (8 à 25 cm, suivant les modèles) et de débit plus ou moins important suivant la proportion d’air de trans-: port mêlé au charbon, entraîne le combustible à travers le brûleur. A la sortie du brûleur, une arrivée réglable d’air secondaire
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- à basse pression (2 à 3 cm) qui peut être, le cas échéant, de l’air de récupération, permet d’obtenir une combustion complète.
- En général, l’air primaire à pression moyenne arrive dans l’axe du jet et l’air secondaire à basse pression à la périphérie.
- Dans certains brûleurs, cependant, il n’est fait usage que d’air à basse pression (25 mm). Cet air se partage en deux jets : l’air primaire, entraînant le charbon qui tombe par gravité, est canalisé en forme de jet annulaire, et c’est dans Taxe de ce jet qu’est insufflé ensuite l’air secondaire, constituant une veine centrale à l’intérieur du mélange. Outre la dépense plus faible en force motrice (plus basse pression), on obtient ainsi une flamme d’un gros volume et sans vitesse, comme dans le cas de la combustion ordinaire du gaz, au lieu çlu jet vif et de grande longueur que l’on obtient ordinairement avec les brûleurs à grande vitesse.
- . Il est vrai qu’une valeur élevée de la vitesse du jet présente en certains cas un avantage. Les cendres peuvent se trouver de la sorte entraînées au delà du foyer et,, si elles sont infusibles, comme d’autre part elles sont très fines, elles s’échapperont par la cheminée dans l’atmosphère.
- Mais si l’on a affaire à des cendres fusibles, ou s’il s’agit de fours à récupérateurs, dont les cendres engorgeraient les chambres, les conséquences d’une telle méthode pourraient être très gênantes.
- De plus, une vitesse trop grande à l’entrée d’un foyer est susceptible de déplacer la zone de combustion et par suite la zone de température, ce qui pourrait entraîner dans certains cas la destruction des revêtements réfractaires situés en face de la flamme.
- Il est des fours où ce déplacement de la zone de combustion risquerait aussi de produire une altération des produits traités.
- Enfin, l’on signale, comme inconvénient possible de l’emploi de brûleurs à forte pression dans certains fours, le risque de projection de flammes ou de gaz brûlants hors du four par les regards ou tampons, que l’on viendrait à ouvrir au cours du fonctionnement.
- Pour ces divers motifs, la question de la pression d’air aux brûleurs doit être étudiée avec soin.
- Dans certains dispositifs spéciaux pour locomotives, le distributeur et le brûleur sont combinés ensemble ; la vis hélicoïdale d’alimentation est dans le tube central du brûleur, Pair primaire à 30 cm de pression arrive concentriquement à ce tube.
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- 4° Appareils individuels complets pour un seul foyer.
- Nous verrons qu’une installation complète avec centrale de pulvérisation, telle que nous venons de la décrire, et en tenant compte de tous les éléments (installation, entretien, amortissement et main-d’œuvre), n’est intéressante à construire que pour une consommation de charbon d’au moins 20 t par jour.
- Si l’on veut cependant employer le charbon pulvérisé pour des consommations moindres, ou pour des essais, ou encore (comme nous l’indiquions plus haut) pour des foyers isolés, on peut avoir recours aux appareils individuels que nous avons déjà signalés et qui constituent des ensembles simples et peu encombrants. Un appareil de ce genre peut être établi, soit pour une consommation ne dépassant pas 100 kg de charbon à l’heure, soit pour des consommations plus importantes, pouvant atteindre le chiffre horaire de 2 t.
- L’appareil se compose d’un pulvériseur à palettes ou à marteaux, tournant à très grande vitesse, et d’un ventilateur qui aspire la poussière de charbon, la mélange à la quantité d’air nécessaire à la combustion et la refoule directement dans le foyer au moyen d’üne conduite en tôle mince. Le réglage est assuré par un registre qui agit sur l’aspiration de l’air.
- Ces appareils utilisent du charbon concassé ou dont les morceaux n’excèdent pas 30 mm et ayant d’ordinaire moins de 3 à 4 0/0 d’eau.
- Quoique n’exigeant pas un séchage préalable, ils donnent cependant un produit pulvérisé dont 80 0/0 peut passer au travers du tamis de 100, sans demander une trop grande dépense d’énergie. Mais s’il faut une finesse de grain plus grande, la puissance nécessaire croît dans des proportions très élevées et le débit des appareils diminue.
- Dans ces appareils, les débits d’air et de charbon sont tous deux fonction de la vitesse de rotation du broyeur-ventilateur, de telle sorte que le dosage de l’air comburant ne fait pas l’objet d’un réglage indépendant. L’expérience montre que le dosage automatique ainsi réalisé suffit généralement en pratique ; la combustion est satisfaisante et les cendres ne contiennent que peu d’imbrûlés.
- La plupart des charbons peuvent être employés dans les appareils de ce genre. Toutefois, avec des charbons à cendres
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- fusibles, des inconvénients sont à craindre. De même, des charbons à humidité variable peuvent rendre la combustion très irrégulière.
- En résumé, ce sont des appareils qui, quoique un peu sommaires, peuvent toutefois rendre, dans certains cas, de réels services, en permettant l’emploi de charbons non séchés avec une installation très simple. Il est à noter qu’ils ont contribué à vulgariser l’emploi du charbon pulvérisé en France.
- 5° Centrale de pulvérisation pour la vente de charbon
- PULVÉRISÉ AUX INDUSTRIELS.
- Il ne peut être question, avons-nous dit, d’installer des centrales de pulvérisation dans les petites usines, et, pour celles-ci, nous avons indiqué l’emploi des appareils individuels complets comme pouvant être envisagés quand les circonstances s’y prêtent.
- Une autre solution serait possible : elle consisterait à installer dans certains grands centres industriels ou sur le carreau de certaines mines de puissantes centrales de pulvérisation, qui délivreraient, soit par canalisation à longue distance, soit par camions ou par wagons-citernes, du charbon pulvérisé aux usines équipées pour le-brûler.
- • L’équipement de chaque foyer serait dans ce cas très simple : il se composerait seulement d’une trémie et d’un brûleur.
- Une solution de ce genre, consistant en chaudières de chauffage central approvisionnées de cette manière (wagons-citernes, puis camions-citernes), fonctionne depuis 1917 aux Etats-Unis, à Seattle (Pacific Coalt Coal and G0). D’autres existeraient, paraît-il, à Chicago et San Francisco.
- IV
- Avantages du charbon pulvérisé. — Possibilité de son emploi dans les diverses industries.
- Nous allons passer successivement en revue les avantages invoqués par les partisans du charbon pulvérisé. Nous distinguerons les deux cas suivants dont les conséquences pratiques sont assez différentes :
- 1° Emploi d’un combustible de qualité courante; .
- 2° Emploi de combustibles défectueux.
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- I. — Cas d'un combustible courant.
- Les principaux avantages revendiqués sont les suivants :
- 1° Une meilleure combustion du charbon se traduisant par :
- Un réglage meilleur de la combustion,;
- Une utilisation plus complète du pouvoir calorifique ;
- Un réglage meilleur de la flamme.
- 2° Une très grande constance du rendement thermique, quelles que soient :
- La variation de production ;
- La qualité du charbon.
- 3° Dans certains cas, une simplification possible du matériel des foyers, suppression en particulier :
- Des grilles mécaniques ;
- Des foyers soufflés.
- 4° Une très grande souplesse d’emploi en ce qui concerne notamment :
- La mise en route ;
- Les variations de marche et les arrêts;
- Les modifications d’allure (oxydante ou réductrice) ;
- L’emploi éventuel de différents combustibles.
- 5° Une économie de main-d’œuvre:
- En qualité ;
- Et en quantité.
- Nous allons examiner successivement ces différents points d’après les renseignements donnés par les usagers eux-mêmes en Amérique et par différents constructeurs ; beaucoup de ces renseignements sont constitués par des essais complets d’installation en fonctionnement et semblent vraiment dignes de foi ; nous les comparerons aux chiffres relatifs aux autres modes d’utilisation du charbon, tirés de la pratique industrielle et en particulier aux mesures effectuées par les ingénieurs de l’« Office central de Chauffe rationnelle » au cours de leurs nombreuses interventions dans les usines. Nous aurons soin de choisir comme termes de comparaison les meilleurs résultats obtenus.
- 1° Meilleure combustion du charbon.
- Le principal avantage du chauffage au charbon pulvérisé provient de ce que le charbon en fine poussière peut être brûlé
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- complètement dans des conditions très voisines de celles de la combustion théorique, c’est-à-dire sans défaut ni excès d’air, avec un maximum de gaz carbonique dans les fumées et un minimum d’imbrûlés dans les céndres, et de ce que la chaleur dégagée par la combustion, étant produite à une température particulièrement élevée, peut en principe être utilisée dans les meilleures conditions possibles. •
- a) Combustion sans défaut ni excès d'air. — Pour obtenir la combustion la meilleure du charbon, il est nécessaire d’arriver à se rapprocher le plus possible de la quantité d’air théorique, tout en maintenant une combustion complète.
- Tout excès d’air est en effet nuisible, parce qu’il réduit d’une part la température de combustion et diminue en conséquence le coefficient d’utilisation de la chaleur dégagée et parce qu’il entraîne, d’autre part, une perte supplémentaire de calories à la cheminée.
- Or, la disposition en couches, qui est celle du combustible dans les foyers à grille, n’est guère' favorable à un mélange intime du comburant et du combustible ; seule la partie de l’air en contact avec le charbon prend part à la combustion et le restant de l’air admis ne fait que traverser lé foyer en lui empruntant des calories qui sont entraînées inutilement à la cheminée.
- Si l’on cherche à réduire l’excès de l’air, la combustion du charbon devient incomplète.
- D’autre part, dans le cas du chauffage à la main, l’ouverture des portes cause aussi des rentrées d’air frais nuisibles , sur la grille. Enfin, lors des chargements, le contact d’une couche fraîche de combustible avec la couche incandescente existante provoque la distillation de gaz combustibles non brûlés, ce qui est encore une nouvelle source de pertes.
- Dans le cas des grilles mécaniques, il n’y a ni ouvertures intermittentes de portes, ni discontinuité des chargements. Il n’en est pas moins vrai que, même avec les grilles mécaniques, telles qu’elles sont à l’heure actuelle le plus ordinairement employées, il est assez rare de dépasser d’une manière coûrante, dans le chauffage des chaudières à vapeur, une teneur de 12 0/0 d’anhydride carbonique dans les fumées (ce qui correspond à un excès d’air de 100 0/0 environ) sans voir apparaître de Toxyde de carbone ou avoir une proportion exagérée d’imbrûlés dans les escarbilles.
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- Dans les fours à grille, la teneur moyenne en gaz carbonique est plus forte. Avec des foyers bien conduits, elle atteint 15 0/0 environ dans les fours de forge, les fours d’estampage, les fours à traitement thermique et les fours à réverbère à divers usages dans lesquels la température du laboratoire est supérieure à 800 degrés. Cette teneur correspond encore à un excès d’air de 60 0/0.
- Dans les fours dits « mi-gaz », la teneur en gaz carbonique est généralement plus faible que dans les fours à grille, par suite d’un mauvais réglage de l’air secondaire.
- Le principe de l’emploi du charbon sous forme pulvérisée permet au contraire, avons-nous dit, de se rapprocher le plus possible de la combustion théorique avec minimum d’excès d’air.
- Le charbon se présentant en effet sous forme de fine poussière, chacune des particules peut se trouver entourée de la quantité exacte d’oxygène nécessaire à sa combustion. D’autre part, le soufflage du mélange dans le foyer rend parfait le brassage du combustible avec le comburant et favorise la combustion complète en permettant aux gaz du charbon, qui distillent, d’être brûlés immédiatement en même temps que les particules de coke résultantes.
- En somme, le nuage de combustible pulvérisé doit, brûler dans le foyer dans des conditions assez analogues à celles des combustibles liquides ou gazeux. Certains prétendent même que le brassage uniforme est plus facile à assurer avec le poussier de charbon qu’avec un liquide visqueux comme le mazout.
- En fait, si l’on considère les nombreux essais de foyers au charbon pulvérisé dont les comptes rendus sont parvenus à notre connaissance, on constate que la teneur en gaz carbonique des fumées, qu’il s’agisse de chaudières ou de fours, peut s’élever à environ 14 et 17 0/0, et cela dans la pratique courante.
- Dans les fours à ciment en marche courante, des essais .faits par des ingénieurs de 1’ « Office central de Chauffe rationnelle » ont permis de vérifier que la combustion se faisait bien avec un excès d’air qui ne dépassait pas 1 0/0, sans cependant qu’il y eût présence de gaz •imbrûlés dans les fumées.
- On n’aperçoit pas de raison pour que ce résultat ne puisse être obtenu, moyennant des dispositions convenables, soit avec d’autres types de fours, soit même dans des foyers de chaudières, pourvu que ceux-ci soient munis, s’il y a lieu, d’avant-foyers de dimension appropriée.
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- Toutefois, comme nous le verrons plus loin, pour les chaudières surtout, la nécessité de protéger les parois des foyers contre une trop grande élévation de température et d’empêcher toute trace de scorification dans le cas des cendres déjà peu fusibles, peut conduire à admettre un léger excès d’air, quitte à avoir une combustion un peu moins parfaite.
- Aussi nous estimons, en pratique, qu’il ne faut pas compter sur une moyenne d’anhydride carbonique dans les fumées de plus de 17 0/0 pour les fours et de plus de 14 0/0 pour les chaudières.
- Nous résumons ci-dessous, pour diverses températures de fumée, les pertes totales à la cheminée correspondant à diverses teneurs moyennes en anhydride carbonique, pour des fours et des chaudières chauffées soit avec foyer à grille, soit au charbon pulvérisé. Nous entendons par perte totale l’ensemble des calories non dégagées par suite de combustion incomplète et de celles emportées à la cheminée, sous forme de chaleur sensible, par suite de la température des produits de la combustion et de l’air en excès.
- 1° Fours.
- Combustible
- Fumées
- Perte
- à la cheminée en 0/0
- Genre de chauffage 0/0 en 0/0 en matières 0/0 calorifique du
- des foyers. cendres. volatiles. Température. en CO2. combustible.
- — — — — — —
- Foyer à grille . . . 10 25 600° 12 à 15 40 à 35
- Charbon pulvérisé . 10 25 600° 17 31
- Foyer à grille . . . 10 25 1000° 12 à 15 68 à 61
- Charbon pulvérisé . 10 25 1000° 17 56
- 2° Chaudières à vapeur.
- Foyer à grille . . . 18 12 180° 10 à 12 14 à 11
- Charbon pulvérisé . 18 12 180° 14 9
- Foyer à grille . . . 18 12 300° 10 à 12 25 à 18
- Charbon pulvérisé . 18 12 300° 14 15
- L’examen de ces tableaux conduit à conclure que, pour les fours, le chauffage au charbon pulvérisé diminue les pertes à la cheminée de 4 à 9 0/0 quand les fumées sont évacuées à 600 degrés et de S à 12 0/0 quand les fumées sont évacuées à 1000 degrés.
- Pour les chaudières, cette diminution serait de 2 à 5 0/0
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- quand la température des fumées est de 180 degrés et de 3 à 10 0/0 quand la température des fumées est de 300 degrés. Le premier cas correspond à des chaudières. munies d’économiseurs.
- Il est bon de rappeler que, pour obtenir les chiffres ci-dessus, on a comparé les résultats obtenus avec le charbon pulvérisé à ceux que donnent les foyers à grille dans les installations les mieux réussies et les mieux conduites.
- b) Minimum d’imbrûlés dans les cendres. — La plupart des moyens dont on fait usage pour utiliser le combustible ne permettent pas de brûler le charbon d’une manière absolument complète et il reste toujours une certaine proportion de carbone imbrûlé dans les cendres.
- Dans les foyers à grille notamment, ces pertes par imbrûlés sont variables suivant les usines, suivantes appareils et suivant la qualité et la nature des charbons. De plus, dans les foyers chauffés à la main, elles varient selon l’habileté du chauffeur, et, dans les gazogènes, selon les conditions du chargement.
- Dans la presque totalité des cas, la teneur en carbone des cendres dépasse 10 0/0 de la quantité de cendres, ce qui, par exemple, pour du charbon à 20 0/0 de cendres, correspond à une perte de plus de 2 0/0 du combustible.
- Dans le cas des grilles mécaniques, il est fréquent d’avoir des cendres dont la teneur en carbone atteint 20 ou même 25 0/0. Avec les meilleures grilles, cette teneur ne descend guère au-dessous de 10 0/0.
- Dans les gazogènes, la quantité de carbone non brûlé est rarement inférieure à 15 0/0 de la quantité de cendres avec des charbons de bonne qualité ; elle peut atteindre 55 0/0 de la quantité de cendres avec de mauvais charbons.
- D’une façon générale, on peut donc admettre que, pour les meilleures installations de foyers actuels, la perte de charbon, par les imbrûlés, n’est pas inférieure à 2,5 0/0 du poids du combustible.
- Passons au cas d’un foyer chauffé au charbon pulvérisé. Le combustible étant brûlé sous forme de poudre fine, dans un courant d’air convenable, on conçoit que la combustion des particules de charbon de dimensions minimes et entièrement entourées d’oxygène puisse être complète, à condition que la chambre de combustion ait les dimensions voulues.
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- En fait, si l’on s’en rapporte aux usagers du procédé et aux constructeurs, la perte du combustible due à la présence d’imbrûlés dans les escarbilles serait réduite à moins de 1 0/0.
- Elle proviendrait, d’ailleurs, surtout de la combustion incomplète à l’allumage.
- A l’appui de ce chiffre, nous nous contenterons de citer un seul exemple parmi les nombreux essais complets qui nous ont été communiqués.
- Cet essai est relatif à cinq chaudières de la station ..centrale d’Oneida Street. Le charbon employé était à 12: 0/0 de cendres; la teneur en carbone des escarbilles n’était que de 7 0/0 environ du poids des cendres, ce qui correspond à une perte de 1 0/0 du combustible.
- L’emploi du charbon sous forme pulvérisée paraît donc bien présenter à ce point de vue un avantage certain. On peut estimer que, en moyenne, il diminue la perte par imbrûlés d’environ 1,5 0/0 du poids du combustible (1).
- c) Meilleure utilisation de ! a chaleur dégagée par la combustion. — En principe et d’un point de vue général, pour être à même d’obtenir le rendement maximum des calories dégagées par la bonne combustion du charbon, il convient d’avoir dans le foyer une température aussi rapprochée que possible de la température théorique de combustion. A cet effet, il faut obtenir un régime de combustion qui procure à la flamme le maximum de température et faire en sorte que ladite flamme ait un développement proportionné aux dimensions du four ou de la chambre de combustion.
- Dans les foyers à grille, surtout avec les approvisionnements en charbons de qualité variable dont on dispose actuellement, ce double réglage de la flamme est sinon impossible, du moins très difficile à maintenir.
- Avec le charbon pulvérisé, au contraire, comme d’ailleurs dans le cas du chauffage au gaz ou à l’huile, on peut obtenir une allure de combustion se rapprochant constamment des conditions théoriques et assurant à la flamme le développement
- (1) On pourrait objecter que, dans le cas du charbon pulvérisé, les cendres sont évacuées à une tem/pérature plus haute et, par conséquent, entraînent sous forme de chaleur sensible une plus forte proportion de calories. Cette perte supplémentaire est en réalité faible ; eu admettant qu’il y ait 200 gr de cendres par kilogramme de charbon, et que la température de ces cendres soit supérieure de 300 degrés à celle des cendres d’un foyer à grille, on trouve que la perle supplémentaire serait de 0,2X0,2X300 = 12 calories, ce qui représente 0,2 0/0 des calories disponibles.
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- 'qui convient, grâce au réglage des appareils. Le combustible est admis en effet dans le*foyer avec la quantité d’air strictement nécessaire ; son mélange intime avec cet air est assuré comme nous l’avons précédemment montré. Dans ces conditions, avec la restriction toutefois que le mélange n’arrive pas sous une trop grande pression, la combustion a lieu dès l’entrée dans le foyer et tous les hydrocarbures distillés sont brûlés immédiatement en même temps- que les particules de coke résiduel.
- La combustion est donc immédiate et complète avec une quantité d’air très voisine de la quantixé théorique.
- Toutefois, il n’en serait plus de même dans le cas où le mélange combustible arriverait dans le foyer sous une trop grande pression ; la vitesse de ce mélange pourrait, en effet, devenir supérieure à la vitesse d’inflammation et la combustion n’aurait plus lieu qu’au moment où la vitesse du mélange serait suffisamment ralentie pour correspondre à cette dernière vitesse. Dans ce cas, la flamme est plus longue, moins chaude et peut se trouver trop rapprochée des parois du four ou de la chaudière.
- En somme, dans le cas du charbon pulvérisé, comme dans celui du gaz ou de l’huile, on peut faire varier la longueur de la flamme en modifiant les vitesses du charbon et de l’air de combustion, faire varier sa forme et son volume en modifiant le nombre et le calibre des brûleurs et, par ces moyens, utiliser la chaleur de combustion dans les meilleures conditions possibles.
- Des expériences faites sur des fours à 'réverbère ont bien, en effet, montré que le rendement peut être augmenté dans une forte proportion (parfois de 50 0/0) par le simple remplacement des brûleurs utilisés par un nombre plus grand de brûleurs plus petits, permettant d’obtenir des flammes plus courtes et plus chaudes; la température des gaz de la combustion se maintient plus élevée, ce qui réduit d’autant le temps de chauffe et augmente, par conséquent, le rendement du four (1).
- Si l’on en croit les partisans du nouveau procédé, il est des fours pour lesquels l’utilisation meilleure de la chaleur de combustion, résultant de l’emploi du charbon pulvérisé, porterait l’économie à 25 ou même à 30 0/0.
- Toutefois, ce qui précède suppose que la haute température du foyer, dans la partie où se développe la flamme, soit direc-
- (1) C’est ce même fait qui explique l’intérêt de l’emploi du mazout pour chauffer les fours d’estampage, malgré le prix relativement très élevé de ce combustible.
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- tement utilisable et n’ait que des avantages pour le chauffage que l’on a en vue. C’est le cas des fours dont nous venons de parler en dernier lieu. Ce n’est pas le cas de tous les appareils. En particulier, lorsqu’il s’agit du chauffage d’une chaudière à vapeur, il est essentiel de n’amener au contact des parois métalliques, constituant la surface de chauffe, que des gaz ou fumées ayant une température des plus modérées, bien inférieures à la température de la flamme qui correspondrait à la combustion théorique. Pour la plupart des types de chaudières, il est donc nécessaire de donner au foyer des dispositions et dimensions spéciales et, au besoin, de faire précéder le foyer proprement dit d’un avant-foyer, de manière que la flamme se développe et que la combustion s’achève pendant que les produits gazeux sont exclusivement contenus entre des parois réfractaires.
- Ce ne sont que des gaz éteints que l’on peut, sans aucun dommage pour le rendement, amener au contact direct de la surface de chauffe, surtout si celle-ci est tubulaire ; une flamme pénétrant dans des tubes à fumée y subit par l'effet du refroidissement une extinction rapide, d’où perte par combustion incomplète et dépôt de suie dans les tubes.
- Cette nécessité de foyers spécialement .disposés ou d’avant-foyers additionnels n’est pas sans entraîner, dans la plupart des installations de chaudières, quelques pertes de chaleur provenant de l’extension donnée à la surface du refroidissement extérieur. Parfois aussi, dans les appareils de cette classe, on est amené à admettre systématiquement un excès d’air comburant assez-sensible, soit pour éviter l’effet plus fâcheux d’une combustion incomplète, soit pour abaisser volontairement la température des gaz de la combustion.
- d) Résultats. — Si nous réunissons ensemble les chiffres indiqués ci-dessus aux paragraphes a, b, c, nous dirons en somme que, comparé aux meilleurs modes d’emploi existant couramment à l’heure actuelle :
- 1° Le chauffage au charbon pulvérisé des chaudières augmente leur rendement de 4,5 0/0 à 11,5 0/0 s’il s’agit de chaudières sans économiseurs, ou de 3,5 à 6,5 0/0 si elles sont suivies d’économiseurs (on suppose, dans les deux cas, que les surfaces de chauffe sont maintenues propres) ; '
- 2° Le chauffage au charbon pulvérisé des fours augmente en général leur rendement de 5,5 0/0 à 10,5 0/0 ou de 6,5 0/0 à
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- 13,5 0/0 suivant que les fumées sont évacuées respectivement à 600 degrés ou à 1 000 degrés.
- Dans certains cas, lorsqu’il s’agit de fours, la meilleure utilisation de la flamme s’ajoutant aux avantages précédents permet de porter l’économie à 30 0/0, sinon même davantage.
- Nous ne croyons pas inutile de faire remarquer que les chiffres d’économie indiqués dans tous les documents américains sont beaucoup plus élevés.
- La plupart des constructeurs garantissent les économies nettes suivantes :
- 20 0/0 pour les chaudières sans économiseurs
- 15 0/0 pour les chaudières avec économiseurs;
- 30 0/0 pour les fours.
- Les chiffres donnés par les usagers sont encore plus élevés.
- e) Remarques. — On peut objecter que, bien que la combustion' du charbon pulvérisé soit satisfaisante aux divers points de vue que nous venons d’indiquer, le rendement calorifique n’est peut-être pas pour cela supérieur à celui des combustibles liquides ou gazeux.
- Pour les combustibles liquides, le rendement est en vérité à peu près analogue ; l’emploi du charbon pulvérisé a toutefois l’avantage d’être plus économique, en raison du prix élevé des combustibles liquides.
- En ce qui concerne les combustibles gazeux, la différence semble plus nette en faveur du charbon pulvérisé, du moins lorsque le gaz doit être fabriqué ad hoc. Le charbon pulvérisé permet, en effet, de mieux utiliser le pouvoir calorifique du combustible, en évitant les pertes inévitables de la gazéification qui ne sont jamais inférieures à 20 0/0 et qui dépassent souvent ce chiffre lorsque les gazogènes ne sont pas alimentés avec des charbons qui leur conviennent.
- 11 n’est pas inutile, pour justifier cétte observation, de rappeler quelques-unes des propriétés des gazogènes.
- Les gazogènes ne peuvent fonctionner convenablement avec des charbons très cendreux ; en particulier, il est à peu près impossible de brûler des menus maigres ou contenant une grande quantité de poussières, si on ne les mélange pas avec 30 ou 50 0/0 de charbons gras.
- Les gazogènes pour charbons maigres ne peuvent utiliser les charbons gras.
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- Les gazogènes pour charbon gras alimentés au charbon maigre donnent nn gaz peu riche et il est souvent impossible, avec ce gaz de houille maigre, d’obtenir, dans les fours prévus pour marcher au gaz de houille grasse, la température requise.
- Ces propriétés montrent nettement que les gazogènes se prêtent mal à l’emploi de qualités variables de combustible et donnent, avec des qualités qui ne leur conviennent pas, des pertes à la gazéification considérables.
- ;î Le mauvais fonctionnement des gazogènes avec des charbons quelconques est d’ailleurs l’une des principales raisons de difficultés sérieuses rencontrées actuellement dans . beaucoup d’usines.
- Le charbon pulvérisé a, d’autre part, en principe, sur la gazéification l’avantage suivant, qui, dans le cas de certains fours, peut être notable.
- La gazéification réalise la combustion du charbon en deux temps; pour cette raison, même si cette combustion est complète, la température des gaz de la combustion finale est plus basse que celle des gaz de la combustion unique ; on s’éloigne donc, dans le laboratoire du four, de la température théorique de combustion du carbone ; par suite, l’utilisation de la chaleur a chance d’être moins bonne et, à moins d’avoir des récupérateurs ou des régénérateurs, l’obtention des hautes températures pourra devenir impossible. • -
- De plus, la combustion en deux temps laisse échapper certains éléments combustibles du charbon, les goudrons par exemple, qui ne sont pas toujours convenablement récupérés.
- Dans le cas du charbon pulvérisé, au contraire, la combustion, qui se fait en un temps, peut s’effectuer à une température plus rapprochée de la température théorique de combustion du carbone.
- En particulier, pour certains fours fonctionnant à basse température finale, dans des conditions telles que la récupération ne compenserait pas les pertes par gazéification, le chauffage au charbon pulvérisé, même sans récupération, pourra procurer une économie.
- 2° Constance du rendement quel que soit le charbon.
- Il résulte de l’examen de comptes rendus d’essais effectués en Amérique, tant sur des chaudières à tubes d’eau que sur dés fours, avec des charbons de qualité très différente et exigeant.
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- pour donner les mêmes résultats, des débits différents des brûleurs, que le rendement calorifique de ces appareils reste à peu près constant malgré la diversité des charbons - successivement utilisés.
- 3° Simplification possible du matériel des foyers.. >
- Comparés aux foyers à grilles mécaniques ou à certains foyers soufflés, les foyers munis de brûleurs à charbon pulvéfisé sont relativement simples. Mais cette simplicité n’exisle qu’en ce quf concerne le foyer lui-même. Si l’on considère l’ensemble du système, elle est compensée par la nécessité d’un matériel compliqué pour la préparation, la pulvérisation et le transport du charbon.
- 4° Souplesse de fonctionnement.
- Le chauffage au charbon pulvérisé comporte (comme le chauffage- au gaz et au mazout) une grande souplesse de la combustion et, par cela même, permet des changements d’allure très rapides soit à la mise en route, soit pendant le fonctionnement, soit aux arrêts.
- Sans doute, pour chauffer un four froid et l’amener à sa température de régime, il faut un temps qui dépend en grande partie de la capacité calorifique du four et de son contenu ; de même le temps nécessaire à la mise en pression d’une chaudière à vapeur est principalement fonction de la quantité d’eau contenue et du timbre de la chaudière. Cependant le délai nécessaire à l’allumage et à la mise en régime du foyer influe aussi sur ces temps. Or, ce délai est réduit au minimum avec les brûleurs comme ceux qui utilisent le charbon pulvérisé. De là une économie de temps et de combustible, notamment parce qu’il n’est -plus nécessaire d’entretenir les foyers en activité pendant certaines périodes où les appareils ne sont pas utilisés et où, avec les autres systèmes de chauffage, on conserverait des feux plus ou moins ralentis.
- Dans les grandes centrales électriques, il faut, pour parer aux pointes, avoir rapidement une grande allure de vaporisation, que l’élasticité de la chauffe au charbon pulvérisé, peut donner facilement tout en laissant constant le nombre des unités en service. On peut, en effet, à la condition que l’allure en marche courante soit assez modérée pour que la pointe ne fatigue pas les chaudières, pousser la vaporisation jusqu’à 150 0/0 ou même
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- plus de la consommation habituelle de vapeur, sans diminuer notablement le rendement calorifique. Bien entendu, il ne faudrait pas profiter de cette facilité pour pousser la vaporisation au delà de ce que les chaudières peuvent supporter sans surmenage; c’est d’après la production maximum correspondant à la pointe que doit être calculée l’installation et que doit être réglé le nombre des chaudières en fonctionnement.
- Dans un autre ordre d’idées, le charbon pulvérisé permet de maintenir la constance de marche, avec des charbons de qualités très différentes. C’est une simple question de réglage du débit des brûleurs d’après la qualité du charbon, ainsi que de la quantité d’air nécessaire à la combustion. Cette constance est plus difficile à réaliser, dans le cas des grilles mécaniques et des gazogènes.
- Enfin il semble que le charbon pulvérisé puisse permettre, comme le chauffage au gaz, quoique à un moindre degré, d’obtenir une marche à volonté oxydante, réductrice ou neutre, qui convient à la bonne élaboration des produits dans certains fours. C’est, ainsi que, dans un four à réchauffer les billettes, on réduira au minimum l’oxydation superficielle de l’acier ; dans un four à recuire, on placera les caisses dans de bonnes conditions de conservation, etc.
- 5° Economie de main-d’œuvre.
- Parmi les avantages invoqués en faveur du charbon pulvérisé figure la réduction de la main-d’œuvre, en quantité et Surtout en qualité, par rapport à ce qu’exige la conduite des foyers ordinaires chargés à la main.
- Toutes les manipulations sont, en effet, effectuées mécaniquement depuis l’arrivée du charbon jusqu’aux foyers. Il est vrai que le même résultat est obtenu dans certaines installations de foyers mécaniques.
- La conduite des foyers est, d’autre part, notablement simplifiée avec le charbon pulvérisé, en ce sens qu’il n’est plus nécessaire de faire appel à une main-d’œuvre aussi expérimentée.
- On sait combien, dans le cas des chaudières à vapeur avec foyers chargés à la main, l’expérience et le zèle des chauffeurs influent sur le rendement (concours de Liège 190o, etc.).
- Les foyers des fours sont plus difficiles à gouvern er que ceux des chaudières ; la nécessité d’obtenir dans le four les températures favorables à l’élaboration des produits fait qu’on est géné-
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- râlement obligé d’employer pour la conduite des fours des ouvriers chauffeurs plus habiles et plus soigneux que pour la production de la vapeur.
- La conduite des gazogènes, surtout lorsqu’ils sont alimentés avec des houilles cendreuses, est encore plus délicate que celle des fours. Aussi le recrutement ou la formation des gaziers est très difficile actuellement et certaines usines renoncent, faute de personnel expérimenté, à se servir de gazogènes.
- Il convient cependant d’ajouter qu’avec les gazogènes modernes cette main-d’œuvre spécialisée est considérablement réduite et qu’avec les derniers types, les frais de main-d’œuvre ne sont peut-être pas plus importants qu’avec le chauffage au charbon pulvérisé.
- D’autre part, la centrale de pulvérisation exige un personnel supplémentaire.
- Tout compte fait, il semble cependant, d’après les documents américains, que l’avantage reste plutôt au charbon pulvérisé.
- II. — Emploi de combustibles inférieurs.
- L’emploi de certains combustibles inférieurs (charbons schisteux, mauvais lignites, etc.) est parfois presque impossible suides grilles ordinaires ou dans des gazogènes.
- 11 en est de même des poussiers provenant des manutentions de coke ou récupérés des escarbilles, que l’on trouve actuellement en quantité notable dans certaines usines et qu’il serait nécessaire d’utiliser, pour tirer des combustibles dont on dispose tout le parti possible.
- On ne peut guère actuellement utiliser ces produits qu’en mélange avec des charbons de meilleure qualité ou en les agglomérant pour faire des briquettes. On peut également recourir aux grilles soufflées.
- Les grilles soufflées ont un bon rendement et nous en connaissons qui, bien conduites, donnent des fumées à 12 0/0 d’anhydride carbonique en marche courante ; mais elles ne peuvent s’adapter qu’aux chaudières, et exceptionnellement aux fours, alors que beaucoup d’usines n’ont que des fours chauffés au coke et ne peuvent, par conséquent, utiliser convenablement la grande quantité de poussier dont elles disposent.
- En ce qui concerne les briquettes et les boulets, leur fabrication augmente sensiblement le prix du combustible.
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- Or, les différents combustibles très pauvres mentionnés précédemment pourront, dans la plupart des cas, être employés sous forme pulvérisée.
- Si, en effet, on réduit en poudre un cube de charbon compact, de 1 centimètre de côté, de façon que la poudre obtenue passe au tamis de 200 (200 mailles au pouce linéaire), la surface d’exposition à l’air devient 6 000 fois plus grande, de telle sorte que la faible quantité de matière combustible que chaque particule peut contenir se trouvera suffisamment en contact avec l’air qui l’entoure, pour entrer en combustion.
- Avec une pulvérisation suffisante et avec une chambre de combustion bien appropriée;1 on doit pouvoir arriver à brûler à peu près tous les combustibles solides, quelle que'soit leur teneur en cendres ou leur pauvreté en matières volatiles.
- En fait, avec les appareils dont on dispose actuellement, on peut' brûler sous forme pulvérisée : les charbons maigres et cendreux, les fines d’anthracite, le coke, les poussières de coke, la plupart des lignites, certaines tourbes en mélange avec du charbon.
- Évidemment, les difficultés rencontrées dans l’emploi de ces combustibles sont d’autant plus grandes que la teneur en cendres est plus élevée et que l’état physique comporte des caractéristiques plus désavantageuses (humidité, dureté, etc.). Aussi est-il plus commode, dans bien des cas, d’effectuer des mélanges de combustibles. Pour faciliter, par exemple, la combustion de certains charbons maigres, on les mélange avec des charbons gras ; pour atténuer les inconvénients présentés par les cendres, on additionne parfois les combustibles pauvres de combustibles riches.
- , L’anthracite et les charbons maigres, même très cendreux, d’après des rapports dignes de foi, sont utilisés couramment sous forme pulvérisée en Amérique,, avec ou sans addition de charbons gras, selon la teneur en • matières volatiles et selon les foyers. . ... *
- Il a été signalé par exemple en 1917, à la'réunion du Comité de l’International Railway Fuel Association, que, pendant , deux ans, une mine a brûlé avec succès des résidus d’anthracite de Pensylvanie ayant 24 0/0 de cendres et 6 0/0 seulement de matières volatiles. .
- On a pu utiliser avec succès, dans une autre installation, des fines d’anthracite draguées dans un fleuve (la Susquehanna de Bull. 13
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- Philadelphie) e.t ne contenant que 4 0/0 de matières volatiles avec 24 0/0 de cendres.
- En France, des essais encourageants ont été tentés avec des anthracites des Alpes contenant 30 et même 35 0/0 de cendres.
- Le coke et les poussiers de coke, seuls ou additionnés d’un combustible riche en matières -volatiles tel que la houille grasse ou le brai, ont été utilisés avec succès en Amérique, mais plutôt exceptionnellement. Ils présentent, en effet, l’inconvénient d’user assez rapidement les appareils de pulvérisation (durée réduite au moins de moitié) qui n’ont pas été/jusqu’ici, spécialement construits pour résister à leur action abrasive.
- Néanmoins, on est parvenu, paraît-il, à utiliser, sous forme pulvérisée, des poussiers de coke, à 51 0/0 de cendres.
- Pour les iignites, l’emploi sous forme pulvérisée est particulièrement indiqué à cause de leur forte teneur en matières volatiles et aussi de leur état généralement pulvérulent qui les rend parfois impropres à la combustion sur la grille.
- Le broyage en est extrêmement facile, mais le séchage est lent à cause de la ténacité avec laquelle ils retiennent l’humidité.
- C’est ainsi que certains Iignites laissés à l’air et contenant 46 0/0 d’eau ont dû être repassés deux fois au séclieur pour obtenir un produit contenant encore 10 0/0 d’eau, mais pouvant cependant être broyé et utilisé convenablement sous des chaudières.
- De nombreuses installations américaines brûlent des Iignites pulvérisés. En France, quelques installations, qui ne sont pas toutes au point, fonctionnent déjà au lignite pulvérisé.'
- Certaines tourbes en mélange avec d’autres combustibles plus riches peuvent être également brûlées après pulvérisation ; toutefois/comme pour les Iignites et à un degré plus élevé encore, le séchage peut être très difficile «et, par suite, très coûteux. Av'ec certaines tourbes, il peut être même impossible.
- Des locomotives, chauffées à Ja tourbe additionnée de charbon gras, ont été signalées comme en service sur les chemins de fer suédois.
- Nous donnons ci-dessous les caractéristiques de quelques combustibles défectueux typiques, employés aux États-Unis (l/.
- (1) Nous n’avons pas à parler ici d’un nouveau mode d’emploi du charbon pulvérisé, qui consiste à l’incorporer avec une huile combustible dans une proportion pouvant varier de 30 à 65 0/0, pour obtenir un combustible visqueux ou semi-fluide, dit colloïdal.
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- â Nature du charbon. Matières volatiles. Cendres. Soufre. Pouvoir calorifique.
- Gras, cendreux et sulfureux. 32.41 18.02 5,14 6,688.
- Idem 28,40 21,90 4,70 6,382
- Gras et cendreux, ..... 28 33,70 ». 4,995
- Demi-gras. ........ 15,39 10,57 •0,90 ; 7,742 ‘
- Semi-anthracite ...... 9,50 29,98 0,1 5,648
- Anthracite . . '. . . . . . 6,34 27,96 )) 5,827
- — de rivière. . . . 8,75 16.92 . » ; 6,957
- Fines d’anthracite de rivière. 4 ' 25 )) »
- Poussiers de coke 4,72 51,48 » 3,798
- Lignite du Texas. ..... 17,06 1,97 »
- Idem ...... 38 8,5. 0,53 5,870
- Lignite -. . . . . . .. . ’ . . 33 12 i,ào 5,660
- Tourbe 45,67 12,21 0,93 6,965
- III. — Applications diverses de l’emploi du charbon pulvérisé.
- Il résulte déjà des explications qui précèdent que le charbon pulvérisé' peut être employé dans la plupart des chauffages industriels et principalement pour le chauffage soit des fouir s, soit des générateurs de vapeur. #-
- Afin de préciser cette constatation, nous allons indique#Suc-•cessivement, pour chacune de ces deux catégories d’apptMttion, ce qui caractérise l’emploi du procédé. ,
- 1 • 1° Fours.
- D’une façon générale, le combustible pulvérisé., eët appliqué pratiquement avec succès dans les fours de métallurgie et autres, pourvu que les produits A élaborer ne soient pas susceptibles d’entrer en combinaison avec des cendrés^ plus f ou moins fusibles. ^ 1 .
- Contrairement à ce que l’on croit parfois, les cendres ne créent plus, actuellement de difficultés prohibitions. Certaines précautions sont seulement nécessaires.. C’est. àÉfsi que les fours doivent comporter une chambre de combustion de capacité suffisante et, autant que possiblej spacieuse én tous sens. On admet généralement, pour des fours dont la ebffsommation est de l’ordre de grandeur de 500 kg de charbon^' l’herure, que la chauibre •de combustion doit avoir une capacité” d’au moins 6 ou 7. dm3 par kilogramme de.» charbon brûlé à l’heure, soit de 3 m3 à 3 m3, 5 pour 500 kg. - à'-é"
- Dans les fours métallurgiques" bien réglés,; 60 à 70 0/0 des
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- cendres se déposent à péu près fondues dans les chambres de combustion, 10 0/0 au plus sur le métal en travail et 20 0/0 ou 30.0/0 s’échappent dans les fumées dans un état de. finesse extrême, à la condition toutefois que le combustible ne soit pas trop cendreux. Il est préférable, avec la plupart de ces fours, d’employer des charbons assez riches en matières volatiles (30 0/0) et relativement peu cendreux.
- Toutefois, il est nécessaire de faciliter l’évacuation des cendres en-évitant les coudes et les saillies et en installant dès poches à cendres; il faut effectuer le nettoyage et le soufflage fréquent des carneaux et des conduits de fumées. Dans ces conditions, les -récupérateurs paraissent difficilement employables et les régénérateurs ne semblent pas devoir être conseillés, du moins actuellement.
- C’est pourquoi les essais effectués dans le cas des fours basiques pour acier Martin demandent des précautions toutes spéciales en raison des difficultés rencontrées. Les empilages devraient être très écartés, une chambre de combustion de grandes dimensions serait nécessaire ; la flamme devrait être volumineuse et très chaude. En outre, pour ces fours, la teneur du charbon en matières volatiles devrait être 'aussi élevée que possible (au minimum 35 0/0), les cendres peu abondantes (au maximum 8 0/0), la teneur en soufre faible (au maximum 1,25 0/0). Le charbon devrait être broyé aussi fin que possible (25 0/0 seulement de refus au tamis de 300).
- Avec ces précautions, les Américains qui, seuls, ont appliqué le procédé au four basique Martin (1), prétendent que la combustion est instantanée, que le soufre du charbon disparait en se transformant en ?S02 avant d’arriver au contact du bain de métal^ et que les cendres excessivement fines restent en suspension dans les fumées et s’échappent à la cheminée.
- Somme toute, à l’heure actuelle, le chauffage au charbon pulvérisé peut être considéré comme d’application courante pour les fours à ciment et à chaux, les fours, à griller les minerais, les fours à puddler, les grands fours de forge, à recuire et à réchauffer, les fours à réverbère pour fa fusion du cuivre, de la fonte, etc., les fours Dits, les bains d’estampage ou de galvanisation, enfin pour le chauffage des mélangeurs des aciéries.
- (1) L’installation de fours basiques Martin, de la National Malléable Castings C°, cle Sharon (Pensylvanie), d’après les ingénieurs français qui l’ont 'visitée,, donnerait notamment satisfaction. . ’
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- Il est encore à l’essai pour les petits fours de forge, les fours à réchauffer les rivets, les fours à fondre le spiegel et les ferrons anganèses, et enfin les fours Martin.
- 2° Générateurs de vapeur.
- L’application du charbon pulvérisé au chauffage des générateurs de vapeur ne s’est pas développée aussi rapidement qu£ pour les fours et surtout pour les fours métallurgiques.
- La substitution présentait moins d’intérêt, car l’augmentation du rendement est moins sensible ; en outre, dans les premiers essais relatifs au chauffage des chaudières, le fonctionnement était souvent arrêté au bout de quelques heures par l’engorge^ ment des carneaux.
- Cependant, depuis quelque temps, les prix élevés des combustibles, la raréfaction de la main-d’œuvre, et enfin la possibilité d’éviter, par des précautions spéciales, les inconvénients dus aux cendres, ont déterminé le développement du procédé pour les chaudières, surtout daps le cas des centrales électriques.
- A. — Un point extrêmement important, pour assurer le succès du chauffage au charbon pulvérisé lorsqu’il s’agit de générateurs de vapeur, est la disposition des chambres de combustion. Elles doivent être de très grandes dimensions pour permettre à la combustion de s’effectuer complètement avant que les flammes subissent le contact refroidissant des surfaces de chauffe. D’après les Américains, le rapport de la quantité du charbon brûlé par seconde aux dimensions de la chambre doit, être tel que la vitesse des gaz de la combustion soit inférieure à 2 m. à la. seconde. Cette limite conduirait à des chambres de combustion, supposées cubiques, ayant au moins 3 dm3, 3 par kilogramme de vapeur produite, à l’heure, ou environ 30 dm3, par kilogramme de charbon brûlé à l’heure, c’est-à-dire quatre fois plus importantes que dans le cas des fours. En pratique, les chambres de combustion dépassent parfois même ces dimensions, notamment dans le cas où, comme nous le verrons plus loin, on cherche .à éliminer les cendres plutôt par voie de fusion. Elles sont souvent réalisées par l’adjonction aux foyers existants d’avant-chambres complémentaires.
- C’est ainsi qu’à la station d’Oneida Street, de la Milwaukee Electric Railway and LightC0 (Wisconsin),, que nous avons citée précédemment, les chaudières transformées pour le chauffage au charbon pulvérisé ont une chambre totale de combustion d’une
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- capacité de 5 dm3, 4 par kilogramme de vapeur à l’heure, réalisée par l’adjonction d’une avant-chambre de combustion complémentaire de 2 dm3, 5 par kilogramme de vapeur à l’heure.
- *B. — Un deuxième point extrêmement important pour les chaudières est Y élimination des cendres. D’une façon générale, on s’efforce de provoquer le dépôt des cendres dans l’avant-chanibre eu dans la partie antérieure de la chambre de combustion.
- a) Si les cendres sont relativement fusibles, on cherchera de préférence à obtenir leur élimination par voie de fusion. On s’efforcera à cet effet de réaliser une température de régime aussi élevé que possible, au moyen d’une faible vitesse d’arrivée du mélange combustible et d’un bon réglage de la flamme. Dans ces conditions, 85 .0/0 des cendres pourront se déposer à l’état de scories fondues à la base de la chambre de combustion, dont les dimensions, dans ce cas, sont particulièrement importantes ; le reste, 15 0/0 environ, pourra demeurer en suspension dans les fumées à l’état de poussière impalpable et s’échapper par la cheminée dans l’atmosphère.
- b) Si, au contraire, les cendres sont très peu fusibles, on cherchera à obtenir leur dépôt plutôt à l’état pulvérulent, en évitant le plus possible leur scorification. Dans ce but, on abaissera même la température de régime par l’intermédiaire d’un léger excès d’air; la température pourra être ainsi abaissée de 1650 à 1400 degrés. Dans ces conditions, 15 à 20 0/0 seulement des cendres se déposeront dans la chambre de combustion, ‘dont moitié environ à l’état fondu et moitié sous forme pulvérulente plus ou moins granuleuse; 80 à 85 0/0, restés à l’état de poussière impalpable, s’échapperont par la cheminée.
- Dans tous les cas, il est nécessaire d’établir des souffleurs de suie à demeure dans les faisceaux tubulaires et de faire des ramonages d’autant plus fréquents qu’il y a plus de cendres entraînées par les fumées.
- Moyennant ces diverses précautions, on peut utiliser pour le chauffage des chaudières, ainsi que nous l’avons déjà indiqué, des charbons de qualités très diverses. C’est ainsi qu’on a pu même brûler seuls des poussiers d’anthracite contenant 2,5 0/0 de matières volatiles, 20 à 30 0/0 de cendres et ayant un-pouvoir calorifique de 5300 calories. ,
- Pour- la production dé la puissance motrice, au lieu de brûler le charbon pulvérisé sous des chaudières et de passer ainsi par
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- l’intermédiaire de la vapeur, il serait assurément plus économique, théoriquement parlant, de pouvoir employer directement le charbon pulvérisé comme combustible dans des moteurs à combustion interne. On se rappelle qu’à l’origine de ses tra-vaüx, Diesel espérait parvenir à injecter dans la culasse de ses moteurs, non seulement toute espèce de combustible liquide, mais même des combustibles solides en line- poussière. Divers obstacles, notamment l’encrassement des appareils, s’y sont opposés ; nous n’insisterons donc pas sur ce genre d’application.
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- Inconvénients du charbon pulvérisé.
- Les inconvénients du charbon pulvérisé sont de trois ordres différents : inconvénients d’ordre technique, dangers possibles d’explosion ou d’accident, prix très élevé des installations.
- Nous allons passer en revue ces différents points, en cherchant à discerner quelle est là valeur à attacher à chacun d’eux.
- I. — Inconvénients d’ordre technique.
- Les inconvénients techniques sont les suivants :
- 1° Difficultés occasionnées -par raccumulation des cendres et des scories ;
- 2° Rapide détérioration des parois des foyers ;
- 3° Absence de contrôle de la flamme et de la température dans le foyer.
- 1° Difficultés occasionnées par les cendres et les scories.
- La principale objection faite à l’emploi du chauffage au charbon pulvérisé consiste en ce que les cendres peuvent recouvrir les surfaces de chauffe des chaudières, encombrer les fours, les régénérateurs, les carneaux et parfois, dans le cas des fours, modifier fâcheusement la composition des matières en élaboration.
- La gravité de ces inconvénients varie beaucoup avec la nature des cendres. ' - ,
- L’origine des ennuis très réels mentionnés provient en partie de ce que, devant les résultats excellents^ donnés depuis plus de vingt ans par l’emploi du charbon pulvérisé dans les fours à
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- ciment, on avait copié tout d’abord trop exactement, pour les fours métallurgiques et pour les chaudières, les installations précédentes dans lesquelles la combustion s’effectue cependant dans des conditions complètement différentes.
- Dans les fours à ciment, en effet, qui ont de 30 à 50 m de longueur, la combustion peut toujours s’effectuer (plus ou moins loin il est vrçfi) quelles que soient les caractéristiques du charbon (plus ou moins de cendres et plus ou moins de matières volatiles) et quelles que soient ses conditions d’arrivée (vitesse et pression).
- En même temps, les ceqflres peuvent disparaître, soit dans les klinkers, soit avec le ciment.
- Ces conditions sont telles que, dans tous les cas, la marche est toujours acceptable.
- Il n’en est de même ni pour les fours métallurgiques, ni surtout pour les chaudières. Dans le cas de ces dernières, en par— ticulier, le foyer, toujours relativement petit, est immédiatement, suivi de tubes ou de carneaux où les cendres s’amassent facilement, soit à l’état pulvérulent, soit sous forme de scories fondues.
- Les inconvénients rencontrés provenaient donc, surtout, d’une appropriation défectueuse ou incomplète des foyers ne comportant pas, notamment, de chambres de combustion suffisantes.
- Ces inconvénients ont été très atténués par les perfectionnements apportés aux procédés et installations.
- Résumons brièvement ces principaux perfectionnements:
- a) Réduction de la vitesse du mélange combustible à la sortie du brûleur, soit par une moindre pression de soufflage de l’air, soit par une augmentation de la section terminale du brûleur, soit enfin par une orientation convenable du brûleur qui peut, au besoin, dans certains foyers, être dirigé en sens inverse du tirage ;
- b) Augmentation de la chambre de combustion ou addition d’une
- avant-chambre ; .
- c) Dispositions particulières données aux brûleurs et aux chambres de combustion par rapport aux fours et aux chaudières pour provoquer la précipitation des cendres;
- d) Absence de coudes et de saillies dans les chambres de com-
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- bustion, les carneaux, les conduits de fumées, pour faciliter l’écoulement et l’évacuation des cendres.
- Les inconvénients varient, beaucoup comme gravité avec la qualité des charbons utilisés. Leur influence sur la nature du travail étant très variable selon l’application envisagée, il convient d’employer, pour chaque catégorie d’appareils, les combustibles dont les caractéristiques, d’après l’expérience actuellement acquise, ne prêtent à ces inconvénients que dans la moindre mesure possible.
- Pour les fours métallurgiques en général, on a intérêt à choisir des charbons ayant au moins 30 0/0 de matières volatiles. Pour ceux de ces fours qui posséderaient des régénérateurs, il serait nécessaire, en outre, d’avoir des charbons n’ayant pas une trop grande teneur en cendres.
- Pour les fours à réchauffer* les fours continus, les fours à recuire, etc., on peut employer des charbons même relativement cendreux^ à la condition que les cendres ne soient pas fusibles et ne forment pas, avec le laitier ou sur les billettes, une couche solidifiée nécessitant un décrassage pénible.
- Des charbons à cendres relativement fusibles et donnant des scories pâteuses difficiles à évacuer , sont, en général, d’un emploi peu commode.
- Par contre, les charbpns à cendres extrêmement fusibles pourront permettre une évacuation facile de ces cendres sous forme liquide par un trou de coulée et, par suite, seront commodes à employer.
- Pour les chaudières enfin, à la condition d’avoir une chambre de ^combustion suffisante et un réglage de la combustion bien en rapport avec la nature du combustible, assurant, soit le dépôt des scories à l’état de fusion dans la chambre même, soit l’entraînement des cendres infusibles par les fumées, on peut arriver à utiliser, dans des conditions acceptables toute l’échelle des. combustibles dont nous avons parlé plus haut, jusqu’à une très faible teneur en matières volatiles ou une très forte teneur en cendres.
- Il pourra même être indiqué, dans certains cas, d’employer de préférence un charbon maigre et cendreux, dont le prix sera considérablement inférieur à celui d’un charbon à haute teneur en matières volatiles et faible teneur en cendres. ,
- L’état sous lequel se dépose 'la cendre dépend de son point de fusion; pour favoriser le dépôt, il convient, dans certains
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- cas, de rechercher des charbons à cendres fusibles. Ainsi, un charbon à 20 0/0 de cendres fusibles pourra être éventuellement préféré à un charbon à 10 0/0 de cendres réfractaires.
- Inversement on pourra être conduit à rechercher des charbons à cendres complètement infusibles qui peuvent, comme nous l’avons vu, donner de bons résultats, â la condition d’éviter toute trace de scorification par l’admission d’un excès d’air, de manière que les cendres soient, autant que possible, entraînées sous'forme de poussière, avec les fumées.. ;
- Pour les fours non munis de récupérateurs et de régénérateurs, les cendres ne présentent pas, en général, d’inconvénients sérieux. On n’est guère alors limité, dans le choix du charbon, que par la. nécessité d’éviter dans tous les cas d’altérer les produits à élaborer.
- Enfin il y a, comme nous l’avons déjà dit, une réserve à faire en ce qui touche les fours à récupération. A moins de précautions particulières, les cendres peuvent provoquer des troubles assez sérieux dans la marche des régénérateurs et ne permettent. pas encore l’emploi de récupérateurs.
- 20 Rapide détérioration des far ois des foyers.
- Cet inconvénient, qui a créé de^ grandes difficultés durant la période des essais de chauffage au charbon pulvérisé, avait en partie la même origine que le précédent : Copie trop exacte des dispositions des fours à ciment employés avec succès auparavant.
- Comme nous l’avons indiqué plus haut, la zone de combustion dans 'les fours à ciment n’est pas limitée à une partie déterminée du four; au' lieu de se trouver localisée près de l’entrée, elle est; par suite de la grande vitesse d’arrivée du mélange com-buètible, rejetée plus ou moins loin dans l’intérieur du four.
- Cette disposition, appliquée sans modification aux fours de métallurgie et aux foyers de chaudières, fut la cause de détériorations rapides des foyers dont les briques fondaient sous l’action de la chaleur. Mais actuellement, avec la facilité de réglage de la flamme qui permet de lui donner un développe-’ ment bien en rapport avec les dimensions du foür ou de la chambre de combustion, les détériorations sont beaucoup moins rapides. En particulier, le léger excès d’air admis dans la chambre de combustion pour éviter la scorification des cendres, excès qui s’obtient généralement au moyen d’une série d’ouver-
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- tures pratiquées dans les parois de cette chambre, protège ces- ' parois contre la flamme très chaude et évite leur fusion.
- 3° Absence du.contrôle de la flamme et de la température dans le foyer.
- Cet inconvénient est lié au précédent. Son importance diminue à mesure que les appareils se perfectionnent.
- IL — Dangers d’explosion et d’accidents.
- L’emploi du charbon pulvérisé comporte un danger qu’on ne peut nier : les poussières de houille en suspension dans un courant d’air constituent un mélange explosif.
- Le mélange de 112 gr de carbone avec un mètre cube d’air (ou de 1' kg de charbon avec 11 kg, 6 d’air) correspond à la combustion parfaite.
- Si les lois applicables aux mélanges gazeux pouvaient être étendues aux nuages poussiéreux, un nuage tenant, par mètre cube d’air, plus de 112 gr de carbone, brûlerait moins facilement qu’un nuage à 112 gr. Mais réxtension n’est pas légitime : les études deM. Taffanel ont montré (1) qu’au-clessus de 112 gr par mètre cube d’air, l’aptitude d’un nuage poussiéreux à la propagation croît avec la densité du mélange, au moins jusqu’à 500 ou 600 gr par mètre cube. Au-dessus de cette valeur, l’aptitude paraît demeurer sensiblement constante. En poussant la densité jusqu’à 1 500 gr par mètre cube, on n’a pas réussi à déceler une limite supérieure d’inflammabilité.
- Toutes les conduites, tous les appareils contenant un mélange d’air et de charbon pulvérisé présentent donc un danger certain. En particulier si, pour une raison quelconque (arrêt d’un ventilateur ou d’un broyeur, modification momentanée et fortuite de la composition du poussier), la flamme d’un brûleur s’éteint, le poussier que ce brûleur continue à souffler-dans la chambre de combustion distille ; les matières volatiles ainsi dégagées forment, avec l’air, un'mélange inflammable qui peut exploser au contact d’une région chaude. Des accidents se5 sont produits de cette façon.
- D’autres accidents ont eu pour cause une combustion spontanée dans les trémies ou l’élévation de température du charbon
- (1) Voir Annales des Mines, 6e livraison 192-1 et Bulletin de la Société de VIndustrie Minérale, juillet 1921.
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- dans les broyeurs, ou encore, un défaut d’étanchéité des conduites et appareils joint au voisinage fortuit d’une flamme ou d’une étincelle.
- . De grandes précautions sont donc nécessaires. Énumérons ci-dessous les principales :
- a) Tous les appareils de canalisation doivent être absolument étanches : la moindre fuite qui pourrait apparaître malgré les précautions prises devrait être immédiatement obturée;
- b) Toute accumulation de poussière de charbon 'dans les ateliers doit être soigneusement évitée ; '
- c) Dans les ateliers de pulvérisation ou de manutention, près des
- réservoirs d’emmagasinement, il ne doit être toléré aucun foyer ni aucune flamme ; l’éclairage doit être exclusivement assuré au moyen de lampes électriques à' incandescence ; . .
- cl) Toute source de chaleur dans le voisinage immédiat des canalisations et des trémies doit être soigneusement évitée;
- e) Pour éviter la combustion spontanée, on ne doit emmagasiner le combustible pulvérisé que sous un volume restreint et durant peu de temps ;
- f) Enfin les sécheurs et broyeurs doivent être conçus et disposés de telle sorte, que le charbon ne puisse s’y échauffer.
- L’emploi du charbon pulvérisé présente donc bien un danger qui lui est propre et qu’on n’a pas à redouter avec les grilles. Mais il est juste d’ajouter qu’en observant les précautions indiquées ci-dessus, on est arrivé à diminuer beaucoup le nombre des accidents.
- Il parait résulter des documents américains que. depuis l’origine du charbon pulvérisé en 1896 et pour un nombre d’installations que l’on peut évaluer à près de 300, les accidents survenus ont causé la mort de 20 à 30 hommes ; c’est assurément trop, mais on fait remarquer que beaucoup de ces accidents ont eu lieu pendant les périodes d’essais.
- Il semble donc que l’on puisse conclure que .si le charbon pulvérisé présente des dangers spéciaux, ces dangers ne sont pas tels qu’ils doivent faire apriori écarter son emploi, à la condition de prendre toutes les précautions indiquées par l’expérience.
- III. — Prix élevé des installations.
- Une autre objection contre l’emploi du charbon pulvérisé est le prix très élevé et les frais d’entretien considérables des installations.
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- Non seulement les dépenses, tant d’établissement que d’entretien, sont grandes en ce qui concerne la centrale de pulvérisation, mais il s’y ajoute les dépenses d’installation et de réparations des transporteurs partant de la centrale, des brûleurs et autres appareils spéciaux d’utilisation. De ce chef, les prévisions financières qui seraient relatives à la centrale seule doivent être majorées en général de 40 à 50 0/0, parfois même de 100 0/0, lorsqu’il s’agit d’une usine comportant un grand nombre de foyers de faible importance individuelle ou très éloignés les uns des autres.
- Les appareils individuels complets, applicables aux petites installations, semblent à première vue d’un prix plus facilement abordable, mais il faut examiner si la réduction de la dépense première compense le moindre degré de perfection et de souplesse des appareils.
- Ce qu’il importe de savoir, c’est si, pour une installation déterminée, la dépense journalière totale, tenu compte des frais d’amortissement de l’installation et de l’intérêt du capital engagé, est augmentée ou diminuée lorsqu’on emploie le combustible sous forme pulvérisée, au lieu de le brûler sur grille ou en gazogène.
- C’est là un problème qu’il est à peu près impossible de traiter d’une manière générale; un examen approfondi est nécessaire pour chaque cas. Les données du problème varient d’ailleurs sans cesse: les prix d’installation, de la main-d’œuvre, du charbon se modifient rapidement.
- Nous allons cependant présenter quelques remarques sur l’ordre de grandeur des dépenses suivantes à faire entrer dans le calcul, savoir : .
- ci) Dépense d’énergie pour la préparation et le transport du charbon ;
- b) Consommation de combustible au cours" de ces opérations;
- c) Prix, de l’installation ; -
- d) Frais d’entretien ; / '
- e) Main-d’œuvre.
- a) Dépense d’énergie pour la préparation et le transport du charbon. — La dépense de travail mécanique nécessaire pour la préparation du charbon, c’est-à-dire principalement pour son broyage et accessoirement pour les opérations préalables' de concassage et de séchage, dépend de l’importance de l’installation,
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- des dispositions des appareils et de la nature du charbon. Cependant, afin de donner une idée de l’ordre de grandeur de cette dépense, voici, à titre d’exemples, quelques chiffres qui peuvent être considérés comme des moyennes approximatives pour des centrales de diverses puissances :
- Travail nécessaire
- Importance de l’installation. Travail nécessaire pour actionner
- (Nombre de tonnes de charbon pour le broyage, le concasseur e,t le sécheur, à pulvériser par heure.) par tonne de charbon. par tonne de charbon.
- Moins de 2 t, . . . . Plus de 30 kw-h. Plus de 6 kw-h.
- 2 t.............. . Environ 30 — Environ 4 —
- 5 t. . . . < . . / Environ 15 — Environ 2 —
- 10 t. . . . . . . . Environ 12 — Environ 2 —
- 20 t. ...... . Environ 12 — Environ 2 —
- Quant au travail absorbé par le transport du charbon pulvérisé, il varie essentiellement suivant le système de distribution et les distances. Il n’es*t parfois que de quelques kilowatts-heures par tonne de charbon' ; on l’estime assez souvent, en moyenne, à 15 kw-h; enfin il peut atteindre dans certains cas un chiffre très élevé, 50 kw-h par tonne, par exemple.
- Somme toute, pour l’ensemble de la préparation et du transport, la dépense de travail mécanique peut être estimée dans des circonstances moyennes à environ 30 kw-h par tonne de charbon, sauf pour les installations de moins de 5 t à l’heure, qui consomment davantage, et à l’exception aussi de très grosses installations pour lesquelles, rapportée à la ionne de charbon par heure, une puissance, mécanique un peu moindre suffit.
- Nous n’avons parlé là que des centrales. Quant à la pulvérisation au moyen des appareils du type aéro-pulvériseur ou pul-véro-brùleur, elle nécessite une dépense de travail mécanique beaucoup plus élevée rapportée à la tonne de charbon.
- ’b) Consommation .de combustible au cours des opérations précédentes. — Un peu de combustible est brûlé dans le séchoir pour la préparation du charbon ; quelques pertes ont lieu, en outre, par les poussières;
- Il faut compter pour la dessiccation environ 1,5 0/0 du poids du combustible-. y -
- Les pertes par les poussières sortant du séchoir s’élèvent à 1,5 0/0 au maximum.
- c) Prix d'une installation, de chauffage au charbon pulvérisé. -— Ce prix est essentiellement variable, non seulement en fonc-
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- tion de l’importance et de remplacement de rinstallation, des dispositions des appareils, de l’étendue de la distribution, etc., mais aussi en fonction des Cours des matières et, d’une manière générale, des circonstances économiques.
- Tout ce que nous pouvons dire à ce sujet est que, vers la fin de 1920, un industriel français qui aurait acheté aux États-Unis les broyeurs et autres appareils (au cours de 16 fr le dollar) et aurait équipé son usine pour le chauffage au charbon pulvérisé avec ce matériel d'importation, aurait eu à inscrire au compte d’établissement une dépense qui, dans des conditions moyennes, eût été de l’ordre de grandeur des chiffres ronds ci-après : .
- 1° Dans le cas de rétablissement d’une centrale de pulvérisation.
- Importance de l’installation. Ordre de grandeur
- (Nombre de kilogr de charbon à l’heure.) du prix.
- 2000 kg................ 500000 fr
- 5000 kg. . . . ,.................. 1000000
- 10000 kg. ........................ 1800000
- 20 000 kg........................... 3 000 000
- 2° Dans de cas de l’installation d’appareils individuels.
- 100 kg.......................... 16500 fr
- 500 kg. ....................... 40000
- 1000 kg......................... 65 000
- d) Frais d’entretien. —Ces frais sont relatifs à l’installation tout entière depuis le moment où le charbon entre.à 1’usine” jusqu’à celui où il est brûlé au foyer.
- Ils comprennent l’entretien de toute l’installation, y compris la consommation d’huile et de graisse, l’achat des pièces de rechange et le coût de la main-d’œuvrè nécessaire aux réparations.
- Ils sont très variables ayec les systèmes employés et les charbons traités. Dans certaines installations, l’usure est très rapide ; dans d’autres, au contraire, l’entretien paraît être peu coûteux, du moins durant les premières années de marche..
- Il semble,' d’après les renseignements pris auprès des constructeurs et des usagers que, dans une usine à service continu, ces frais puissent être évalués, en moyenne par an, à 5 0/0 du montant de la dépense de premier établissement de l’installation. . . .
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- e) Main - d’œuvre. — L’importance de la main-d’œuvre nécessaire au fonctionnement de l’installation dépend non seulement de la quantité de charbon consommée dans l’unité de temps, mais aussi du nombre des foyers et de leur dispersion.
- Nous donnons ci-après le nombre d’hommes nécessaire, en moyenne, dans le cas d’une centrale de pulvérisation, pour la conduite des appareils, depuis le moment où le charbon est livré sur wagon à l’usine, jusqu’au moment où il est brûlé dans les foyers.
- Nombre
- Production de la centrale. d’hommes.
- 2 t à l’heure 5 t —,
- - 10 t —
- 20 t —
- Ces nombres comprennent les hommes préposés à la conduite des foyers, à la condition qu’il n’y ait pas de difficulté spéciale pour l’enlèvement des cendres fondues.
- On remarque que, d’après ces chiffres, la quantité de charbon traité et brûlé par journée d’ouvrier (journée de huit heures) est de 8 t dans le cas de la centrale traitant 2 t à l’heure et s’élève
- 20 X 8
- à —g—, soit à 27 t, dans le cas de la centrale traitant 20 t ^ l’heure.
- Prix de revient d’une tonne de charbon au foyer.
- Lorsqu’il s’agit, non point d’assurer, grâce au procédé de la pulvérisation, l’emploi d’ün charbon qui, autrement, serait inutilisable, mais de choisir entre divers modes d’emploi applicables à un même combustible, l’aboutissement des supputations qui précèdent devrait être de mettre l’industriel à même de résoudre le problème suivant :
- Pour une usine donnée, disposant yl’une espèce de charbon donnée, y a-t-il une économie à attendre de l’établissement du chauffage au charbon pulvérisé, ou bien un autre mode d’utilisation du combustible conduirait-il à une dépense moindre?
- On doit, pour effectuer la comparaison, calculer dans chacun des deux systèmes .:
- a) D’une part, la quantité de charbon qui sera consommé ;
- b) D’autre part, le prix de revient de la tonne de charbon au foyer.
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- Ce prix de revient s’obtient en majorant le prix du charbon à l’entrée de l’usine (qui est naturellement le même dans les deux cas) de la somme des dépenses additionnelles suivantes, toutes rapportées à la tonne de combustible, savoir :
- Frais de transport du charbon à l’intérieur de l’usine;
- Frais de la main-d’œuvre de chauffe et frais d’entretien des foyers ;
- Dépenses d’amortissement et d’entretien des installations spéciales nécessitées par le système, intérêts du capital engagé de leur chef, consommation de travail mécanique, de lubrifiant, etc., correspondant à leur fonctionnement.
- Cela posé, pour qu’il y ait avantage pécuniaire à adopter le système du charbon pulvérisé plutôt que l’autre système, il faut et il suffit que le pourcentage de réduction de la consommation de charbon, en passant de l’autre système à celui du charbon pulvérisé, soit supérieur au pourcentage de réduction du prix de revient de la tonne de charbon au foyer, en passant du système du charbon pulvérisé à l’autre système (:1).
- Pour donner une idée des résultats auxquels peut conduire, lorsqu’il s’agit d’une centrale de pulvérisation, le calcul du prix de revient de la tonne de charbon au foyer, voici, à, titre d’exemple, quelques chiffres obtenus en empruntant les diverses données aux supputations indiquées plus haut. Les résultats du calcul ne valent donc tout au plus que ce que valent les supputations elles-mêmes. On a envisagé deux cas quant à l’importance de l’installation, à savoir une centrale débitant environ 21 de charbon à l’heure et une centrale débitant 201 ; et, pour chaque consistance d’installation, le calcul a été fait dans deux hypothèses relatives au prix de la tonne de charbon, à savoir 100 fr et 200 fr. On a admis que le travail mécanique, dans chacune de ces deux hypothèses, revient respectivement à 0 fr, 20 et à 0 fr, 30 par kilowatt-heure. La journée d’ouvrier a été comptée 25 fr pour huit heures de travail. On a supposé
- (1) Soient respectivement, dans le système du charbon pulvérisé et dans l’autre système, K, et I\2 les quantités de charbon qui seront consommées, F, et F, les valeurs du prix de revient de Ja tonne de charbon au foyef. Four qu’il y ait avantage à adopter le système du charbon pulvérisé, il faut et il suffit que l’on ait :
- d’où
- F,K, < F2Ko,
- K, - K, F, - F2 K, lF2
- Bull.
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- que l'installation fonctionne d’une manière continue (vingt-quatre heures par jour, trois cents jours par an).
- Enfin, on a porté 16 0/0 de la dépense de premier établissement des installations spéciales, pour le total des frais d’amortissement et d’intérêts afférents à ces installations.
- C’est dans ces conditions (envisagées, nous le répétons, à titre-de simple exemple) qu’a été établi le tableau ci-après :
- Importance de l'installation.
- (Nombre de tonnes de charbon à l’heure). 2 tonnes. 20 tonnes.
- Prix de la tonne de charbon à l’entrée de l’usine.......................... .Fr. 100 » 200 » 100 » 200 ».
- Dépenses additionnelles par tonne de charbon : Frais d’amortissement et d’intérêts . . .Fr. o 55 5 55 3 34 3 34
- Entretien 1 73 1 73' 1 04 1 04
- Main-d’œuvre 3 12 3 12 0 94 0 94
- Dépense d’énergie (travail mécanique) . . . Combustible consommé pour le séchage et perte de poussière 10 » 15 » 6 » 9 »
- 3 » 6 » 3 » 3 »•
- Total des dépenses additionnelles. Fr. 23 40 31 40 14 32 20 32:
- Prix de revient de la tonne de charbon au
- foyer Fr. 123 40 231 40 114 32 220 32:
- Il faudrait maintenant faire d’une manière analogue le calcul du prix de revient de la tonne de charbon au foyer pour l’autre mode d’emploi du combustible. C’est le rapport entre la différence des deux sommes de dépenses additionnelles et la valeur du prix de revient au foyer afférente au système du charbon, pulvérisé, qui doit être comparé à la réduction de consommation résultant de celui-ci (1).
- Soit, par exemple, un établissement ayant à consommer par heure environ 2 t de charbon à 100 fr. Admettons que la tonne de charbon au foyer reviendrait à 123 fr, 40, conformément au tableau ci-dessus, dans le cas où l’on établirait une centrale de-pulvérisation, et à une somme moindre, que nous supposerons être de 112 frpar exemple, au cas d’un autre mode d’emploi du combustible. Dans ces hypothèses, la condition, pour qu’il y ait avantage à adopter le système de la pulvérisation, est que celui-
- (1) En effet, si l’on désigne par G le prix du charbon à l’entrée de l’usine, par D, et Ds les deux sommes de dépenses additionnelles, l’inégalité indiquée, dans la note précédente peut s’incrire :
- K, — K, ^ Dj — D,
- K, < C + D,
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- LE CHAUFFAGE AU CHARBON PULVÉRISÉ
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- ci procure, par rapport à l’autre mode d’emploi, une réduction
- de la consommation de combustible supérieure à
- , 23,4—12, soit
- 112
- environ 10 0/0.
- L’étude est à faire dans chaque cas particulier, sans qu’il soit possible de dire ici rien de général sur les conclusions auxquelles on serait conduit.
- VI
- Conclusions.
- Si, résumant toutes les observations qui précèdent et nous bornant aux points les plus essentiels, nous cherchons à établir sous une forme abrégée le bilan des avantages et des inconvénients du charbon pulvérisé, nous trouvons :
- 1° A l’Actif.
- a) Un dégagement particulièrement complet de la chaleur correspondant au pouvoir calorifique du combustible, qu’il s’agisse de combustible riches ou de combustibles pauvres ;
- b) La possibilité de brûler certains combustibles de qualité inférieure, à peu près inutilisables autrement ;
- c) Une conduite facile des feux, un allumage et une extinction instantanés et, sous réserve que les dispositions générales de l’installation s’y prêtent, une souplesse d’allure spécialement appréciable dans certaines applications.
- 2° Au Passif.
- a) Les risques d’accidents ;
- b) Les difficultés provenant des cendres;
- c) Le coût élevé des installations.
- Toutefois, il semble ressortir de l’ensemble des renseignements recueillis que, en ce qui touche les éléments du passif :
- a) Les risques d’accidents peuvent être beaucoup réduits en tenant compte de l’expérience acquise et prenant toutes les précautions appropriées ;
- b) Les difficultés provenant des cendres paraissent maintenait! pouvoir être surmontées dans les appareils judicieusement
- ' établis et convenablement employés ;
- c) Les dépenses spéciales d’intérêts et d’amortissement, néces--
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- LE CHAUFFAGE AU CHARBON PULVÉRISÉ
- sitées par le coût des installations, peuvent en certains cas, être plus que compensées par les économies à attendre soit d’une moindre consommation de charbon, soit de l’emploi d’un charbon d’un moindre prix.
- Il est donc souhaitable que les industriels français, attentifs aux leçons de l’expérience américaine et aux résultats des essais entrepris sur notre territoire ou dans les pays voisins, ne manquent pas de mettre à profit ce mode d’utilisation du charbon, dans les cas où il apparaîtra comme applicable avec sécurité et économie.
- Susceptible, d’une part, d’assurer le dégagement presque intégral des calories, correspondant au pouvoir calorifique des combustibles consommés et, d’autre part, de faire entrer dans la consommation certains combustibles qui autrement ne seraient guère utilisés ouïe seraient mal, l’extension de ce mode d’emploi du charbon, si son succès s’affirme, sera l’un des moyens de diminuer l’insuffisance de notre production nationale en combustibles minéraux.
- PAUL FRION
- Ingénieur-Directeur de l’Office central de CliauiTe rationnelle. Rapporteur de la Commission.
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- ÉTAT ACTUEL
- DE LA
- CARBURATION AU PÉTROLE LAMPANT
- PAR
- M. DROSNE
- (suite et fin) (1)
- Maintenant que nous avons établi une esquisse générale des divers phénomènes qui se passent dans un moteur à explosion alimenté par un carburateur, examinons d’un peu plus près cette esquisse ou plutôt cette espèce de table des matières de la carburation, dans le but de préciser au moins les titres des principaux chapitres, et surtout dans le' but d’établir un inventaire exact des moyens d’action dont nous disposons, tant dans le domaine de la physique générale que dans le domaine de la pratique constructive. Nous verrons ainsi se dessiner les frontières des possibilités dans lesquelles nous sommes forcés de nous mouvoir, mais qui restent encore très vastes ; nous constaterons que la carburation au pétrole est parfaitement réalisable, et même de plusieurs manières et qu’elle est même réalisée; mais nous constaterons aussi que les bonnes solutions ne peuvent être trouvées qu’au prix d’une analyse physique beaucoup plus poussée que dans le cas de l’emploi de l’essence. C’est très probablement cette circonstance qui rend si laborieuse la formation d’une opinion unanime à propos du sujet que nous traitons présentement; c’est elle qui est responsable de ce chaos d’affirmations contraires, toutes également respectables, au milieu desquelles un esprit non prévenu peut rester désemparé.
- 1. — Élucidons d’abord ce point particulier. Si l’on examine les très nombreux travaux parus à propos des carburateurs à essence, et les innombrables brevets pris à leur sujet (2) on s’aperçoit qu’il se rapportent, en très grosse majorité, au. pro-
- (1) La première partie de ce mémoire a été insérée dans le Bulletin de Janvier-Mars, p. 35.
- (2) Voir, en particulier, à propos des carburateurs de ïnoteurs d’aviation, le très consciencieux travail de Lucke, dans V Acier sory Commitee of Aeoronautics (Bulletin de 1917).
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- ÉTAT ACTUEL DE LA CARBURATION AU PÉTROLE LAMPANT
- blême particulier du réglage correct de la proportion de l’air et du carburant, c’est-à-dire à ce que nous avons appelé l’automaticité. Par contre, bien peu se préoccupent du mécanisme même d’entrainement de ce carburant par l’air qui traverse l’appareil. L’expérience a montré depuis longtemps que c’était la, pour l’essence, une question superflue. Il est inutile de savoir si elle est, dans le cylindre, complètement ou partiellement vaporisée, c’est-à-dire, si le moteur fonctionne réellement comme un moteur à gaz ou comme un moteur à combustion. On peut, d’ailleurs, défendre sinon les deux opinions extrêmes, du moins des opinions intermédiaires très variées. La cause profonde de cette variété d’aspects possible de la carburation à l’essence réside dans ce fait capital : la vapeur d’essence normale qui sature de l’air sec à 0 degré et à 760 mm de pression, correspond à très peu près à la proportion atomique pour combustion parfaite.
- Par suite, l’état final d’équilibre vers lequel tend, plus ou moins vite, une atmosphère carburée correspond précisément à ce que l’on pourrait appeler la carburation parfaite. Bien entendu, il est très rare que l’état d’équilibre puisse être atteint : néanmoins, on devine, par ce qui précède, pourquoi, en matière de carburation à l’essence, tant de chemins variés, mènent sinon au résultat parfait, du moins à un résultat suffisant.
- Par contre, la situation est tout à fait différente avec le pétrole lampant, dans les mêmes conditions de température et de pression. Mais de là à nier la possibilité de la carburation avec un produit non volatil, il y a loin, comme nous allons le voir.
- La question est seulement plus difficile, parce que l’on dispose de beaucoup moins de complaisance, de la part du carburant, et parce qu’il faut examiner de beaucoup plus près ce qui se passe dans un carburateur et dans un cylindre.
- 2. — La source première des erreurs ou des divergences d’opinion à ce sujet est, d’ailleurs, l’insuffisance de nos connaissances en matière de physique des fluides, ou plutôt ce que j’appellerai l’hypothèse implicite des phases continues. Je veux dire par là que nous raisonnons toujours sur les fluides comme s’ils existaient uniquement sous forme de masses importantes, séparées par des surfaces de niveau géométriques et sans épaisseur.
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- ÉTAT ACTUEL DE LA CARBURATION AU PÉTROLE LAMPANT
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- Cette hypothèse est parfaitement suffisante pour l’étude des phénomènes usuels d’écoulement ou de changements d’état, tant que la continuité peut être effectivement satisfaite en tous les points du circuit; mais elle ne l’est plus dès que l’un des fluides évoluant peut exister sous forme vésiculaire, c’est-à-dire, sous forme de sphérules de dimensions inférieures au centième ou au millième de millimètre. Alors, en effet, ce que nous appelons ordinairement viscosité et capillarité prend une importance relative considérable. Les « tensions d’énergie » qui agissent sur un système matériel fluide ne se réduisent plus à la température et à la pression, comme il est d’usage. Interviennent, de plus, de nouvelles « tensions » qui sont de nature très variée, puisqu’elles commencent à la capillarité pour finir à la cohésion ou à l’affinité chimique (1). En effet, nous avons tous été frappés par la stabilité de certains brouillards ou même par la stabilité des nuages, formés cependant de glaçons extrêmement petits. Ces deux phénomènes, pris parmi un très grand nombre d’analogues, montrent que nos lois physiques usuelles ne sont valables, en toute rigueur, que pour des liquides, des gaz ou des vapeurs en masses appréciables, mais qu’il faut les modifier au fur et à mesure que la structure du milieu fluide étudié devient de plus en plus discontinue. D’ailleurs, à la limite, c’est-à-dire, lorsque le rayon du sphérule de fluide considéré se rapproche du rayon de la sphère de choc moléculaire, il est bien évident que le langage même de notre physique usuel n’a plus de sens valable : pressions, densités, vitesses n’ont plus de valeurs déterminées en un point de l’espace. A cette limite, il n’y a plus de forces capillaires; il n’y a plus que les actions intermoléculaires directes, c’est-à-dire, soit le choc.entièrement élastique, s’il s’agit de molécules de gaz stables à la température considérée, soit le choc « mou », c’est-à-dire, le changement d’état dans le cas contraire, soit enfin le choc produisant la destruction des molécules primitives et la formation de molécules nouvelles (réactions chimiques) (2).
- Il n’est donc pas douteux que la physique des fluides à l’état vésiculaire est une physique spéciale, qui se raccorde à notre énergétique usuelle d’une part, et à la mécanique moléculaire
- (1) En passant par les forces électrostatiques qui seront employées certainement avant qu’il soit longtemps dans la mise en suspension ou la destruction des émulsions..
- (2) Cette schématisation des actions moléculaires n’est évidemment qu’une très grossière esquisse d’actions considérablement plus variées et plus complexes dans le détail.
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- ÉTAT ACTUEL DE LA CARBURATION AU PÉTROLE LAMPANT
- et atomique de l’autre. L’essentiel est de ne pas négliger les corrections, souvent très importantes, qu’il faut ainsi apporter à nos énoncés classiques relatifs aux changements d’état. Nous allons d’ailleurs voir à l’instant qu’il ne s’agit pas ici de corrections sans importance pratique, mais, au contraire, de corrections capitales dans le cas de la carburation au pétrole.
- Enfin, nous terminerons ces généralités en faisant remarquer que la physique nouvelle, que nous venons de définir, n’est pas hors de notre portée, à nous ingénieurs. Plus exactement, nous pouvons parfaitement lui demander les résultats qui nous sont nécessaires et suffisants pour mettre sur pied une théorie de la carburation. Bien entendu, nous devons borner notre ambition à ce qui nous est 'strictement indispensable; ce sera la tâche, non pas des ingénieurs, mais des physiciens, proprement dits, d’explorer dans le détail intime les phénomènes secondaires et très variés qui se déroulent dans un nuage d’essence ou de pétrole en suspension. Il nous suffit, à nous, de connaître la structure d’ensemble de ces nuages, de savoir agir sur elle, et de la relier aux grandeurs caractéristiques de la combustion déflagrante : température d’inflammation ; vitesse d’inflammation ; vilesse de réaction.
- Une fois ce chapitre écrit, nous en saurons assez pour relier entre elles toutes les combustions industrielles qui nous intéressent, depuis celle des gaz intimement mélangés jusqu’à celle des poudres colloïdales dans les bouches à feu, en passant par celle des huiles et des essences dans les cylindres de moteurs ou par celle du charbon pulvérisé dans nos chaudières et nos fours.
- Nous pourrons alors décider, grâce à ces lois de récurrence, de la possibilité de carburer au pétrole lampant, et décider aussi des moyens pratiques à employer pour y parvenir.
- 3. — Reprenons maintenant le carburateur-type automatique que nous avons schématisé tout à l’heure, et, en, suivant pas à pas une tranche mobile du circuit d’aspiration, précisons la nature des actions mécaniques et physiques dont elle est le siège. C’est ainsi que nous pourrons détailler un peu ce que j’appelais tout à l’heure la table des matières de la carburation. Bien entendu, il s’agit, je le répète, de têtes de chapitre et non pas de textes complets.
- Tout d’abord, le fluide entraîneur étant l’air aspiré par le pis-
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- ÉTAT ACTUEL DE LA CARBURATION AU PÉTROLE LAMPANT
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- ton du moteur, il est clair que les variables mécaniques de l’écoulement ont une importance de premier plan. C’est, en effet, la dépression instantanée au gicleur ou à l'orifice de la buse de diffusion du circuit dérivé qui appelle l’essence ou le flux surcarburé. Nous avons déjà montré, dans un cas simple, l’effet considérable de l’inertie de la colonne d’air sur cette dépression. La place nous manque pour discuter ici la variété presque infinie de cas qui peuvent se présenter : mais nous ferons remarquer que cette étude n’entraine pas beaucoup plus de difficultés que le calcul des forces d’inertie dans une tige de piston. Elle offre, d’ailleurs, un intérêt considérable, car elle montre tout de suite le véritable obstacle qui rend malaisé la formation d’un brouillard de pétrole froid par un simple gicleur. En effet, cet obstacle ne réside pas dans la vitesse de 120 à 150 mètres qu’il faut donner à l’air entraîneur, mais dans l’impossibilité de fixer cette vitesse à sa valeur vraie, juste pendant la période d’aspiration, sans périodes parasites d’accélération de ralentissement ou même de contre-pression (je dis impossibilité, parce que je considère, par hypothèse, un moteur normal). Si l’on détermine la valeur des dépressions au col d’un carburateur dans un moteur à 3 ou 4 cylindres à 4 temps à allure rapide (N > 1 200 RPM), on voit aisément que ces dépressions non seulement ne sont pas constantes, mais même qu’elles changent de signe, en règle générale, avec des proportions courantes, pendant la phase même d’aspiration. Dès lors, on ne peut pas obtenir une pulvérisation homogène; il existe, aux deux tranches extrêmes du nuage, des gouttes relativement énormes dont le rôle est essentiellement nuisible. C’est ainsi que la simple étude mécanique de l’écoulement de l'air aspiré est, à elle seule, un chapitre capital de la carburation et peut être traité sans difficultés spéciales.
- Elle montre que, dans nos types de moteurs à 4 temps usuels, la pulvérisation mécanique est réalisable, mais avec un- degré d’imperfection considérable, même lorsqu’on modifie radicalement la phase d’aspiration en produisant un retard considérable à l’ouverture de la soupape. Dans ce cas, en effet, on obtient bien une pulvérisation mécanique correcte au début de cette phase, mais on ne peut éviter les effets nuisibles de la période finale et il faut, par surcroît, s’accommoder d’une perte de rendement mécanique assez sensible, due à la non-élasticité du choc entre piston et veine gazeuse en vitesse. Il faut donc, si l’on veut se borner à la pulvérisation mécanique, doter le
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- moteur d’organes ad hoc, jaugeurs du débit de carburant par coup de piston, etc. Bref, il faut se résigner, dès l’abord, à l’emploi d’un moteur spécial, c’est-à-dire, rompre radicalement avec l’hypothèse de la carburation directe. Bien entendu, les effets nuisibles sont d’autant moins sensibles que le carburant est plus volatil. C’est pourquoi on ne les ressent, avec l’essence, •que dans des circonstances spéciales.
- Ceci dit, suivons la tranche, d’air aspiré, dès .son entrée dans le carburateur. Nous arrivons au gicleur ou à la buse de diffusion du mélange surcarburé. Nous avons constaté, il y a quelques instants, que la dépression motrice en ces régions était une action mécanique; par contre, nous avons montré, un peu plus haut, que l’expansion du carburant à la sortie du gicleur était un phénomène à la fois thermique et mécanique, en ce sens que la pulvérisation initiale de la veine pouvait être influencée énormément, par le déséquilibre des températures existant entre cette veine et l’air, lorsque la veine est constituée par un fluide ayant une tension de vapeur notable à 0°C et-760 mm. Nous insistons ici à nouveau sur la comparaison établie entre la veine d’essence et' un jet d’eau chaude s’échappant d’une •chaudière sous pression dans une atmosphère plus froide et y faisant littéralement explosion, même pour des différences de température de quelques degrés seulement.
- •C’est là, pourrait-on dire, le nœud de la question, en ce sens que c’est la présence ou l’absence de cette action spéciale qui rend facile ou difficile la diffusion ultérieure du carburant dans l’air entraîneur, et qui assure ou non la stabilité de cette diffusion, ou, plus exactement, qui assure ou non l’existence d’une stabilité finie, quoique extrêmement petite (1).
- En effet, nous avons reconnu qu’il était très possible de pulvériser rien que par une action mécanique d’entrainement, mais qu’il fallait alors s’accommoder d’une pulvérisation imparfaite •et aussi d’une pulvérisation localisée, c’est-à-dire que les gouttelettes formées par la dislocation du jet émergeant du gicleur restent localisées au voisinage de l’axe du carburateur et- ne se diffusent que très lentement dans le sens transversal. Même des gouttelettes ayant des dimensions de l’ordre de lp. ont un mouvement brownien, encore insuffisant pour pouvoir être assimilées à des molécules gazeuses au point de vue de la diffusion.
- (1) Réserve indispensable, comme nous voyons plus bas.
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- Au contraire, si la pulvérisation s’accompagne automatiquement d’une vaporisation suivant le processus indiqué plus haut, la diffusion est singulièrement accélérée : très rapide pour les molécules gazeuses proprement dites, elle atteint ainsi une valeur moyenne qui peut, toutes autres choses étant les mêmes, être mille fois supérieure à la diffusion des sphérules liquides non volatils de dimensions microscopiques.
- Avons-nous besoin, pour notre étude technique de la, carhu- ' ration, de faire une analyse complète des émulsions de sphérules dans l’air et de reprendre ainsi, avec un autre objectif, les travaux théoriques de Perrin, Szygmondy, Ehrenhaff, Schidlof, Ivonstantinowsky, Brillouin, et de tant d’autres? Évidemment non : il suffît que nous sachions l’existence du phénomène que nous venons de mentionner et que nous puissions le connaître assez pour prévoir ses conséquences pratiques et pour faire choix des modes d’action que nous comptons employer.
- Il s’agit, pour nous, de fabriquer, avec du pétrole lampant moyen, des brouillards pratiquement assez stables et assez homogènes dans nos moteurs-à 4 temps; il s’agit également, de leur assurer une combustibilité comparable à celle des mélanges gazeux que nous employons dans nos moteurs à gaz; mais il ne s’agit pas d’écrire l’histoire complète des émulsions pas plus qu’il ne s’agit de résoudre complètement le problème des combustions sous pression. Si nous élargissions jusque-là le problème de la carburation, il est évident que nous ne pourrions pas le résoudre actuellement et qu’il faudra probablement attendre encore avant de longues années avant que la physique nouvelle de la matière discontinue et aussi de l’énergie discontinue ait pu se constituer en corps de doctrine assimilable par des ingénieurs.
- 4. — Au contraire, si nous nous bornons à l’objectif immédiat que nous venons de rappeler, l’examen pourtant très sommaire que nous avons fait de la carburation nous donne la solution du problème en première approximation, c’est-à-dire nous permet de définir avec précision les grandeurs caractérisant le résultat technique poursuivi, et les relations de ces grandeurs avec les variables mécaniques et' physiques à notre disposition. C’est bien là le caractère de la science appliquée, ainsi que l’a montré magistralement M. Le Cbatelier, dans les premiers chapitres de son ‘ « introduction à la métallurgie ».
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- Que voulons-nous obtenir? Un mélange combustible, dans un cylindre de moteur à 4 temps, d’air et de pétrole lampant. Nous savons que cette combustion est une déflagration sous pression, et, d’autre part, nous disposons, comme termes de comparaison, de 3 types de combution déflagrantes couramment utilisés par.notre technique, à savoir : les flammes de gaz,de liquides pulvérisés ou de solides pulvérisés — les combustions des poudres colloïdales dans nos bouches à feu — les combustions de mélanges gazeux ou de liquides pulvérisés dans les cylindres de nos moteurs à gaz et de nos moteurs Diesel. C’est assez pour nous démontrer que ces combustions déflagrantes sont influencées, du côté du combustible, par deux familles de variables :
- a) Sa structure physique proprement dite, c’est-à-dire le rayon moyen du sphérule élémentaire;
- b) Sa structure chimique proprement dite, c’esf-à-dire la plus ou moins grande solidité de l’édifice moléculaire formé par les constituants de chaque molécule, principalement par C et par H.
- C’est assez également pour nous démontrer que l’influence de la structure physique et tout à fait comparable à celle de la structure chimique, dans la plupart des cas usuels, c’est-àrdire que les 3 paramètres fondamentaux de la combustion (température d’inflammation; vitesse d’inflammation; vitesse de réaction) sont influencés aussi bien par une variation du diamètre moyen du sphérule que par une modification de la constitution des carbures (1). On constate ce fait, d’une manière très nette, en voyant, par. exemple, que les formules de balistique intérieure ^donnant la loi élémentaire de combustion des poudres colloïdales ne contiennent, comme variables indépendantes, que les dimensions du grain et la pression instantanées : et ces formules fournissent des approximations satisfaisantes. D’autre part, rappelons-nous que l’on peut parfaitement brûler du carbone extrêmement divisé dans une atmosphère d’air à température suffisante. Ces deux observations sont capitales, car elles nous montrent, sans conteste possible, que la fabrication d’un mélange combustible dépend à la fois et parallèlement de la
- (1) La discussion sui* la possibilité de carburer au pétrole rappelle, par beaucoup de points, la discussion engagée, il y a quelque quinze ans, sur la possibilité des « coups de poussières» dans les mines de bouille. La catastrophe de Courrières a réduit, hélas! les antispoussiéristes. Il a bien fallu admettre qu’une poussière solide pouvait former des mélanges tonnants, comme les gaz.
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- pulvérisation du carburant et de sa solidité chimique. Par suite, nous pouvons très bien former avec du pétrole lampant un mélange combustible donnant une déflagration tout à fait homologue à celle d’un mélange à base de gaz*ou d’essence, à la seule condition de savoir et de pouvoir créer un brouillard de pétrole stable et apte à la propagation, grâce à une pulvérisation assez fine, accompagnée d’une vaporisation partielle.
- Ces diverses constatations peuvent sembler évidentes. Cependant, la plupart des erreurs commises encore aujourd’hui à propos de la carburation ont leur origine dans une conception trop parliculariste du problème ou, en d’autres termes, d’un mauvais choix des variables fondamentales. Les chimistes professionnels portent leur attention principalement sur la constitution moléculaire du carburant, et reculent souvent, effrayés, devant la complexité des hydrocarbures et de leurs liaisons mutuelles : il ne leur parait pas possible de tirer des lois applicables facilement en prenant comme point de départ un pareil chaos. Les mécaniciens sont tentés de ramener la question à une simple pulvérisation, comme celle qu’ils produisent dans les moteurs Diesel. Les physiciens raisonnent sur le diagramme eutropique de la vapeur de pétrole et, s’apercevant que sa chaleur latente est relativement petite, nous annoncent qu’elle se comporte d’une manière très différente de la vapeur d’eau sous l’action des effets mécaniques (compression ou détente).
- Nous espérons que, quoique très incomplète, notre table des matières d’un futur « traité de la carburation » est cependant suffisante pour prouver que la théorie technique peut être établie sans difficultés, à condition de la concevoir comme une loi de récurrence reliant entre eux les divers phénomènes que nous utilisons dans nos divers moteurs à combustion et à explosion. Je le répète : cette théorie ne nous renseignera pas complètement; par exemple, elle ne nous dira pas la séquence d’échanges d’énergie entre molécules qui constitue, pour nous, la « vaporisation élective » d’un complexe d’hydrocarbures ; elle ne nous dira pas non plus la valeur exacte de la température atteinte dans le cylindre lors de la combustion. Mais elle nous dira, par contre, quelle est la finesse de pulvérisation moyenne à réaliser pour assurer, à un mélange carburé au pétrole, une vitesse de réaction égale à celle du même mélange carburé au gaz ou à l’essence, et pour lui permettre de subsister, sans actions de parois notables, pendant la compression.
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- 5. — On dit que la meilleure manière de prouver le mouvement est de marcher. De même, la meilleure manière de prouver la validité d’une théorie est encore de la confronter avec des résultats expérimentaux. Le carburateur Le Grain est, à cet égard, spécialement intéressant.pour nous, car, non seulement il a le mérite de constituer un engin industriel, permettant de faire marcher un moteur usuel indifféremment au pétrole ou à l’essence, mais encore, il prouve, par sa constitution même, que notre conception générale de la carburation est conforme à la réalité. Le4schéma de cet appareil est identique au schéma. n° 3 que nous avons détaillé plus haut : c’est-à-dire que le pétrole, introduit par un gicleur noyé dans un circuit d’air shunté sur le circuit principal, forme avec cet air un flux surcarburé qui est fortement chauffé par les gaz d’échappement, et qui rentre, dans la circulation générale, seulement après avoir subi ce réchauffage.
- C’est là la première disposition capitale de l’appareil. En effet, le réchauffage transforme en atmosphère presque entièrement gazeuse l’émulsion à peu près uniquement mécanique fournie par le gicleur noyé, et c’est cet artifice ingénieux qui assure à l’émulsion à la fois une stabilité pratique suffisante et une bonne aptitude à la propagation. La stabilité se vérifie facilement : on n’a, pas à constater d’actions de parois dans un moteur alimenté avec un tel carburateur; le pétrole n’apparaît pas, comme il est d’usage, mélangé à l’huile du carter. En effet, le flux surcarburé, quoique sortant à haute température du serpentin de chauffage, serait entièrement condensé dans le cylindre, au cours de la période d’aspiration ou de compression, si cette condensation pouvait s’effectuer sur des germes de dimensions suffisantes (1). Mais, les choses sont disposées de telle manière que ces gennes n’existent pas, c’est-à-dire que les gouttes subsistant dans l’air surcarburé sont de dimensions ultramicroscopiques. Il résulte de là que la condensation na pas le temps de s’effectuer, même dans un moteur à marche relativement lente. Autrement dit le réchauffage a pour but, non pas de vaporiser le pétrole complètement ou partiellement, mais de le mettre dans un extrême état de division pendant la période d’aspiration. On obtient, par des moyens thermiques
- (1) Nous croyons devoir faire ici à nouveau la remarque- que la compression de la vapeur de pétrole 11e produit sa condensation obligatoire que si l’atmosphère est composée uniquement de cette vapeur. Une atmosphère mixte d’air et de vapeur peut avoir, et a effectivement, des propriétés opposées, pour les teneurs que nous considérons.
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- très simples ce que les mécaniciens obtiennent par des moyens, mécaniques.
- Il faut, d’ailleurs, se persuader que le dispositif de réchauffage est, dans de très larges limites, autorégulateur. Les températures de réchauffage varient très peu avec l’allure, précisément à cause des lois même de la convertion gazeuse. Nous-avons vérifié, en effet, depuis longtemps, que le coefficient, d’échange entre 2 flux gazeux séparés par une paroi infiniment mince était à peu près proportionnel aux débits massiques uni--taires de ces 2 flux, au moins dans le cas de l’écoulement turbulent. Par suite, il faut nous attendre à ce que le taux de réchauffage reste à peu près constant : c’est bien ce que l’on vérifie dans l’appareil Le Grain.
- Enfin, il n’y a pas de difficultés pour donner à cet engin la souplesse qu’exige la traction automobile. On pourrait redouter, en effet, que si le fonctionnement est lié à des actions thermiques, celles-ci, qui ne sont pas du tout instantanées, ne s’opposent aux brusques variations d’ouverture qui correspondent à la manœuvie de l’accélérateur.
- Mais, faire une telle hypothèse serait faire trop bon marché des ressources que nous procure précisément le volant thermique du moteur. En effet, rien ne s’oppose à ce que notre carburateur ait autant de circuits dérivés que d’allures caractéristiques pour le moteur : puissance maximum — puissance normale — ralenti. Chacun de ces circuits peut être organisé de manière à ce que l’ensemble fonctionne comme une boite de poids* c’est-à-dire par addition des effets. On peut ainsi, avec 3 gicleurs et 3 circuits de réchauffage, obtenir une variété de régimes très supérieure à ce qui est réellement nécessaire, même pour les applications à la propulsion des bateaux. La seule difficulté qui 'semble subsister est de passer instantanément d’un régime à un autre, sans compromettre la continuité de marche, c’est-à-dire sans introduire, lors du passage des cylindrées mortes ou résistantes qui pourraient entraîner le calage du moteur.
- Cette question est, cette fois, un simple problème de mécanique, en ce sens qu’elle se résout par un agencement approprié de la commande de l’accélérateur : ce n’est plus un problème de physique générale.
- Quoique nous ayons à peine pu indiquer très sommairement notre conception d’une théorie de la carburation, et plus sommairement encore les caractéristiques du premier appareil qui
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- 184 ÉTAT ACTUEL DE LA CA11BURATI0N AU PÉTROLE LAMPANT
- résolve industriellement la question de l’emploi direct du pétrole dans nos moteurs à essence, nous sommes obligés de conclure.
- Nous serions heureux si, malgré la brièveté de notre communication, notre conclusion pouvait déterminer un commencement de cristallisation des idées et des opinions autour du problème de la carburation. C’est pourquoi nous pensons que l’on voudra bien nous excuser d’énoncer ici une série de propositions que nous aurions voulu pouvoir démontrer réellement, mais dont nous avons seulement laissé entrevoir la démonstration.
- 1° Théorie de la carburation. — Les matériaux d’une théorie suffisante pour les besoins des ingénieurs sont actuellement rassemblés à pied d’œuvre. Il suffira de les classer pour établir des lois de récurrence qui nous permettront de préciser la constitution d’un brouillard de pétrole, capable de produire dans les cylindres de nos moteurs, des effets tout à fait analogues à ceux que nous obtenons avec le gaz ou l’essence. Seulement, il faut pour réussir ce classement et cette liaison des faits, s’émanciper de l’hypothèse implicite des phases continues et modifier les formules relatives à la vaporisation et à la condensation pour les rendre applicables à d’état vésiculaire.
- 2° Carburateurs industriels. — Malgré le très grand nombre d’appareils déjà construits et mis sur le marché, fort peu ont donné à ce jour des résultats pleinement satisfaisants, mais cela tient, non pas à l’impossibilité d’une solution pratique et simple, mais au fait qu’aucune des solutions tentées n’avait été convenablement dimensionnée, autrement dit, si certaines de ces solutions étaient réellement j ustes et en harmonie avec les données physiques et mécaniques du problème, elles péchaient toujours jusqu’à présent par des erreurs de proportion, dues elles-mêmes à un calcul insuffisant des effets à produire.
- L’appareil Le Grain, qui représente une forme de réalisation • du carburateur-type défini plus haut, prouve, par son existence même et son fonctionnement, que des solutions industrielles déjà satisfaisantes sont immédiatement possibles. De plus, la théorie esquissée montre dans quelles voies il convient de s’engager pour donner, à un moteur usuel, le moyen de marcher indifféremment au pétrole et à l’essence, avec la même souplesse et le même rendement. Le chemin à parcourir à partir de l’appareil Le Grain est assez bref pour qu’on puisse reconnaître qu’il n’est pas du tout besoin de moteurs spéciaux pour utiliser le pétrole aussi commodément que l’essence.
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- INTRODUCTION
- A L’ÉTUDE DE LA CARBURATION
- PYRODYMMQll Dü
- A EXPLOSIONS
- PAR
- j\I. CARBONARO
- INGÉNIEUR DES ARTS ET MANUFACTURES RÉPÉTITEUR DE MÉCANIQUE APPLIQUÉE A L’ÉCOLE CENTRALE
- INTRODUCTION
- Les problèmes généraux de la carburation.
- La carburation, au sens le plus général du mot, est l’art de brûler un combustible liquide dans un moteur à combustion interne, de manière à le faire concourir à la production de force motrice. Ainsi défini, le problème de la carburation intéresse aussi bien l’étude des moteurs à quatre temps du cycle Beau de Rochas à explosion utilisés pour la locomotion automobile que celle des moteurs Diesel à combustion et semi-Diesel à cycle mixte. L’habitude a prévalu de désigner sous le vocable « carburation » l’ensemble des opérations réalisées dans un moteur à quatre temps ou à deux temps et du cycle à explosion. Ces opérations peuvent se résumer ainsi : un appareil-spécial, le carburateur, dose en proportions définies le combustible ajouté à l’air aspiré. Il mélange ensuite les deux éléments en un mixte sous un certain état physique. Le mixte est ensuite distribué aux cylindres, comprimé et allumé. Il brûle suivant une certaine loi représentée dans les diagrammes d’indicateur par la courbe de combustion. Un examen du diagramme montre de suite que, de la forme de la courbe de combustion réalisée pour un poids donné de combustible aspiré par cycle dépendent la puissance développée et la consommation spécifique. Or, ce sont là les deux variables fondamentales du moteur à explosion. A la réalisation de deux valeurs particulières de ces variables, la puissance maximum et la consommation spécifique minimum tendent les efforts du
- Bull.
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- 186 INTRODUCTION A L’ÉTUDE DE LA CARBURATION
- technicien. Une étude logique d’ensemble de la carburation comprend donc les étapes suivantes :
- I. — Étude de la courbe de combustion.
- De cette étude, on déduira les conditions du mélange qui assurent la puissance maximum ou la puissance spécifique minimum. Nous mettons ou à dessein, la suite de cette étude montrant que ces deux conditions ne peuvent être simultanées, En général, les conditions en question pourront être groupées sous deux rubriques :
- Conditions d’ordre chimique telles que le' dosage ;
- Conditions d’ordre physique : état physique du mélange au moment de l’allumage.
- Leur variation avec la vitesse et la puissance nous donneront les lois idéales de la carburation.
- II. — Étude des carburateurs et des tuyauteries d’admission.
- Les lois idéales ayant été déterminées précédemment, cette étude permettra d’apprécier les moyens les plus aptes à les réaliser pratiquement. Il suffira à cet effet d’étudier successivement les phases de la carburation telles qu’elles sont effectivement mises en œuvre dans les carburateurs. Nous avons ainsi à étudier :
- 1° Le problème du dosage ;
- 2° Le problème de la gazéification ;
- 3° Le problème de la distribution.
- Dans la présente note, nous nous proposons d’aborder l’étude de la première partie seulement de ce plan d’ensemble et d’exposer l’état actuel de nos connaissances relatives au phénomène de la combustion dans les moteurs à explosion.
- Nature de la combustion dans les moteurs a explosion.
- Considérons un milieu combustible renfermé à l’intérieur d’un tube cylindrique indéfini à partir d’une extrémité AA" (fig. 4). Le gaz est à une pression uniforme p0, une température uniforme T0, un volume spécifique a0 et une vitesse u0 uniforme que nous pouvons supposer nulle. Supposons que l’extrémité AA'
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- INTRODUCTION A L’ÉTUDE DE LA CARBURATION
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- soit fermée par un piston métallique P que l’on puisse réchauffer par un moyen quelconque. Au fur et à mesure que la tempéra-
- ! !
- P ? \ ! (2) ^ a n )
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- À’ B’ x> y'
- Fig 1
- ture de P monte, la température de la tranche du gaz située au contact de P monte progressivement de T0 à T. Tant que la température du gaz de la tranche AA' BIT reste inférieure à une valeur t bien déterminée, il ne se produit pas de réaction chimique sensible. Quand la valeur t est atteinte, la réaction chimique de combustion s’amorce et progresse avec une très grande rapidité ; on dit qu’il y a flamme. La température -c est appelée température d’inflammation.
- La flamme étant amorcée dans la tranche AA" BB', on constate qu’elle se déplace vers la droite avec une vitesse M0 par rapport aux axes de référence auxquels le tube est rapporté. Au bout d’un certain temps t, la flamme occupe la position XX'YY'. La longueur XY du tube, sur laquelle la réaction de combustion est en cours, constitue l’épaisseur de la flamme. Entre AA' et XX', les gaz sont brûlés et il ne s’y développe plus de réaction chimique. C’est l’état (2) ou milieu arrière. Entre YY' et -f- oc , les gaz sont dans l’état d’équilibre chimique primitif; ce sont les gaz frais non brûlés, ou milieu avant (1). Dans la tranche XX' YY' en combustion à l’instant t, la pression a passé de p0 à p, le volume spécifique de a0 à g, la température de T0 à T. Ceci posé, l’expérience et la théorie s’accordent pour montrer qu’il existe deux modes différents de propagation de la flamme.
- A. — Le mode par détonation ou onde explosive caractérisé par :
- a) Une compression au passage de la flamme p>p0;
- b) Une contraction au passage de la flamme *<*0;
- c) Une célérité M0 extrêmement élevée, dont la valeur mini-
- mum pour tous les mélanges explosifs connus n’est pas inférieure à 'J 800 m par seconde. ;
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- INTRODUCTION A L’ÉTUDE DE LA CARBURATION
- La détonation ne peut se propager que si elle est amorcée par une amorce de fulminate, c’est-à-dire que si, à l’action calorifique du détonateur, s’ajoute une action mécanique excessivement puissante et rapide. L’analyse de l’onde explosive montre que sa propagation s’opère de la manière suivante. La tranche en combustion comprime adiabatiquement la tranche de gaz frais qui la précède immédiatement. Celle-ci est alors portée par la compression à une température égale ou supérieure à la température d’inflammation. Elle brûle à son tour en comprimant la tranche suivante et ainsi de suite.
- B. — Le mode par déflagration caractérisé par :
- a) Une détente au passage de la flamme p<Cp0',
- b) Une dilatation au passage de la flamme a->cr0;
- c) Une célérité M0 modérée de l’ordre du mètre à la seconde, dont la valeur maximum est d’environ 80 m par seconde. La pression s’abaissant au passage de la flamme, on ne peut plus compter sur la compression pour amener la tranche de gaz frais situés au contact de la flamme à la température d’inflammation. Il faut donc admettre que cet échauffement se fait par conductibilité entre les gaz en état de combustion portés à haute température et les gaz frais immédiatement contigus. En particulier, le mode d’allumage par réchauffage de la .plaque P (fig. YJ donnera lieu à une déflagration. Pour donner lieu à une détonation, il aurait dû être combiné avec un déplacement excessivement brusque du piston vers la droite, c’est-à-dire par un choc mécanique puissant.
- Ceci posé, toutes les expériences pratiquées sur des moteurs à explosion montrent que la vitesse de propagation de la flamme est de l’ordre de 25 à 30 m par seconde. Ce sont donc des déflagrations. Pour rétablissement de la théorie de la combustion, nous n’aurons donc à nous occuper que des combustions déflagrantes.
- Plan d’une pyrodynamique* intérieure rationnelle du moteur
- A EXPLOSION.
- Une pyrodynamique rationnelle du moteur, basée sur la théorie des déflagrations, comprendra trois parties distinctes.
- Les lois générales qui régissent les déflagrations sont plus faciles à établir à pression sensiblement constante. Ce sera la première partie de la pyrodynamique exposée dans ce mémoire.
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- INTRODUCTION A L’ÉTUDE DE LA CARBURATION
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- Les lois obtenues à pression constante sont aussi les lois élémentaires des déflagrations dans un vase clos ; en effet, on pourra décomposer les phénomènes en cours à l’intérieur d’un réservoir fermé en une série de phénomènes élémentaires ayant lieu dans des intervalles de temps très courts et pendant lesquels on peut admettre que la pression de l’ensemble a peu varié. La deuxième partie de la pyrodynamique abordera donc le problème des déflagrations en vase clos.
- Enfin la troisième partie traitera des conditions à remplir pour obtenir le maximum de puissance ou le minimum de consommation, et des variations de ces conditions avec la vitesse du moteur et la valeur de la cylindrée.
- Pour chacune de ces parties, suivant une méthode introduite dans la recherche scientifique par le général Charbonnier, il y aura lieu d’exposer les problèmes et les définitions préliminaires, puis un problème principal, enfin les problèmes secondaires. Le problème principal traite, en général, d’un problème théorique assez voisin du problème pratique dépouillé de toutes les causes secondaires de perturbation qui ne changent ni la nature ni le sens des phénomènes, mais, seulement leur ordre de grandeur relatif. Les problèmes secondaires traiteront précisément des modifications apportées à la solution du problème principal par les perturbations secondaires. Dans chaque cas, nous exposerons l’état des recherches et vérifications expérimentales venant à l’appui des déductions de la théorie.
- Le présent mémoire ne traite que des déflagrations à pression constante. Nous tenons à rendre hommage ici aux nombreux savants français et étrangers auxquels nous avons emprunté certaines parties de cet exposé.
- Le beau résumé de la Mécanique des Explosifs, de M. Jouguet, l’éminent professeur à l’Ecole des Mines de Paris, divers mémoires de MM. Crussard, Taffanel et Dautriche, les travaux récents poursuivis en Angleterre par MM. Dixon, Wheeler, Paymann, nous ont été d’une aide précieuse. Certaines autres parties, nous sont entièrement personnelles : nous citerons le diagramme représentatif de l’action des gaz d’échappement sur la vitesse de réaction ; la discussion de l’effet du dosage sur la célérité des déflagrations ; la théorie de l’action des parois, de l’état turbulent et de l’état vésiculaire.
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- INTRODUCTION A L’ÉTUDE DE LA CARBURATION
- PREMIÈRE PARTIE
- LES DÉFLAGRATIONS A PRESSION CONSTANTE
- CHAPITRE PREMIER
- Les problèmes préliminaires.
- § I. — La vitesse des réactions.
- Une combustion, comme toute réaction chimique, exige un certain temps pour son accomplissement. Pendant la durée de la réaction, le système chimique peut être défini par sa température supposée homogène T, par son volume spécifique a supposé constant à un même instant dans tous les points du système, et par une variable chimique a définissant à chaque instant le degré d’avancement de la réaction. « varie de 0 à 1 depuis le moment où la réaction commence au moment où elle est complète. Par exemple, si un mélange H2 + O brûle et qu’à un instant donné 30 0/0 de la masse totale est passée à l’état de H20, la variable
- dot
- chimique a pour valeur a = 0,30. Ceci posé, la quantité ^ est
- la vitesse de réaction et les travaux des chimistes ont démontré qu’elle ne dépend à chaque instant que de l’état actuel du système. Ce que nous exprimons en écrivant que :
- Examinons la forme de cette fonction dans le cas des combustions déflagrantes.
- a) Influence du degré d’avancement de la réaction a.
- Elle se déduit de la loi des actions de masse dont voici l’énoncé :
- Mélange à pression et à température constantes : la vitesse de réaction est proportionnelle au nombre de molécules-grammes de chacun des corps actifs contenus dans l’unité de volume du mélange en cours de réaction à la condition d’affecter chacun de ces nombres d’un exposant égal au coefficient du corps actif dans l’équation de réaction.
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- INTRODUCTION A L’ÉTUDE DE LA CARBURATION
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- Exemple :
- Appliquons la loi des actions de masses à un mélange carburé d’heptane et d’air, additionné de gaz d’échappement ajoutés intentionnellement ou provenant de la chambre de compression. Nous prendrons pour unité de volume le volume moléculaire qui est le même pour tous les gaz et égal à 22 1, 30. Ceci posé, soit à l’instant t, oc le degré d’avancement de la réaction, oq et t*>2 le nombre de molécules-grammes d’heptane et d’oxygène contenus dans une molécule du mélange.
- L’équation de réaction est :
- G7H16 + 11 O2 = 7 Co2 + 8 H20.
- La loi des masses donne pour valeur de la vitesse de réaction :
- doc
- dt
- — Aü),
- (02
- A est une constante.
- Exprimons w1 et w, en fonction de la composition initiale du mélange.
- Soient 01 et Ü2 le nombre de molécules-grammes d’heptane et d’oxygène contenus initialement dans 22 1, 30 du mélange :
- A l’instant t : Cq a molécules de C7H16 ont brûlé.
- Il en reste Qt(l— a).
- De même : Qq a, 11 molécules de O2 ont brûlé.
- Il en reste Q2 —11 Qt a.
- Mais le volume a varié. Chaque fois qu’une molécule d’hep-tade brûle, une portion du mélange dont le volume était initialement 12 occupe un volume 15.
- La combustion de molécules fait passer un volume 22,30 XÛjX«X l2 au volume 22,30 X X15. L’augmentation du volume est 22,30 X Qt X a X 3,
- et le volume final: 22,30[1 -f-SaQJ, au lieu de 22,30.
- On a donc
- 1 + 3aQ4’
- a
- 3aü,
- w2 =
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- INTRODUCTION A L’ÉTUDE DE LA CARBURATION
- et la vitesse de réaction est :
- da___
- dt
- A Q.üi1.
- (î—*)(i—il g «)
- (l+3aQ,)*2
- Sous cette forme, on voit que la vitesse de réaction décroît au fur et à mesure de l’avancement de la combustion.
- D’autre part, la vitesse initiale est donnée par a = 0.
- ji = Aû*û"-
- L’adjonction de gaz inertes tels que l’azote, diminuant les concentrations de Ü4 et Q2 dans le mélange initial, diminue la vitesse initiale de réaction.
- Examinons d’un peu plus près l’effet de l’addition de gaz d’écliappement à un mélange carburé frais.
- Ajouter des gaz d’échappement à un mélange carburé (I), c’est former un nouveau mélange (II) dont l’état initial est identique à l’état de l’ancien mélange (I) quand le degré de réaction a atteint une certaine valeur a.r
- Si l’on suppose connue la courbe exprimant a en fonction du
- temps t pour le mélange carburé frais (I), il est facile d’en déduire géométriquement la courbe (ai) du mélange (II) dilué
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- INTRODUCTION A L’ÉTUDE DE LA CABBURATION
- 193
- dans des gaz d’échappement. Soit OO'PQ la courbe (od) pour le mélange pur, cq le degré de réaction pour lequel le mélange (I) a même composition chimique que le mélange additionné de gaz d’échappement au début de la réaction. La portion de courbe O'PQ, rapportée aux axes de coordonnées OV et O Y, est la courbe de réaction du mélange (II). Pour ces nouveaux axes, l’échelle des temps est la même, mais l’échelle des a est réduite dans le OIT
- rapport . Si l’on veut rapporter la courbe du mélange (II) aux mêmes axes que la courbe du mélange (I), il suffit de dilater ses ordonnées dans le rapport et à leur faire subir un
- mouvement de translation vers la gauche constant et de valeur M'M. Ces opérations ont été indiquées sur la figure 2. On obtient ainsi la courbe OP'Q' du mélange (II). La comparaison des deux, courbes OPQ, OP'Q' permet de mettre en parallèle les temps 0 et 0' mis par les deux réactions pour atteindre un même degré d’avancement a'.
- b) Effet de la température.
- Chauffons progressivement un mélange combustible à pression constante. Aux basses températures, la vitesse de réaction est insensible. Puis brusquement, au moment où la température atteint une valeur t bien déterminée, spécifique du mélange, la vitesse de réaction devient énorme : le mélange brûle soudainement, le phénomène étant accompagné de lumière et d’expansion, on dit qu’il y a eu inflammation. La température ~ porte le nom de température d’inflammation. Précisons : considérons une série de mélanges en équilibre chimique tous identiques entre eux. Portons chacun d’eux instantanément à une température déterminée T, variable d’un échantillon à l’autre, et mesurons
- pour chacun d’eux la vitesse initiale de réaction • Tous les
- échantillons pour lesquels T<- donnent une valeur (S). très
- petite ou nulle. Tous les échantillons portés à T>t ont une vitesse de réaction énorme. Cependant, si T devient trop grand, les phénomènes de dissociation empêchent la réaction d’avoir
- lieu. La courbe T présente l’aspect représenté en traits fins
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- INTRODUCTION A L’ÉTUDE DE LA CARBURATION
- à la figure 3. On remarquera que - n’est pas parfaitement défini. En particulier pour le mélange oxy-hydrique, la température
- d’inflammation est d’environ 526 degrés (Dixon) et cependant la réaction est sensible dès 180 degrés. Cette période où la réaction est notable sans inflammation a été dénommée préflamme par Dixon. Pour les mélanges carburés qui nous occupent, cette période est faible. Pour la commodité de l’exposition, nous serons donc amenés à remplacer la courbe en traits fins de la figure 3 par la courbe en traits forts. Cette dernière exprime que la vitesse de réaction nulle avant - est considérable à partir de - et croit ensuite à peu près linéairement dans un vaste intervalle de températures où la dissociation n’est pas notable. On n’a pas constaté d’influence de la pression initiale sur la température d’inflammation. Nous avons considéré jusqu’ici un mélange bien déterminé, par exemple un gaz carburé frais. Diluons-le par addition en quantités croissantes de ses propres produits de ^combustion. Chacun des nouveaux mélanges ainsi formé a sa température d’inflammation qui lui est propre, croissante en général avec le degré de dilution, En particulier, un mélange carburé en cours de combustion peut être identifié à chaque instant avec un mélange pur additionné de gaz d’échappement en proportion mesurée par le degré d’avancement de la réaction. Construisons alors un diagramme en portant en ordonnées les degrés d’avancement a et en abscisse les températures
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- INTRODUCTION A L’ÉTUDE DE LA CARBURATION
- d’inflammation des mélanges qui correspondent aux états successifs du mélange en combustion ; on a ainsi le diagramme de combustion (fig. A). La courbe AB partage l’espace en deux régions : la région (I) où les réactions sont nulles ; la région (II)
- où les réactions sont vives. Le point A donne la température d’infla mmation au début de la combustion quand le mélange est frais. Le point B est la température d’inflammation finale quand les dernières portions restent seules à brûler.
- Ce diagramme permet une représentation facile de l’avancement d’une combustion. A chaque moment, la réaction peut être caractérisée par son degré d’avancement a et la température atteinte T, c’est-à-dire par un point M de coordonnées (aT).
- Chauffons un mélange carburé pur jusqu’à la température rc. Le point M a décrit la droite a = 0 de 0 en A. A, partir de A, la réaction étant amorcée, il y a variation de a et de T. T crois-sant quand la réaction est isobare. Le point M décrit une-courbe AC. Tc est la température finale de combustion. Si Lp désigne le pouvoir calorifique à pression constante et eau non condensée, du mélange, et C la chaleur spécifique du mélange au moment où le degré a est atteint, on a :
- En général, C varie très peu avec a, mais croit fortement avec la température.
- On peut donc poser : C = C.! + aT.
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- INTRODUCTION A l’ÉTUDE DE LA CARBURATION
- D’où :
- Cette équation donne Tc. Mise sous la forme :
- aL, = C,[T —t] + | [T2 —T2],
- c’est l’équation de la courbe AC.
- Si les chaleurs spécifiques étaient constantes avec la température, la courbe AC serait une droite AC' de coefficient angu- •
- laire
- 1j„
- Pour les mélanges carburés, ce coefficient angulaire est inférieur à celui de la droite AB. Il s’ensuit qu’un mélange allumé brûle entièrement.
- Si l’on dilue considérablement le mélange dans ses propres gaz d’échappement, l’état initial du mélange est P. Pour amorcer la réaction, il faudra le porter à une température q plus élevée que t. D’autre part, il pourra arriver que la courbe décrite par le point M à partir de Q coupe le diagramme de combustion en un point R. A ce moment, le mélange cesse de brûler et la réaction reste incomplète, à moins qu’une source extérieure de chaleur ne vienne en aide à ce pouvoir calorifique insuffisant du mélange trop dilué.
- Si enfin, dès le début, le coefficient angulaire de la tangente à la courbe de combustion au point où elle coupe le diagramme des températures d’inflammation est supérieur ou égal au coefficient angulaire de cette dernière couche, le mélange ne peut brûler. Nous dirons que nous sommes arrivés à la limite statique d’inflammabilité pour la distinguer de la limite dynamique d’inflammabilité qui est l’aptitude à la propagation indéfinie d’une déflagration.
- c) Données expérimentales sur la vitesse des réactions.
- Les observations directes de la vitesse de réaction sont difficiles.
- Pour les mélanges de méthane et d’air à 1 500 degrés centigrades, l’observation (1) donne des durées de réaction de 10 à 100 micro-secondes.
- (1) Taffanel. Comptes rendus de VAcadémie des Sciences, t. XLYII et XLV1II, 1913 et 1914.
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- INTRODUCTION A L’ÉTUDE DE LA CARBURATION 197
- Indirectement on peut remarquer que, dans les déflagrations les plus lentes dont la vitesse de propagation est d’environ 5 cent/seconde, la flamme a une épaisseur de l’ordre du millimètre. La durée de la combustion est alors de l’ordre du 1 /50e de seconde. Les expériences de MM. Gautier et Helier montrent que les mélanges H + O les plus lents situés aux environs immédiats de la limite inférieure d’inflammabilité ont une durée de réaction de l’ordre de 15 micro-secondes.
- Pour les mélanges carburés parfaitement gazéifiés et dont le dosage correspond à la vitesse de propagation maximade la déflagration, la durée de la réaction est de l’ordre de 1/800® de seconde.
- d) Données expérimentales sur la température d’inflammation.
- Les expériences très complètes de Dixon et Crofts (1) ont porté sur le mélange oxy-hydrique parfait H2-f-0 auquel ils ont ajouté des excès variables d’oxygène, d’hydrogène ou d’azote.
- Le mélange 2H + O s’enflamme à 526 degrés centigrades.
- Si l’on ajoute de l’oxygène en excès, la température d’inflammation s’abaisse.
- On trouve pour :
- Le mélange
- [2H + O]
- [2H + OJ+0 [2H + O] + 7.0 [2H + OJ + 15.0 [2H + O] 4- 31.0
- 526 degrés ; 511 —
- 478 —
- 472 —
- n’allume pas.
- Par contre, l’addition d’hydrogène ou d’azote élève la température d’inflammation.
- Ainsi le mélange [2H + 0] -f- brûle à 526 degrés -j- 18 a; ; le mélange [2H -J- 0] + xkz brûle à 526 degrés + 11 x.
- La vapeur d’eau suit approximativement la même loi que l’azote. Ainsi un mélange tonnant 2H + O aux trois quarts combinés (2H2 + 02 + 6H20) a son point d’inflammation à 526 degrés -f- 12X11 = 658 degrés, car ici les 6 molécules d’eau jouent'au point de vue dilution en volume même rôle que 12 atomes d’azote.
- (1) Dixon et Crofls. Journal of Chemical Society. Transactions 49U, page 203fi.
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- INTRODUCTION A l’ÉTUDE DE LA CARBURATION
- Le mélange oxy-carbonique parfait [CO-f-O] s’enflamme vers 620 degrés. La dilûtion dans l’azote ferait élever la température d’inflammation d’une quarantaine de degrés par molécule d’azote ajoutée.
- Pour ce qui concerne les mélanges carburés ordinaires formés d’air et de vapeurs d’hydrocarbures, les mêmes lois générales subsistent. On a constaté (1) que, pour une même série d’hydrocarbures homologues, la température d’inflammation s’abaisse quand la volatilité décroît. C’est ainsi que, de tous les carbures formeniques de formule générale CnH2,H~1 2 *, celui qui a la température d’inflammation maximum est le méthane. Puis n croissant, la température d’inflammation décroît. Les pétroles aey-cliques saturés donnent des températures d’inflammation très inférieures à celles des essences légères voisines de l’heptane C7H1G. Cette remarque très importante trouvera son application à propos de la théorie du cognage et de la carburation au pétrole lampant. Il ne faut pas étendre la comparaison des points d’inflammation en fonction de la volatilité à des carbures de séries différentes.
- § IL — Le coefficient de conductibilité.
- La conductibilité calorifique joue un rôle prédominant dans la propagation des déflagrations. Nous résumons ici les données expérimentales les plus intéressantes à cet égard (2). L’oxygène, l’azote ont même coefficient de conductibilité ; à la température ordinaire, il a pour valeur 5,5XlO—6 calories par seconde, m2 de surface et chute, métrique de température de 1 degré. Pour l’hydrogène, il est beaucoup pins fort et atteint 44 X 10~6 calories. Pour tous ces gaz, le coefficient croît rapidement avec la température initiale ; on peut compter qu’à partir de la température normale, une élévation de 100 degrés provoque un accroissement proportionnel de 20 0/0 du coefficient. Parmi les autres gaz usuels, la vapeur d’eau et l’acide carbonique ont respectivement des coefficients normaux de 4xl0~6 et 3,1 XlO-6 avec un accroissement de 35-40 0/0 par 100 degrés. La loi des mélanges parait donner une approximation suffisante dans le cas de gaz mêlés.
- (1) Moore. Journal of the Society of Chemical Industry, vol. 36, page 109.
- (2) Crussard. Technique Moderne, 1920, n° 7, page 297. Les régimes réguliers de pro-
- pagation des combustions.
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- INTRODUCTION A L’ÉTUDE DE LA CARBURATION
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- § III. — Les chaleurs spécifiques.
- Le calcul des températures atteintes par un mélange en combustion n’est possible que si l’on connaît la valeur des chaleurs spécifiques des gaz constituant le mélange.
- Aux basses températures, les chaleurs spécifiques sont constantes. Par contre, aux hautes températures atteintes pendant la combustion, elles croissent considérablement.
- Mallard et Le Ghatelier ont trouvé les valeurs suivantes pour les chaleurs spécifiques sous volume constant, exprimées en calories par gramme de gaz :
- Oxygène. Azote . .
- Air . . . CO2 . . . H2 O . . .
- G„ — 0,1S0 fi-0,000.038 t; Cp = 0,1714+ 0,000.043 t; C„ = 0,1666 + 0,000.042 t; C, — 0,1423 + 0,000.167 t; Cp = 0,3116 + 0,000.364 t.
- Les chaleurs spécifiques sous pression constante s’obtiennent
- ç
- aisément en multipliant les valeurs précédentes par 1,41 =-~
- pour les gaz parfaits (O, Az, air), et par 1,34 pour CO2 et H20.
- Les formules linéaires de Mallard et Le Chatelier ne sont qu’une première approximation, suffisante d’ailleurs pour les applications. Les expériences récentes de Lewis et Randall ont donné des expressions paraboliques pour GO2 et H20.
- La chaleur , spécifique de l’hydrogène est beaucoup plus forte.
- H................ G,, = 3,37 + 0,00045 t.
- Pour les mélanges, la loi des mélanges ordinaires permet de calculer la chaleur spécifique.
- § IV. — Le pouvoir calorifique.
- La combustion d’un mélange dégage de la chaleur. La quantité de calories libérées par la combustion d’un gramme du mélange porte le nom de pouvoir calorifique. Précisons :
- Soit un gramme du mélange dosé, à la température Tr et occupant un volume Yr Brûlons le mélange sous volume constant, puis ramenons les produits de la combustion à la température T4. Les calories absorbées par le calorimètre dans lequel nous avons effectué l’opération constituent le pouvoir calorifique
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- INTRODUCTION A L’ÉTUDE DE LA CARBURATION
- L„ sous volume constant. C’est celui que l’on détermine à la bombe de Mailler. On démontre qu’il est sensiblement indépendant pour les mélanges usuels de la pression initiale et de la température T,. Il n’y a pas d’ambiguité si les produits de la combustion ne contiennent pas de vapeurs condensables. S'il y en a, on peut considérer une température Tt suffisamment élevée pour qu’elles ne se condensent pas, ou bien admettre que, par * un retard à la condensation (états idéaux de Wülner etGrotrian), ils ne se condensent pas après retour à Td. On a alors le pouvoir calorifique inférieur L' sous volume constant, inférieur à Lp du nombre de calories libérées par la condensation. C’est ce pouvoir que nous retiendrons seul pour la suite de ce mémoire.
- On définit exactement de même les pouvoirs calorifiques supérieurs Lp et inférieur h'p sous pression constante. Évidemment :
- L', = L'pJrp(Y2 — Yd),
- p désignant la pression constante, Yd et Y2 les volumes du mélange avant et après combustion quand il est à la tempé-ture T1.
- Les traités de thermochimie contiennent les valeurs des pouvoirs calorifiques L„ et L'„ pour un très grand nombre de corps. Nous allons donner un exemple de calcul de pouvoir calorifique L' sous volume constant pour un mélange carburé formé dans les proportions de combustion stricte.
- Pouvoir calorifique d’un mélange d’heptane et d'air.
- La combustion stricte de l’beptane s’exprime par l’équation :
- C7H1(i + 11 O2 = 7 CO2 + 8 H20,
- c’est-à-dire que, en volume, 1 1 de vapeur d’heptane exige 11 1 d’oxygène, soit 52 1, 70 d’air pur brûlés complètement.
- En poids, 1 1 de vapeur de C7H16 pèse = 4gr, 48 et contient 3 gr, 76 de carbone et 0 gr, 72 d’hydrogène. Il exige •52 1, 70X 1,293 = 68gr, 10 d’air.
- La combustion dégage :
- Pour le carbone . . 3,76x80,08 = 30 c, 45 — l’hydrogène. . 0,72 X 29 c, 5 = 21 c, 25 1 gr de (PH16 dégage
- 51 c, 70
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- INTRODUCTION A L’ÉTUDE DE LA CARBURATION
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- On néglige la chaleur de décomposition de l’hydrocarbure qui devrait se soustraire de ce total.
- Le pouvoir calorifique du mélange est alors :
- 51,70
- 4,48 + 68,10
- 0 c, 709.
- Nous avons fait ce calcul pour les combustibles usuels des moteurs à explosion.
- Les résultats sont consignés dans le tableau ci-dessous contenant les pouvoirs calorifiques L? par gramme et LP par litre de mélange, ainsi que les concentrations en poids oq et en volume w2 du carbure vaporisé dans le mélange à combustion stricte.
- CARBURE 4 L? tü! 0/0 ta2 0/0
- Méthane CH*. . . 0,7325 0,91 5,47 0/0 9,44 0/0( ' Moteurs
- Éthane C2HG . . . 0,717 0,932 5,85 0/0 5,62 0/0 à gaz.
- Propane CTI8. . . 0,715 0,944 6 0/0 4 0/0
- Butane C'‘H10 . . . 0,713 0,930 6,06 0/0 3,1 0/0
- Pentane C5H12. . . 0,709 0,954 6,12 0/0 2,54 0/0
- Hexane CIP''. . . 0,709 0,957 6,15 0/0 2,15 0/0 i ) Essences
- Heptane C7H16. . . 0,709 0,960 6,16 0/0 1,86 0/0 | ) de pétrole.
- Decane C10H22. . . Dodecane C12H26. . 0,706 0,706 0,962 0,963 6,22 0/0 6,24 0/0 1,328 0/0 1,113 0/0 Pétroles.
- Acétylène C2H2 . . 0,680 0,871 7,00 0/0 7,69 0/0
- Éthylène C2H‘. . . 0,703 0,908 6,76 0/0 6,48 0/0
- Benzène CGHG. . . 0,680 0,92 7,00 0/0 2,71 0/0 Benzols.
- Alcool CIPO . . . 0,655 0,855 13,45 0/0 12,20 0/0
- L’examen du tableau donne des renseignements intéressants.
- 1° Pour l’ensemble des carbures paraffiniques, le pouvoir calorifique rapporté à 1 gr du mélange de combustion stricte reste à peu près constant. Ces mélanges atteindront la même température de combustion en vase clos.
- 2° Quel que soit le carburant employé, le nombre de calories dégagées à l’intérieur d’un moteur de cylindrée donnée varie
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- INTRODUCTION A L’ÉTUDE DE LA CARBURATION
- peu quand on dose le mélange pour la combustion stricte. C’est dire que la puissance du moteur variera peu quel que soit le carburant employé.
- Variations du pouvoir calorifique d'un mélange carburé avec le dosage.
- "Voici une question d’intérêt capital au point de vue de la carburation.
- La composition d’un mélange carburé peut être définie à chaque instant par les concentrations en poids, oq du carbure, u)2 de l’air, exprimées en 0/0 du poids total du mélange. Soit Q( la concentration du carbure dans le mélange dosé de manière à assurer la combustion stricte.
- Pour les mélanges pauvres ou normal, aq < la combustion est complète, tout l’hydrogène passant à l’état d’eau, et le carbone à l’état d’anhydride carbonique'. Le pouvoir calorifique inférieur L/ est évidemment proportionnel au poids du combustible. Il varie donc linéairement en fonction de üd.
- Sur un diagramme où ia longueur AB portée en abscisse représente la quantité constante oq -f- w2= 100, chaque point P porté sur ÀB représente un mélange de dosage connu. Portons à partir de P en ordonnée le pouvoir calorifique. Nous aurons un diagramme du pouvoir calorifique en fonction du dosage. Ce diagramme est linéaire pour uq </ ü;, L^ étant le pouvoir calorifique correspondant au dosage Q; de combustion stricte.
- Pour oq/>ü; la combustion ne put être complète, l’oxygène étant insuffisant. Or, les analyses de gaz, après combustion dans de pareils mélanges riches, montrent que les gaz brûlés ne contiennent ni carbone libre, ni hydrogène, ni carbure non brûlé, pourvu que l’excès cle combustible ne soit pas trop considérable.
- Tout l’hydrogène est passé à l’état de vapeur d’eau et le carbone est passé par parties à l’état de GO2 et de CO, de manière à brûler en totalité. Calculons, dans ces conditions, la variation du pouvoir calorifique.
- Si a et (3 représentent les proportions en poids du carbone et de l’hydrogène dans le carbure ;
- oq, la concentration du carbure dans le mélange;
- æ, la proportion du carbone brûlé à l’état de CO2 ; on a :
- Lÿ = 29,5. (3. oq + 8,08. Æaoq -f- 2,15(1 — a?)aoq.
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- INTRODUCTION A L’ÉTUDE DE LA CARBURATION 203
- D’autre part, le poids (1—4 d’air contient (1 — 0^)0,2315 d’oxygène.
- De toute évidence, on a :
- (1 — 0^)0,2315 = 8i3w1 + 3xouùi + 4,5(1 — x)ab)r
- Si, entre ces deux équations, on élimine x, on aura L'g en fonction de Uj, ce qui résout le problème :
- L9 = 0,92 — Wl[0,92 + 2,1 3 + 3,78 a].
- On voit que l’expression de L'„ est linéaire et représentée par une droite descendante vers la gauche. Ainsi, le pouvoir calorifique est maximum pour le dosage de combustion stricte.
- Naturellement la droite ci-dessus ne représente les phénomènes que dans un faible intervalle de l’échelle des w1 à droite de ff.
- ---------------*----
- Concentrations
- Au delà, la combustion devient complexe. On trouve de l’hydrogène, du méthane et du carbone libre dans les produits de la combustion. Pour w,, = 100, le pouvoir calorifique est évidemment nul. D’où la forme générale indiquée (fig. 5). Dans le cas particulier des carbures paraffiniques, on a à peu près :
- a ~ 0,84, 3 = 0,16,
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- INTRODUCTION A L’ÉTUDE DE LA CARBURATION
- quel que soit le carbure. D’où :
- Ly = 0,92 — Wj .4,436.
- Le coefficient angulaire de la droite MN est 4,43 alors que celui de AM est, d’après les données du tableau des pouvoirs calorifiques dans le cas de l’heptane C7H1C :
- 100 • 0,709 _ „ ,
- 6,16 “ 1 ,ô-
- La décroissance du pouvoir calorifique au delà de la concentration de combustion stricte est beaucoup plus lente que la croissance en deçà de cette concentration.
- CHAPITRE II
- Le problème principal.
- § Y. — Propagation des déflagrations en régime uniforme.
- Considérons un tube très long, fermé à une extrémité, ouvert à l’autre et rempli de gaz combustible. Approchons une allumette de l’extrémité ouverte. Le mélange prend feu et une flamme progresse dans le mélange avec une vitesse constante, relativement faible (de l’ordre du mètre à la seconde). Des manomètres placés sur les parois du tube en divers points atteints successivement par la flamme indiquent une très faible dépression au passage de celle-ci. C’est le régime uniforme et régulier de déflagration. Au bout d’un certain parcours, la flamme se trouble. La masse en avant de la flamme semble être animée de mouvements vibratoires qui entraînent des oscillations rapides dans la propagation de la flamme. C’est le régime troublé. Nous nous occuperons seulement ici du mouvement uniforme des déflagrations.
- La pression diminuant au passage de la flamme, il ne faut pas compter sur la compression pour porter le gaz à la température d’inflammation. C’est la conductibilité calorifique qui remplit ce rôle. Nous allons le préciser.
- Pour pouvoir observer plus facilement la flamme, donnons aux gaz combustibles et au tube qui les renferme un mouvement d’ensemble dans le sens de l’extrémité fermée vers l’extrémité
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-
- INTRODUCTION A L’ÉTUDE DE LA CARBURATION
- 205
- ouverte. Si la vitesse de ce mouvement est convenablement choisie, on peut arriver à rendre la flamme immobile par rapport aux axes absolus. Un observateur placé en face de la flamme verra alors le phénomène sous la forme suivante (fig. 6). La
- A
- B
- OC^O DC=-.~C
- Fig. 6.
- masse fluide est partagée en deux parties séparées par la tranche x — 0 où se trouve la flamme. Dans la partie (1) s’étendant de x——oo (extrémité fermée) à x=0, le mélange ne brûle pas ; dans la partie (2) entre x = 0 et x = ~f oo, il brûle. Sur la tranche x — 0, il est porté à la température d’inflammation -. Dans chaque tranche définie par son abscisse x et située aussi bien en (1) qu’en (2), il y a une pression p, un volume spécifique a, une température T, une vitesse u de déplacement du fluide, un degré d’avancement a de la combustion. Le mouvement étant permanent, les quantités p, a, T, u, a sont fonction-
- de x nul et leur dérivée par rapport au temps prise en suis
- vaut une tranche en mouvement, est égale à u Désignons
- par cx0, T0, p0, u0, o)0 = 0 l’état du fluide pour x = — oo , c’est-à-dire au voisinage de l’extrémité fermée. On remarquera que u0 désignant aussi la vitesse de l’extrémité fermée du tube est égale à la vitesse d’ensemble que l’on a donné au tube et au gaz pour fixer la flamme dans l’espace. C’est donc au signe près la célérité de la flamme dans le tube ou dans le milieu supposés immobiles.
- Ceci posé, écrivons les équations du mouvement permanent défini ci-dessus. Nous suivrons la méthode de M. Crussard.
- a) Équation de continuité :
- Elle exprime que la masse qui passe à travers une section du tube est constante quelle que soit l’abscisse de la section :
- u un . ,
- - = -ü- = m = constante.
- a a0
- [i]
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-
- 206
- INTRODUCTION A L’ÉTUDE DE LA CARBURATION
- La constante m est ce que l’on a appelé la vitesse d’écoulement de la matière.
- b) Equation des quantités de mouvement :
- Écrivons-la pour la masse fluide située entre une tranche x quelconque et x = — oo. Le mouvement étant permanent, on a :
- [2] p + mu =p0~r mu(),
- ou, en vertu de [1] :
- [2'] ^4-m2<7 = p0+m2a0.
- c) Équation de compressibilité :
- Nous supposons avoir affaire à des gaz parfaits. Alors :
- RT
- [3]
- V
- R étant une quantité qui dépend de la nature du gaz à la tranche x, c’est-à-dire de a. Pour plus de généralité, nous écrirons :
- [3']
- p = F(aTc).
- d) Equation de réaction :
- Nous avons vu que la vitesse de réaction est exprimée par la
- relation :
- ou
- [4]
- e) Équation de la conservation de l'énergie :
- Écrivons l’équation de la conservation de l’énergie pendant le temps dt pour la tranche comprise entre æ et x = — oo . Si les parois du tube sont imperméables à la chaleur, la chaleur n’est communiquée à la masse que par les deux extrémités. Or, à l’extrémité x = — oo très éloignée de la flamme, l’action calorifique de la flamme est nulle. Pour x — — c© , on a donc :
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-
- INTRODUCTION A L’ÉTUDE DE LA CARBURATION
- 207
- c’est-à-dire que la température est à peu près constante dès que l’on est suffisamment éloigné de la flamme dans le milieu (1) des gaz frais. La chaleur reçue par la masse considérée se réduit à celle qui traverse la tranche x dans le sens des x négatifs; dT
- elle a pour valeur k dt, k désignant le coefficient de conductibilité. Exprimons que la somme de la chaleur reçue et du travail des forces extérieures est égale à la variation de l’énergie interne U, augmentée de la demi-variation de force vive. Il vient :
- [p0u0dt — pudt] -j- kC-y- dt=- dt
- (XX O*
- et, en utilisant les équations [1] et [2] :
- [5] k^ = m
- U---Un
- P+Po
- ^o)] =
- mil,
- en posant :
- [6] H = D-D0 + £±&(,-5o)-
- Les équations [1], [2], [3], [4], [S], [6] conviennent pour toutes les valeurs de x. Mais, pour x compris entre 0 et — oo , c’est-à-dire dans le milieu non brûlé a = 0 quel que soit x et l’équation [4] de la vitesse de réaction doit être supprimée.
- f) Calcul général de la célérité :
- Occupons-nous d’abord du domaine [1] où le gaz n’est pas brûlé.
- Les équations :
- [2'] 'p + m2a = p0 + m\,
- et
- [31 P = F(«5 T),
- permettent d’exprimer cr en fonction de T, car a—0. On a ainsi une certaine expression :
- [7] ff = flT.a0T0p0m).
- D’autre part, on peut se donner u0 et T0, c’est-à-dire que nous supposons connu entièrement l’état du milieu dans lequel se propage la déflagration. Celle-ci est étudiée avec un fort grossis-
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- 208
- introduction a l’étude de la carburation
- sement puisque, dans nos équations, l’état initial cr0T0 n’est réalisé qu’à très grande distance du front de la déflagration. Par contre, m reste arbitraire et par suite aussi u0 à cause de l’équation [1]. La valeur de a- donnée par [7] et la valeur de p donnée [3'] permettent d’obtenir la fonction H qui figure dans l’équation [5] en fonction de T. Enfin k est, en général, fonction de a et de T, c’est-à-dire de T seul à cause de [3']. On est alors ramené à la quadrature de la seule équation :
- [7]
- dx =
- MT mE ’
- dont le second nombre n’est fonction que de T.
- Exprimons que pour <r = 0, on a T=x température d’inflammation.
- Il vient :
- On a ainsi x en fonction de T et de l’arbitraire m. Cette équation définit la distribution des températures dans le milieu avant, c’est-à-dire dans la préflamme. Remarquons que pour a = a0, T — T0, la quantité H est infiniment petite, c’est-à-dire que
- , • rfT A
- x =. — oo et aussi -j— = 0.
- dx
- Occupons-nous ensuite du domaine [2] où le gaz est brûlé.
- Les équations : - — — = m,
- a a0
- p-E m2<s = p0 + m\, p = F(acrT),
- permettent, en éliminant p, d’exprimer a et a en fonction de alm. Les équations [4] et [5] se réduisent alors, en y remplaçant u et cr par leurs valeurs, à deux équations différentielles simultanées du premier ordre en aTx. Leur intégration exige la détermination de deux constantes arbitraires.
- Or il faut que, pour x = 0, a = 0,
- T = t,
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-
- INTRODUCTION A L’ÉTUDE DE LA CARBURATION
- 209
- ces trois conditions déterminent les deux constantes arbitraires en plus l’arbitraire et m. L’arbitraire m étant déterminée, la quantité w0, c’est-à-dire la célérité de la déflagration, est déterminée aussi par l’équation [1]. iUnsi se trouve démontré avec sa portée la plus générale le théorème suivant :
- La déflagration se propageant en régime régulier et uniforme a une célérité bien déterminée ne dépendant que de l’état initial du milieu dans lequel se fait la propagation.
- L’équation :
- [2'J p + m27 = ^0+m2a0
- montre tout de suite pourquoi, dans les déflagrations, la célérité est faible. Nous savons en effet (et c’est là un fait expérimental) que la pression varie peu au passage d’une déflagration. Mais a varie beaucoup à cause de l’élévation de température due à la combustion. Il faut donc que m et, par suite, u0 soient faibles en vertu de l’équation [2'].
- g) Formule approchée de la célérité.
- L’intégration des équations générales ci-dessus est laborieuse. On n’y peut parvenir que par l’intermédiaire de nombreuses hypothèses simplificatives. Les plus importantes sont les suivantes :
- 1° La pression varie peu au passage d’une déflagration ;
- 2° La chaleur spécifique c à pression constante et le pouvoir calorifique à pression constante l sont constants quelle que soit la température ;
- 3° La vitesse de réaction a pour expression :
- [9] ^=AT(l-a),
- elle coïncide avec la loi clés masses à température constante des réactions monomoléculaires. Quant à l’action de la température pour a constant, la formule ci-dessus revient à adopter le schéma tracé en traits forts sur la figure 3 au lieu du tracé réel figuré en traits fins sur la même figure, avec en plus la condition que la droite inclinée passe par l’origine.
- 4° On admet comme loi de compressibilité :
- p<s — nRT,
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- 210
- INTRODUCTION A L ÉTUDE DE LA CARBURATION
- n est le nombre de molécules. On le suppose constant et indépendant de « ainsi que G et k. Ces coefficients seront donc les mêmes pour les gaz frais et les gaz brûlés.
- Avec ces diverses simplifications, l’intégration donne :
- [10]
- où 0 désigne la température de combustion à pression constante fournie par la relation :
- 0 - T° + c
- Il ne faut pas attacher trop grande importance à cette formule, car elle ne peut servir à une analyse quantitative du phénomène vu l’incertitude dans laquelle on se trouve pour A et les hypothèses grossièrement approchées admises. En particulier, on aurait eu une formule plus approchée en prenant pour expressions de la vitesse de réaction :
- | =[ÿ»-t-A(T-T)](l-a)
- g désignant la vitesse de réaction à la température d’inflammation.
- Nous remarquerons, de plus, que la loi de la célérité varie dans la réalité suivant l’ordre de la réaction chimique et que, pour un même mélange, la combustion se fait suivant des équations chimiques différentes quand le dosage varie. C’est ainsi que, pour des mélanges carburés très riches, il se forme une proportion notable de GÜ, ce qui indique la présence de réactions secondaires de combustion.
- Il est cependant intéressant d’avoir une formule de la célérité qui permette au moins qualitativement de discuter l’effet des perturbations extérieures et des conditions initiales sur la célérité. Beaucoup de formules, très voisines les unes des autres, ont été proposées. Nous adopterons la formule [10] après l’avoir mise sous une forme légèrement différente. Remarquons que l’on a (fig. 3) :
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- INTRODUCTION A L’ÉTUDE DE LA CARBURATION
- 211
- Par suite, la formule [10] prend la forme :
- [11]
- < = k.gü.^.
- Elle exprime que la célérité est maximum dans les mélanges les plus conductibles, les plus vifs de réaction (gQ considérable),
- les plus faciles à chauffer faible^, les plus facilement inflammables (t bas), à température de combustion la plus élevée (9 élevé).
- § VI. — Discussion de la formule de la célérité
- AU POINT DE VUE DU DOSAGE.
- Faisons varier le dosage d’un mélange carburé et examinons dans quel sens varie la célérité. Remarquons d’abord qu’il y a deux moyens de faire varier le dosage :
- a) Ajouter des quantités variables de carbures à une quantité fixe d’air pur ;
- b) Ajouter à un mélange carburé pur des-quantités variables de gaz d’échappement ou de vapeur d’eau. Nous allons passer en revue l’effet de ces deux pratiques sur chacun des termes de la formule de la célérité.
- 1° Le coefficient de conductibilité :
- Pour tous les mélanges carburés usuels, la proportion de carbures contenue dans le mélange est faible. Elle est de l’ordre de l/20e en poids. Le dosage influe donc peu ou point sur le coefficient k. L’addition de gaz d’échappement augmente la proportion de CO2 et H20 contenu dans le milieu avant. Ges gaz ayant un coefficient de conductibilité moindre que Az et O, la célérité est diminuée.
- 2° La vivacité de la combustion :
- La dilution diminue g0 aussi bien quand elle est opérée par un excès d’air que par addition de gaz d’échappement. Nous avons développé, cette théorie à propos de la loi des masses. L’excès de combustible produit aussi le même effet. Il s’ensuit que g0 est maximum aux environs de la proportion qui correspond à la combustion stricte et diminue ensuite quand le dosage
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-
- 212 INTRODUCTION A L’ÉTUDE DE LA CARBURATION
- est supérieur ou inférieur à la proportion considérée. Le taux de variation de la vivacité n’est pas le même dans les deux sens, «j, w2 désignant le nombre de molécules-gramme de carbure et d’air contenus dans une molécule-gramme- du mélange, on a évidemment :
- -p t02 — Ct0 100.
- Nous pouvons donc construire un diagramme (fîg. 7), sur lequel la longueur AB représente la somme oq-f- w2, et le point M
- ------1
- la composition du mélange. À chaque point M correspond une valeur de g0, le maximum de g0 correspondant aux concentrations ü„ Q2 du mélange de combustion stricte. Aux points A et B, la vivacité p0 est évidemment nulle. Pour tous les mélanges
- carburés, Qj est beaucoup plus petit que Q2 11 pourl’hep-
- tane^. Le diagramme de g0 en fonction des concentrations revêt
- donc l’aspect de la figure. On y voit de suite que le taux de variations de gQ est beaucoup plus rapide du côté des mélanges pauvres (co1<Q1) que du côté des mélanges riches (w1>ü1). La diminution de la vivacité du fait du dosage est beaucoup plus grande du côté des mélanges pauvres que du côté des mélanges
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- INTRODUCTION A L’ÉTUDE DE LA CARBURATION
- 213
- riches. De plus, cette différence est plus accentuée quand on passe d’un carbure donné à un carbure supérieur dans la même
- série homologue; car le rapport ^ va en augmentant.
- L>i
- 3° Les termes g0 et C :
- Le volume spécifique et la chaleur spécifique avec pression constante varient très peu avec le dosage, car le combustible ne constitue aussi bien en poids qu’en volume qu’une très faible partie du mélange. T0 ne dépend pas du dosage.
- 4° La température cTinflammation t :
- Elle augmente quand on dilue le mélange soit avec des gaz d’échappement, soit avec de l’air pur. La'célérité est donc diminuée en deçà ou au delà du dosage strict. La diminution de la célérité sera plus effective quand on diluera avec des gaz d’échappement plutôt qu’avec de l’air pur, ce dernier contenant de l’oxygène actif au point de vue chimique alors que les gaz d’échappement sont inertes.
- 5° La température de combustion :
- Elle croît linéairement avec la richesse en hydrocarbures tant que l’on est au-dessous de la concentration ü4. En effet, au-dessous de cette concentration, tout le combustible est brûlé et, par suite, une quantité de calories proportionnelle au poids de carbure brûlé réchauffe une masse totale constante de gaz carbures.
- Au delà de la concentration Q15 la température de combustion décroît lentement dans un large intervalle, car une portion croissante du carbone de l’hydrocarbure brûle à l’état de GO au lieu de GO2. On a le diagramme de la figure 8. L’addition de gaz d’échappement inertes diminue toujours la température 0.
- 6° Effet des décompositions chimiques :
- Avant d’être porté à la température d’inflammation, le fluide frais qui précède la flamme est élevé de la température T0 à la température - en passant par toutes les gammes intermédiaires.> Or, dans le cas de mélanges carbures, ce réchauffage se fait sous pression élevée, de l’ordre de 4 à 5 atm, valeur usuelle de la compression dans les moteurs à explosion. Quant à t, elle est de l’ordre de 500 degrés. Dans ces conditions, les carbures
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- 214
- INTRODUCTION A i/ÉTUDE DE LA CARBURATION
- d’hydrogène ne sont pas tout à fait stables et subissent avant d’être atteints par la flamme une décomposition pyrogénée qui
- wi jn1
- concentrations
- libère de l’hydrogène et du carbone. C’est le phénomène du cracking que nous étudierons plus en détail à propos du cognage. L’hydrogène ayant un coefficient de conductibilité calorifique près de huit fois supérieur à celui de l’air, son addition même en faible proportion aux gaz frais augmente la célérité. En général, la quantité d’hydrogène libérée par « cracking » augmente avec l’excès de combustible dans le mélangé. La décroissance de la célérité du côté des mélanges riches s’en trouve donc ralentie. Cette cause agit dans le même sens que les causes 2 et 5 analysées ci-dessus.
- En définitive :
- Si l’on construit le diagramme des célérités en fonction du dosage, on aura une courbe de la forme représentée figure 9. Le point anguleux pour le dosage qui correspond à la combustion stricte provient de la forme du diagramme des températures de combustion. Pour oq >• Qp la courbe des célérités présente un palier assez étendu puis une décroissance. Pour {*^<0^ la décroissance est rapide. En fait, les phénomènes étant continus, la courbe ne présente pas de coude brusque au point Qr La courbe réelle s’inscrira dans la courbe théorique et son maxi-
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- INTRODUCTION A L’ÉTUDE DE LA CARBURATION
- 215
- mum se trouvera légèrement à droite de Qr D’où la conclusion capitalé :
- La célérité maximum des déflagrations se propageant dans un
- % Combustible
- mélange carburé homogène correspond à un dosage plus riche que celui de la combustion stricte.
- L’expérience seule peut renseigner sur l’écart existant entre le dosage de combustion stricte et le dosage de célérité maximum.
- Températures
- Distances y
- La théorie ci-dessus se borne à prouver qu’un tel écart existe et qu’il est situé du côté des mélanges riches.
- Poursuivons l’examen de la courbe des célérités en fonction du dosage.
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- 216 INTRODUCTION A L’ÉTUDE DE LA CARBURATION
- Les mélanges dont la température de combustion est égale à la température d’inflammation sont des mélanges à célérité nulle. Gela résulte immédiatement de la formule générale de la célérité [11]. Il y a deux dosages remplissant cette condition. Ils sont donnés sur le diagramme des températures de combustion (fig. 8) par les dosages u/ et ws' correspondant aux températures ti, ts. Ces mélanges ne doivent pas propager la déflagration. On dit que l’on est arrivé à la limite de déflagration. On voit que tout mélange présente ainsi deux limites : une limite supérieure (o's et une limite'w- de déflagration.
- En fait, l’inaptitude à la propagation de la déflagration a lieu par des limites w; et ws comprises entre w- et o/. Pour que la déflagration se propage, il ne suffît pas que la tranche en combustion porte la tranche contiguë à la température t. Il faut, en outre, que la réaction amorcée se continue d’elle-même jusqu’à combustion complète. Nous avons exprimé cette condition au paragraphe premier (b) en disant que la courbe de combustion AG (fig. 4) ne doit pas couper à nouveau la courbe AB qui sépare la région des réactions milles de celle des réactions vives. Cette condition donne les deux nouvelles concentrations limites w; et u)s ; les mélanges limites n’auront plus une célérité nulle, mais des célérités -w,-, us différentes de zéro. La forme de la courbe des célérités en fonction du dosage est ainsi complètement précisée.
- Quand le mélange carburé est additionné de proportions croissantes de gaz d’échappement, on obtient de nouvelles courbes de célérité qui viennent s’inscrire à l’intérieur de la courbe des mélanges purs.
- § Y1I. — Les données expérimentales.
- Les essais les plus récents et les plus complets sur la propagation des déflagrations dans des mélanges de carbures paraffiniques et d’air ont été effectués par MM. Paymann et Wheeler (1). Ils ont porté sur des mélanges d’air et des cinq premiers carbures de la série forménique, dans un tube de 25 mm de diamètre, et sont consignés dans le tableau ci-dessous, ou oq désigne le 0/0 du combustible en volume dans le mélange, et u la célé-
- (1) "William Payman. The propagation of fiâmes in complex gaseous mixtures. Journal of Chemical Society -1919, page 1436.
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-
- ' INTRODUCTION A L’ÉTUDE DE LA CARBURATION £37
- rité en centimètres à la seconde. Les essais ont été faits à la pression atmosphérique.
- MÉTHANE ÉTH ANE PROPANE BUTANE PENT 'ANE S
- <JL>1 u u W1 u wi u wi u 1
- 5,71 ne brûle pas 3,16 ne brûle' pas 2,30 ne brûle pas 1,90 ne se propage pas 1,52 ne brûle 1 pas |
- 5,80 23,3 3,30 18,1 2,37 20,8 1,95 20,1 1,61 20,2 !
- 6,06 26,2 3,58 25,6 2,58 26,0 2,05 23,3 1,98 40,1 !
- 6,28 28,0 4,47 52,7 2,80 31,4 2,57 49,1 2,35 60,2 |
- 6,95 35,0 4,90 65,0 3,50 48,2 3,01 67,9 2,63 74,3 B
- 7,10 37,0 5,57 80,5, 4,28 72,8 3,40 80,2 2.92 83,0 I
- 7,47 42,0 6,08 82,5 4,39 79,1 3,66 82,6 3,00 82,.1
- 7,82 47,4 6,53 85,6 4,71 82,1 4,05 75,0 3,13 76,0
- 8,58 5S,0. 7,07 81,3 4,84 80,2 4,34 61,9 3,35 65,9
- 9,12 64,4 7,38 75,7 5,14 66,0 4,88 43,4 3,49 61,5
- 9,52 66,6 7,70 60,4 5,90 41.2 5,50 27,7 3,85 48,0
- 9,96 66,2 8,23 45,8 6,58 30,2 6,27 22,0 4,00 44,0
- 10,32 65,5 9,00 27,7. 7,10 23,0 6,53 20,3 4,32 33,0
- 10,64 63,5 9,50 23,1 7,30 20,3 6,60 ne brûle pas 4,56 28,7
- 11,10 57,0 10,09 20,8 7,35 ne brûle pas • » )) 4,87 25,8
- 11,63 •47,4 10,60 19,7 » 9 ' » )) 5,40 20,2
- 12,25 35,0 10,71 ne. brûle » » » )) 5,50 ne brûle pas
- 12,55 30,5 » )) » )) » »> » y>
- 13,09 22,0 . )) )) )) 0 » 9 » »
- 13,25 19,1 » » )) » » )) » »
- 13,42 -ne brûle pas )) )) ,9 » » » •
- Il est regrettable que ces essais n’aient pas été poussés plus loin et étendus à bhexane, heptane, octane formant la base des essences, et aux carbures supérieurs constituant les pétroles. Des essais en ce sens sont actuellement poursuivis par M. Dixon. En attendant d’en connaître les résultats, l’examen du tableau fournit des indications précieuses:
- 1° La célérité des mélanges-limites est constante pour les carbures considérés. Il est à présumer qu’elle sera aussi de l’ordre de 20 cm/sec. pour l’hexane et l’heptane;
- 2° La célérité maximum est à peu près constante pour la série réthane propane-butane-pentane. H est à prévoir' qu’une célérité
- 17
- Bull.
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-
-
- 218
- INTRODUCTION A L’ÉTUDE DE LA CARBURATION
- maximum du même ordre, 82 cm/sec. subsistera pour l’hexane et l’heptane ; •
- 3° La célérité maximum a lieu pour un mélange plus riche que le dosage de combustion stricte. Nous donnons ci-dessous les dosages en volume de combustion stricte ü15 les dosages de
- célérité maximum o>m et le rapport °-n ""b On trouve que ce
- -il
- rapport varie peu. Il faut donc prévoir que, pour les mélanges carburés aux essences légères, la célérité maximum sera réalisée par un excès d’essence de 15 0/0.
- Propane. Butane. Pentane.
- 4 0/0: 3,1' 2,54
- 4,71 3,66 2,92
- 17,7 0/0 18 0/0 15 0/0
- Le méthane fait exception ; mais la proportion de carbone y est très différente-de celle des carbures paraffiniques liquides à la température ordinaire, et, de plus, le dosage de célérité maximum en est mal défini.
- Effet de la température et de la pression sur les limites d ’inflammabili té.
- Les limites d’inflammabilité sont légèrement éloignées dans les deux sens par une augmentation de pression.
- La température a, par contre, une influence très sensible. Nous donnons ci-dessous, d’après Mason et Wheeler, les valeurs des limites d’inflammabilité exprimés en 0/0 du mélange en volume, pour le méthane et l’air. ‘.
- Température initiale. Limite inférieure. Limite supérieur
- 20 degyés 6,00 13,40
- 100 — 5,45 13,50
- 150 — 5,20 13,60
- 200 — 5,05 13,85
- 250 — 4,60 14,00
- 300 — 4,40 14,25
- 350 — 4,15 »
- 400 — 4,00 14,70
- 500 — 3,65 15,35
- 600 — 3,35 16,40
- 700 ‘ — : 3,25 '18,75
- Carbure. Méthane. Ethane.
- 9,44 5,62
- <Dro 3,52 6,53
- >» — Q. O » 16,2 0/<
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-
-
- INTRODUCTION A L’ÉTUDE DE LA CARBURATION
- 219
- La compression des moteurs augmentant la température initiale permet donc d’allumer des mélanges plus pauvres qu’à la pression ordinaire. . -
- •• Cette particularité peut s’expliquer théoriquement par rapprochement des limites ou, ws des valeurs o>-, o>s' données par la ligure 8, la condition supplémentaire de la figure 4 .étant plus facilement remplie à haute température.
- CHAPITRE III
- Les problèmes secondaires.
- Dans toute la théorie qui précède, nous avons supposé :
- 1° Que la propagation de la flamme se fait suivant le mode adiabatique, les parois du tube dans lequel a lieu la réaction de combustion étant indispensables à la chaleur ;
- 2° Que le milieu avant dans lequel se propage la déflagration est immobile ;
- 3° Que le 'mélange du comburant et du combustible est parfait ;
- 4° Que le combustible est simple, c’est-à-dire unique, et non pas formé du mélange de plusieurs combustibles ayant chacun ses caractéristiques propres de déflagration. Tel n’est pas le cas des mélanges carburés utilisés dans les moteurs à explosion.
- a) Dans un moteur, la paroi est un agent très actif d’échanges calorifiques entre le milieu déflagrant et l’extérieur ;
- b) Le mélange dans lequel se propage la flamme est très agité; il est animé de mouvements tourbillonnaires violents; nous dirons dorénavant qu’il est à l’état turbulent;
- c) Le mélange du comburant et du combustible n’est pas par-
- fait. Une partie du combustible est à l’état vésiculaire, encore liquide ; le reste est vaporisé et ses vapeurs forment avec le comburant un mélange gazeux dont le dosage n’est pas le même, que le dosage d’ensemble d’une cylindrée tout entière ; ce mélange peut être considéré comme homogène à une distance des gouttelettes de l’ordre de grandeur de leur diamètre, à cause de la turbulence. Au voisinage de la gouttelette, il varie rapidement par suite de la diffusion des vapeurs émises par l'e liquide ; - ,
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-
- 220
- INTRODUCTION A l’ÉTUDE DE LA CARBURATION
- d)'Les combustibles industriels ne soht pas simples, mais complexes, formés en proportions variables de carbures différents. Cette hétérogénéité des combustibles peut même être intentionnelle, c’est le cas des alcools carbures.
- Nous avons donc à étudier quatre problèmes secondaires des déflagrations à pression constante :
- L’action des parois;
- L’état turbulent ;
- L’état vésiculaire ;
- Les mélanges complexes.
- § VIII. — L’action de paroi.
- Reprenons les équations générales'qui, au paragraphe 5, nous ont conduit au calcul de la célérité des déflagrations se propageant en régime régulier et uniforme dans un tube indéfini. Nous avons encore :
- [1] - — —0 — m a ao
- [2] p -[- m2a — pQ -r >a2c0,
- [3] p — F(scTcj) , .
- [4] -
- Ces équations subsistent quelle que soit la nature des parois du tube, perméables ou imperméables à la chaleur. L’équation de la conservation de l’énergie s’écrit :
- [S]
- rfT
- d.r
- mil,
- avec
- [6] H = (U-O,) + £_+£•(* _,o),
- dans le cas où les parois sont imperméables à la chaleur.
- Si les parois du tube sont perméables à la chaleur, il faut •écrire que la chaleur qui passe par conductibilité à travers la section d’abscisse x et dans le sens des x négatifs, augmentée du travail des forces extérieures, est égale à la variation d’énergie
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- INTRODUCTION A L’ÉTUDE DE LA CARBURATION
- 221
- interne U, augmentée de la demi-variation de force vive et de la chaleur cédée aux parois du tube depuis la tranche x jusqu’à — oo . 11 vient donc :
- (V^dt-pudt)^ /^ = -‘ dt [ü — U0—|— ’^] + jyi{T—T0)dxdt,
- £ désignant le périmètre du tube ;
- le coefficient de transmission au contact des gaz et de la paroi ;
- T0 la température de là paroi supposée constante et uniforme sur toute là longueur du tube et égale à la température du milieu avant.
- L’équation de la conservation de l’énergie s’écrit donc :
- [8'] kCE = mB-jjkl(I-\)dx.
- Cette nouvelle équation substituée à [5] va nous permettre le calcul approché de la célérité. Un pareil calcul n’ayant pas été, à notre connaissance, développé par les auteurs classiques, nous croyons utile de le développer ici, en suivant du reste une méthode analogue à celle dont M. Jùuguet s’est servi pour aboutir à la formule approchée de la célérité dans les tubes à parois imperméables à la chaleur.
- Si m est petit et p sensiblement constant, ce que nous avons dit être la caractéristique des déflagrations, on a sensiblement :
- H .= (U - ü0) + (c-s) = (U+2») - (U,+ Pfy) = A (U -hî»),
- Or, on sait que la quantité de chaleur reçue par l’unité de masse dans une transformation élémentaire est :
- dQ = dü -f- 'pd<s == cl( U -f po) — a dp,
- et si la pression/est sensiblement constante :
- dQ - d([.j pQ,
- et, en termes finis : ' AQ = A (U + pa) = H.
- Ainsi H est égal sensiblement à la chaleur reçue par l’unité
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- 222 INTRODUCTION A L’ÉTUDE DE LA CARBURATION.
- de masse pendant une transformation finie, allant de «Fétat initial a0r=O, cr0, T0, à l’état aaT, c’est-à-dire à : ;
- /
- (CdT -f- hdp -f Ida),
- en désignant par G, h, l les coefficients calorifiques correspondant aux variables T, p, a (G en particulier est la chaleur spécifique sous pression constante). Cette expression se réduit à :
- [7] - . H = C<T-T,)+7a,
- en admettant la constance de p, c et L I désigne ici le pouvoir calorifique à pression constante.
- Puis, adoptant les simplifications indiquées à l’alinéa g) du paragraphe V, on a successivement :
- [8] per = nRT,
- [9] ; =
- l)e [8] et [9] on tire, en tenant compte de [1] et de-ce que
- P» --- P :
- [10]
- L* - Ah a _
- dx ~ mnR 1 '
- La formule [5'] devient :
- [11] k ^ = ».C(T - T0) + ml* - - T0)rte. .
- Dans le milieu arrière, intégrons tout de suite [10] en exprimant que a = 0 pour x = 0.
- Il vient :
- 1 ' - _ An
- [12] a — 1----C mnK '
- Différencions [11]. Il vient :
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- INTRODUCTION A l/ÉTUDE DE LA CARBURATION
- 223
- Dans cette équation, introduisons la valeur [12] et la température de combustion sous pression constante :
- ) = T^C-
- Il vient :
- d2( T—0) mG d( T—6)
- dx2
- k ‘ dx
- /q q)— Q~Jniix (q q \
- Al1 k mnRL k io)'
- L’intégrale générale de cette équation différentielle linéaire du second ordre avec second membre est :
- -Apo
- (T — G) = AjC"* 4- A^*'* + Me(0 — T0). Ap A2 désignant deux constantes arbitraires et
- a _ mG , /m2C2 ç/q
- a ~ 2/v ± V 4A2* Æ ’
- et
- l . G,‘
- m2nRC
- &Ap0 + TO2nRC^l -j-
- Exprimons que ^ = 0 pour x — -f oo . Il faut At = A2 = 0.
- nR
- Il reste donc, en posant <p = ÇÀq
- GAPo’«
- T-T0=(T0~e)V
- 1
- kap. , zi ,
- Sïrc+(!+t)
- Apo
- Q~mnRX
- Exprimons que T - pour œ = 0.
- Il reste :
- KAp0
- d
- x —T’ 1 ^ io
- m2«RG
- expression d’où l’on tire m :
- (6-,)-(9-Tn)
- nRG (- f0) + (0 — T0) -j- «p(r—T0)’
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- 224
- INTRODUCTION A L’ÉTUDE DE LA CARBURATION
- et enfin l’expression de la célérité :
- nier,---: ÏH
- RT0
- Vo
- T„ ' JrŒlkk / (6-t)-(6-Tü)
- v/Â ' V C ’ V (T T0) "H 0- T0) -f- ®(- Tp) ‘
- Dans le calcul, nous avons supposé que T est uniforme le long de toute la section droite du tube. Çe n’est suffisamment approché que pour des tubes de petit diamètre. D’autre part, nous avons pris pour valeur de la température de la paroi la valeur T0 qui caractérise les gaz frais. Cette dernière .hypothèse n’est pas nécessaire. On peut prendre une valeur quelconque t de la température de la paroi. Le calcul n’est aucunement changé et donne pour valeur de la célérité l’expression plus générale :
- fl _ Ai i / (o — T) — (e —Q .,
- v c • V.(t-to) + (0-o + ?(x-«)’
- Comparons cette expression à celle de la célérité dans un tube imperméable à la chaleur:-
- © est essentiellement positif.
- 1° Action de la température de la paroi.
- Si O > - !> t, la célérité est diminuée par l’action des parois.
- Si 0, la célérité.est augmentée, car c’est la paroi qui cède de la chaleur au gaz. Ên réalité, cette dernière prévision n’est pas aussi nette que le calcul analytique semble l’indiquer, car il est évident qu’on ne peut plus supposer le milieu avant à la température Ô.
- 2° Action du terme ©.
- On sait que <p = %k1 .
- LAp0
- Donc la célérité est, à température de paroi égale, d’autant ' plus diminuée que le tube est de diamètre plus petit (il ne faut pas perdre de vue que Ç désigne le périmètre par unité de surface de la section), que le métal dont il est constitué a un coefficient de conductibilité plus grand à la' paroi, que la chaleur spécifique du milieu avant est plus faible.
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- INTRODUCTION A i/ÉTUDE DE LA CARBURATION
- 22o
- 3° Arrêt'de la déflagration.
- Si t<f t, l’expression de la célérité est imaginaire ; la déflagration ne se propage plus. Ici quelques mots d’explication sont nécessaires. ‘
- Il est incontestable, au point de vue expérimental, que la déflagration se propage dans des tubes à parois froides, pourvu que leur diamètre ne soit pas trop petit. La contradiction entre ia théorie et la pratique n’est qu’apparente. En effet, pour l’établissement delà théorie, nous avons dû supposer que Test cons1 tant le long de toute la section. Cela est certainement faux quand, le diamètre est notable. L’hypothèse est d’autant plus voisine de la vérité que le tube est plus étroit. Quand la déflagration n’est pas arrêtée, l’observation directe de la forme de la flamme montre que celle-ci n’est pas plane, mais revêt l’aspect d’un paraboloïde de révolution à convexité tournée vers l’avant. Ceci montre bien l’hétérogénéité de la température'dans la section ; au centre, l’action des parois modifie peu les températures ; on a la célérité maximum ; sur la périphérie, l’action des parois est prépondérante et la diminution de la célérité est plus sensible; elle devrait même empêcher l’inflammation des couches extérieures ; en fait celles-ci se trouvent comprises entre la paroi et le milieu arrière de la partie centrale de la flamme qui est à la température de combustion; elles, sont donc enflammées, mais par un mécanisme différent de celui'de la déflagration ordinaire. L’expérience confirme parfaitement les prévisions de la théorie. On connaît de longue date les propriétés des toiles métalliques utilisées dans les lampes dites de sûreté pour les mines. Dès 1806, Davy remarquait que la flamme ne se propage pas à travers des tubes de cuivre de faible diamètre. On sait que l’espacement des mailles a une importance considérable. On sait encore que si l’on chauffe très fortement uneHoile métallique qui, à froid, arrête la flamme, elle laisse passer la déflagration. La théorie montre que ce défaut d’efficacité se 'manifeste, pour I = c’est-à-dire quand la température de la toile atteint la température d’inflammation du mélange (600 degrés pour les mélanges usuels). Enfin, divers expérimentateurs ont observé les vitesses de propagation dans des tubes de diamètres et de matières diverses plus ou moins conductrices. Les résultats con-. Arment pleinement la théorie.
- Pour la suite de cette étude, nous retiendrons simplement le
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- 226 INTRODUCTION A L’ÉTUDE DE LA CARBURATION
- fait qu’une soustraction de chaleur freine la déflagration et qu’une addition de chaleur l’accélère.
- § IX. — L’état turbulent.
- Le calcul de la célérité des déflagrations, tel que nous l’avons pratiqué jusqu’ici, suppose immobile le milieu avant ; les formules développées et les résultats numériques qu’on peut espérer en tirer ne s’appliquent donc qu’à la propagation de la flamme dans l’état de repos. Ce n’est pas le cas dans les moteurs à explosion. Il est certain qu’à la fin de l’admission, pendant la compression, au moment de l’allumage, et pendant la combustion, les gaz carburés sont animés d’une force vive considérable, de mouvements tourbillonnaires puissants, d’une agitation locale et générale qui va modifier considérablement le mécanisme de la propagation. A cette agitation, à cet état de mouvement désordonné, nous proposons de donner le nom de « turbulence », imitant en cela la terminologie introduite en hydraulique par M. Boussinesq. Précisons la notion de turbulence.
- Soit une molécule gazeuse animée à l’instant f des vitesses U, .Y, W, selon les axes de référence. Si x, y, z désignent les coordonnées de la molécule à l’instant t, on a :
- _ dx
- L'“ .dt’
- y - È!
- dt’
- W =
- dz dt '
- Raisonnons sur la vitesse U. Elle est égale à chaque instant à la somme de deux vitesses partielles u et u jouissant des propriétés suivantes :
- u est une fonction de t lentement variable avec t, c’est-à-dire que la dérivée ^ est nulle ou petite ; de plus u a une valeur.
- notable. Nous l’appelons la « composante d’ensemble de la turbulence ». Popf un observateur dont les moyens de perception ne peuvent atteindre à la vision de particules aussi petites que la molécule, u est la vitesse du blet fluide auquel appartient la molécule considérée au voisinage de celle-ci;
- u est une fonction de t très rapidement variable avec J, c’est-
- à-dire que la dérivée est très grande, mais passe une infinité de fois par des valeurs de signes opposés en s’annulant. La
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- INTRODUCTION A LÉTUDE DE LA•CARBURATION
- quantité u a une moyenne nulle et la dérivée qui peut avoir
- des valeurs instantanées notables a une moyenne nulle. La composante u constitue la «turbulence locale ». Non perceptible pour l’observateur à moyens de vision imparfaits dont nous venons de parler, elle est visible pour l’observateur qui pourrait atteindre à la perception de l’ordre de grandeur moléculaire. Un tel observateur se déplaçant avec le point géométrique de coordonnées x, y, z et de vitesse u, v, w verrait la molécule osciller autour de ce point géométrique, dans toutes les directions avec une égale probabilité, et sans s’en écarter beaucoup, il, v w sont pour ce deuxième observateur les composantes de l’agitation locale. Dans cette définition de la turbulence, nous avons parlé de molécul'es ; en réalité, il n’est point nécessaire de supposer que la particule que nous considérons comme telle soit de l’ordre de grandeur des molécules vraies telles qu’elles sont considérées par l’atomistique. Nous entendons par molécule une petite masse de matière dont tous les points sont animés de vitesses sensiblement égales en grandeur et en direction, et occupant un champ de l’espace assez, petit pour que les variations des variables p0, cïq, a, T y soient insensibles.
- Nous allons examiner successivement l’effet de la turbulence locale et de la turbulence d’ensemble sur la propagation des déflagrations, puis nous chercherons les lois qui relient ces deux sortes de turbulences à la vitesse du moteur et à la forme du circuit d’admission et du. cylindre.
- Effet de la turbulence locale.
- La turbulence locale ne produisant aucun transport sensible de matière, tout se passe comme si la déflagration se propageait dans l’état de repos. Mais les perturbations dues à l’agitation locale, infiniment petites par rapport aux phénomènes mécaniques ou cinématiques finis de la déflagration, sont, par contre, d’un ordre appréciable au point de vue'des échanges de chaleur entre une tranche du fluide et la tranche immédiatement contiguë. Nous allons montrer que la turbulence locale correspond à une augmentation du coefficient de conductibilité calorifique k du milieu avant. »
- Adoptons pour les besoins du calcul le langage de la théorie cinétique des gaz.
- : Dans chaque unité de volume du milieu avant se trouvent n
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- INTRODUCTION A l’ÉTUDE DE LA CARBURATION
- molécules, le mot molécule étant pris dans le sens précisé plus haut. Ces n molécules ne remplissent pas tout l’espace, mais constituent n petites sphères de rayon r laissant entre elles de larges espaces. Ces molécules sont animées de vitesses u, v, w' suivant les axes.
- Si um désigne la vitesse résultante, chaque molécule parcourt une longueur um dans l’unité de temps, en balayant un volume izr2um. Or, dans ce volume balayé se trouvent 7xr2umn. molécules ; c’est aussi le nombre de chocs que subira la molécule considérée dans l’unité de temps; le parcours moyen h d’une molécule entre deux chocs est alors :
- h =
- rj'~umn
- 1
- r.v2n '
- Soit Q la quantité de chaleur contenir dans une molécule. Si nous considérons une série de plans normaux à l’axe du tube "dans lequel se propage la déflagration (fig. 44), ces plans étant
- >= +~c
- repérés par leur abscisse x, la quantité Q est une fonction de æ dans tout phénomène de transport de chaleur par conductibilité calorifique. En particulier, si l’on suppose connue la loi de répartition de la'température dans le tube, on a évidemment :
- T = t\x)
- et Q = MGT =-MC f[x),
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- INTRODUCTION A l’ÉTUDE DE LA CARBURATION
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- M désignant la masse d’une molécule et G la chaleur spécifique sous pression constante du milieu avant. On peut donc pour :«
- . Q = ?(®),
- et, en admettant que l’élément différentiel Aæ est grand par rapport au rayon r d’une molécule, on peut écrire :
- Q(æ -h Ax) = Q(x) -h Ax~.
- Ceci posé, voici comment on peut-se figurer le phénomène du transport calorifique à travers un plan AB de section 1 : traçons de part et d’autre de AB deux plans CD et GH distants de h.. Toute molécule, qui traverse le plan AB après avoir .subi son dernier choc sur le plan CD d’abscisse x transporte à travers AB une quantité de chaléur Q(x). Toute molécule qui traverse le plan AB après avoir subi son dernier choc sur le plan GH trans-
- porte à travers AB une quantité de chaleur Q(æ) 4- /?^9. La quantité de chaleur transportée à travers AB par une molécule dans un voyage aller et retour est alors dans le sens GG :
- Q(a,)+/4°-Q(æ>=
- h
- dQ
- dx '
- Or, dans l’unité de temps, chaque molécule fait ^ voyages
- aller et-retour et transporte :
- 7 dQ um . .
- h.'-r- . rrr calories. dx ±h
- Quelles sont les molécules qui participent au transport? Il y a n molécules par unité de volume, et puisque la vitesse um qui définit, l’agitation locale a. égale probabilité dans toutes les directions, nous pouvons admettre d’une manière approchée que
- auront leur vitesse dirigée suivant O# et participent au transport. D’autre part, les molécules qui peuvent traverser le plan AB sont contenues dans un cylindre de section AB et d’une longueur h de part et d’autre de AB. Ii y a donc en tout :
- . ??/3 . 2/i molécules qui transportent h . ^9 . IL1,,2X calories par unité de temps,
- cci s
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- INTRODUCTION A L’ÉTUDE DE LA CARBURATION
- expression qui devient, en y remplaçant h par et Q par MCI :•
- iÇn _M r dT.
- 3 ' tj'2 ' dx '
- M
- Or -yA est la masse spécifique y de la molécule. Elle est évi-
- demment proportionnelle à la densité o du milieu avant. La quantité transportée s’écrit donc :
- 3 ;
- dT
- dx
- Mais elle a aussi pour expression, d’après les notations bien
- dT
- connues de la conduction calorifique, kr. k' étant le coefficient de conductibilité.
- Identifiant, il reste en définitive :
- k' = A . ^. I. C.
- Il ne faut naturellement pas confondre ce coefficient k' dû à l’agitation locale avec le coefficient de conductibilité k propre dm gaz à l’état de repos absolu. Ce dernier ne dépend pas de la turbulence locale ; il se détermine aussi par des raisonnements analogues au précédent, sauf que la molécule y est alors la molécule vraie des physiciens, animée de vitesses énormes’ et ayant une grandeur qui échappe à toute mesure expérimentale directe.
- La théorie précédente montre que du fait de la turbulence locale, le coefficient de conductibilité k du milieu avant- à l’état de repos absolu, doit être augmenté d’un coefficient dè conductibilité calorifique k' dû à la turbulence, proportionnel à la turbulence um, à la chaleur spécifique C du gaz et à la densité o. La Gélérité des déflagrations croissant avec k, la turbulence locale augmente la vitesse de propagation ; cette augmentation est d’autant plus considérable qum la chaleur spécifique du gaz est plus élevée et que le gaz est plus comprimé.
- Effet de la turbulence d'ensemble.
- Le rôle de la turbulence d’ensemble dans la propagation des déflagrations n’est pas aussi facile à préciser que celui dé la
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- INTRODUCTION A I/ETUDE .DE LA CARBURATION
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- turbulence locale. Les phénomènes ne présentent plus la même simplicité, car aux actions mécaniques ou calorifiques dues à Pétât, de mouvement du milieu avant et du milieu arrière s’ajoutent des actions chimiques dues au mélange accidentel de gaz brûlés du milieu arrière avec les gaz frais du milieu avant. Nous devons donc nous contenter de simples aperçus généraux,' sans trop entrer dans le détail des phénomènes. Une remarque préliminaire s’impose.
- La célérité u0 calculée au chapitre II, § v, est la célérité de la déflagration par rapport à la matière. La démonstration est évidemment indépendante de l’état de repos ou de-mouvement du milieu dans lequel se propage la déflagration, pris dans son ensemble. En particulier, si le tube dans lequel se propage la déflagration est animé-d’un mouvement de translation quelconque entraînant tout le gaz contenu dans le tube, de manière que le gaz soit au repos par rapport au tube, la célérité de la flamme est toujours la même pour l’observateur entraîne avec le tube. Pour l’observateur situé à poste fixe dans l’espace absolu, la célérité de la flamme par rapport à l’espace absolu sera alors la résultante de la vitesse de la flamme par rapport à la matière et de la matière par rapport aux axes absolus. Ceci posé, il est facile de voir que l’état turbulent du .milieu avant accélère la déflagration. Distinguons deux cas : la déflagration se propageant dans un tube par ondes planes : c’est le mode de propagation cylindrique, et la propagation de la déflagration à partir d’un centre d’allumage dans un milieu indéfini, par ondes sphériques. Dans les deux cas, quand une fraction x du mélange total est brûlée, le volume V occupé par les gaz brûlés est séparé des gaz frais par une surface S qui est .ce que l’on appel lfe le front de la flamme. Or, il est évident que, le plan dans le cas de la propagation cylindrique et la sphère dans le cas de la propagation conique, sont précisément les surfaces d’aire minimum pour un volume Y donné.
- La turbulence d’ensemble déforme le front dé l’onde d’une manière qu’il est inutile de préciser. Il suffira de remarquer que le même volume brûlé Y séparé du milieu avant dans le cas de la propagation dans l’état de repos par une surface d’aire S -minimum, le sera dans le cas de la turbulence d’ensemble par une autre surface déformée d’aire S'/> S.
- , doc 1
- x désignant la fraction brûlée, la quantité ~ mesure à chaque
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- INTRODUCTION A L’ÉTUDE DE LA CARBURATION
- instant la vitesse de propagation de la combustion. Il faut la distinguer de la célérité de la flamme : en particulier, la célérité de la flamme a les dimensions d’une vitesse, c’est-à-dire une
- dérivée de longueur, alors que ^ est une dérivée de volume.
- Si la propagation se fait dans l’état de repos, le volume brûlé dans l’intervalle dt est :
- dx = S . u . dt,
- u étant la célérité de la flamme par rapport à la matière.
- S’il y a turbulence d’ensemble, on a :
- dx' : S', u . dt.
- Comprenons S u et SV. On a déjà vu que S est minimum. Donc : S' > S.
- De plus, la turbulence d’ensemble est toujours accompagnée de turbulence locale. Donc :
- u' > u.
- i
- n dx dx
- dt dt
- La turbulence d ensemble augmentant la surface du front de l’onde de combustion augmente le taux de variation par rapport au temps de la fraction brûlée Elle diminue le temps nécessaire à la combustion d’un volume donné de mélange combustible.
- On pourrait encore invoquer dans le même sens l’accélération des échanges calorifiques due à la turbulence d’ensemble.
- On remarquera la différence des effets de la turbulence d’ensemble et de la turbulence locale sur la vitesse de propagation : la turbulence locale augmente la célérité de la flamme par rapport à la matière ; la turbulence d’ensemble propage la combustion en multipliant les points d inflammation.
- Effet retardateur de la turbulence d'ensemble.
- Nous venons de voir que la turbulence d’ensemble accélère la combustion ; le mobile de cette accélération est d’ordre pure-
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- INTRODUCTION A L’ÉTUDE DE LA CARBURATION 233
- ment mécanique. Or, la turbulence d’ensemble a aussi dés effets d’ordre chimique et calorifique.
- Chimiquement, la turbulence d’ensemble trop prononcée peut amener un mélange notable des gaz frais avec des gaz'brûlés; le milieu ayant, si tant est que dans ce cas on puisse encore donner quelque netteté au front de la flamme, contiendra une proportion notable de gaz inertes; or, nous avons vu, au chapitre premier, que de ce fait la vitesse de réaction diminue et la température d’inflammation s’élève, ces deux effets diminuent la célérité par rapport à la matière. II.peut même arriver, vers la fin d’une combustion, que les gâz frais sont dilués dans un gros,..excès de gaz brûlés ; le point représentatif de ce mélange pénètre alors dans la région des combustions modérées (fig. i) et la combustion resté incomplète.
- Thermiquement, le mélange de gaz frais et de gaz brûlés augmente la température du milieu avant, par suite accélère la combustion; mais au début d’une déflagration, quand la proportion de gaz brûlé est encore faible, une turbulence trop violente peut amener l’extinction de la flamme parce que la température des gaz brûlés ou de la tranche en cours de combustion peut être amenée par dilution au-dessous de la température d’inflammation.
- La turbulence d’ensemble'est donc une arme à double tranchant; dans le champ d’applications qui nous occupe elle accélère considérablement les combustions ; mais au voisinage des limites, c’est-à-dire au début ou à la-fin d’une combustion, et aussi dans le cas de mélanges situés au voisinage des limites d’inflammabilité une turbulence trop violente peut arrêter la propagation. Son effet, salutaire dans, la très grande généralité des cas, contribuera cependant à rendre plus difficile l’allumage et à laisser une petite proportion de non brûlé dans les gaz d’échappement.
- Vérifications expérimentales.
- Fidèles au plan d’ensemble que nous nous sommes' tracé, nous n’exposerons pas ici les nombreuses expériences faites en vase clos pour déterminer l’effet de là turbulence. Nous en reparlerons plus loin à propos des déflagrations à volume constant. En ce qui concerne les déflagrations à pression constante, les expériences ont porté sur des tubes fermés à une extrépiité et ouverts à l’autre ; l’allumage se faisait à l’extrémité, ouverte. La vitesse de propagation minimum dans la propagation de haut
- Bull. 18 .
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- INTRODUCTION A L’ÉTUDE DE LA CARBURATION
- en bas est maximum de bas en haut et prend une valeur intermédiaire pour la position horizontale du tube. On explique ces différences dues à la position du tube par la turbulence du milieu avant ; en effet, les gaz brûlés étant à haute température sont plus légers que les gaz frais. Si ceux-ci sont situés dans l’espace au-dessus des gaz brûlés, il s’établit par différence de densité des courants de convection qui donnent de la turbulence au milieu avant. S’ils. sont situés au-dessous, ce qui est le cas de i’inflammation de haut en'bas, cette action disparait.
- Mais les observations les plus concluantes - sont consignées dans les .remarquables travaux que M. Taffanel a publiés au Comité des Houillères de France. Il y a montré que la. chasse d’air préalable qui précède nécessairement le front d’une déflagration crée un. mouvement turbulent du milieu avant; il a proposé une loi de combustion dans laquelle la célérité est fonction de l’agitation du milieu avant. . En partant de cette loi, il a pu donner une explication des vitesses considérables, de l’ordre de 20Ô m par seconde, observées dans les coups de poussières et de grisou. Ces vitesses sont très supérieures à celles observées à l’état quiescent dans les tubes : elles sont de l’ordre de 60 cm pour le-mélange grisou-air le plus rapide. La chasse d’air préa-' labié a aussi un autre effet, malencontreux dans le cas des coups de poussières ; elle soulève les poussière^ dans le milieu avant et prépare ainsi le mélange combustible dans lequel viendra se propager la flamme. , "
- Les causes'de turbulence.
- Les causes de turbulence se subdivisent en deux classes : des causes intrinsèques aux déflagrations et les causes extrinsèques.
- Examinons d’abord les causes intrinsèques.
- Tout d’abord} ce n’est que par approximation que nous avons pu parler jusqu’ici de déflagrations à pression rigoureusement constante. En fait, si la pression est sensiblement constante dans -son ensemble, le passage de la flamme est marqué par une légère dépression. Elle peut être aisément calculée en cherchant la. dépression qui suffirait à créer dans le sens contraire à la propagation de la flamme la vitesse d’écoulement du milieu avant qui rendrait la flamme immobile dans l-’espace absolu. Elle est de l’ordre du millimètre d’eau pour les déflagrations les . plus rapides. Notre approximation est donc bien justifiée ;
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- INTRODUCTION A L’ÉTUDE DE LÀ CARBURATION
- mais elle nous masque, une particularité importante du phénomène.
- Puisqu’il y a dépréssion, la flamme constitue une perturbation mécanique du milieu dans lequel s’opère la propagation. Or, on sait que dans les gaz les perturbations mécaniques se propagent aA^ec la vitesse du son. Puisque la vitesse des déflagrations en régime régulier est très inférieure à la vitesse du son dans le milieu avant, la flamme émet dans ce milieu une série d’ondes de dépression qui la précéderont et mettront en état turbulent le milieu aA^ant. C’est le phénomène de la chasse préalable bien connu des mineurs. La chasse préalable est une condition intrinsèque des déflagrations, et celles-ci ne peuvent se propager dans l’état de repos véritable que pendant un temps assez court, le temps que mettra une onde lancée vers l’avant pour se réfléchir sur un obstacle matériel, ou simplement sur une discontinuité du milieu, telle, par exemple, qu’une extrémité ouverte, d’un tube débouchant brusquement à Pair libre.
- Une deuxième cause intrinsèque de turbulence peut être trouvée dans les courants de convection s’établissant par différence de densité entre le milieu avant et le milieu arrière, à températures très différentes.
- Quant aux causes extrinsèques de turbulence, elles sont d’origine mécanique et nous’en sommes maîtres dans une certaine mesure.
- Dans les moteurs à explosion, le mélange contenu dans le cylindre à la fermeture de l’admission est en état de mouvement tourbillonnaire violent. Ce mouvement provient de l’entrée dissymétrique du courant gazeux par le siège, de soupape dans la chambre de compression, et du mouvement du piston; il est d’autant plus rapide que la vitesse de régime du moteur est plus élevée. Ici encore il y adieu de distinguer soigneusement la turbulence d’ensemble de la turbulence locale.
- La turbulence d’ensemble n’est fonction que de' la vitesse des gaz au droit dp la soupape d’admission, de la vitesse du piston et de la forme de la chambre de compression. Elle; dépend aussi du temps qui s’est- écoulé entre la formation de l’admission et l'allumage. Si ce temps est long, la turbulence a le temps de se calmer parce que les-réflexions et frottements sur les parois -.amortissent le mouvement d’ensemble du fluide.
- La turbulence locale dépend, au contraire, de toutes les ,vitesses successives prisés par le courant gazeux au cours de
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- 236 INTRODUCTION A i/ÉTUDE DE LA CARBURATION
- son passage dans les tuyauteries d’admission; à un instant donné elle est d’autant plus grande- que les vitesses antérieures ont été plus grandes et qu’un intervalle de temps plus court les sépare de l’instant considéré. Évidemment, la vitesse actuelle du filet fluide passant par le point A a une influence considérable sur la turbulence locale' au point A. Mais elle dépend aussi de toute l’histoire des vitesses successives de translation prises par la molécule A au cours de l’aspiration.
- Ainsi une tuyauterie d’aspiration de section réduite aboutissant à une large soupape située dans le fond du cylindre donnera une turbulence locale très grande et une turbulence d’ensemble modérée.
- Une tuyauterie large, aboutissant à une soupape large, donnera une turbulence locale et d’ensemble médiocres.
- Une tuyauterie étroite, aboutissant à une soupape étroite, donnera une grande jmrbulence, aussi bien locale que d’ensemble. Nous pouvons prévoir que l’influence du dessin des tuyauteries et de la chambre de compression sur la turbulence constituera un important chapitre de la troisième partie de la pyrodynamique du moteur, dont nous avons proposé un plan général au début de ce mémoire.
- § X. — L’état vésiculaire.
- La propagation de la flamme dans un mélange hétérogène constitué par des globules liquides en suspension dans une atmosphère d’air et de vapeurs 11e peut être soumise au calcul pan des procédés généraux et rigoureux ; cela se comprend : les équations ordinaires de la mécanique et de la physique s’appliquent à des milieux continus et isotropes, alors qu’il s’agit ici de phénomènes discontinus. Nous allons commencer par nous faire une idée physique du phénomène, et seulement après pourrons-nous lui appliquer un mode de calcul simplifié, suffisant pour le préciser au moins clans ses caractéristiques principales.
- Considérons un mélange dont le dosage global soit précisément le dosage a>m de célérité maximum. Si une fraction x du combustible est à l’état vésiculaire, la fraction (1—a?) est à l’état de vapeurs, et le dosage du mélange air-vapeurs dans., lequel flottent les gouttelettes n’est plus que (1— x) = Ce mélange a alors une célérité ux moindre que u (fig. 42)..
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- INTRODUCTION A L’ÉTUDE DE LA CARBURATION
- 237
- Examinons le mode de progression de la flamme dans ce mélange.
- Quand le front-de la flamme est situé entre deux gouttelettes
- Célérités il
- Dosages OU
- et assez -loin de chacune d’elles, elle progresse avec ld célérité tix. Si la propagation est cylindrique, le front de la flamme est plan. Puis à mesure que le front de la flamme se rapproche de la gouttelette, il rencontre une atmosphère de plus un plus riche en combustible. Il s’ensuit que la célérité de la partie du front de flamme voisine de la gouttelette va être supérieure à o>æ. Le voisinage de la gouttelette crée tout d’abord une protubérance sur le front de la flamme. Puis après, le dosage de l’atmosphère atteint par le front de la déflagration devient supérieur en dosage de célérité maximum. La vitesse du front diminue et tombe à 0 pour la région concentrique au sphérule et où le dosage est le dosage-limite ov Quand le front AB de la flamme a franchi le globule, la combustion du globule continue derrière le front,.dans une atmosphère de gaz brûlés dont tout le comburant n’avait pas été épuisé, puisque le dosage était infé-' rieur au dosage de combustion .stricte. Le, globule crée donc une protubérance en arrière du front, vers le milieu arrière. A un instant donné, il y a autant de globules immédiatement^ avant le front qu’immédiatement après, si l’on admet que la répartition des gouttelettes est uniforme. Le front est donc bos-
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- INTRODUCTION A L’ÉTUDE DE LA CARBURATION
- selé de protubérances vers l’avant et vers l’arrière. Pour un observateur dont les sens ne peuvent atteindre à la vision indi-
- cé Formation du Front de la Flamme à ta rencontre d'un vésicule.
- 1 2 3 4 5 6 7
- »
- Fig. 13.
- viduelle de cés protubérances, l'épaisseur de la flamme sera augmentée. Quant à la célérité de la flamme, elle est une moyenne entre la célérité u.x et les célérités variables de l’arc MPQ de la courbe des célérités. Elle est donc à coup sûr inférieure à wm : L’état. vésiculaire diminue la vitesse de là propagation de la flamme.
- Le simple examen physique nous donne les deux" caractéristiques de la propagation en milieu vésiculaire. Nous pouvons maintenant approfondir leur examen par le calcul. À cet effet, nous allons établir à nouveau, mais pur une nouvelle méthode beaucoup plus intuitive qu’analytique^ la formule des célérités. Cette méthode a l’avantage de se baser sur une idée physique du phénomène de propagation et permet une discussion simplifiée de l’influence de l’état vésiculaire.
- Formule de la célérité en milieu homogène.
- Parcourons le tube en sens inverse du mouvement de la flamme et notons les températures successiv.es" atteintes par les gaz. Très loin de la flamme, la. température des gaz frais est
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- INTRODUCTION A L/CTUDE DE LA CARBURATION 239
- uniforme et égale à T0. Puis l’action calorifique de la flamme se fait sentir. La température s’élève progressivement de T0 à la température d’inflammation t sans combustion. A ce moment nous avons parcourd l’expansion e de la préflamme. A partir de t, la température monte brusquement de t a la température finale de combustion 0. C’est la flamme proprement dite dont l'expression est s'. Au delà la température est uniformément égale à 6. (Fig. 10.)
- Si w0 désigne la célérité dé la flamme,. cr0 le volume spécifique des gaz frais, c leur chaleur spécifique sous pression constante, la quantité de chaleur servant à échauffer les gaz frais dans la préflamme est pour l’unité de temps :
- Q = — .C(T — To).
- ff0 H, ,
- Or, dans la préflamme le gradient de température est sensiblement :
- - __ T
- J___fo
- £ ’
- et l’on sait, d’après les lois de la conduction thermique, que sous l’effet de ce gradient la ‘quantité de chaleur qui s’écoule par seconde est :
- -___T '
- Q' = k ——!i k = coefficient de conductibilité,
- Égalant Q et Q', on obtient :
- , . - ' . . c —- ^ £o.
- ' <-'<
- On a calculé ainsi l’epaisseur de la préflamme.
- Passons maintenant à la flamme.
- u0 étant la célérité de la flamme par rapport à la.matière, dans le temps dt, la matière avance de u0di dans la flamme. La combustion de la matière avance alors de gdt ou da, g étant la vitesse de réaction et a. le degré d’avancement
- Le temps z nécessaire pour que la combustion soif complète est celui qu’il faut pour que a passe de O à, !.. Or, on a :
- : . - f -
- .1 d% gdt, ; ,
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- 240 INTRODUCTION A L’ÉTUDE DE LA CARBURATION
- Prenons pour g, qui varie pendant tout le cours de la combustion, une valeur moyenne constante gm qui pourra être, par exemple, la demi-somme des valeurs initiales et finales :
- a - iL±Jl
- On a alors : \ — gmz •
- et: ,
- 9m
- \
- D’autre part, 'le temps que met la matière à traverser la flamme est aussi :
- u.
- D’où
- % 9 m
- Nous avons calculé ainsi l’épaisseur de la flamme.
- Sur l’épaisseur s' la température varie de t à 0. Le gradient de température est :
- (e
- 9m,
- et sous l’effet de ce gradient, l’écoulement de chaleur est par unité de temps :
- k.
- Puisqu’il n’y a pas accumulation de chaleur à la surface de séparatiomde la flamme et de la préflamme, on aura :
- Q — k
- (0-t)
- 9*
- . • c(" — T0) •
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- INTRODUCTION A L’ÉTUDE DE LA CARBURATION 241
- .D’où, la valeur de la célérité ; . *
- >
- 2-__ k (6 —
- UQ ~ ~ ' a0 ’ 9m • _ rj •
- T
- Il suffira alors de poser gm — g . —2 pour retrouver la formule des célérités établie à partir des opérations générales.
- Modifications introduites dans là célérité par l’état vésiculaire.
- Que les gaz frais soient à l’état vésiculaire ou non, le même mode de raisonnement reste valable. Si en traversant la préflamme, le degré de vaporisation du combustible avarié de Aa?,. la quantité de chaleur absorbée -par la vaporisation est :
- wm . Lx . L par unité de masse de gaz frais, et par unité de temps :
- . wm . Air . L,
- iiï étant la nouvelle célérité. La quantité de chaleur totale fournie aux gaz frais dans la préflamme est alors approximativement :
- Qi = “ c(m — T0)c-f — . . w„t.
- °0 . aQ .
- T T
- Le gradient de température est J----------- et l’écoulement de cha-
- leur est :
- kx désignant un coefficient fictif de conductibilité tenant compte de la disparition apparente de chaleur causée par la vaporisation. On aura donc :
- ; e _ Vo 1
- '1 »,c ' , A.x-. L . o>m
- ' 1 - , .
- La relation entre le coefficient fictif k1 de conductibilité, le coefficient réel U et l’augmentation Aæ dü dfegrév de vaporisation
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- 242: introduction a l’étude de la carburation
- est aisée à déterminer/Il suffit de remarquer que k est la quantité de chaleur 'transmise entre deux plans situés à l’unité de distance dans la préflamme et pour 1 degré d’écart, quand le milieu n’est pas vésiculaire. S’il y a vaporisation, le second plan ne reçoit que :
- * J. Ax o)w ’
- £i ' " *o
- D’où
- kt = k — — . —. L.
- Passons à la flamme.
- La vitesse de réaction moyenne gm est certainement diminuée, car à aucun moment le dosage du milieu en combustion n’est celui qui assure la vitesse de réaction maximum. Les vapeurs émises par le globule brûlent dans une atmosphère progressivement mélangée de gaz brûlés. On aura donc : *
- gm < g,n •
- D’autre part, la température de combustion G' sera inférieure à 6 de toute la chaleur absorbée par la vaporisation.
- L’épaisseur de la flamme sera :
- y _
- et la célérité sera donnée par la relation :
- Q, = y c(r, - T„) + y. A* . L . M.„ - K {±^p± ,J„
- Jo ao Ui
- D’où l’on tire :
- 2 K
- «i = 7 co- • 9
- , (Gi - t,)
- "i — To ^ _____A.rLa)
- c( o ~ b0) '
- Avec
- . , Ax' O),,, T
- /q == k--------------------- . — L.
- Ax est ici relatif à la vaporisation dans la flamme.
- Comparons les célérités dans l’état vésiculaire et dans l’état homogène. , '* !
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- INTRODUCTION A l’ÉTUDE DE LV CARRURATION 243 '
- On remarquera que :
- k , Qm \ ,9/H 5 9 b J T .
- Notons que si la température d’inflammation q a augmenté, elle a augmenté de peu : cette remarque est basée sur l’expérience; on sait que l’auto-allumage dans un moteur dépend du degré de compression mais peu du dosage. L’influence du terme,est donc faible,, car t4 et - different peu. Il s’ensuit que :
- u'i < w0. ’ : . ' \
- La célérité est diminuée, et cette diminution est due :
- a) A une diminution apparente du coefficient de conductibilité dans là préflamme,;
- b) A une diminution apparente du coefficient de conductibilité dans la flamme;
- c) A la diminution de la vitesse de réaction dans la flamme ;
- d) A la diminution de la température filiale de combustion
- dans le milieu arrière. '
- Effet de la turbulence sur un milieu vésiculaire.
- L’effet de la turbulence en milieu vésiculaire est plus prononcé qu’en.milieu homogène.
- Dans le milieu avant, la turbulence empêche une atmosphère saturée de vapeurs de se constituer au contact immédiat du globule; par diffusion. La vaporisation est donc accélérée par simple renouvellement d’air à la surface du liquide.
- D’autre part, la turbulence, portant au contact des gaz frais des gaz brûlés1 portés à haute température, accélère la gazéification des gouttelettes.
- Dans la flamme même et la préflamme, nous avons vu que la turbulence locale agit pour augmenter le coefficient de conductibilité ; c’est une compensation à la diminution due à l’état vésiculaire. ' ,*• .
- Les cas pratiques de combustion à l’état vésiculaire.
- Il est certain, que dans les mélanges carhurés ordinaires l’état 4 vésiculaire est la règle. Nous n’entrerons pas ici dans'des détails quant aux phénomènes de recondensation dus à la compression
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- 244 INTRODUCTION A L’ÉTUDE DE LA CARBURATION
- ou à la forme des tuyauteries et des chambres de compression. Il nous suffira de faire remarquer que la dilution de l’huile de graissage des carters est une preuve indubitable de l’état liquide d’une partie du combustible pendant la déflagration. Aucun essai n’a été fait jusqu’ici qui donne des renseignements numériques sur la combustion déflagrante- de mélanges vésiculaires de carbures et d’air. Il est certain a priori que de pareilles mesures dépendront essentiellement de la courbe de distillation du liquide employé et de la finesse de la pulvérisation initiale. Nous voyons ainsi apparaître pour la première fois le facteur pulvérisation dans la.pyrodynamique du moteur. Son étude approfondie est plutôt du domaine de la technique du carburateur.
- Cependant, du point de vue des déflagrations, il est certain que la période de post-combustion des globules à l’intérieur de la flamme sera d’autant plus prononcée quelles globules sont plus gros. D’autre part, pour un dosage déterminé, le nombre de globules sera d’autant plus grand que les globules seront plus petits ; c’est dans cette hypothèse que la distance entre deux globules sera assez faible pour que le mélange puisse être considéré-comme un quasi-gazr. Si les globules deviennent trop gros, le phénomène de la déflagration perd la continuité au moins apparente qu’il présente; on a alors une série de petits, foyers; la transmission de l’inflammation de l’un à l’autre se fait sans aucun ordre, et il n’est plus possible de parler de célérité et de front de flamme.
- Quant aux essais et observations relatifs aux coups de poussières, s’ils donnent quelques renseignements intéressants au point de vue de l’influence des poussières sur la cé%ité, ils ne sauraient donner de vérifications numériques des formules développées ci-dessus ; la volatilité du carbone échappe à Conservation et la propagation des flammes dans de pareils mélanges 11e saurait être expliquée par le mécanisme proposé ci-dessus. Il est fort probable que les phénomènes de turbulence y ont le. premier rôle et, sont' les véritables agents de la propagation. ;
- § XI. — Les mélanges gazeux complexes.
- Le problème de la propagation des déflagrations dans des .mélanges gazeux complexes formés d’un carburant unique ajouté à des combustibles différents se pose de la manière suivante :
- On a un certain nombre de gaz combustibles A, B, G..... et l’on
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- INTRODUCTION A L’ÉTUDE DE LA CARBURATION
- 245
- connaît pour chacun d’eux, pris individuellement, la courbe des célérités en fonction du dosage. Trouver la-courbe des célérités des différents mélanges complexes formés en ajoutant des proportions variables d’air à un mélange donné des divers gaz A, B, G...
- Il est évident que le mélange donné de gaz combustibles se comporte comme un gaz combustible ayant un certain pouvoir calorifique, une certaine vitesse de combustion dans l’air, une certaine température d’inflammation -r. On pourrait donc le traiter comme un composé simple et procéder sur lui aux déterminations expérimentales dont nous avons déjà parlé. Il s’agit ici de prévoir à l’avance ces données du mélange complexe, connaissant les données correspondantes des éléments constitutifs du mélange.
- Le problème exigerait pour sa solution complète la connaissance de deux lois :
- a) Loi reliant la vitesse de réaction g d’un mélange complexe à la vitesse de chacun de ses constituants ;
- b) Loi reliant la température, d’inflammation du mélange complexe à la température d’inflammation de ses constituants.
- Ces deux lois nous sont malheureusement inconnues et la théorie est jusqu’ici impuissante à les déterminer. Le problème de la combustion de mélanges complexes a cependant tenté les expérimentateurs, et ce sont précisément des lois semi-èmpi-riqües établies expérimentalement qui vont nous servir à édifier un corps de doctrine sur la question.
- Depuis 1914, de très nombreux essais ont été poursuivis en Angleterre par MM. William Paymann et Richard Yernon Wheeler. Ils ont abouti à la démonstration de trois lois fondamentales.
- Première loi de Paymann.
- La vitesse de propagation de là flamme dans un mélange gazeux, formé par le mélange de plusieurs mélanges combustibles différents ayant individuellement même célérité est constante pour tous les mélanges complexes possibles et égaie à la célérité considérée. -y : .
- Précisons ce que cet énoncé peut avoir_d’obscur. J
- Nous disposons de divers carbures A, B, G...., Avec le carbure A, nous formons un mélange combustible de carbure et d’air, que nous désignons par a.et dont la célérité est «(). Avec B nous for-
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- 246 INTRODUCTION A L’ÉTUDE DE LA CARBURATION
- mons un mélange b dn carbure B et d’air, ayant aussi même célérité w0, et ainsi de suite. La loi de Paymann exprime que tous les mélanges complexes formés en additionnant en proportions quelconques les mixtes a, b, c.... ont même célérité w0.
- L’énoncé de la loi de Paymann est restrictif en ce sens qu’il
- suppose égales les célérités des mélanges élémentaires a, b, c...
- Il s’ensuit que son application n’est possible que si la célérité i/0 est inférieure ou égale à la célérité maximum du mélange élémentaire dont la célérité maximum est la plus faible des célérités maxima des divers mélanges a, b, c.....
- Les essais de Paymann ont porté sur les mélanges d’hydrocarbures qui ont individuellement même célérité maximum, et ils ont confirmé la loi à une très grande approximation. Ils ont ensuite porté sur des. mélanges de composition chimique GH4 -p C5H12 et 3C5H12 + 2H2, correspondant tous deux au propane. La courbe clés vitesses en fonction du dosage est à peu près la même que celle du propane pur avec Pair.
- Deuxième loi de Paymann et Wheeler.
- Si plusieurs mélanges simples à célérité maximum sont mélangés entre eux pour former un mélange complexe unique contenant un poids connu P de gaz combustibles, ce mélange est celui de célérité maximum, parmi tous les mélanges complexes que l’on aurait pu former en ajoutant au même poids P de gaz combustibles mélangés des proportions variables d’air.
- Illustrons cette loi pai* un exemple.
- Le mélange H + air de célérité maximum contient...................... 38,5 0/0 de H.-
- Le mélange CHS 4- air de célérité maximum contient.......................................... 9,9 0/0 de CH4.
- Le mélange G5H12 4-air de célérité maximum contient . , . . . . . 2,9 0/0 de C3HJ2.
- Formons un mélange équimoléculaire méthane -4 pentane; la loi de'Paymann et Wheeler permet de prévoir la quantité d’air qu’il faudra ajouter à ce mélange pour avoir la célérité maximum. Il suffit de chercher combien d’air on ajoutera à une molécule de pentane pour avoir un mélange à 2,9 0/0 de pentane, et à une molécule de méthane pour avoir un mélange à 9,9 0/0 de méthane. On additionnera ensuite, d’une part, ces deux quan-
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- INTRODUCTION A L’ÉTUDE DE LA CARBURATION
- 247
- tités d’air, et, d’autre part, les quantités de méthane et pentane, et on fera le rapport. /
- Pour 1 de méthane, il faut 100 — 9,9 d’air.
- 9,9
- Pour 1 de pentane, il faut . 100 — 2,9 2,9 d’air.
- Pour 1 de mélange, il faut < 1P100 — 9,9 l 100
- l\ 9,9 ' .(
- 2,9'
- 2,9
- — 21,27 d’air.
- Le mélange complexe de célérité maximum est donc à
- 1
- 22,27-
- X 100 = 4,45 0/0 de carbures.
- On a trouvé expérimentalement 4,55 0/0, et il est intéressant de noter que c’est la même valeur du dosage de célérité maximum du propane auquel le mélange équimoléculaire CH4-f-C-H12 correspond.
- Cette seconde loi complète très heureusement la première loi de Paymann ; étant donné un mélange de carbures en proportions quelconques, elle permet de calculer de suite le dosage de célérité mâxima. Or, dans la deuxième partie et la troisième partie de la pyrodynamique du moteur telle que nous nous proposons de l’établir, ce dosage a une importance capitale.
- Malheureusement, si nous connaissons par la deuxième loi le dosage de célérité maximum, nous ne connaissons pas là célérité maximum elle-même. C’est l’objet delà troisième loi de Wheeler.
- Troisième loi de Wheeler.
- Si plusieurs mélanges de célérité maximum sont ajoutés entre eux pour former un mélange complexe unique, les diverses célérités maximum étant différentes entre elles, la vitesse résultante est proportionnelle au pourcentage de chacun des mélanges simples, présents dans le mélange complexe et aux vitesses respectives des flammes. Cette vitesse résultante est aussi la célérité maxima d’après la seconde loi.
- La loi s’exprime par la formule : ( .
- U =
- -j- b{Jb -j-
- (i —j— b c —f- ....,’ où Ü est la célérité résultante. -
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- 248
- INTRODUCTION A L ETUDE DE LA CARBURATION
- a, b, c... sont les proportions en 0/0 de chacun des mélanges élémentaires dans le mélange complexe.
- Ua, Ub... sont les célérités de chacun de ces mélanges. Il ne faudra pas perdre de vue que ce sont les célérités maximum.
- • Proposons-nous de calculer d’après la troisième loi de Wheeler la célérité maximum du mélange complexe contenant 2,252 0/0 de GH4, 2,252 0/0 de C5H12 et 95,45 0/0 d’air. Nous avons vu que c’est le dosage de célérité maximum dans des mélanges complexes formés en ajoutant des quantités d’air variables à un mélange équimoléculaire de méthane et de pentane.
- Or, le mélange de célérité maximum pour le méthane contient 9,-9 0/0 de méthane et a une célérité de 67 cm/seconde. Les 2,252 0/0 de méthane du mélange complexe corres-2 25 X 100
- pondent à ...Q Q------= 23 0/0 de mélange de célérité maxi-
- y,y
- mum méthane -f air dans le mélange complexe. t
- 2 252 X 100
- De même, 2,252 0/0 de pentane correspondent à ——-------------
- — 77 0/0 de mélange de célérité maximum pentane -f- air dans le mélange complexe.
- Sachant que la célérité maximum est de 82 cm/seconde dans le pentane, on a : - ,
- u- =
- 77 X 82.+ 23 X 67 100
- = 78,5 cm/seconde.
- L’expérience directe a donné 79 cm/seconde pour valeur de la célérité maximum. L’accord de la loi et de l’expérience" est donc très approché.
- L’accord est moins bon quand les célérités maximum des deux mélanges simples qui contribuent à former le mélange complexe sont très différentes. C’est le cas du méthane et de l'hydrogène, pour lesquels les célérités maximum sont 67 cm et 485 cm par seconde. On constate cependant une très forte augmentation de la célérité. Ainsi le mélange CH4,+ H2 a une célérité maximum de 135 cm pour un dosage à 14,93 0/0 avee l’air.
- Gette modification de la célérité montre quelle importance ont les phénomènes chimiques au cours des déflagrations. Si dans-la préflamme le carbure est décomposé, il y a généralement libération d’hydrogène ; c’est le eas normal du cracking . des pétroles vaporisés avant leur introduction dans les cylindres
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- INTRODUCTION A l’ÉTUDE DE LA CARBURATION
- 249
- par un récliauffeur, ou « crackés » au contact des parois chaudes et au cours de la compression. L’hydrogène libéré accélère la déflagration; par contre, le carbone solide déposé la ralentit. L’accentuation de la tendance au cognage par un réchauffage trop énergique du pétrole confirme expérimentalement cette hypothèse. Mais ce n’est là qu’une vue partielle de la question. Le cognage est un phénomène complexe chant l’étude constituera un chapitre très important de la pyrodynamique rationnelle du moteur à explosions.
- Nous n’avons causé ici que des mélanges gazeux. Si l’état est vésiculaire et que le liquide soit complexe, ce qui est le cas des combustibles industriels, les phénomènes se compliquent encore. Le globule subit dans la flamme et la préflamme une vaporisation élective, de telle sorte que le mélange gazeux complexe qui brûle varie constamment de composition. Si on ajoute que l’état physique du mélange caractérisé par le degré de pulvérisation et le degré de vaporisation viennent compliquer encore le phénomène, on conçoit notre impuissance à atteindre au détail de celui-ci. Il est à souhaiter que des essais nombreux et méthodiques viennent jeter quelque clarté sur ces problèmes courants de l’utilisation des pétroles et des essences. Ils permettront de rendre plus rationnelleM’.utilisation des combustibles et le dessin des moteurs destinés à les brûler.
- Bull.'
- 19
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-
- 1:
- PAU
- jVJ. a_. grebel
- 1XG KX IE1: R-COXSEIL
- Avant de s’occuper de leur carburation, il serait bon de préciser ce qu’on entend par le vocable «• pétroles » et de déterminer la manière optima de les brûler dans les moteurs.
- Les essences commerciales contiennent maintenant des produits lourds, constituants habituels du white-spirit et du pétrole lampant. Nous tenons à souligner, pour les ingénieurs-mécaniciens, que c’est uif fait bien acquis, industriellement parlant. Nous dirigions, à la fin de la guerre, une usine où nous obtenions des quantités importantes de ces produits marchands au cours de la rectification de diverses essences pour l’obtention d’essence « extra aviation » (voir le Génie Civil du 22 novembre 1919). A l’opposé, certaines essences « allégées » contiennent des. éthers de pétrole et meme des gaz de pétrole en dissolution. Nous nous contenterons, pour fixer les idées, de prendre, dans notre documentation, des fractionnements exécutés à la raffinerie de la Société des Huiles minérales de Colombes, et relatifs aux bonnes essences qu’on rencontrait, dans le commerce, il y a une quinzaine d’années. Dans le tableau 7, nous appelons l’attention sur une essence de densité 0,760, d’origine russe, plus particulièrement différente des autres. Nous n’insisterons pas trop sur les fractionnements des essences très hétérogènes qu’on livre actuellement au public pour ne pas décourager les théoriciens de la carburation. On trouve couramment, dans le commerce américain, d’après M. de Greift, des essences distillant jusqu’à 200 et 225 degrés, contenant 40 0/0 d’hydrocarbures bouillant de 150 à 230 degrés.
- La qualité des pétroles commerciaux, dits lampants, qui pourrait paraître bien définie par leur densité (0,790 à 0,830),-l’est à peine quand on y ajoutera la spécification du point d’inflammabilité (+ 20° à -f- 45°) — A égalité de point d’inflam-
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- l’emploi des pétroles lampants dans les moteurs d’automobiles 251
- mabilité, une huile de pétrole a une densité de 0,760 et une huile de schiste 0,805. —Si l’on y ajoute, de plus, les caractéristiques de la distillation fractionnée (65 à 90 0/0 passant entre 150 et 270 degrés, 5 à 20 0/0 de résidu au-dessus de 270 degrés), le produit est utî peu mieux défini, mais ne l’est pas encore complètement., On trouvera quelques chiffres intéressants au point de vue des comparaisons dans le tableau IL — A égalité de points d’ébullition, un lampant américain aura, par exemple, 0,780 de densité et un lampant russe 0,830. —Les hydrocarbures passant entre les mêmes limites de températures peuvent être de composition et propriétés chimiques très différentes. C’est ainsi qu’un lampant de faible densité, distillant à haute température est bien supérieur à un lampant lourd, distillant à basse température, au point de vue combustibilité. Les pétroles de Pensylvanie, riches en hydrogène, sont incomparablement plus faciles à brûler que les pétroles roumains, indiens et mexicains.
- Si l’on veut employer les pétroles dans les moteurs à cycle Beau de Rochas, où ils ne peuvent, d’ailleurs, donner un rendement convenable, des pétroles hétérogènes peuvent s’enflammer plus facilement q;ue des pétroles de « cœur ». Il y a lieu, d’auu-e part, de tenir compte de leur résistance au cracking.' Ceci n’implique pas que les carburants homogènes ne soient pas préférables pour les moteurs à explosion et que les pétroles très hydrogénés ne soient pas préférables pour les moteurs à combustion, où leur moindre stabilité aux hautes températures ne peut avoir d’inconvénients. En tous cas, il n’est pas permis, de nos jours, comme on le faisait autrefois,/pour la facilité de démonstrations mathématiques a posteriori, d’ailleurs très utiles, d’admettre schématiquement : que l’essence est formée, par exemple, d’heptane C7H1G, ou de deux, trois carbures forméniques voisins ; que le pétrole est formé de dodécane. C12H20, ou de plusieurs carbures forméniques voisins. Ces carbures ac-ycliques saturés, composants essentiels des pétroles de Pensylvanie, sont de bien meilleurs combustibles que les naphtènes ou carbures cycliques saturés, dont certains pétroles sont constitués en majeure partie, que les carbures cycliques aromatiques qu’on trouve abondamment dans quelques pétroles.
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- 'Il y a de cela quatorze ans, nous avons établi expérimentalement/et non par le raisonnement ou le calcul) que le meilleur
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- rendement pratique des combustibles volatils dans les moteurs à explosion correspond, contrairement aux idées qui étaient reçues à l’époque, à la combustion parfaite sans excès ni manque d’air, contrôlée par l’analyse des gaz à l’échappement. Le maximum de puissance est réalisé avec une combustion légèrement incomplète.
- Nous ne reviendrons pas, non plus, sur une démonstration, par les faits, que nous avons donnée récemment (voir le Génie Civil des 6 et 13 novembre et Chaleur et Industrie de novembre -décembre 1920) de l’inexactitude du principe essentiel sur lequel est basé le dosage soi-disant constant du mélange tonnant dans les carburateurs à giclage. Le débit de carburant y est, en effet, commandé par la dépression créée, avant ou après l’étrangleur, par l’aspiration des cylindres. Or, à une même dépression, peuvent correspondre des puissances développées différentes, ce qui impliquerait un débit de carburant différent.
- Quant au réchauffage des carburants volatils, ce ne devrait pas être non plus une question de sentiment, mais d’expérience. Nous avons prouvé que, pour éviter le givrage, la température autour du gicleur doit, de toutes façons, être maintenue au-dessus de 0 degré avec l’essence et de -|- 5 degrés avec le benzol. Nos essais, Sur un moteur Panhard-Levassor, ont fait ressortir, toutes choses étant égales (les gaz brûlés contenant en particulier toujours 16 0/0 de CO2 et 1 0/0 d’O), qu’il y avait iiitérèt à atteindre, au point de vue rendement, avec l’essence, 40 degrés dans le barillet alimentant les cylindres. Cette température limite optima varie, en particulier, avec la disposition des tuyauteries d’admission et l’allure de marche; c’est une question d’espèce. Quant au réchauffage des pétroles lampants, nous avons dit que c’est une arme à deux tranchants dans le cas du moteur à explosion. D’après l’image qu’on s’en fait depuis longtemps, par l’observation de l’échappement, quand on supprime Fallu magff — puisqu’on n’a pas encore été regarder dans le cylindre — les goûttelettes du- brouillard qui composent le mélange tonnant peuvent être plus ou moins vaporisées. Dans le premier texte de sa communication, M. Drosne arrivait, par des considérations de hautes mathématiques et de physique moléculaire, à affirmer que les pétroles sont plus faciles à bien faire exploser qu’un gaz ou une vapeur d’essence ; notre opinion, sans doute moins paradoxale, est diamétralement .opposée. Si les vapeurs formées, en fonction des tensions de
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- dissolution et de dissociation, par les produits les plus légers sont plus inflammables et peuvent jusqu’à un certain point entraîner la combustion des produits plus lourds non. vaporisés, elles ne permettent pas d’obtenir une explosion franche, car les vitesses de propagation ne sont pas les mêmes pour les deux fractions du pétrole; elles ne permettent pas d’obtenir une combustion complète, car les éléments les plus lourds (et par conséquent les plus comburivores et les moins combustibles) se. trouvent en présence d’air déjà très appauvri en oxygène. D’ailleurs, ces hypothèses, basées-sur notre connaissance des hydrocarbures, se vérifient par les résultats de la pratique actuelle.
- On s’explique aisément que ceux qui n’ont pas suivi, depuis le début, les tentatives d’emploi du pétrole dans les moteurs d’automobiles à explosion par simple substitution d’un carburateur au carburateur à essence, croient qu’on approche du but, alors que le fractionnement actuel des pétroles bruts nous en éloigne,puisqu’on enlève aux huiles intermédiaires, dites lampantes, leurs parties les plus légères pour les mettre dans l’essence. Les premiers chercheurs de cette solution simpliste se sont 'trouvés, il y a vingt ans, aux prises avec de véritables moteurs à gaz qui n’acceptaient que des vapeurs d’essences, 0,61)0-0,700. Ils ont cherché à vaporiser complètement le pétrole, et ils l’ont fatalement craché en partie. A l’heure actuelle, les inventeurs jouent relativement sur le velours, car ils se trouvent en face de moteurs qui utilisent très bien des essences 0,740-0,760 ; ces produits ne sont certainement pas vaporisés intégralement dans le cylindre avec l’explosion. Les progrès réalisés dans les moteurs à essence (chambre d’explosion, allumage, etc.) per<-mettent, surtout si les parois sont maintenues à température convenable, voire même sans réchauffage préalable, d’y utiliser tant bien que mal les bons pétroles lampants.
- Cependant, nous allons voir que ce n’est pas dans cette voie qti’on trouvera le moyen d’utiliser le pétrole lampant (1), pour la force motrice, avec un rendement convenable.
- Nous croyons utile de donner un aperçu, d’ensemble de l’ordre dans lequel on peut classer les différents combustibles liquides,
- (1) Nous avons montré qu’il n’est pas exact de dire que le problème dont nous nous occupons ici se trouvera éludé parce qu’on ne produira bientôt plus que de l’esêence et des huiles lourdes. (Procès-verbal de la séance du 29 avril, pages 121 et 122.)
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- volatils ou non. Nous nous bornerons pour les produits du petrole à ceux du type américain. Cette tentative paraîtra plus que téméraire aux personnes qui connaissent à fond l’industrie et le commerce des pétroles; elles voudront bien nous excuser, car nous poursuivons le but désintéressé de renseigner, une bonne fois, nos ingénieurs-mécaniciens qui, calculateurs émérites, ignorent par trop, en général, la nature des combustibles ,pour l’utilisation desquels ils construisent des machines génératrices de force motrice. ,
- Pour rétablissement du tableau III, qui donne les caractéristiques des combustibles liquides allant du gaz des raffineries de pétrole à plus de 14 000 calories par mètre cube et dont l’explosion est brisante, jusqu’aux huiles de graissage très visqueuses, ininflammables en dessous de 160 et même 200 degrés, noug nous sommes basés sur une classification par points d’inflammabilité. On sait que ce point, dit aussi « point d’éclair », est la température nécessaire pour que le produit essayé, chauffé .en présence de l’air, donne lieu, quand on approche une petite flamme auxiliaire, à une- explosion accompagnée d’une flamme bleue caractéristique qui s’éteint aussitôt. Cette détermination-peut se faire dans un appareil à vase ouvert (Marcusson) ou à vase clos .(Abel, Granier, Luchaire). Cette caractéristique pratique des combustibles liquides est un composite de la tension, de vapeur, de la densité des vapeurs émises,'de-la combustibilité des mélanges plus ou moins pauvres de ces vapeurs avec l’air en présence d’une veilleuse en ignition, etc. Ce n’est pas une propriété intrinsèque, indépendante de l’appareil qui sert à la mesurer. Elle n’a de valeur, pour ce qui nous occupe, que s’il s’agit de produits suffisamment homogènes, homogénéité qui se trouve précisée par les températures extrêmes de la distillation fractionnée, faite dans des conditions bien définies. Si une huile lourde contient des éléments très légers, ceux-ci viennent carburer l’air à la surface du liquide, et la mesure du point d’inflammabilité n’est pas em rapport -avec la composition moyenne de cette huile.
- Nous aurions pu baser, tout aussi bien, notre .classification sur les points d’ébullition, mais la comparaison aurait été peu commode avec les substituts des essences et pétroles.
- Avec plusieurs Ingénieurs, spécialistes qualifiés du moteur d’automobile, nous pensons, en effet, que les mélanges de carburants et les carburants très hétérogènes dont les vapeurs ou
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- brouillards ne présentent pas une vitesse unique de propagation •de flamme sont une erreur. En particulier, nous écrivions, dans une étude sur le problème du carburant (Génie Civil du 28 juin 1913) que l’idée d’alimenter les moteurs à explosion -avec des « pétroles moteurs » est une idée de transition à laquelle il ne faut pas trop s’arrêter. Nous ajoutions : « Certains » techniciens semblent croire que le pétrole « lampant » ne » peut pas servir à la force motrice ; c’est un peu comme si l’on » se figurait que le gaz de houille dénommé « gaz d’éclairage » » ne peut servir au chauffage et à la force motrice. Le pétrole »> lampant est, au contraire, un produit assez homogène et cons-» tant, qui n’en convient que mieux à l’emploi dans les moteurs; » il est répandu partout, et c’est, lui seul qui fait l’objet d’un •» marché suffisamment étendu pour qu’on n’ait pas à craindre » sa raréfaction, ni l’augmentation brutale de son prix.
- » Au contraire, le « pétrole-moteur », qui n’est pas du « cœur » » de pétrole roumain, et qu’on a préconisé à un moment donné, » est un produit très hétérogène, relativement bon marché, » mais ne présentant pas, au point de vue inflammabilité, la » grande sécurité-des pétroles lampants. Il contient des produits » légers et l’on compte beaucoup sur eux pour amener par » entraînement la combustion des produits lourds dont il est en » majeure partie composé. Il faut s’en méfier; quand on veut » employer des combustibles hétérogènes dont certaines parties » sont peu volatiles, il se produit une distillation élective dans » le vaporisateur ou la chambre d’explosion ; les parties lourdes » restent à l’état de gouttelettes, d’autant plus difficiles à brûler » complètement qu’elles se trouvent séparées des substances » légères qui les accompagnaient. Les introductions d’air froid *» accentuent encore les combustions incomplètes.
- » Si l’on Adulait employer parfaitement les « pétroles-mo-» teürs », il ne faudrait le faire qu’avec des' moteurs où l’on » évite toute vaporisation préalable, toute séparation des com-» posants légers et lourds, tout mélange anticipé du combustible » avec de l’air plus ou moins froid, et tout contact avec des » parois plus ou moins froides, du combustible à point de dis-» filiation final élevé. Enfin, les moteurs à pétrole du type à » explosion ne peuvent supporter des compressions préalables » de plus de 3 à 4 kg. sauf avec le système à injection d’eau » de Banki, sinon il se • produit parfois des détonations anti-» cipéés et brisantes. Pour obtenir de bons rendements, il fau-
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- » cirait donc adopter un type spécial de moteur à grande vitesse, » à combustion rapide, mais non à explosion, et les concours ». où l’on se propose de primer des appareils propres à alimenter » au pétrole lampant les types de moteurs fonctionnant liabi-» tuellement à l’essence, nous paraissent' dangereux, en ce sens » qu’ils contribuent, à égarer les chercheurs. »
- Qu’on nous permette encore de lire rapidement la première partie du paragraphe concernant le moteur spécial à pétrole lampant, car nous ne croyons pas qu’on puisse ajouter grand’chose de nouveau à ces idées déjà exprimées en 1908 :
- « Trop exclusivement préoccupé de la partie mécanique des » moteurs, on a souvent oublié autrefois que le fonctionnement » des moteurs à mélange tonnant et à combustion interne repose » essentiellement sur la combustion complète et rapide des » combustibles gazeux ou liquides. Dans ces dérnières années, » on'a beaucoup étudié ces phénomènes primordiaux; de grands » progrès ont été réalisés dans les dispositions des chambres » d’explosion, dans les systèmes d’inflammation et dans les car-» burateurs. Cependant, nous ne saurions trop redire qu’il faut » avant tout bien brûler le combustible employé et que le mode » de combustion doit être approprié 'à chaque combustible.
- » Les moteurs à explosion, marchant avec des combustibles » liquides très volatils, ne sont, en somme, que des moteurs à » gaz, comme l’a fait remarquer M. Letombe. Toutefois, l’essence » n’est pas vaporisée mais pulvérisée dans les carburateurs à » giclage ; surtout, si elle est lourde, elle arrive avec l’air çom-» burant dans les cylindres sans être beaucoup plus vaporisée, » malgré son parcours dans les tuyauteries reliant le carbura-» leur aux soupapes d’admission. Grâce à la chaleur des, parois » et à celle dégagée par la compression qui, en elle-même,* » favoriserait plutôt une recondensation partielle, les goutte-» lettes d’essence légère achèvent cependant de se vaporiser » avant l’allumage. Avec les essences qu’on est obligé d’accepter » maintenant', on commence déjà à observer quelques ennuis, » dans le fonctionnement au ralenti, en particulier, malgré les » énormes progrès réalisés dans la construction des moteurs » d’automobiles. Quand on ne dispose que d’une seule tuyau-» terie entre le carburateur et les cylindres, la vitesse du » mélange est très réduite aux faibles allures ; il s’y produit » des « condensations » ou, à proprement parler, des dépôts de » gouttelettes d’essence. D’autre part, il n’est pas prouvé que
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- » celles qui pénètrent alors dans le cylindre soient intégrale-» ment transformées en vapeur.
- » Un moteur à explosion peut évidemment fonctionner si un » pourcentage limité du combustible reste à l’état liquide, mais » sous forme de très fins globules ou vésicules, Toutefois, il ne « faudrait pas aller trop loin dans cette voie (1).
- » Les essences actuelles à 750 contiennent des produits de la » distillation fractionnée des pétroles bruts, qui allaient autre-» fois dans les fractionnements suivants, tels que l’huile lam-» pante, et l’on peut considérer ces essences à 750 comme un « mélange, presque par moitié, des composants de tète du « pétrole lampant à 810 et de cette essence à 700 que récla-» niaient les premiers moteurs d’automobile. Mais un moteur )> à explosion ne peut marcher aime du pétrole lampant pur,
- » sans s’encrasser presque immédiatement. En outre, l’échappe-» ment est fumeux, odorant, il se produit souvent des allumages » prématurés, ét on atteint des consommations tellement exagé-» rées' par "rapport à celles de la marche à l’essence, qu’elles » compensent et au delà l’économie qu’on peut escompter sur » le prix d’achat du combustible.
- » beaucoup d’inventeurs ont cherché un moyen de bien .» employer l’huile lampante, par la création de carburateurs « spéciaux fortement réchauffés. Les types qui donnent les « moins mauvais résultats sont ceux où l’on supprime tout » conduit entre le cylindre et le vaporisateur ; ce dernier peut » même faire, pour ainsi dire, partie de la chambre d’explosion. ».'Que la gazéification du pétrole plus ou moins mélangé d’air » s’effectue, soit dans une cornue chauffée par un chalumeau » extérieur ou par les gaz d’échappement,.soit dans une partie » toujours chaude de la culasse du cylindrp,. on éprouve tou-î> jours de grandes difficultés, à régler la température de ch'auf-» fage suivant l’alfure et la charge du moteur.. On ne peut pas » éviter complètement la dissociation pyrogénée ou « cracking » » du pétrole, d’où résultent des dépôts de coke, qui obligent à » des nettoyages fréquents. Enfin, la mise en marche ne peut
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- cl) La nature des bougies et des magnétos a, dans ce cas, une grande importance. Une maison de construction.de* moteurs industriels essayait différents systèmes d’allumage électrique en ajoutant des quantités croissantes de pétrole lampant à l’essence, alimentant les moteurs, jusqu’à ce que se produisît l’arrêt par encrassement. Avec certaines magnétos à rupteur, dont l’étincelle est particulièrement chaude, mais qui ne peuvent s’appliquer qu’aux moteurs à allure lente, elle a pu ajouter sans inconvénient jusqu’à 17 0/0 de pétrole à l’essence.
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- » se faire directement sans chauffer au préalable le vapori-» sateur ou sans partir d’abord à l’essence. C’est pourquoi » l’emploi industriel du pétrole s’est toujours borné aux gros » moteurs fixes ou semi-fixes, à grande niasse, à vitesse lente » et uniforme. ~
- » Pour obtenir une marche certaine, économique et régu-» lière des petits moteurs à grande vitesse et allure variable, » alimentés au pétrole, il faudrait absolument adopter un autre » cycle que celui des moteurs à explosion. On a déjà songé, par » exemple, à introduire directement dans le cylindre le pétrole » très finement- pulvérisé, et à faciliter son évaporation en » maintenant un vide relatif pendant une partie du temps d’as-» piration; grâce à la chaleur des'parois, la gazéification de la » poussière de pétrole en atmosphère raréfiée serait complète. » Mais ce procédé et d’autres ne sont, à notre avis, que des pal-» liatifs. Le pétrole lampant n’est pas un combustible volatil et le y> grand tort clés chercheurs est de vouloir à toute force le vaporiser, car » le point d’ébullition de ses parties lourdes n’est pas • très y> éloigné de leur point de décomposition par la chaleur. C’est » un combustible liquide un peu moins lourd que le mazout ou » l’huile lourde de houille, mais il doit être traité comme ces » derniers, et non comme l’essence ou le benzol. Étant donné » qu’il est beaucoup plus facile à brûler que les liuilps lourdes » de pétrole ou de bouille, on doit arriver à l’employer dans » de petits moteurs à grande vitesse, à combustion rapide, non » explosive, toutefois, et dont le cycle serait plus ou moins voisin » de celui des Diesel, ou plutôt des Sabathé (combustion mixte). »• La nécessité d’avoir alors de l’air comprimé permettrait de » résoudre accessoirement et élégamment des questions comme » celle du regonflage des pneumatiques et comme celle, plus » importante, de là mise en marche automatique à partir du » siège de la voiture ; elle permettrait, ' avant tout et surtout, » de réaliser le départ direct sans réchauffage préalable, ni $ emploi d’essence.
- » Si le problème est ardu, il n’est pas insoluble, bien que la » construction d’un tel moteur doive assurément être plus déli-» cate et plus coûteuse que celle d’un moteur à essence; »
- Nous n’avons guère à signaler, comme avant progressé, que l’étude de la détonation et' de la déflagration (Hugoniot), ainsi que l’étude de la combustion des produits assez instables du cracking des pétroles (Hall, Redwood, etc.). On en est revenu
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- de l'appréhension qui s’était manifestée contre l’emploi des essences de cracking ou de catalyse dans les moteurs à explosion.
- Les essences catalytiques contiennent, d’après M. Maillie, des hydrocarbures saturés (carbures forméniques et aromatiques) et non saturés (carbures éthyléniques ou oléfînes). La teneur en ces derniers produits incomplets atteint 40 0/0 au lieu de 12 0/0, maximum toléré jusqu’à présent dans les essences. Exemptes de pré-ignition, l’essence de cracking est, d’après M. Hall, à combustion relativement lente quoique ayant un point d’inflammation plus bas. que l’essence ordinaire.
- Pour faire une comparaison exacte, remarquons qu’il faut mettre en parallèle des produits de cracking classés et homogènes avec des produits non crackés, homogènes et classés de la même manière. Il n’en reste pas moins que la présence de ces produits de cracking dans le mélange tonnant d’un moteur fonctionnant au pétrole est, avec l’évaporation élective, la cause des explosions brisantes, et dédoublées, car ils détonnent brutalement, sous l’influence de réchauffement du mélange, tafidis »que les éléments lourds de pétrole déflagrènt plus lentement. Or, le pétrole lampant commence à cracker, à la pression atmosphérique, dès 200 degrés et sa décomposition pyrogénée est très accentuée à 300-350 degrés, et la compression augmente beaucoup cette décomposition. On se rend compte qu’il est pour ainsi dire impossible de l’éviter dans les cylindres des moteurs à explosion, bien qu’on réduise, pour la marche au pétrole, le taux de compression afin d’éviter les auto-allumages brutaux ; il en résulte, d’ailleurs, un grand abaissement du rendement thermique.
- Nous avons indiqué, sur les tableaux III et IA/ de façon approximative, pour les différents moteurs à mélange tonnant, (cycle Beau de Rochas), à combustion à haute compression (type Diesel) et à compression moyenne avec boule d’allumage (type semi-Diesél), les champs 'd’action qu’il faut savoir leur délimiter à l’inverse de beaucoup d’inventeurs qui tuent, par des visées excessives, leurs propres inventions.
- La compression dans le moteur à explosion peut être augmentée, pour obtenir de meilleurs .rendements, quand on emploie, l’alcool ; elle doit être diminuée, pour éviter les allumages anticipés, quand on emploie les pétroles lampants; il faut alors, de plus, partir, à l’essence et éviter les causes de refroidissement des parois du cylindre. Nous allons voir que
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- les pétroles donnent des rendements médiocres dans les moteurs à mélange tonnant; en sas, leur emploi correspond à un abaissement de puissance de 20-30 0/0. Le départ dans les semi-Diesel se fait en échauffant la houle d’allumage, et dans les Diesel se fait au pétrole si l’on emploie des huiles très lourdes.
- Donc, les pétroles lampants sont mal utilisés dans les moteurs à cycle Beau de Rochas, et il est illogique de les employer dans les moteurs à combustion très coûteux qui peuvent brûler des produits inférieurs, bon marché. Pour parler vulgairement, les lampants se trouvent actuellement le derrière entre deux selles. C’est pourquoi nous demandons aux constructeurs français d’étudier un moteur spécial, quart Diesel, pourrait-on dire,, si l’expression semi-Diesel n’était elle-même anachronique .et bâtarde.
- Nous oserons une comparaison avec la gazéification des combustibles solides, bien qu’elle soit plutôt scabreuse, car la1 richesse en hydrogène des combustibles est favorable à leur combustion dans les cylindres des moteurs’ tandis qu’elle est défavorable à la facilité de leur emploi en gazogène.
- Il existe de nombreux gazogènes qui fonctionnent parfaitement avec de l’anthracite, bien *aArec du coke et du charbon très maigre. Ces gazogènes peuvent utiliser, jusqu’à un certain point, des charbons moins maigres s’ils contiennent peu de cendres et des cendres peu fusibles. De même, il existe de nombreux moteurs à explosion qui fonctionnent parfaitement avec de l’essence et du benzol, assez bien avec de l’alcool. Ces moteurs peuvent utiliser jusqu’à un certain point des pétroles assez légers.
- Pour ce qui est des houilles riches en matières volatiles, le vrai moyen consiste à les cokéfier avant de des gazéifier. De .même, les huiles lourdes ne sont utilisables que dans des moteurs à combustion lente Diesel ou semi-Diesel.
- Les charbons intermédiaires demi-gras qui ne peuvent être, de façon courante, ni gazéifiés directement, ni cokéfiés préalablement, peuvent être traités dans des gazogènes spéciaux où se réalise une carbonisation partielle du combustible avant son entrée dans la zone active d’élaboration du gaz pauvre. De même, les pétroles lampants et produits voisins pourraient être convenablement consommés dans des moteurs à combustion vive et à assez grande vitesse.
- C’est ce que nous avons cherché à mettre en évidence dans le tableau IV, comparant les différents types de moteurs et
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- celui dont nous recommandons la création. Les constructeurs de moteurs nous pardonneront, à leur tour, d’anticiper sur les études et essais qui seraient nécessaires, car nous avons cherché à concréter nos conceptions sans rester dans le vague de la littérature technique; nous ne prétendons préjuger en rien des solutions définitives. On remarquera que.nous avons'laissé de côté le système Banki; Linjectiori d’eau, très défendable au point de vue réalisation de hautes compressions sans avoir à craindre d’auto-allumages anticipés, n’est pas très rationnelle au point de vue de la bonne combustion. Le système de MM. Beilem-Brégéras qui, grâce à une modification élégante du cycle, à quatre temps, grâce à l’emploi d’un doseur mécanique* pulvérise ou volatilise les carburants dans un vide partiel, ne nous paraît pas non plus une solution radicale et générale du problème.
- Actuellement, les meilleurs moteurs à explosion, fonctionnant, au pétrole à 10 500 calories, en consomment, à pleine charge, 375 g par cheval-heure; 350 g peuvent être considérés comme Je minimum minimorum obtenu, en marche industrielle, avec des- moteurs de 40 ch ; ces chiffres correspondent respectivement., à 3 937 et 3 675 calories. Parallèlement, des moteurs à explosion, fonctionnant à l’essence â ll'OOO calories, en consomment, à pleine charge, 275 g ; on a même relevé des consommations de 250 g, ce qui correspond à 3 025 et 2 750 calories. L’infériorité 'du rendement du pétrole employé dans les moteurs â mélange tonnant est encore plus manifeste, surtout à charge réduite, et on ne devrait pas s’obstiner dansxette impasse.
- Une température élevée étant indispensable pour assurer la combustion complète et rapide du pétrole, il est préférable de ne pas compter sur la chaleur des parois du cylindre dont la température varie avec l’allure de marche et le refroidissement par la circulation d’eau. En comprimant l’air, par exemple, à 9 kg, qui correspondent à une élévation de températûre théorique de 300 degrés, on conçoit qu’on pourrait y insuffler, pour ainsi dire instantanément, le carburant mesuré par un doseur mécanique et d'ilué dans un peu d’air à 15-20 kg, mais de . manière à former un mélange, trop riche non susceptible de s’enflammer prématurément en présence de suies incandescentes ou autres. Aussitôt le brassage commencé ou, si L’on veut, pendant l’état'« turbulent », il conviendrait de lancer des étincelles électriques dans la chambre de compression, car il faut opérer très vite pour ne pas laisser se produire de cracking susceptible
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- de contrarier la combustion régulière ; on pourrait provoquer aussi une combustion très vive permettant de réaliser de grandes vitesses linéraires de piston. On pourrait adopter un nombre de tours un peu inférieur à celui des moteurs à essence de même puissance, les deux tiers par exemple.
- La régulation pourrait s’effectuer par modification de la quantité de mélange préalable admis au cylindre. Mais, le pétrole étant un combustible moins souple que le gaz et que les carburants volatils, on devrait renoncer à ralentir la vitesse de rotation au sixième de la normale, comme on le fait dans les moteurs à essence d’automobile; il faudrait savoir accepter raisonnablement de ne pas chercher a réduire cette vitesse à moins du quart, par exemple ; la marche extrêmement ralentie est une commodité mais non une nécessité absolue.
- Avec un programme de ce genre, on devrait pouvoir réaliser un moteur à combustion rapide,-convenant aux « poids lourds ®, utilisant des essences lourdes et des pétroles compris dans le * champ que nous lui avons assigné dans nos tableaux III et IY ^ce moteur ne coûterait, par exemple, qu’une fois et demie le prix d’un moteur à explosion ou que -la moitié d’un moteur à combustion lente. Nous insistons sur le côté économique de la question car le moteur Diesel, tel que nous le connaissons, trois fois plus coûteux que le moteur à explosion, n’est pas la solution du problème de l’emploi du pétrole en automobile avec uû rendement admissible, avec une sécurité de marche et une souplesse suffisantes.
- Si l’on, veut encore une autre preuve, terre à terre celle-là, de ce. que le moteur à explosion est une mauvaise solution pour les pétroles lampants, même dans le cas d'un régime fixe de fonctionnement, il suffit de consulter un constructeur qui vend indifféremment des moteurs à esssence et à pétrole semblables et presque de même prix. Bien que l’essence vaille 2 fr le litre, contre 1 fr, 50 le litre de pétrole, il ne livre sûrement pas trois moteurs à pétrole contre sept à essence. Sur ces trois clients, l’un arrive à employer convenablement le pétrole et se déclare satisfait; l’autre est mécontent; le troisième se défait de son moteur au bout de peu de temps. Nous avons fait abstraction de ceux qui consentent à payer 2 600 fr le cheval pour pouvoir consommer, des huiles lourdes à moins de 1 fr le kilogramme. Et il s’agit là de moteurs fixes assez volumineux et à vitesse modérée.
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- Qu’observe-t-on dans les cas des moteurs à grande vitesse dont la puissance et la vitesse sont essentiellement variables ? Combien y a-t-il actuellement d’automobiles ou même de poids lourds marchant au pétrole autrement qu’avec des moteurs à vapeur ?
- Nous avons donc le regret de n’ètre pas d’accord aveu M.Drosne, l’éminent Ingénieur en chef à la Maison Schneider. Mais nous tenons à dire combien nous tenons pour profitables des cogitations sur la carburation où en trent les dernières expressions des sciences mathématiques et physiques. Notre industrie nationale ne peut que profiter de discussions comme celles-ci.
- Pour finir, nous conclurons qu’à notre avis ce n’est pasx un carburateur à pétrole (un de plus) qui apportera la solution vraiment pratique et générale du vieux problème de: l’utilisation rationnelle des pétroles dans les moteurs d’automobile. Ce n’est pas une question accessoire de carburateur, mais une question essentielle de moteur, de cycle et de mode de régulation. Si nous avions à diriger ceux qui travailleront encore cette question, nous leur conseillerions de se documenter d’abord sur les propriétés physico-chimiques des pétroles concernant leur combustion, nous leur répéterions qu’il faut, q notre sens, créer un moteur à combustion vive mais non à explosion, moteur sur les caractéristiques duquel nous-croyons, avoir suffisamment précisé nos conceptions. .
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- 264 l’emploi des pétroles lampants dans les moteurs d’automobiles
- Tableau I.
- Exemples de fractionnements anciens d’essences de pétrole diverses. .
- TEMPÉRATURES DENSITÉS A. 17 ") 0
- 0,035 0,015 0,678 0,098 0,710 0,700 0,735 0,760 0,708
- degrés . 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0
- 30 '24 B B )) » " » fl (!) ' »
- 40 56 33 fl )) )) )) fl )) »
- 50 82 57 B )) )) )) » fl »
- 53 B )> 7 » » fl » . )) »
- 60 94 73 22 )> B )) fl . fl fl
- 65 B B 37 )) )) fl fl fl «
- 70 99 83 51 1 )) 9 )) )) 2
- 75 ÜJ «E )) )) 65 22 )> fl A » fl
- 80 Z> _l » 91 73 46 1 31 )) B 7
- 85 O > » » 83 63 3 » » )) »
- 90 Z B 95 89 74 17 51 » fl 20
- 95 U1 » 0 94 83 31 fl fl fl »
- O _
- 100 O » 97 97 . 93 52 .67 fl 5 36
- 103 H » » 99 96 67 fl )) » fl
- <
- 110 » 99 » 98. 80 79 9 21 53
- «J
- 115 i— » B fl 99 87 » )) fl fl
- CO
- 120 O » » ' .)) » 93 87 39 44 67
- 125 B » » fl 93 fl )) 0 ))
- 130 » » » » 98 92 65 63 78
- 135- » B )) B 99 » » » fl
- 140 )) » )) » » 93 79 76 87
- ' 150 » • » J) U )> • 97 88 86 92
- CD O B » B )) » » 93 , . 92 96
- 170 » » » » » » 96 95 97
- ' 18$ )) \ » » , )) fl » 97 » 99 <5
- (I) Essence russe. ' .
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- BULI;
- Tableau II. '
- t
- Densités, points d’ébullition et points d’inflammabilité de produits moyens, russes et américains.
- [ RUSSE (DISTILLAT) (Desvignes)
- ÉCHANTILLONS PRÉLEVÉS AU JET ÉCHANTILLONS PRÉLEVÉS AU COULAGE
- DES 'DISTILLATIONS EN CHAUDIÈRE DE LA RECTIFICATION’E V COLONNE
- Densités Points d’ébullition Points d’inflammabilité Densités Points d’ébullition Points d'inflammabilité
- 0,799 182-186 . -]- 20° 0,783 140-150 ]- 21n
- 0,809 *,193-196 30 0,790 150-160 27
- 0,820 203-212 44 0,798 160-170 33
- 0,8305 224-227 * 59 0,807 170-180 39
- 0,8365 0 j 8 43 0,847 241-243 254-258 265-268 73 88,5 95 - 0,814 180-190 47
- Produits provenant du premier fractionnement ci-contre
- 0,851 272-276 105 et reclassés en colonne.
- 0,855 281-286 .105
- t>S
- . O
- AM E 111C A IN
- ECHANTILLONS PRELEVES AU JET
- h es distillations (Desvignes)
- Densités
- 0,7615
- 0,781
- 0,7915
- 0,799
- 0,8095
- 0,813
- 0.816
- Points
- d’ébullition
- 173-181
- 207-215
- 231-233
- 246-252
- 267-269
- 269-285
- 285-287
- Points
- (PinflamHi'aidÜté
- 19° 42 . 60 73 79 84 90
- Les inflammabilités redescendent ensuite à cause du cracking plus accentué avec l’américai n qu’avec le russe.
- ECHA N Tl LEONS HECT1E1ES (Laboure t)
- Densités
- 0,755
- 0,765
- 0,775
- 0,785.
- 0,795
- 0,805
- 0,815
- 0.825
- Points
- Points
- d’ébullition d'inflammabilité
- I
- 172
- 191
- 210
- 231
- 259
- 287
- 312
- 325
- -|- 25°
- 42 : 45 H- 54 81 i 91 r 107
- -!- 34
- (cracking
- L EMPLOI DES PÉTROLES LAMPANTS DANS LES MOTEURS D’AUTOMOBILES 26S
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- Cycle proposé par l’auteur
- 266 l’emploi des pétroles lampants dans les moteurs d’automobiles
- REMPLOI DES PÉTROLES LAMPANTS DANS LES MOTEURS D’AUTOMOBILES 267
- Tableau III.
- Essai de classification des différents combustibles volatils et liquides, avec indication approximative de leurs caractéristiques
- et des systèmes de moteurs qui leur conviennent.
- SYSTEME DE MOTEURS
- APPROPRIÉS
- £5
- I
- . p
- o
- <u
- 25
- CJ
- O
- NATURE de la
- COMBUSTION
- sous pression
- i •
- '§ v
- I!
- i
- I
- O -“J
- "î=L, «
- à J £
- i a
- Z2 —> ' «J
- => '£ —
- ^ - I
- + 160'’
- 175°
- Huile dégraissage pour Diesel.
- POINTS
- POINT PRODUITS EXTRAITS DENSITE POUVOIR POUVOIR d’ébullition
- d’inflammabilité 'DES PÉTROLES SUCCÉDANÉS du CALORIFIQUE comlmrivorc fractionnée OBSERVATIONS
- (vase ouvert) du “ Type américain ” il) LIQUIDE par kg par kg Départ 99 0/0
- Calories. mèt. cubes. degrés. degrés.
- Gaz riche, résidu des dislil- 12 000
- lations.
- Ether de pétrole. 3 0,635 . il 500 11,9 30 75
- Gazoline.- ' 0,650 il 500 11,8 35 100
- — 20° — 19° Essence aviation. ] 0,700 11 000 11,8 40 120
- — 15° Benzol 90 0/0. . 0,885 10 000 10,4 80 120
- — 10° Essence automobile. • 0,725 11 000 11,8 50 150
- 0» )) Essence lourde pour moteurs. / 0,730 11 000 11,7 65 180
- + 20° 1- 18° Alcool 90°. 0,835 . 5 800 6 78 ))
- + 25° Benzoline. 0,770 11 000 11,7 110 200
- + 40° > + 35° Pétrole lampant (type français). 0,800 . 10 500 11,7 150 250 Peuvpjjt donner des explosions brutales et
- -!- 43° Pétrole lourd. 0,830 10 500 11,7 170 300 dédoublées dans les moteurs à mélange
- tonnant.
- -P 60» > -1- G0° Huile « solaire ». 0,860 10 000 11,6 180. 350 Ces huiles solaires sont, plus généralement, des produits
- * 1 * russes dont le point
- + 80° +63 à 113° i Huile lourde de 1,090 9 000 180 o O 02 | d’éclair est -|- ioo°.
- î i houille pour Diesel.
- -f 100° >+63° • Huile « à gaz » pour Diesel. j 0,890 10 000 200 400
- CIO0 à 110° . Douane française i ff « 10 0/0 avant 275 Douane française) Les fuel-oils sont, en général, des produits
- 4- 120° +80 à 150° Huile combustible, résidu de - - 0,920 10 000 d O peu lluides provenant du Texas et du
- (50° à 140° distillation. 1 Mexique.
- -f 140° Douane française) i 8» . . Les bruts, employés parfois au chaullage,
- peuvent avoir 50° .
- comme point d’éclair et bouillant aussi
- » jdus tôt.
- (1) Les produits provenant de pétrolés d’autres origines ou de schistes ont des caractéristiques différentes, car ils. contiennent 1/3, 1/2 ou plus de carbures saturés à chaîne fermée et de carbures aromatiques. • ‘
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- 2(38 l’emploi des pétroles lampants dans les moteurs d’automobiles
- l’emploi des pétroles lampants dans les moteurs'd’automobiles £69
- Tableau IV.
- Comparaison des consommations par clieval-heurè effectif dans les différents types de moteurs.
- (Chiffres moyens d'essais favorables.)
- NATURE de la COMBUSTION MODE TAUX de compression kg par cm2 PUISSANCE TYPE • CONSOMMATION PAR CHEVAL-IIEURE POUR DIVERSES FRACTIONS DE LA PLEINE CHARGE .
- CYCLES B DES MOTEURS COMBUSTIBLE TYPE d’alimentation et de RÉGULATION ORGANE d’allumage DÉPART VITESSE NORMALE par cylindre Chevaux 1/20 gr 1/10 gr 1/4 gr 1-/2 g,. 3/4 gr • V gr 4 calories OBSERVATIONS
- Diesel j (àcombustion) Combustion très lente. Huile lourde à 10 000 cal. Quanti lé de combustible pulvérisé, variable. 33 Néant. Au pétrole lampant. Lente et constante. 300 )) » 300 215 200 200 2 000
- “ Semi-Diesel” (àcombustion) Combustion lente. Pétrole lourd à 10 000 cal. Quantité de combustible . pulvérisé ; variable. IG Auto- matique. A près réchauffage de la boule d'allumage. Lente et constante. 75 )) )> 400 300 263 250 ‘ 2 500
- • Préconisé par l’auteur. Combustion vive. Pétrole ^ lampant à 10 500 cal. Quantité de combustible .pulvérisé, dilué dans un peu d’air, variable. 9 Commandé Direct. • Moyenne et peu variable. 20 j À voir 275? 2 900? Type de moteur à créer.
- Beau de Hochas (à mélange tonnant). ; Explosion anomale (!) Pétrole lampant à 10 500 cal. Quantité d’air préalablement carburé et compression variables. 4 (max.). Réglable ou » commandé. A l’essence. " Moyenne et constante. 12 » )) » 525 . m. 375 3 937 Mauvaise solution/ surtout dans le cas de vitesse et puissance variables.
- Beau de Rochas (à'mélange tonnant). Explosion vive. Essence de pétrole . à 11 000 cal. . : i Quantité d’air préalablement carburé et compression 6 (max.) Réglable ou commandé. U> Direct. ' Grande ef'très variable. 8 1500 900 • 475‘ 350 300 275- 3 025 \
- ' variables.; (1) Avec certains pétroles et un réchauffage hors ou dans le cylindre qui amène une dissociation partielle, il se produit des explosions fulminantes ou fusantes à-Ma fois.
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- OBSERVATIONS
- FAITES AU SUJET DU MÉMOIRE DE M. DROSNE
- SUR L’ÉTAT ACTUEL DE LA CARBURATION
- AU PÉTROLE LAMPANT
- PAR /
- AI. GUISELIN
- membre! du comité général du pétrole
- Les observations que je désire présenter seront courtes.
- Elles ont d’ailleurs, été résumées dans le procès-verbal de notre-séance du 29 avril.
- Origine du problème.
- Le problème que M. Drosne a remis en actualité est assez vieux. Il remonte à l’époque où avec M. Lumet nous nous préoccupipns, ici même, d’une crise possible en carburants légers extraits du pétrole.
- A cette époque, j’ai présenté à notre Société l’inventaire des ressources mondiales en carburants. légers et montré qu’elles menaçaient d’ètre insuffisantes. - ^ >
- Mes conclusions furent qu’il fallait trouver dans les pétroles bruts des succédanés de l’essence se rapprochant le plus de celle-ci.
- Or, ces succédanés étaient naturellement les produits distillant immédiatement après les essences, qui avaient été jusque-là brûlés dans les lampes et qui avaient reçu pour cette raison le nom de pétroles lampants. •
- Surproduction des pétroles lampants.
- Or, vers 1912, ces dits produits ne trouvaient déjà plus un écoulement suffisant dans les applications à l’éclairage. Trop lourds pour être brûlés, sans précautions-préalables, dans les moteurs de l’époque, ils étaient, par contre, trop inflammables pour être utilisés directement comme combustibles,, ou comme carburants dons les moteurs à combustion.
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- OBSERVATIONS SUR L’ÉTAT DE LA CARBURATION AU PÉTROLE LAMPANT 271
- Pour ces raisons, ils constituaient la partie la plus encombrante des pétroles bruts et gênaient considérablement la production en remplissant tous les réservoirs disponibles des raffineries, et en s’opposant ainsi au traitement des bruts produits ou qui auraient pu être produits.
- Procédés de cracking.
- Depuis 1912, cette situation s’est modifiée.' Grâce aux procédés permettant de transformer les huiles lampantes en- essences, et même les huiles lourdes, on peut dire qu’il serait possible aujourd’hui de transformer la production des pétroles bruts en essences avec comme compléments les huiles résiduelles et gaz qui résultent de l’opération.
- Il apparaît donc que la solution élégante de P utilisation des produits qui ont l’honneur, ce soir, d’être l’objet de nos discussions, consisterait à les transformer en essences pouvant être brûlées dans des moteurs au point.
- C’est d’ailleurs à cette solution qu’ont été conduits fatalement les États-Unis, lorsqu’il leur a fallu assurer les besoins de nos-armées pendant la guerre tout en satisfaisant à leurs besoins intérieurs. ,
- La cuisine du commerce des pétroles.
- Mais tout se perfectionne ! .Pour transformer des pétroles (dits lampants) en essences, il faut des matières premières, des appa-, reils, de la main-d’œuvre, en un mot de" l’argent.
- Aussi a-t-on trouvé beaucoup mieux que le cracking pour* utiliser les pétroles lampants sans appareils spéciaux.
- Le procédé consiste à partager lesdits pétroles en deux parties pendant leur distillation, et à envoyer la première — la plus volatile — dans les bacs à essences, pendant qu’on dirige la seconde — la plus lourde — dans les bacs à huiles lourdes.
- C’est en vertu de ce nouveau procédé que nous recevons depuis deux ou'-trois ans, sous l’œil bienveillant de l’administration, des essences dénommées 'poids lourds, probablement parce qu’elles sont, très densés.
- Du reste, un, arrêté du Ministère clés Travaux publ-icS, du 14 octobre 1919, spécifie que ces essences ne devront pas contenir plus de 55 0/0 de produitsdistillant au-dessus de 135 degrés, ce
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- '.272 OBSERVATIONS SUR L’ÉTAT DE LA CARBURATION AU PÉTROLE LAMPANT
- qui veut dire, en style commercial, qu’elles peuvent contenir au moins 55 0/0 de produits voisins du pétrole lampant.'
- Pétrole, essence. — Ainsi, une fois de plus, le commerce aura vaincu la science, puisque pendant que les techniciens s’efforcaient de transformer, les commerçants se dépêchaient de baptiser essence ce qu’ils vendaient autrefois sous le nom de pétrole.
- Vous comprenez maintenant pourquoi j’ai poussé ce cri à l’issue de la conférence de M. Drosne... Qu’est-ce que le pétrole lampant ? 1 '
- Qu'est-ce que le pétrole lampant ?
- J’ajoute que ce n’est pas seulement la constatation précédente qui m’a conduit à cette exclamation, mais encore le fait que les États-Unis exportent depuis quelques années des pétroles lampants et des fuels oils de qualités très variables et qui apparaissent complémentaires suivant les époques.
- Si l’on trace la courbe, donnant en ordonnée la somme des exportations de pétroles lampants gas oils et fuels oils exportés chaque année des États-Unis, on constate qu’elle affecte la forme d’une droite légèrement inclinée sur l’axe de x, parce que les 'exportations croissent à peu près proportionnellement avec la production en pétroles bruts. Mais si l’on rapporte précisément ces exportations aux chiffres de production, on trouve que la durée devient parallèle à l’axe des x. Ce qui veut dire que chaque année les États-Unis nous adressent séparément sous le nom de pétroles lampants de gas oils de fuels oils, les produits extraits, en proportions relatives variables, d’un même magma représentant 12 à 15 0/0 de leurs pétroles bruts.
- Pétroles lampants -f- fuels oils, exportés d’Amérique = Constante.
- Lé MOTEUR A PÉTROLE DIT LAMPANT SERA-T-IL TOUJOURS ASSURÉ D’ÊTRE APPROVISIONNÉ?
- Ma conclusion, c’est que nos constructeurs, qui savent construire des moteurs à essence, et qui commencent à savoir construire des moteurs à huiles lourdes, peuvent continuer dans cette voie, parce qu’ils seront toujours à peu près sûrs de 'trouver des essences ou des fuels oils, mais qu’il n’en sera peut-être* plus de même pour les lampants d’ici quelques années, c’est-à-dire lorsqu’ils auront mis précisément le moteur à pétrole lampant au point.
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- OBSERVATIONS SUR L'ÉTAT DE LA CARBURATION AU PÉTROLE LAMPANT 273
- Influence de la composition des pétroles dits lampants
- SUR LE FONCTIONNEMENT ü’uN MOTEUR.
- Ce premier point établi, je voudrais dire un simple mot de l’influence que peuvent avoir sur la marche d’un moteur :
- 1° La composition physique des carburants, c’est-à-dire la loi des proportions relatives des divers hydrocarbures plus ou moins volatils qui les constituent;
- 2° La composition chimique des carburants, c’est-à-dire les proportions relatives des diverses sortes chimiques d’hydrocarbures qui les constituent.
- Influence de la composition physique.
- Si l’on exprime la quantité de carburant distillée dans un appareil distillatoire en fonction de. la température des vapeurs
- Esseaces.
- Courbes do un uni (les indications sur la composition physique des essences.
- - -Terni
- pératùres
- qui distillent, on peut tracer, au moyen des indications que fournissent un fractionnemeiît, une courbe donnant, par exemple -, en abscisse les points d’ébullition et en ordonnée les quantités de liquides distillés correspondantes. '
- Cette courbe, suivant la position occupée par rapport aux axes ox et oy, indiquera que l’essence contient beaucoup de produits légers (1), que l’essence contient beaucoup de produits lourds (2). Enfin, suivant qu’elle sera plus ou moins verticale, .elle indiquera une plus ou moins grande homogénéité (3).
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- % distillés
- 274 OBSERVATIONS SUR L’ÉTAT DE LA CARBURATION AU PÉTROLE LAMPANT
- Au moyen de cette méthode graphique il est donc facile de figurer la composition physique d’un carburant, c’est-à-dire la loi de distillation des hydrocarbures Constituant ce carburant.
- En utilisant cette méthode, il est possible de montrer, en passant, quelles ont été les variations de qualités physiques des
- Variation de qualité des essences (1895-1921).
- 75° 100° 125° 150° i75° 200° 225° 250° 275° 300e'
- ' / Températures d'ébullition.
- essences depuis l’origine de l’automobilisme jusqu’à nos jours et de constater que les essences vendues à l’origine avaient des courbes presque parallèles à Faite des y et placées dans les environs de l’ordonnée 75 degrés, alors que depuis cette date ces mêmes courbes affectent des positions plus penchées et s’éloignent constamment de . l’axe des y pour se rapprocher des régions où se placent les huiles lampantes.
- Cette revue des qualités des essences terminée, passons au pétrole (dit lampant) que nous avons fait figurer théoriquement dans le graphique ci-dessus.
- Les pétroles lampants, comme les essences, sont constitués par des hydrocarbures à points d’ébullition différents, qui distillent successivement et suivant une" loi qu’il est également facile de figurer.
- Un pétrole lampant très Volatil se placera, par exemple, en (1) par rapport à l’axe des y, tandis‘qu’un pétrole très lourd se placera eh (2). '
- Pour les mêmes raisons, un pétrole coniposé d’hydrocarbures distillant entre des écarts de température faibles se placera en (3), et il sera dit homogène. .
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- % dist/llés
- OBSERVATIONS SUR l’ÉTAT DE LA CARBURATION AU PÉTROLE LAMPANT 273
- Enfin, un pétrole composé d’hydrocarbures légers et lourds aura comme figure représentative la courbe (4) ou la courbe (5),
- PÉTROLES. S
- Courbes donnant des indications sur la composition physique des pétroles. .
- - 25%
- 250° 275° 300° 325f
- Températures d'ébullition
- suivant qu’il y aura continuité dans la distillation ou que le pétrole sera très, peu homogène, c’est-à-dire composé de produits légers et lourds sans produits intermédiaires.
- Or, il résulte d’une expérience . pratique commerciale assez curieuse, que ce sont les pétroles lampants très peu homogènes de la forme 5 qui paraissent donner le'plus de satisfaction à la clientèle, tandis que les pétroles homogènes de la forme 3 donnent lieu* au contraire, a des réclamations très fréquentes des personnes qui les utilisent dans des moteurs dits à pétrole lampant.
- Cette expérience commerciale s’étale environ sur une période de sept années. Je la soumets à votre appréciation ; elle esl évidemment très curieuse, et donne sur certains points, satisfaction à la théorie de M.'Drosne.
- Je tiens à le répéter, chaque fois que je me su'is risqué à livrer au commerce, comme pétrole pour moteur, un produit dit de luxe, très homogène, je n’ai rencontré que des déboires qui ont cessé le jour où j’ai recommencé à fabriquer les pétroles en mélangeant des essences lourdes à des huiles solaires légères.
- J’ajoute que je ne me suis pas contenté, de cette expérience commerciale et que j’ai cherché à m’expliquer ce fait inattendu.
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- 276 OBSERVATIONS SUR l’ÉTAT DE LA CARBURATION'AU PÉTROLE LAMPANT
- Mes expériences personnelles m’ont montré que la clientèle était parfaitement dans le vrai, mais je me suis permis de ne pas entrer dans des détails trop techniques afin de laisser toute liberté aux compétences qui ont, à s’exprimer sur la question du pétrole-lampant.
- Influence de la composition chimique.
- Les pétroles lampants extraits des divers pétroles bruts retirés du sol peuvent différer par leur composition physique, suivant qu’ils ont été fabriqués en A-ue de telle ou telle utilisation; mais ils peuvent encore différer par la nature de leur& constituants.
- C’est-à-dire que deux pétroles lampants peuvent distiller suivant la même loi entre deux températures d’ébullition identiques, mais être composés cependant d’hydrocarbures plus ou
- COURUES DE NATURE.
- Courbes donnant des indications sur la nature chimique des carburants, densités
- hydrocarbures 0.950 _
- 0.900
- 0.850
- 0800
- 0-750
- 0.700
- 0.650
- O.fiOO
- 200 250 300° 350° Températures
- d'ébullition.
- moins denses, ou plus ou moins riches en hydrogène ou en carbone. Ces différences chimiques apparaissent facilement lorsque l’on traduit les résultats des fractionnements sous formes de courbes, donnant la densité des produits distillés en fonction des températures d’ébullition correspondantes, et inversement. On obtient ainsi des graphiques, comme ci-dessous, qui fournissent d’utiles-«renseignements sur la nature chimique des pé troles ou des essences et qui, dans une certaine mesure, indiquent même certaines relations avec leuis.puissances calorifiques.
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- cZ/sZ/Z/és
- 277
- OBSERVATIONS SUR L’ÉTAT DE LA CARBURATION AU PÉTROLE LAMPANT
- Or, il existe une méthode industrielle pratique qui permet de séparer littéralement un pétrole donné en deux autres, distillant exactement entre les mêmes limites et suivant la même loi, mais dont les constituants, qui diffèrent chimiquement, sont groupés en hydrocarbures, saturés ou non saturés, de densités différentes pour un même point d’ébullition.
- .Cette séparation, qui se traduit graphiquement comme ci-dessous, donne bien, comme, on peut le voir, tro'is pétroles physiquement identiques qui'devraient, d’après M. Drosne, fournir des résultats identiques après une même préparation dans un ! même carburateur. Or, il n’en est rien, ainsi que j’ai pu le vérifier quelques mois avant la guerre sur des moteurs Aster, de groupes électrogènes, destinés aux forts de l’Est.
- Alimentés successivement avec des pétroles lampants naturels et ceux provenant de leur sectionnement par la méthode précédemment indiquée, ces moteurs nous fournirent des résultats fort intéressants. Alors que l’on constatait une augmentation de puissance correspondant à un abaissement de température des gaz d’échappement bien brûlés avëc les pétroles- fiches en car-
- Courbes donnant les différences de qualités chimiques des trois essences <le.compositions physiques identiques. . •-
- Tempi d'ébullition
- Densités
- Temp‘ d'ébullition
- _________ Pétrole primitif.
- ........... Pétrole composé d'hydrocarbures saturés
- ’ Pétrole composé d'hydrocarbures n/ saturés
- bone; on a pu relever, au" contraire,"'avec-.les hydrocarbures parafféniquës saturés, des irrégularités fréquentes, des ratés, une mauvaise combustion, un échauiffement exagéré de la "conduite d’échappement et, fait caractéristique, un bruit totalement différent de celui que- produisait le moteur alimenté avec les hydrocarbures non saturés. ; .
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- 278 OBSERVATIONS SUR 1/ÉTAT DE LA CARBURATION AU PÉTROLE LAMPANT
- Ces résultats furent vérifiés à diverses reprises avec des pétroles traités d’origines différentes. Voire même, j’ai pu, en utilisant cette remarque, fournir à, la Compagnie., Générale des Omnibus d’importantes quantités de pétroles lampants qui furent mélangés à 60 et 65 0/0 de benzol, et alimentèrent sans inconvénient, pendant plusieurs mois, une série de moteurs d’autobus mis en exploitation régulière et dans lesquels vous avez peut-être voyagé-sans vous douter^cfu’ils étaient carburés au pétrole lampant. Malheureusement, là mobilisation survenant, il ne me fut pas permis de suivre ces essais et de déterminer la cause de telles différences de fonctionnement se traduisant encore par des phénomènes d’encrassement qui m’amenèrent plus tard à envisager que l’infériorité des hydrocarbures saturés devait être due à leuF moins grande résistance au phénomène du cracking dans les parties chaudes du moteur.
- Il est donc possible, avec deux pétroles dits lampants, physiquement semblables, d’obtenir des résultats mécaniquement différents sur le môme moteur à cause de la perturbation que peut amener dans son fonctionnement la formation irrégulière de gaz et de carbone agissant chacun pour leur propre compte, pour contrarier la marche régulière.
- C’est même peut-être à celte cause qu’est due la bonne réputation des huiles de schiste, rappelée récemment par notre regretté Périssé, huiles qui proviennent, en effet, d’opérations où elles ont subi un . cracking préalable qui a transformé en huiles stables les hydrocarbures instables.
- De tout ceci, il résulte que le problème de l’utilisation des huiles intermédiaires ne se limite pas à la préparation du mélange physique du combustible et du comburant, mais encore aux phénomènes qui accompagnent et qui précèdent la combustion dans le moteur.
- Le problème de l’utilisation des huiles dites lampantes ne peut donc se résoudre seulement par une plus ou.moins bonne carburation. En tout cas, j’appelle l’attention des chercheurs sur la nécessité de ne jamais exécuter d’essais sans se rendre compte au préalable de la qualité des combustibles qu’ils utilisent, et cette recommandation s’adresse surtout aux essais qui pourraient être tentés actuellement, à la veille du retour à la liberté commerciale des pétroles.
- Cette liberté voulant dire également autorisation de vendre n’importe quoi, sous n’importe quel nom, et à n’importe quel prix.
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- LES CARBURATEURS A PÉTROLE
- PAR
- j\1. Æ. MARIAGE
- Le présent exposé a pour but de présenter le point de vue d’une Société qui consomme annuellement près de 200000 hl de carburant, représentant une dépense annuelle d’environ 35 millions.
- Les Services techniques de la Compagnie Générale des Omnibus et actuellement de la Société des Transports en Commun de la Région Parisienne ont procédé à une très longue étude' du problème et ont effectué de très nombreux essais.
- De ces études et de ces essais se dégagent des observations qu’il parait utile d’apporter dans la présente discussion pour aider dans les recherches de la solution du problème de la carburation au pétrole.
- A cet égard, 'on doit vivement se féliciter de l’ampleur prise par cette discussion.
- Le problème technique.
- Les nombreux essais qui ont été effectués par la Compagnie Générale des Omnibus de Paris et qui sont continués par la nouvelle Société des Transports en Commun de la Région Parisienne montrent qu’actuellement, si l’on peut effectivement, en employant un carburateur à réchauffage avec ou sans shunt d’air, obtenir un régime stable de carburation pour une allure donnée d’un moteur et pour un pétrole déterminé; ce régime est, en général, troublé dès que l’on fait varier la puissance et la vitesse du moteur ou la nature du combustible.
- Les appareils .
- Les appareils que nous avons essayés sont très nombreux et nous, ont permis de réaliser un grand nombre de combinaisons diverses des dispositifs suivants : ^
- A. Réchauffage de l’air avant son admission au carburateur;
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- LES CARBURATEURS A PÉTROLE
- B. Réchauffage du pétrole liquide;
- G. Pulvérisation du pétrole dans un carburateur à émulsion; D. Réchauffage et brassage du mélange carburé;
- En Détente du mélange carburé dans lé réchauffeur;
- F. Brassage du mélange carburé fortement réchauffé avec de
- l'air (shunt d’air), préalablement soumis à un réchauffage limité ; ' .
- G. Injection d’eau ou de vapeur d’eau.
- Six types différents de carburateurs ont été montés sur voi-
- Collecteur d'admission à double
- envelçppe
- Réchauffeur du collecteur _ d'admission.
- jd'échappement lji&
- Gaz
- carburé
- burateur
- Essence
- Carburateur à Pétrole
- Fig. J.
- ' tures, parmi lesquels trois appareils étudiés et construits par la Compagnie Générale des Omnibus de Paris, savoir :
- — Un carburateur G. G. O.-l, 1917, comportant les dispositifs G, D, F;'
- — Un carburateur C. G. 0.-2. 1920,. comportant les*dispositifs A, B,-G, D;
- — Un carburateur C. G. 0.-3, 1920, comportant les dispositifs G, D, F.
- . Dans le dispositif C. G. 0.-1, 19;17 (fig. 4), le moteur est muni de deux carburateurs juxtaposés et produisant des mélanges car-
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- LES CARBURATEURS A PÉTROLE
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- burés recueillis par une même tubulure d’admission. L’un marche au pétrole, l’autre à l’essence.
- La voiture comporte un accélérateur jpour la marche au pétrole et un accélérateur pour la marche à l’essence,' qui peuvent être
- Fig. 2.
- manœuvrés ensemble ou séparément. Lorsqu'on en manoeuvre un seul, l’autre se met de lui-même au ralenti.
- Le carburateur G. G. 0.-2, 1920 (fig. %) comporte :
- a) Le réchauffage du collecteur d’admission par des gaz d’échappement;
- b) Le réchauffage de la tubulure d’admission par les gaz
- d’échappement ; . f
- c) Le réchauffage du pétrole par l’eau de circulation ; .
- d) Une prise d’air chaud.'
- Enfin, dans le dispositif G. G. 0.-3, 1920 (fig. 5),.le carburateur du type Solex G. G. O. possède un gicleur principal alimenté au pétrole, par la cuve à niveau constant du carburateur-et un gicleur de ralenti alimenté à l’essence par une cuve à niveau constant auxiliaire-.
- Le réchauffage des gaz carburés a lieu dans un faisceau tubulaire chauffé au gaz d’échappement.
- Bull.
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- LES CARBURATEURS A PÉTROLE
- Tous ces carburateurs ont été placés sur des moteurs du type H (en [service sur les omnibus parisiens) développant à l’essence
- Fig. 3.
- une puissance de 30 HP à 1000 tours par minute, actionnant des véhicules semblables, qui assuraient des services analogues.
- Un de ces moteurs a été également muni du dispositif Bellem et-Brégeras.
- Les essais. .
- 1° Essais au banc dynamométrique :
- Au banc dynamométrique, après réglage plus ou moins laborieux, suivant le type d’appareil, nous avons toujours réussi à réaliser une marche satisfaisante à régime constant.
- La meilleure consommation a été obtenue avec le carburateur C. G. 0.-3,1920; elle fut de 297 gr de pétrole par chevaLlieure à pleine charge et vitesse de régime, avec taux de compression de 4.
- Les consommations relevées avec les autres types de carburateur ont varié entre 315 et 360 gr. Avec le dispositif Bellem et Brégeras, la meilleure consommation obtenue a été de 390 gr.
- On a constaté que, même avec le réglage optimum, une certaine quantité de pétrole échappe à La combustion et se retrouve, soit dans les gaz d’échappement à l’état de fumée, soit dans le carter, mélangée à l’huile de graissage.
- Tous ces inconvénients s’aggravent au fur et à mesure que l’on réduit la charge et la vitesse du moteur. Les ralentis sont très défectueux avec production plus ou. moins abondante de fumée.
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- 2° Essais èn. exploitation :
- En exploitation,1 les omnibus sur lesquels nous ayons fait nos essais de carburateurs à pétrole ont un régime de marche tel que le moteur est soumis constamment à des variations considérables et très brusques de puissance et de vitesse.
- Dans ces conditions, quel que soit le type d’appareil, nous avons toujours constaté, à des degrés divers, les inconvénients suivants:
- — Consommation kilométrique considérable ; • ,
- — Production de fumée au démarrage ; ' ; >
- — Encrassement des bougies, des pistons et des cylindres;
- — Encrassement des réchaidîeurs ;
- — Passage de pétrole non brûlé dans l’huile de'graissage.
- Quant au ralenti, il a toujours été impossible de l’obtenir de
- façon satisfaisante avec le pétrole et nous avons, dans tous les cas, été dans l’obligation de recourir à un dispositif plus ou, moins compliqué de ralenti à l’essence.
- 3° Résumé •; '
- Le tableau ci-dessous résume les résultats obtenus :
- — CO XS0301A T f OX CONSOMMATION AU KILOMÈTRE MOYENNE
- APPAREILS au CHEV'-HEURE au banc pleine admission pétrole VOITURE sur Pétrole REUEVK EN le circuit-P Essence ou benzol SERVICE ^pe Total de la ' consommation en essence -sur la ligne d’essai OBSERVATIONS
- en grammes en litres ' en litres en litres en litres
- Type A. . . . 390 pas d’essai en service
- Type B. . . . 338 0,485 0,045 0,530 0,412 Cognement très prononcé à tous les régimes.
- Type C. . . . 315 - 0,521 0,069 0,590 0,412 : Fumées abondantes au ralenti et aux reprises.—Ralenti 400" tours. — Reprises difficiles.
- Type b. . • 360 (à l’essence 284 gr) 0,463 0,095 • 0,558 ' 0,413 Mise èn route diffî-, cite. —- Famées.— Déréglages. .
- C. G. D., 1.-1917 310 0,522 0,070 , 0,592 0,445. Fumées.—Eaiblesses . en cote, -'-s--Assez bonnes reprises.— . Assez bon ralenti.
- C.G. 0., 2-1020 315 0,566 0,075 0 ,-641 ' 0,440 Reprises assez faciles. Fumées .aux dé-) marrages.
- G. G.O., 3-1920 . 29 7 0,440 0,112 0,552 0,470 Fumées aux démar-rages et aux reprises.
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- Les interprétations.
- Nous ne voulons pas faire une théorie physique, des phénomènes, au sens indiqué par M. Drosn'e. Notre but est plus modeste et aussi plus aisé. -
- Nous voulons simplement rechercher si les lois connues de la physique « des phases continues » suffisent pour nous rendre compte de l’allure générale des faits. Il ne s’agit qup d’une première et grossière approximation, purement qualitative.
- Nous admettons sans discussion qu’il est préférable d’introduire dans les cylindres un mélange à combustible entièrement vaporisé. Ce -point a été suffisamment étudié par M. Carbonaro pour qu’il soit inutile ^d’y insister à nouveau.
- La formule de Dalton, par laquelle on veut représenter la loi de la vaporisation, ne convient que pour des phénomènes lents et n’a plus grand sens dans le cas qui nous occupe, où la vitesse de transformation est rapide. Retenons simplement que la vitesse de vaporisation dépend de la tension maxima de la vapeur et qu’elle est une fonction croissante de la température —- disons moyenne — du fluide aspiré.
- L’allure de la courbe des . tensions des vapeurs du pétrole montre la nécessité d’un réchauffage pour vaporiser ce combustible. > ‘ -
- Le problème de la vaporisation comporte donc deux conditions essentielles :
- a) Maintenir une température moyenne assurant la vitesse de vaporisation convenable ;
- b) Fournir au fluide la chaleur latente de vaporisation.
- Dans la conception d’un appareil de réchauffage, on doit
- admettre, comme principe directeur, la nécessité de maintenir aussi bas que possible la température moyenne du fluide aspiré.
- En effet, qu’elle soit réalisée avant ou après l’entrée dans le cylindre, l’élévation de température au delà de certaines limites, peu précises d’ailleurs (car il faut nécessairement tenir compte des temps de réaction) produit la décomposition pyrogénée des pétroles. Le cracldng commence dès 200 degrés et il est très rapide à 300 degrés ; il donne des produits riches en G et riches en H. Les premiers sont causes d’encrassement par combustion
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- incomplète, les seconds favorisent le cagnage, dont la conséquence immédiate est la chute du rendement.
- En outre, un réchauffage trop énergique conduit inévitablement à une chute de puissance due à la réduction de la masse de fluide aspirée par cylindrée. '
- Le réchauffage est généralement obtenu par transmission à travers une paroi métallique de forme plus ou moins compliquée d’une partie de là chaleur contenue dans les gaz d’échappement du moteur. ’
- Nous sommes ainsi dans de très mauvaises conditions de chauffage. La chaleur doit, en effet, être fournie à une petite quantité dé pétrole dans un temps très faible, par une grande masse . d’air ambiant, qui l’emprunte elle-même aux parois du réchauffeur. L’air est un mauvais véhicule de calories : il faut donc porter les parois à une température, de beaucoup supérieure à celle du fluide réchauffé.
- A pleine charge, la température des parois dépasse pratiquement 300 degrés. Il en résulte que les particulés de pétrole pulvérisées qui viennent en contact avec ces parois se crachent plus ou mpins. Celles qui en restent éloignées se vaporisent incomplètement!
- On ne peut faire varier la température de la paroi dans un sens ou dans l’autre sans augmenter l’un ou l’autre/des deux .inconvénients. C’est un véritable cercle vicieux.
- Quoi qu’il, en soit, l’expérience montre que pour un moteur donné, tournant au point fixe à un régime stable, on peut régler le réchauffage de manière à obtenir une marche régulière.
- Quand le régime change, un nouveau facteur intervient ; la quantité de chaleur fournie par l’échappement varie beaucoup plus vite que celle nécessaire au réchauffage.
- Si donc, on calcule le réchauffeur pour, la pleine charge, il devient insuffisant aux faibles allures ; c’est l’inverse qui se produit si on le règle sur le ralenti. D’un côté, on aboutit à la va -porisation incomplète, de l’autre au crackihg.
- Le réchauffage idéal devrait être commandé automatiquement
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- par la température de l’échappement, ce qui pose un problème non encore solutionné et probablement loin de l’être.
- II faut remarquer d’ailleurs que, même en supposant réalisé ce réglage automatique, les parois du réchauffeur ne se mettraient pas instantanément à la température convenable. Il y aurait, pendant les variations de régime, une sorte d’inertie, un retard pendant lequel la carburation resterait encore défectueuse.
- Enfin, il est un dernier point sur lequel on n’a pas assez insisté à notre avis. Même lorsque le réchauffage est convenablement réalisé à un régime douné, le rendement thermique à ce-régime reste insuffisant.
- Nous avons vu, en effet, que la meilleure consommation spécifique obtenue avec le pétrole a été de 297 gr avec taux de compression de 4, tandis que pour le même moteur, avec un taux de 4,5, la consommation d’essence n’est que de 248 gr, La baisse de rendement ainsi constatée ne peut s’expliquer par la réduction du taux de compression. Une partie du pétrole échappe à la combustion ; on peut admettre qu’elle n’est pas vaporisée au moment de la combustion.
- Est-il possible d’expliquer ce résultat par les propriétés thermodynamiques de la vapeur de pétrole ?
- Nous rappellerons que M. Jean Rey (Revue Générale d’Electricité, 1er juin 1918) a tracé un diagramme entropique du pétrole, d’après lequel il semble que si la vàpeur de ce liquide n’est pas surchauffée, il doit se produire une condensation partielle pendant la période de compression adiabatique. '
- Il n’est pas avantageux cependant de procéder à une surchauffe énergique, car la forme des courbes de surchauffe montre que le bénéfice réalisé est très faible. Pour une faible quantité de chaleur fournie, la température s’élève, en,,effet, très rapidement, et si l’on soumet ensuite le mélange carburé à une compression adiabatique, on retombe inévitablement sur le cognage et ses conséquences. ' ~
- On peut conclure de toute cette discussion que le réchauffeur seul ne peut résoudre le problème. . y j v .
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- Il faut donc diriger les recherches dans des voies différentes :
- — Soit vers l’obtention d’un brouillard stable convenable assurant une bonne propagation de la flamme (conception Drosne) ;
- — Soit vers l’étude d’un moteur nouveau (conception Grebel).
- Quel que soit d’ailleurs le dispositif futur réalisé, il n’en subsistera pas moins un inconvénient considérable, constaté par tous les expérimentateurs qui ont essayé de faire fonctionner des moteurs à pétrole sous des régimes variables.
- Cet inconvénient, qui a été très bien mis en évidence par M. Carbonaro, résulte du fait que les limites entre lesquelles, pour un débit donné d’air, on peut agir sur le débit de carburant, sont beaucoup plus restreintes pour le pétrole que pour l’essence. Alors qu’avec l’essence on peut faire varier dans de grandes proportions la quantité de carburant sans que le rendement s’abaisse d’une façon considérable, avec le pétrole, au voisinage du réglage optimum, le moindre excès ou le moindre défaut de carburant correspond immédiatement à une chute considérable de puissance et quelquefois à l’arrêt du moteur.
- Le problème économique.
- Nous tenterons maintenant de donner aux essais que nous venons de relater succinctement une interprétation, pratique.
- Les deux facteurs principaux variables sont :
- 1° La consommation spécifique de chaque , carburant ;
- 2° Le prix de chaque carburant.
- Ces facteurs variables doivent être considérés :
- A. Au régime fixe de pleine charge du moteur ;
- B. A des régimes fixes à charges réduites ;
- G. Au régime variable.
- A. Régime fixe à .pleine charge du moteur :
- Nous avons vu qu’au régime fixe à pleine charge, un moteur du type H adopté sur les omnibus parisiens, développant une puissance de 30 HP à 1000 tours par minute, consomme :
- — Soit 300 gr de pétrole (densité 810 et 10500 cal), c’est-à-dire 3150 calories ;
- — Soit 250 gr d’essence (densité 735 et 11000 cal), c’est-à-dire 2 750 calories.
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- Il en résulte qu’à ce régime, le travail utile produit par une calorie essence est égal à 1,15 fois celui qui est obtenu avec une calorie pétrole.
- Ce résultat à régime fixe à pleine charge est actuellement favorable au pétrole, étant donnés les écarts de prix.
- En effet, d’après la moyenne des prix d’essence poids lourd (densité 735) et de pétrole lampant (densité 810) pratiqués depuis un an, le prix de la calorie essence atteint 1,35 fois celui de la calorie pétrole.
- C’est pourquoi, avec un moteur travaillant le plus généralement à régime fixe et à pleine-charge, et c’est le cas des moteurs fixes pour commande de pompes, de ventilateurs, etc., on a intérêt à employer le pétrole. C’eshencore le cas pour les bateaux et les tracteurs agricoles dont le régime de marche est le plus généralement un régime assez régulier et assez voisin de la pleine charge.
- Certains constructeurs de tracteurs agricoles n’ont pas manqué de mettre à profit ces conditions de fonctionnement qui conviennent très bien à l’emploi du pétrole. Ce dernier combustible, tout en assurant pendant les périodes de travail une marche parfaitement régulière, permet de réaliser des économies très sensibles.
- B. Régimes fixes à charges réduites:
- Au régime fixe de demi-charge >et à vitesse de régime (15 ch, 1 000 tours), le moteur type H consomme par cheval-heure :
- ' — Soit 500 gr de pétrole, c’est-à-dire 5 250 calories ;
- — Soit 346 gr d’essence, c’est-à-dire 3 806 calories.
- Il en résulte qu’à ce régime, le travail- utile -d’une calorie essënce est égal à 1,38 fois celui produit par une calorie pétrole.
- 1 Ce résultat montre qu’aux cours actuels, le pétrole est à peine plus avantageux que l’essence^ à demi-charge.
- A quart de charge, la consommation de pétrole pan cheval -heure augmente dans des proportions telles que l’essence reprend très nettement l’avantage au point de vue économique.
- C. Régime variable : ' ,
- Nous avons dit qu’au régime variable auquel sont soumis, par exemple, les moteurs d’omnibus, de même d’ailleurs, quoiqu’à un degré souvent moindre, les moteurs d’automobiles, la consommation kilométrique est toujours très-élevée. .
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- Avec les meilleurs appareils utilisés, après une mise au point minutieuse, et dans les conditions les plus favorables, nous avons réussi parfois à réaliser avec le pétrole une très légère économie par rapport aux voitures marchant à l’essence.
- Mais le réglage devait être repris très fréquemment; il était, en outre, généralement compromis dès que l’on changeait la nature du pétrole employé.
- Les inconvénients qui en résultaient pour un service public étaient prohibitifs. D’ailleurs, les résultats économiques furent, en définitive, décevants.
- ' . CONCLUSION '
- Ces considérations qui précèdent ne sont nullement faites pour décourager ceux qui cherchent à trouver un carburateur à pétrole applicable à un moteur ordinaire d’automobile.
- Il n’est pas douteux, comme l’a si bien dit M. Drosne, qu’une application rationnelle des lois de la physique moléculaire et de la physico-chimie peuvent conduire à la détermination d’un carburateur à pétrole beaucoup plus parfait que tous les appareils existants. > "
- Mais il est à craindre que cet appareil soit toujours d’un réglage difficile et qu’il ne permette, pas d’obtenir un très bon rendement thermique moyen.
- Notre avis, conforme à celui de M. Grebel, est que la solution complète de l’emploi du pétrole lampant pour l’alimentation des moteurs d’automobiles réside dans la création d’un moteur nouveaii.
- Nous croyons savoir que la question est actuellement étudiée par quelques inventeurs et nous ne serions pas surpris de voir prochainement apparaître des moteurs à puissance massique très élevée, utilisant non seulement le pétrole, mais encore la plupart des combustibles liquides lourds, avec un rendement thermique supérieur à celui des moteurs actuels d’automobiles.
- Au surplus, le problème, dans son ensemble, se présente comme suit : , .
- II existe des carburants naturels qui, après tin travail de raffinage déterminé, sont livrés au commerce.
- Quels sont, pour ces produits, les prix comparables rapportés à la calorie ? • ,
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- 290 LES CARBURATEURS A PÉTROLE
- La parole est, à ce sujet, aux producteurs.
- En effet, nous ayons dit que, d’après les prix actuels de l’essence et du pétrole, la calorie essence valait 4,35 de la calorie pétrole. Il nous semble qu’avaqt-guerre, l’écart était beaucoup plus considérable et nous croyons que ce coefficient atteignait 1,60. \ f ... ,
- D’autre part, il existe des moteurs qui peuvent utiliser plus ou moins des carburants de qualités différentes.
- Quels sont les. rendements dans chaque cas ?
- Ces deux questions étant mises au point, il faut réaliser une entente entre les usagers et les producteurs, afin que ces derniers fournissent pour chaque type de moteur le carburant le plus économique. . •
- Les ; efforts ,communs doivent tendre vers l’utilisation, avec le meilleur rendement thermique possible, des carburants lourds-.
- Dans l’étude de ces problèmes si complexes et d’une importance capitale pour notre industrie nationale, d’importants résultats ont été obtenus grâce aux travaux des techniciens de la Compagnie Générale des Omnibus de Paris, parmi lesquels je tiens à citer :
- MM, Bacqueyrisse, Directeur des Services Techniques ;
- Castaing, Ingénieur en Chef;
- Legrand, Ingénieur; '
- Vergniole, Ingénieur. .
- Je leur adresse, en terminant, mes remerciements.
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- CARBURATION PAR LE PÉTROLE LAMPANT
- ET L’ACTION DE PAROI
- PAR
- 3M. G-. LUMET
- Dans sa communication sur Y état actuel de la carburation du pétrole lampant, AT. Drosne a dit : « les moteurs à essence ne peuvent pas s’accommoder des carburants lourds», et il a ajouté: «.< ou plus' exactement ne sont pas encore pourvus de carburateurs pouvant s’en accommoder ».
- M. Drosne a, de plus, émis l’avis qu’un progrès décisif serait accompli si, sans modifier la forme ni la construction des moteurs, on pouvait arriver au résultat voulu en les dotant d’un engin de carburation convenablement étudié.
- Je crois pouvoir dire que la solution du problème de l’utilisation du pétrole lampant dans les véhicules automobiles n’est pas uniquement une question de carburateurs, mais bien aussi une question de moteurs.
- Je'n’envisage pas ici la question de l’utilisation rationnelle des combustibles lourds dans les moteurs dits à combustion, mais seulement celle du problème fort intéressant de l’adaptation du moteur léger à essence, tel qu’il existe, aux nécessités du combustible désigné sous le nom de pétrole lampant.
- Notre. Collègue, M. Guiselin, a exposé, avec toute l’autorité que nous lui connaissons, les difficultés que présente la définition même du pétrole lampant. Il n’est pas sans intérêt de noter dès maintenant combien est importante la connaissance des propriétés physiques et chimiques du combustible défini si nous voulons défendre cette thèse que les caractéristiques essentielles d’un moteur, notamment ses réglages fixes, doivent répondre aux propriétés du combustible.
- Nous n’avons pas la prétention de proposer ici les relations de construction en fonction des constantes physiques et chimiques d’un combustible,, mais nous nous proposons d’étudier principalement Tinfluence de Faction de paroi: dans le cas spécial de l’utilisation du pétrole lampant dans des moteurs à essence.
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- 292 LA CARBURATION PAR LE PÉTROLE LAMPANT ET L’ACTION DE PAROI
- Dans ces conditions, nous nous contenterons de la définition incertaine de pétrole lampant, tel que nous le trouvons dans le commerce, pour étudier dans un moteur donné les conditions de son utilisation. ' ' - , .
- La tension de vapeur du pétrole étant très inférieure à celle de l’essence, les conditions dans lesquelles le pétrole peut être transformé en vapeur, dans un gazéificateur extérieur au moteur, ont conduit à un réchauffage assez énergique de ce dernier.
- La constitution chimique du pétrole fait que les vapeurs engendrées.. dans la gazéification sont le plus souvent hétérogènes.
- Je fais ici la remarque que certains pétroles donnent, dans des limites assez restreintes de température de distillation, des vapeurs homogènes et que certaines réserves doivent être faites pour ces derniers et relativement aux indications qui suivent.
- Ne considérons donc que les vapeurs hétérogènes engendrées d’ailleurs, le plus souvent, eu égard à la composition habituelle du pétrole que nous trouvons dans le commerce.
- Ces vapeurs, dans le cas le plus favorable de gazéification, Se présentent à nous sous forme d’un brouillard opalin.
- Ce brouillard renferme des constituants plus ou moins gazéifiés et aussi des constituants non gazéifiés, mais en suspension dans la vapeur sous forme vésiculaire (expériences de la Société of Automotive Engineers).
- L’état de cétte vapeur change naturellement dans le parcours qu elle doit franchir entre le gazéificateur et la chambre d’explosion.
- Arrivée au contact des parois chaudes du moteur, elle subit de nouvelles transformations et notamment pour certaines parties, des transformations pyrogénées connues sous le nom’de « crac-king ». Lors de la période de compression, le changement d’état de la vapeur est. également à prévoir.
- S’il est vrai'; comme l’a dit Letombe, que, dans cette phase, il ne peut’.y avoir pour la valeur qu’un gain de chaleur, il n’est pas sûr, a priori, que la-totalité du pétrole liquide soit vaporisée, au cours de la compression dans un moteur.
- A la fin de la période de compression, il est possible, dans le cas.de la carburation par le pétrole lampant, que le pétrole renferme, pour partie, des Constituants sous forme vésiculaire et, du fait de l’action de « cracking », une importante partie de ' constituants très volatils. L’apport de la chaleur provenant du gazéificateur. qui tend à'l’accroissement de la température à' fin de compression, contribue à donner naissance à cette auto-
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- LA CARBURATION PAR -LE.PÉTROLE LAMPANT ET INACTION DE PAROI 293
- inflammation de la partie la plus volatile du mélange carburée suivie de la brusque élévation de la pression que décèlent de multiples diagrammes tirés sur les moteurs d’automobiles fonctionnant au pétrole lampant. #
- C’est ainsi que les constructeurs sont, le plus souvent, conduits à diminuer le taux de compression d’un moteur s’ils veulent l’alimenter au pétrole lampant... ou même avec l’essence que l’Amérique nous envoyait à la, lin de la guerre et qui pouvait être assimilée à un mélange de 80 0/0 d’une essence ordinaire et de 20 0/0 de pétrole lampant.
- Il est logique de penser que la diminution de la température de la pellicule de paroi au contact des gaz tendra à la suppres-sion de l’effet de cracking. ,
- . Considérons donc une paroi dont une face est au contact des gaz et l’autre au contact de l’eau de circulation.
- Soit Tj, la température de la péllicule de paroi au contact des gaz ; T2 la température de la pellicule de paroi au contact de l’eau. Si j’accrois l’action de réfrigération de l’eau, je provoque non seulement un accroissement de T1 — T2 et, par suite, un-accroissement du flux/ de chaleur qui, pendant l’unité de temps, traverse la paroi, mais aussi un abaissement du.Tr L’accroissement du flux de chaleur qui traverse la paroi n’en-traîne pas obligatoirement une diminution de la chaleur transformée en travail. • ; , •
- L’expérience démontre que c’est au gaz de l’échappement que cette chaleur est empruntée. Letombe a pu dire que là somme Q,, + Qs était une constante. En réalité, le phénomène est plus complexe et l’on s’en rend compte en interprétant les résultats de bilans thermiques à combustion complète. Leur examen indique en effet que, du fait d’un accroissement méthodique de l’action réfrigérante dans la paroi, nous réalisons une augmentation d’évacuation de chaleur de l’ordre de grandeur de 32 0/0 en écart relatif par rapport à la valeur moyenne, nous constatons aussi une diminution parallèle de l’évacuation par l’échappement.
- Toutefois, la perte en calories évacuées par l’échappement est nettement supérieure au gain en-calories évacuées par la paroi (diminution de 40 0/0 en écart relatif par rapport à la* valeur moyenne). - -
- La somme Q?, -f Qy n’est pas une constante, elle tend à décroître quand Q„ croît.
- -Il faut donc admettre que l’activité donnée au refroidissement
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- 294 LA CARBURATION PAR LE PÉTROLE LAMPANT ET L’ACTION DE PAROI
- de la paroi a eu pour effet, non seulement de soustraire des calories à l’échappement pour les évacuer par la paroi, mais aussi de faciliter l’utilisation d’une partie de ces calories et leur transformation en travail indiqué.
- L’on constate d’ailleurs dans nos bilans cette augmentation du travail indiqué, elle se traduit par un écart relatif par rapport à la valeur moyenne d’environ 14 0/0.
- NUMÉROS DES BILANS RÉFÉRENCES Qp en 0/0 q9 en 0/0 . Qp "p Qg en 0/'0 Qu 1 en. 0/0 MOYENNES DE Qu
- 1 24 31,5 46,5 78 22
- 2 25 33 45 78' '22 ( l 22
- 23 33 45 78 22 , | /
- 4 27 33 42 75 25, '
- 5 22 35 42- 77 23 | > 24
- 6/ 19 35,5 40,5 70 24 (/ > -
- 7 • 12 37 35,5 .72,5 27,5 J
- S 3 38 39 77 • 23 < > 25,5
- 9 15 40 34 74 26
- 10 17 41 • 34 75- 25 ’ 1
- 25,5
- 11 10 43 • 31 74 28 1 y
- Moyenne. . 3G.3 39,5 24,1
- Ecart relatif par rap-
- port à la valeui /
- moyenne . 32'0/G 40 0/0 14 0/0
- Ces bilans ont été relevés au cours de recherches effectuées par l’auteur au Laboratoire de Mécanique Physique et Expérimentale de la „ Faculté des Sciences de Paris, en collaboration avec M. J. Auclair. \
- Les symboles 0,„ (/,, Qf/ indiquent respectivement les- calories évacuées par la paroi, par Wgaz de l’échappement et des caîo-*ries équivalentes au travail indiqué.
- Lés Chiffres portés dans la colonne « Références » donnent les numéros des bilans de l’étude précitée. Dans ces bilans, il existe une colonne exprimant en 0/0 la valeur du reste 100— (Q^, + Qg -f Q,;.). Ce reste est positif ou négatif. Il a été réparti avec son
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- LA CARBURATION PAR LE PÉTROLE LAMPANT ET L*ACTION DE PAROI 295
- signe sur les valeurs de Qp, Qg et Q,r portés dans les bilans spécifiés aux références. Cette répartition a été faite au prorata des valeurs de ces quantités.
- Nous constatons donc un avantage .au "point de vue rendement thermodynamique à ne pas fonctionner avec une paroi trop chaude, .. ,
- Par contre, il est un autre facteur qui intervient pour limiter le refroidissement trop énergique de la paroi. .
- M. Witz. a pu dire, en effet, que l’action de refroidissement par la paroi, en soustrayant le calorique au sein même du foyer, pouvait diminuer l’intensité de la réaction.
- Or, l’abaissement de T.t est une des conditions essentielles de l’utilisation du pétrole lampant dans les moteurs à explosion ; si nous n’oublions pas que nous sommes en présence d’un problème d’adaptation, de deux choses l’une ou nous pouvons agir seulement sur le refroidissement de la paroi par une modification peu importante apportée amdébit de l’eau de .circulation; si nous risquons, en agissant ainsi, de provoquer un abaissement trop considérable de cette température, ayant pour conséquence une augmentation de la consommation spécifique du moteur, nous pouvons cependant, pour un régime donné de fonctionnement, amener la paroi à une température telle que nous puissions Supprimer et l’effet de eracking et le fonctionnement dur du moteur.
- L’injection d’eau pratiquée couramment dans les moteurs semi-IDiesel n’a d’ailleurs pas d’autre résultat que de refroidir la paroi dans la culasse et d’éviter ainsi l’action de eracking. Si, dans le moteur à essence, l’injection d’eau ne donne pas les résultats escomptés par certains inventeurs, c’est que, n’ayant pas à éviter l’action de eracking, le bénéfice devient plus incertain, surtout dans un moteur convenablement refroidi. -
- J’ai eu roccasion de démontrer avec notre Collègue, M. Auclair, que la présence d’un léger excès d’essence pouvait avoir un très heureux effet dans le fonctionnement d’un moteur, alors même que l’essence n’évolue que comme la vapeur d’eau eè sans combinaison avec l’air d’ailleurs défaillant..
- S’il est vrai qae, pour le meilleur rendement thermique, on ait intérêt à avoir une ordonnée maxima d’explosion la plus élevée possible dans-le diagramme, il est non moins certain qu’au point de vue mécanique seul; une élévation brutale de pression peut donner naissance à des chocs.
- Le rendement thermodynamique peut donc, croître alors même
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- 296 LA CARBURATION PAR LE PÉTROLE LAMPANT ET INACTION DE PAROI
- que l’on s’écarte des conditions favorables à l’accroisse ment du rendement thermique seul. .Nous devons maintenant examiner le cas où nous avons la possibilité, pour réaliser notre adaptation, d’agir sur les réglages fixes du moteur et alors diverses voies se présentent à nous :
- L’ouverture anticipée de la soupape d’échappement nous per-, mettra de soustraire la chaleur qui n’aura pas ainsi à être évacuée par une exaspération de- l’action de paroi. Ou bien nous réduirons le taux de compression volumétrique, ou. bien nouâ nous efforcerons d’abaisser Je plus possible la température d’admission des vapeurs de pétrole comme l’a fait notre Collègue M. Bellem en créant'dans la chambre d’explosion, dû fait d’une ouverture retardée de la soupape d’admission, un vide relatif qui favorise la vaporisation du pétrole à plus basse température.
- Il est à noter qu’en général ces changements apportes dans les réglages fixes conduisent à un léger accroissement de la consommation spécifique. /
- Tout ce raisonnement est fait pour le cas d’un régime établi de fonctionnement. •
- Mais il faut bien comprendre qu’à chaque vitesse et, pour une vitesse donnée, à chaque charge, le régime est changé et qu’un nouvel équilibre doit s’établir dans la répartition des calories.
- Les difficultés qui résultent de, l’influence de la paroi pour l’emploi du pétrole lampant, si elles ont été vaincues pour, un régime donné, peuvent réapparaître pour un autre régime et c’est là, peut-être, la plus grosse difficulté dans l’emploi du pétrole lampant pour les moteuvs à essence.
- Cet exposé nous permet de comprendre, d’une part, que l’adaptation est nécessaire, et d’autre part que si, dans certains, moteurs ou le refroidissement est largement calculé, ou toutes ' les parties de la paroi peuvent être refroidies convenablement sans que l’on ait à redouter une élévation locale de température, on peut, par une adaptation facile (l’accroissement du débit d’eau dans la paroi), atteindre le but proposé ; par contre, il y aura -lieu d’agir sur les réglages fixes dans le cas où cette action d’un refroidissement-plusénergique n’est pas facilement réalisable dù fait même de la forme de la paroi. p - h
- C’est ainsi qu’on peut expliquer^ cette constatation faite par de nombreux constructeurs de gazéiflcateurs à pétrole, que tel ^appareil facilement mis au point sur tel moteur rencontrait de plus grandes difficultés à assurer le fonctionnement de tel autre moteur.
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- LA CARBURATION PAR LE PÉTROLE. LAMPANT ET L’ACTION DE PAROI 297
- Il m’a été donné de constater que, dans certains cas, le rôle même du gazéificateur proprement dit est bien modeste.
- Aux usines Gnome se posa un jour le . problème d’utiliser, pour les colonies, le. pétrole lampant dans les rotatifs bien connus. Tout comme pour l’essence, on procédait par injection directe du pétrole dans le carter du moteur.
- Or, à cette époque, les rotatifs étaient à faible taux de compression et les conditions d’évacuation du calorique par la paroi étaient très favorisées par l’extrême, réduction d’épaisseur de cette dernière, considération accrue d’ailleurs en surface par les ailettes. \ \
- Si la consommation spécifique n’était pas très satisfaisante, il était cependant remarquable de constater que, sans préparation du mélange carburé préalable, on arrivait à un fonctionnement d’une douceur de marche,comparable à celle de l’essence.
- Bien loin de préconiser l’injection directe, j’estime que le gazéi-ficateur à un rôle particulièrement important. Il doit, entre autres qualités, posséder un volant'de chaleur élevé et réaliser la surface de contact avec les vapeurs la plus grande possible, ceci afin d’éviter l’utilisation de températures trop élevées.
- A cet égard, la préparation thermique du carburant par réchauffage très modéré et ^accroissement de la vitesse au col du carburateur, préconisé par M. JDrosne, nous paraissent des conditions également favorables. C’est le plus généralement par réchauffage modéré que les divers appareils procèdent. Le réchauffage intéresse soit la totalité du mélange carburé, soit la partie seulement de l’air chargé d’entraîner le pétrole, auquel s’ajoute la partie de l’air plus ou moins réchauffé chargé d’assurer le bon dosage de carburation.
- Pendant la guerre, alors que la question se posait d’alimenter en pétrole lampant les moteurs de chars d’assaut, la Section Technique Automobile, que dirigeait alors M.. le Lieutenant-Colonel Ferrus, contrôla les essais d’un important concours de moteurs à pétrole lampant dont le' règlement avait été établi avant la guerre par la Commission technique de l’A. C. F. en collaboration avec l’Association Générale Automobile de la Chambre, syndicale des Industries du pélrole.
- Les essais eurent lieu au Laboratoire de l’A. G. F., devenu Laboratoire de la Section Technique Automobile. J’éus ainsi une nouvelle occasion de noter des résultats certains qui sont résumés dans-les tableaux ci-dessous : . ' . . .
- Büll. , , \ - > 22
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- PREMIÈRE ÉPREUVE (3 heures à pleine charge).
- / MISE EN ROUTE ESSAIS
- DISPOSITIF DURÉE COMBUSTIBLE employé QUANTITÉ consommée VITESSE ang. t/m PUISSANCE On chevaux CS EN GR : dl.-11. OBSERVATIONS
- Bellem et Brégéras n°l. Aldo n° 2 (Douane], Pa-: tasson et Cie).... 1 min. 45 s. 20 secondes. Pétrole. Essence. 0 1, 23 . moyenne de 2 essais. 0 1. 47 moyenne de I essais. I 152' 1051 32,4 24 334 394 Le moteur ne cogne pas. Éliminé pour Cs suprPà 350 gr : ch.-h. Le moteur cogne.
- Genault 4 secondes. Essence. 0 1, 3 moyenne de i essais. i 740 22,6 365 Éliminé pour Gs su.preà350gr: ch.-h. Le moteur ne cogne pas.
- Bellem et Brégéras n°2. 3 minutes. Essence. 13 cm3'dans les purgeurs. 1163 33 297 Le moteur ne cogne pas..
- DEUXIÈME ÉPREUVE (2 heures à demi-vitesse angulaire en charge).
- DISPOSITIF
- Bellem et Brégéras n°l. Aldo n° 2 ......
- Genault............ .
- Bellem et Brégéras n°2.
- MI S K KN ROUTE
- TH'UEE
- 4 secondes.
- 5 secondes. 10 secondes.
- 1 minute.
- COMBUSTIBLE
- employé
- Pétrole. Essenée. Essence. Pétrole..
- QUANTITE
- consommée
- 0 1, 25 0 1, 47 0 I, 3
- 0 1,U
- de 1 essais.
- VITESSE
- ang. t/m
- 655
- 607
- (S64
- 645
- ESSAIS
- PUISSANCE en chevaux
- 16.2
- 14,6
- CS EN G II
- ch.-h.
- 372
- 546
- 714
- OBSERVATIONS
- Le moteur ne cogne pas.
- Le moteur cogne.
- Le moteur ne cogne pas. Le moteur ne cogne pas.
- LA CARBURATION PAR LE PETROLE LAMPANT ET L ACTION DE PAROI
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- TROISIÈME ÉPREUVE (3 heures à demi-charge à la vitesse angulaire de la pleine charge).
- MISE EN ROUTE ( ESSAIS
- DISPOSITIF DURÉE COMBUSTIBLE employé QUANTITÉ consommée > VITESSE ang. l/m PUISSANCE en chevaux CS EN GU : ch.-h. OBSERVATIONS
- Bellem et Brégéras n°l. 45 secondes. / Pétrole. 0 1, 383 moyenne de 3 essais. 1 177 13,0 522 Le moteur ne cogne pas.
- Aldo ii° 2 . 12 secondes. , Essence. 0 1, 47 4 084 12,95 387 . Le moteur cogne.
- Genault . . . ... . 2 minutes. Essence. 0 1. 3 1 743. 11,73 521 Le moteur ne cogne pas.
- Bellem et Brégéras n°2. 2 min. 50 s. Essence.. '30-cm3 1 242 10,24 374 Le moteur ne cogne pas.
- QUATRIÈME ÉPREUVE (2 heures de marche à vide).
- MISE EN ROUTE ESSAIS .POURCENTAGE
- DISPOSITIF DU ItÉE COMBUSTIBLE employé QUANTITÉ . consommée VITES. ANG. moyenne i CS. MO Y. hor. en ]<g DE PÉTUOIJS dans l’huile du capter OBSERVATIONS
- ' lre épreuve 58 0/0
- Bellem et Brégéras n°l. 12 secondes. Pétrole. v — ; 0 1, 383 1 252 4,854 2e — 57 0/0 3c _ ri7 0/0 4e — 32 0/0 , Le moteur ne cogne pas.
- Aldo n° 2 ....•; . 5 secondes. Essence. 0 l, 47 1 082 3,155 38 0/0 »
- < Genault . 2 minutes. Essence. 0 1, 3 1675 2,346 5 0/0 lrc épreuve 14 0/0 ' Le moteur ne cogne pas.
- Bellem et Brégéras n°2. 5 secondes. Pétrole. 0 1, 4 1270 4,085 < 2B — 11 0/0 ( 3e — 9 0/0 ( 4e — 6 0/0 -j Le moteur ne cogne pas.
- LA CARBURATION PAR LE PÉTROLE LAMPANT ET L’ACTION DE PAROI 299
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- 300 LA CARBURATION. PAR LE PÉTROLE LAMPANT ET l’ACTION DE PAROI
- Le dispositif Bellem et Brégéras était monté sur moteur Unie du type D 7, 4 cylindres de 102 mm d’alésage et de 150 mm de course. L’appareil comporte deux éléments principaux : le pulvérisateur et le distributeur. Le distributeur est commande à demi-vitesse angulaire du moteur ; il est relié à la valve d’air pur de telle façon que la quantité de pétrole soit toujours proportionnelle .à la quantité d’air admise au cylindre. Il ne faut pas oublier que, dans le dispositif Bellem et Brégéras*,. on modifie le calage de l’ouverture de la soupape d’admission. Cette ouverture est retardée et ce n’est qu’à 45 degrés environ avant le fond de course bas, que l’air pur est admis. Le pétrole qui a été introduit au préalable dans le moteur est donc vaporisé dans un vide partiel.
- L’appareil Aldo était monté sur moteur Charron 25 HP, 4 cylindres de 100X150, série Z 182, n° 128.
- Cet appareil comporte essentiellement un corps de carburateur ordinaire relié au gazéificateur proprement dit.
- Le mélange carburé passe à l’intérieur du gazéificateur et est conduit au moteur par une tuyauterie munie d’une valve d’air pur additionnel.
- L’appareil Genault était monté sur moteur Ballot 4 cylindres de 80X HO, type 4 J, n° 3 707. •"
- Cet appareil est qualifié par son constructeur de « dispositif permettant d’employer des pétroles dans les carburateurs actuellement établis pour utiliser l’essence)).
- Pendant le concours, le dispositif Genault comportait un carburateur Claudel surmonté du réchauffeur Genault. Ce réchauffeur se compose de 2 blocs .entre lesquels se trouve une chambre de détente. -
- Les blocs sont percés d’ajutages de petit diamètre que traverse le mélange carburé et sont plongés dans une chambre de réchauffage où circulent les gaz de l’échappement.
- A la sortie du bloc supérieur est une valve de réglage d’admission du mélange carburé au moteur.
- Tous les concurrents utilisèrent le même pétrolé ainsi défini :
- Densité 809 à -f-15° C l àl’app. Garnier + 48° G Point d’éclair . ... .< à l’app. Luchaire +50° G .....: * . - - ( à l’app. S.-T.-Au. -f 54° C .
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- LA CARBURATION PAR LE PÉTROLE LAMPANT ET L’ACTION DE PAROI 301
- Tous les concurrents employèrent également la même huile de graissage, ayant pour caractérisques :
- Densité à + 15° G 907 Inflammabilité + 219° G
- ( -j- 35° G 49 Barbey Viscosité à ..... .< -f- 50° C 115 Barbey ( + 100° G 435 Barbey
- En résumé, s’il est vrai que l’expérience nous démontre que les plus satisfaisantes conditions d’utilisation du pétrole lampant dans les moteurs d’automobiles nous conduisent à nous écarter des règles de la meilleure utilisation du combustible au point de vue consommation spécifique, c’est que nous nous trouvons en présence d’un problème d’adaptation.
- Le moteur d’automobile est un moteur à essence, il a été établi puis progressivement amélioré pour utiliser l’essence, il peut marcher de façon satisfaisante au pétrole lampant moyennant quelques sacrifices: exagération du refroidissement par la paroi, changement du taux de compression, changement du calage des soupapes.
- Il consommera plus en poids par cheval, mais la différence du prix des, deux combustibles pourra rendre le fonctionnement au pétrole plus économique que celui à l’essence. Il est enfin un point expérimental particulièrement important de l’utilisation du pétrole lampant qui, à mon avis, justifie bien ce que nous venons de dire : à savoir que le refroidissement exagéré obligatoire de la paroi, la diminution du taux de compression, la marche à allure froide, si je puis m’exprimer ainsi, qui nous sont imposés pour éviter le phénomène de « cracking » et, de ce fait, le fonctionnement dur du moteur, conduisent à une diminution de l’intensité de réaction.
- Celle-ci'est démontrée par l’existence dans le carter, après un certain temps de marche', d’une importante proportion- de pétrole qui, non brûlé, passe derrière les segments et se mélange à l’huile de graissage.
- Le concours'a donné à cet égard des indications intéressantes qui sont portées dans les tableaux ci-dessus :
- Si nous devions étudier le problème de l’utilisation du pétrole lampant dans les moteurs à combustion à taux de compression élevée, là où le 'phénomène du cracking n’est plus à redouter, nous reconnaîtrions facilement que l’application stricte des règles de* Witz en matière d’influencé de paroi nous conduirait à l’utilisation économique'du combustible, mais c’est là un autre problème duquel l’industrie automobile, d’ailleurs, ne se désintéresse pas.
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- COMPTE RENDU
- DE
- L’EXCÜRSION DE LA SECTION BRITANNIQUE
- Du 18 au 23 juin 1921 '
- PAR
- M. M. LAUBEUF
- VICE-PRÉSIDENT DE LA SOCIETE (1)
- Les Membres de la Section Britannique, qui avaient fait en 1920 leur voyage annuel dans les régions dévastées du Nord de la France, ont fa^t le voyage de 1921 dans BEst..
- Les Excursionnistes étaient au nombre d’environ quarante, y compris les dames. Ils étaient conduits par MM. Gueritte, Président, et Sloog, Secrétaire de la Section, et accompagnés par M. Laubeuf, Vice-Président, et M. le marquis de Chasseloup-Laubat, Trésorier de la Société des Ingénieurs Civils.
- Le départ a eu lieu le samedi 18 juin au soir.
- $
- Première journée, 19 juin. — Verdun.
- A l’arrivée, visite de Verdun : quartiers ruinés, cathédrale endommagée, la citadelle.
- Après le petit déjeuner, visite des champs de bataille de la rive droite de la Meuse : fort de Vaux, Fleury dont remplacement n’est marqué que par une poutre calcinée, l’ossuaire de Douaumont, la Tranchée des Baïonnettes. —Retour à Verdun par Haudremont et Bras. — Déjeuner.
- Après déjeuner, de Verdun à Longwy en auto-car, en passant par divers endroits où eurent lieu les premiers combats ule 1914 :
- (1) Prenaient part à cette excursion : MM. M. Laubeuf, le Marquis de Chasseloup-Laubat, Mme la Marquise de Chasseloup-Laubat, M. T.-J. Gueritte, Mme Gueritte, M. H. Sloog, Mmc Sloog, Sir James Mc Kechnie, M. Noël G. Hackney, Mme Hackney, Mlle Neven, M. Frank Merricks, M”16’ Merricks, Sweetman, MM.. M. H. Kilburn-Scott , F. R. Thackrah ,Richard T. Hird, Mlles Martha Rapsey, Potherlind Bell-Hughes, M. F. W. Stephens, Mm0 Stephens, Mlle Stephens, MM. R. J. Dunlop, P.-M. Jack, M. Macdonald, Mllc M. Macdonald, M. C. M. Macdonald, M1Ies F. Macdonald, M. E. Macdonald, M. D. M. Wallace, Mn,e Wallace, MM. W. R. Howard, M. John W. Hall, Carlo Piaggio, H. Béliard, M,ae Béliard, MUes Béliard, M. G. Lynde, Mlles F. T. Lynde, D. G. Lynde. '
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- COMPTE RENDU DE l’èXCURSION DE LA .SECTION''BRITANNIQUE 303
- Étain y Spincoart, Longuyon, et enfin Longwy-Haut, bombardé, pendant-plus de huit jours en 1914, et qui n’est plus qu;un champ ,de pierres d’où émergent les ruines de l’église et de l’hôtel de ville.
- Deuxième journée, 20 juin. — Longwy et Homécourt.
- Le matin, à 8 heures, visite aux Aciéries de Longwy, sous la conduite de M. Dreux, administrateur-directeur général, et de MM. Berger, Sayn-et Quincy, ingénieurs.
- Les dames, qui avaient trouvé l’heure un peu matinale, n’arrivèrent qu’à 9 heures' et visitèrent, conduites par Muie Dreux, les installations philanthropiques de la Société des Aciéries de Longwy : l’hôpital et l’école ménagère. Celle-ci, qui est un véritable modèle, intéressa fort les visiteuses.
- Pendant ce temps, les autres Excursionnistes, sous la conduite de M. Dreux et de ses collaborateurs, parcouraient les vastes , usines de Longwy et Mont-Saint-Martin, qui commencent à reprendre leur activité et qui comptent maintenant .près de 3 000 ouvriers. ^ '
- Des preuves accablantes et irréfutables des dévastations commises par les Allemands furent données aux Membres du groupe, qui prirent un vif intérêt à cette visite, pendant laquelle ils assistèrent aux opérations de la coulée des hauts fourneaux et du laminage des blooms et des fers ronds.
- Le champagne fut offert par le Directeur. Toast de bienvenue de M. Dreux. Réponses et remerciements de M. Gueritte au nom de la Section Britannique et de sir James. Mac Kechnie au nom des Ingénieurs britanniques.. ~
- A 10 heures et demie, visite des usines de la Société Métallurgique de Senelle-Maubeuge, sous la direction de MM. Dondelinger, directeur général, Lallement, directeur, Golîèrt et Brévière, v ingénieurs. — Coulée d’un haut fourneau, coulée d’un convertisseur, hall des fours, train réversible, station centrale, etc.
- Au déjeuner, M. Dreux remercie les visiteurs d’être venus se rendre compte7-sur place des dévastations. Les envahisseurs voulaient, suivant l’expression de l’un d’eux, ce laisser l’usine, aussi Aude qu’une salle de bal » . Ils ont emporté tout ce qu’ils ont pu et brisé l’outillage trop lourd. On a pu voir le résultat de deux ans de travail intensif; tout n’èst- pas encore remis en bon état.
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- 304 COMPTE RENDU DE L’EXCURSION DE LA SECTION BRITANNIQUE
- Il faut pour cela que l’Allemagne paie. M. Dreux fait appel à la fidélité de nos alliés pour nous aider.
- Sir James Mac Ivechnie rend hommage au courage et à l’énergie déployés en France pour la reconstitution des usines détruites.
- M. Laubeuf remercie la Société des Aciéries de Longwy et la Société Métallurgique de Senelle-Maubeuge pour leur si aimable accueil et porte un toast à leur prospérité.
- Après-midi, visite des usines cVHomécourt (Compagnie des Forges et Aciéries de la Marine et d’Homécourt), sous la conduite de MM. Dufrénois, directeur, Lamoureux, Sepulchre, Pfeiffer, Kuntz, Stiffel et Gorrisen.
- Dans cette belle usine, à laquelle il faudra encore plusieurs années pour reprendre toute son activité, les visiteurs constatent à chaque pas les ruines accumulées par les Allemands d’une façon systématique, en usant toujours des mêmes procédés : les machines transportables expédiées en Allemagne (il en a été ramené un certain nombre) et tout le reste détruit : les hauts fourneaux, les cubilots, les mélangeurs, les machines soufflantes, les fours, les laminoirs, etc. Un détail typique : « Les Allemands » ont allumé le feu de leurs cheminées, nous disait' un Ingé-» nieur resté pendant 1’occup.ation, avec les dessins et les études » qui avaient demandé des années de travail et dont il ne reste » plus rien maintenant. Lorsqu’on se permettait d’attirer l’atten-* tion des Allemands sur la gravité de ce fait, on n’en tirait » qu’un haussement d’épaules et un ricanement. »
- Remarqué en passant la réédification d’un hall, exécutée par les Allemands, qui ont préféré construire un nouveau batiment plutôt que de faire démonter, expédier et réédifier celui qu’ils avaient enlevé pour le remonter dans une usine allemande où on l’avait retrouvé. '
- Assisté à une coulée de haut fourneau dont la fonte est., jusqu’à présent, spécialement réservée aux usages mêmes de la reconstruction de l’usine, reconstruction complète qui demandera encôre-six années. Pendant ce temps, ainsi que nous le faisait remarquer M. Dufrénois, les usines allemandes pourront produire et écouler leur production sans i concurrence possible d’Homécourt. C’est bien ce qu’ils désiraient.
- Partout nous voyons la trace des destructions systématiques; rien de plus désolani que l’aspect des halls qui recouvraient les laminoirs : ils n’abritent plus maintenant qu’un sol rgviné.
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- f'OMPTE RENDU DE L’EXCURSION DE LA SECTION BRITANNIQUE 305
- Pendant cette visite, les dames étaient restées à Longwy pour visiter les faïenceries. Elles rejoignent le premier groupe à la fin de la visite des usines.
- Réception par M. f.t Mm<î Dufrénois an Château d’Homémurt.
- M. Dufrénois espère que les visiteurs emporteront l’impression bièn nette des dévastations systématiques des Allemands et de P effort énortne qui a déjà été fait et qui reste encore à faire pour remettre les usines d’Homécourt en état. Tl pense qu’il peut compter sur l’appui de la nation britannique pour nous aider à faire payer l’Allemagne.
- M. Lynde remercie au nom de ses Collègues anglais, et dit qu’ils se rendent bien compte des souffrances endurées par la France. Tout ce qu’il a vu prouve que Grande-Bretagne et'Françp doivent continuer à travailler ensemble et à rester unies dans la paix comme dans la guerre. ' #
- M. Gueritte fait remarquer l’aide apportée par les femmes de France-dans toute cette œuvre de reconstruction et lève son verre en leur honneur.
- M. Dunlop rappelle que, pendant bien des siècles, l’Écosse a été la fidèle alliée de la France et spuhaite qu’elle le soit toujours. — Départ pour Metz, où l’on arrive à la nuit tombante.
- Troisième journée, 21 juin. — Metz.
- Visite de Y Usine d'Hagondange, sous la conduite de notre Collègue Ricatte qui a aimablement piloté le groupe.
- Les visiteurs sont reçus par MM, Orûla, directeur; Galopin, Courthéoux, Jager, Platon, Le Chatelier, Ingénieurs. Notre Collègue, M. Fontaine, s’est joint à nous. On trouvera Ta description de cette vaste usine dans le Bulletin d’octobre-décembre 1919.
- Visite des hauts fourneaux, explication sur leurs bennes de chargement, coulée d’un, haut fourneau, visite'des machines soufflantes, des turbines et des moteurs électriques, coulée d’un convertisseur et d’un four Martin oscillant aux aciéries, laminage des blooms, tels sont les points principaux qui ont retenu l’attention des Ingénieurs du groupe.
- Ils ont aussi constaté de visu la mauvaise qualité du coke fourni par les Allemands. _
- La visite trop rapide de cette immense usine-, qui est toute
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- neuve, a cependant permis de se faire une idée de sa puissance de production.
- Déjeuner à Metz au Grand-Hôtel. MM. Orfila et Galopin avaient .accepté d’y prendre part. M. Orfila remercie les visiteurs d’être venus se-rendre compte des efforts faits pour faire marcher Hagondange, malgré les manœuvres des Allemands : coke dont la fourniture s’arrêtait brusquement sans motif et, depuis l’accord de Spa, coke fourni régulièrement, mais djme qualité déplorable : 17 à 18 0/0 d’eau, 15 à 18 0/0 de scories et beaucoup de poussier ; au total, 35 à 40 0/0 seulement est utilisable après triage à la main; trois grèves en dix-huit mois-: mars’1919, juin 1919, avril 1920, fomentées en partant de la Sarre. 11 porte un toast à la prospérité des industries anglaise et française. Sir James Mac Kechnie dit qu’il est bon ,de faire connaître ces difficultés en Grande-Bretagne ; il espère que les entraves mises par les Allemands au travail régulier des usines seront brisées, et boit à la prospérité de la Lorraine reconquise.
- Après midi, visite de la ville : cathédrale, cimetière de Cliam-bière, esplanade. Les visiteurs ont pu juger du mauvais goût allemand en voyant la gare et l’hôtel des Postes.
- Quelques Collègues, emmenés par M. Ricatte, ont visité les usines de Rombas.
- Quatrième journée, 22 juin. — Nancy.
- Départ de Metz à 6 h. 30 m., arrivée à Nancy à 8 h. 30 m. Le groupe est accueilli par notre Collègue, M. Couroux, qui s’est mis très aimablement à sa disposition pendant toute la journée. Il a distribué des plans et guides de la ville de Nancy à tous les visiteurs et leur a facilité grandement les visites diverses.
- Les excursionnistes rencontrent également nos Collègues, MM. Schil, Mercier, Bernardet, Schemouder et Lumereaux qui habitent Nancy et qui avaient tenu à venir les saluer.
- "Visite de la Brasserie de Champigneulles, sous la conduite de M. Trampitsch père, administrateur délégué, de M. Trampitsch fils et.de leurs Ingénieurs. Cette usine est déjà la première de France comme importance. Elle-est encore en cours d’agrandissement. Les visiteurs ont suivi la fabrication, depuis l’arrivée de Forge, en passant par la germination, les cuves de fermentation,
- le refroidissement, Jusqu’à la mise en fûts ou en bouteilles. Les installations mécaniques de rinçage des fûts, de nettoyage des
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- bouteilles, de remplissage et de bouchage sont très intéressantes.
- Partout la main-d’œuvre est aussi réduite que possible.
- Réception à VHôtel de Ville de Nancy, par M. Mengin, maire de Nancy, qui, apres un aimable discours, voulut bien faire ouvrir aux visiteurs les grands salons de l’Hôtel de Ville d’un si pur style Louis XV.
- M. Laubeuf, au nom de la Société des Ingénieurs Civils, et M. Scott, au nom de la Section Britannique, remercient M. le Maire 'de son accueil si cordial.
- Après midi, visite des Instituts techniques de la Faculté de Nancy (Institut Électro-Technique. Institut de Mécanique, Institut de Chimie). Cette visite, extrêmement intéressante et malheureusement trop courte, a été faite sous la conduite de MM. Petit, doyen de la Faculté des Sciences, Vogt, Guntz et Mauduit, directeurs des trois Instituts techniques. Nous avons pu apprécier le grand effort fait pour la création de cours techniques, l’abondance des appareils : chaudières, machines à vapeur, moteurs à combustion interne et à explosion, turbines, moteurs électriques, etc. Ces Instituts de Nancy mériteraient une visite plus détaillée.
- Visite cle la Verrerie Galle. —Les Excursionnistes onf pu apprécier d’abord à la salle d’exposition les merveilles créées par le goût exquis des verriers célèbres de Nancy. Ils ont ensuite visité les ateliers et assisté à quelques opérations de fabrication.
- L, e dîner a été le dernier repas pris en commun par le groupe. Aussi a-t-il été suivi de nombreux toasts. MM. Mengin, maire de Nancy; Guntz, remplaçant M. Petit, doyen de la Faculté des Sciences, empêché ; Couroux et Schil, nos deux dévoués Collègues de Nancy, avaient bien Aroulu accepter notre invitation.
- Au dessert, M. Mengin remercia de l’honneur qui lui a été fait et de l’hospitalité qui lui a été offerte, ce qu’il considère comme un nouvel hommage dont il conservera le précieux souvenir. Il s’était représenté la Société des Ingénieurs Civils comme, une assemblée de gens austères, et au lieu de cela il s’est trouvé au milieu de personnes aimables qui lui ont fait passer une journée agréable. Une fois encore, il remercie les Ëxcursionnistes d’être venus voir les industries de la région, et lève son verre en leur honneur.
- M. Guntz dit combien la Faculté des Sciences toute entière a été heureuse' de recevoir les Ingénieurs Civils. Au cours de la visite, des explications ont/été données sur ce que la Faculté
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- comptait faire. Elle serait heureuse de trouver des conseils et des appuis parmi les industriels qui l’ont honorée de leur visite. M. Guntz rappelle que la Faculté a déjà eu des élèves anglais, et il espère qu’ils viendront encore plus nombreux à l’avenir.
- M. de Chasseloup-Lq,ubat, prenant la parole en anglais,, demande à insister sur les enseignements qui découlent des constatations effectuées : ruines effroyables, dévastations systématiques, réparations insuffisantes, livraisons de coke très mauvais, on peut même dire détestable. 11 ne lui appartient 'pas de préjuger ou de prévoir les jugements de l’histoire. Mais il a regardé et constaté que la France dévastée ne recevait pas ce à quoi elle avait droit. C’est là un fait d’une extrême gravité et dont les conséquences économiques et pobtiques peuvent être incalculables. Il conclut en insistant sur la nécessité de conserver et.de renforcer l’Entente Cordiale qui, après nous avoir permis de gagner la guerre, doit nous permettre de gagner la paix.
- M. Macdonald tient, au moment où le voyage touche à sa fin, au nom des Ingénieurs anglais, à remercier une fois de plus la Société des Ingénieurs Civils de France de tout ce qu’elle a fait pour eux. Il espère avoir sous peu le plaisir de leur offrir i’hos-pitalité en Angleterre, mais dès maintenant il les assure que les cœurs des deux pays battent à l’unisson.
- M. Laubeuf, prenant la parole pour son dernier discours, remercie.M. le Maire et le Doyen de la Faculté de leur accueil.
- M. Laubeuf rappelle que Nancy est non seulement une des plus belles villes de France, mais elle est aussi à l’avant-garde ' de la technique et de l’art.
- Il remercie nos amis britanniques qui ont vu les ruines accumulées sur la terre de France par les Barbares allemands. Ils" ont constaté les pillages, les vols, les destructions systématiques de nos usines. Ils ont aussi été témoins des efforts surhumains qui sont faits depuis deux ans et demi pour reconstituer nos chemins de fer, nos routes, l’outillage de nos usines.
- Beaucoup de personnes hors de France, ne considérant que la bonne marche de notre reconstitution, pensent et disent,' même chez nos amis, que la France aqra bientôt effacé foutes les traces de la guerre.. Cette opinion est malheureusement inexacte : une bonne partie de nos mines de houille, certaines de nos grandes usines, telles que Homécourt, ont été détruites
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- avec un tel raffinement dans la méchanceté qu’elles mettront encore plusieurs années à se relever de leurs ruines.
- Mais il y a quelque chose de plus grave encore : notre si grand effort de reconstitution se ralentit depuis quelques mois, non que le courage npus manque, mais l’effort financier dépasse nos ressourcés.
- Depuis l’armistice, toutes les dépenses de reconstitution sont faites avec l’argent français. Le traité de paix a bien déclaré que 1-Allemagne devait payer les dépenses de reconstitution, mais nous avons dépensé, en y comprenant les dépenses de guerre, 420 milliards. Combien recevrons-nous'de l’Allemagne? Jusqu’ici, nous n’avons eu que des paiements en nature : du charbon, du bétail, des locomotives, des bateaux fluviaux, des navires de mer, du bois, le tout évalué à 8 milliards pour te us les Alliés, mais pas d’argent; l’argent a été fourni soit par l’État frahçais, soit par les particuliers; mais nous arrivons au bout de nos disponibilités. 1
- Si on s’étonne de notre acharnement à insister sur ce point, c’est que c’est pour nous une question de vie^ou de mort.
- - M. Laubeuf ajoute que nous avons non seulement le droit, mais le devoir de faire pavér l’Allemagne.
- Les ossements de nos 1 300 000 hommes morts pour le salut de la France frémiraient dans leurs tombes si nous, }es survivants, pour lesquels ils se sont sacrifiés, nous sabotions la victoire payée si-durement de tant de souffrances et de tant de sang.
- C’est cela que M. Laubeuf prie nos amis britanniques de dire autour d’eux; il faut qu’on sache que la France meurtrie et dévastée ne réclame que son droit, que toute la nation se retrouve unie, comme en 1914, dans une union sacrée pour demander justice. _ . ; i . .
- Nous comptons sur nos amis britanniques pour dire simplement la Abrité, pour raconter ce qu’ils ont. vu. Nous les. remercions d’avance des preuves d’amitié qu’ils nous donneront en le faisant. ' >>
- M. Laubeuf termine en remerciant les daifies qui ont montré tant de vaillance au cours de cette excursion, M. Couroux qui s’est 'mis si obligeamment à notre disposition, et la Société Exprinter qui a si bien organise matériellement le voyage.
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- Cinquième journée, 23 juin. — Paris.
- Les visiteurs, partis de Nancy le 22 juin au soir, arrivèrent à Paris le 23 juin de bonne heure.
- Visite des Usines Citroën, sous la conduite de MM. Baudin, Berg-storm et Lhomme. — Tous les ateliers furent parcourus, on" admira leur belle ordonnance et l’ofdre parfait qui y règne.
- Les Excursionnistes furent également admis dans lès laboratoires, où l’on fait des essais sur-tous les métaux employés. Ils s’installèrent ensuite dans une salle de spectacle, où on leur fit défiler des films fort intéressants reproduisant les vues des institutions philanthropiques datant de l’époque de la guerre : crèche, cantines, réfectoires, coopératives, etc., qui étaient à la disposition du personnel si nombreux de cet établissement.
- Il eût fallu consacrer encore plus de temps pour visiter èn détail cette vaste usine qui intéressa fort les visiteurs.
- Le soir, au siège de la Société, 19, rue Blanche, nos Collègues britanniques et leur famille furent reçus par les Membres du Comité et du Bureau accompagnés également de leur famille.
- M. Chagnaud, Président de la Société, souhaite la bienvenue en ces ternies :
- « Mesdames, Messieurs,
- » Au nom de notre Société, je suis particulièrement heureux de vous souhaiter la bienvenue, à votre retour de voyage dans nos régions de l’Est.
- »' Je suis persuadé que vous en apportez des impressions aussi profondes qu’émouvantes.
- » Tous avez vu tout d’abord Verdun, le champ de bataille des Titans où se sont jouées le plus, sous les ruées allemandes, les libertés du monde. Verdun, l’inviolée, vous avez pu constater ce qu’en avaient fait quatre années de bombardement. On peut presque dire qu’il ne restait pas une. maison qui n’ait été atteinte, et depuis la cathédrale déchiquetée jusqu’à la citadelle toujours résistante, mais aussi entamée, vous n’avez trouvé encore que des ruines. - ,i
- » Vous avez ensuite parcouru Vaux, Douaumont, la Côte du Poivre, et avez vu les emplacements où se trouvaient les villages dont les obus n’ont pas laissé la moindre trace. i
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- •» De là, vous avez traversé la plaine de la WoëArre, encore remplie de tranchées et de réseaux de fils de fer barbelés, pour arriver au centre industriel, de Longwy. Longwy a subi, une des premières, le régime de terreur instauré par les Allemands pour que tous les chemins s’ouvrent devant leurs armées. Dès 1914, tout était brûlé, détruit, et les plus belles usines sont encore loin d etre complètement relevées.
- » Reprenant votre chemin dans cette dure plaine, vous avez pu vous rendre compte de ce que devaient être les convoitises allemandes en constatant la richesse du bassin minier de Lorraine, et particulièrement du bassin de Briey, avec d’importantes usines telles que les Forges et Aciéries de la Marine et d’Homécourt. '
- » Vous avez pu apprécier quelles ont été les destructions et combien grands ont été les efforts de reconstitution.
- » En allant de là à Metz, vous avez parcouru les champs de bàtaille de 1870, et avez pu faire des réflexions comparatives. Vous avez pu constater ce qu’à cinquante ans de distance la science destructive a pu faire de progrès.
- » Vous avez pu admirer .Metz, avec les industries qui la couvrent au nord et au sud, notamment les'Âciéries et Hauts Fourneaux d’Hagondange. Vous avez certainement remarqué l’austérité de la vieille ville séculaire et les coteaux riants de la Moselle. Vous avez pu admirer les monuments anciens et modernes de cette grande cité, notamment l’imposante cathédrale en gothique flamboyant le plus pur, où les malicieux Lorrains ont enehainé le prophète Daniel.
- » Remontant ensuite la vallée de la Moselle pour arriver à Nancy, vous avez certainement trouvé la capitale lorraine aussi intéressante par toutes les industries qui l’entourent que par l’art de bien des siècles'qu’elle Contient. La place Stanislas, la place Carrière, sont des chefs-d’œuvre autour desquels s’épanouit une des villes la plus harmonieusement ordonnée. Nancy, ou le kaiser voulait faire une entrée solennelle en 1914, a pu' être maintenue par les Alliés presque toujours à bonne distance' du front ennemi, elle n’en a pas moins été bombardée pendant quatre ans par les obus des canons et des avions. Les traces de ce bombardement continu sont aujourd’hui,, on peut dire, effacées, tellement les habitants ont voulu revivre et travailler au plus vite.
- » A votre retour aujourd'hui, à Paris, vous avez visité, en
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- détail, une des grandes usines de la Guerre, transformée en une grande usine de la Paix. Et c’est sur ce mot que “je veux terminer.
- » L’Angleterre et la France unies ont été, ôn peut le dire, les deux pays grands artisans de la victoire. Ils ont à parfaire leur œuvre, à, faire cesser la guerre sur les deux points encore menaçants ; ils doivent aussi gagner complètement la paix, et cette œuvre, si elle est moins tragique que la victoire, est certainement aussi difficile. Étroitemenfr unis, nous avons en ce moment l’espoir de cette union réalisée, nos deux pays pourront non seulement gagner la paix, mais la maintenir longtemps pour le plus grand bien de l’humanité. »
- « Messieurs,
- » Les Ingénieurs anglais et français, par leur intime entente, peuvent apporter leur part à l’édifice de reconstitution du monde; vous contribuerez à faire entendre encore'davantage en Angleterre combien la France est toujours pacifique, combien elle-a été- mçurtrie, combien il lui est difficile de se relever de ses ruines, combien elle veut le faire par un travail intensif de la paix, et vous serez de ceux qui voudrez que nous ne soyons pas gênés en France dans ce relèvement, et vous me permettrez de dire à des Ingénieurs anglais qu’il y a une œuvre qui serait non seulement la consécration la plus, haute du génie civil, mais qui serait en même temps la consécration de l’union franco-britannique, je veux dire la construction du tunnel sous' la Manche. La meilleure preuve de l’amitié anglaise. C’est une œuvre certainement plus Utile à l’Angleterre qu’à la France. Les Ingénieurs anglais et français doivent, dans une intime collaboration, en assurer l’exécution. Nous sommes prêts du coté français, vous pouvez beaucoup du côté anglais. »
- « Mesdames, Messieurs,
- »• Nous, voudrez bieri agréer tous nos remerciements pour votre bonne visite, nous vous en sommes reconnaissants et sommes persuadés que vous en emporterez de l’autre côté'du détroit le meilleur souvenir avec'la bonne intention de travailler à la prospérité commune de nos deux grands pays. »
- Après M. Chagnaud,M. Gueritte, Président de la Section Britannique, prend la parole pour remercier d’abord la Société
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- des Ingénieurs Civils de tout ce qu’elle a fait pour sa Section Britannique qui a réussi à doubler le nombre de ses Membres. Il espère que cette marche ascendante continuera, et il tient à faire connaître que les relations avec la Société-mère sont toujours très cordiales en même temps que business-like, d’une façon telle qu’il n’a pas d’exemple semblable avec les autres Sociétés françaises qui sont en rapports avec lui. Il remercie donc les services administratifs de la Société.
- Il tient également à remercier M. Laubeuf, Yice-Président de la Société, pour tout ce qu’il a fait au cours de cette visite qui laisse à tous le meilleur souvenir.
- Il affirme ensuite que la nation britannique a des sentiments absolument francophiles, malgré les difficultés qui peuvent se produire entre les Gouvernements. Dans toutes les classes de la société anglaise, on trouve des sentiments d’estime pour la France. Pour éviter toute friction, il serait nécessaire d’établir encore des relations plus étroites entre les deux nations pour leur permettre de se mieux connaître. Les Anglais ont une admiration profonde de tout ce qui a été fait par la France, et, l’autre jour, à l’ossuaire de Douaumont, ils en ont donné une preuve. L’amitié de l’Angleterre pour la France remonte loin, et M. Gueritte rappelle qu’au moment de U guerre du Transvaal, alors que les Gouvernements n’étaient pas toujours d’accord, la nation anglaise conservait son estime pour la France qui peut toujours compter sur l’Angleterre.
- Nos Collègues britanniques rentreront avec le souvenir ineffaçable de tout ce qu’ils ont vu au cours de cette excursion, non seulement au point de vue des destructions, mais en ce qui concerne l’œuvre de reconstitution, à laquelle s’est voué non seulement l’homme, mais la femme française, dont le rôle efficace n’a pas échappé à l’observation des Excursionnistes.
- M. Gueritte est sûr que ses amis britanniques partent avec cette idée que cela marche bien en France, et que si la France veut bien faire connaissance avec la Grande-Bretagne, il est bien certain que les deux nations alliées arriveront à faire la paix du monde.
- M. de Ghasseloup-Laubat adresse ensuite quelques mots en anglais pour rappeler ce qu’il a déjà exprimé au cours du voyage : l’immensité du désastre, l’insuffisance des réparations, la nécessité de renforcer l’Entente Cordiale.
- M. H. K. Scott dit qu’il estimait un honneur d’avoir été chargé
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- de répondre, au nom des visiteurs britanniques, aux gracieuses paroles de bienvenue prononcées par M. le Président, et qu’il était confus de la bonté avec laquelle la Société des Ingénieurs Civils avait bien voulu organiser la visite en France pour leur divertissement et leur instruction.
- En visitant Verdun, ils se rappelaient les jours sombres où le monde civilisé était dans l’angoisse et où sa destinée était dans la balance, et ils se souvenaient de l’universel soupir de sympathie et de soulagement lorsque les forces ennemies furent défaites.
- L’esprit de France d’aujourd’hui est bien exprimé par ces mots :
- Look not mournfully into the past,
- It cornes not again.
- Wiselv improve the présent, it is thine.
- Go forth into the shadowy future
- Without fear, and with a manly heart (1).
- Les visiteurs rentrent maintenant chez eux, fatigués mais très heureux de leur voyage. Comme sincères amis de la France, ils prêcheront l’Évangile de l’Entente Cordiale et convertiront tous ceux qui n’auraient pas une entière confiance dans cette Entente.
- Après l’échange de toasts de bienvenue, pendant plus d’une heure l’assemblée resta sous le charme d’un intermède comprenant de la musique, des chants et des danses, spectacle qui fit oublier un peu les fatigues d’une randonnée si intéressante à tous points de vue.
- Enfin, on vida une coupe de champagne à la prospérité de la Grande-Bretagne et de la France eh de l’Entente Cordiale.
- Cette réunion tout intime et empreinte de la plus franche cordialité, se termina en se donnant rendez-vous pour l’année prochaine.
- (1) Ne regarde pas, plein de tristesse dans le passé. Il ne’reviendra plus. Améliore sagement le présent et marche vers l’avenir obscur sans crainte et avec un cœur viril.
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- NOMOGRAPHIE OU TRAITÉ DES A H VOI ES
- PAU
- JVT. JFtod.olpli© SOREAU
- INGÉNIEUR, ANCIEN ÉLÈVE DE L’ÉCOLE POLYTECHNIQUE, PROFESSEUR AU CONSERVATOIRE NATIONAL DES ARTS ET MÉTIERS. PRÉSIDENT DE LA COMMISSION D’AVIATION DE L’AÉRO-CLUB DE FRANCE, LAURÉAT DE L’iNSTITUT (1). .
- Sous une émouvante dédicace à ses fils qui ont noblement servi la Patrie et dont l'un est mort pour la France, notre éminent collègue M. R. Soreau publie un ouvrage intitulé : Nomographie ou Traité des Abaques.
- Rédigé au cours de la guerre, cette œuvre, déclare son auteur, fut une diversion bienfaisante à une grande douleur et à de cruelles inquiétudes.
- Les lecteurs y trouveront la marque de l’esprit clair et méthodique du savant ingénieur dont les communications et les travaux ont toujours eu tant de succès auprès de ses collègues de la Société des Ingénieurs Civils de France.
- Dans la préface de son ouvrage, l’auteur, après avoir fait ressortir l’importance capitale de l’art du calcul, montre comment la statique graphique et la nomographie ont pu l’affranchir d’une besogne fastidieuse.
- Il expose ensuite l’objet et l’utilité de la nomographie, qui permet d’une part la figuration par systèmes cotés des relations numériques entre les variables, et d’autre part la découverte de lois naturelles complètement masquées dans d’autres expressions des phénomènes.
- Une dégression sur l’étymologie du mot abaque et l’historique" de la nomographie terminent cette intéressante préface.
- Le corps de l’ouvrage est divisé en deux livres.
- Le livre I traite de la technique des abaques. Il renferme l’exposé des principes généraux et l’indication très complète des règles de construction des abaques, illustrés par des applications nombreuses aux cas les plus variés.
- Le livre II, sous le titre : Théories générales, contient une étude doctrinale des théories' et se termine par des Notes
- (1) Edité par Étienne Chiron, 40, rue de Seine, à Paris, en deux volumes de 503 et . 283 pages ayant 26 cm. sur 18 cm. Prix des deux volumes 100 fr.
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- NOMOGRAPHIE OU TRAITÉ DES ABAQUES
- annexes relatives à des problèmes abstraits et à des questions spéciales.
- Les sept premiers chapitres du livre I sont consacrés à la représentation par abaques des équations à trois variables. Il y est traité des abaques à entrecroisement, notamment des abaques cartésiens, les plus avantageux du genre ; des abaques rectilignes, si précieux pour la recherche des lois; de ceux où le troisième faisceau est également formé de droites parallèles et qui conduisent aux abaques hexagonaux ; des procédés de disjonction des variables et d’anamorphose. A cette occasion l’auteur développe sa méthode générale analytique d’anamorphose cartésienne, puis il étudie l’anamorphose graphique.
- M. Soreau montre ensuite comment, par l’homographie et la corrélation, les abaques corrélatifs à points alignés peuvent être obtenus. Puis il rappelle la notion de l’ordre nomographique, qu’il a introduite en 1901, et la propriété caractéristique des ordres réels au point de vue de l’anamorphose.
- Les chapitres VIII et IX se rapportent à la représentation des équations à quatre variables et les chapitres X, XI et XII à celle des équations à n variables, par emploi des abaques à double entrecroisement, à double alignement avec ou sans droite ou conique de pivot, par système d’abaques isolés et abaques accolés, par abaques avec éléments figuratifs à deux cotes et abaques à éléments mobiles.
- Dans les six premiers chapitres du second volume, les théories présentées précédemment sont complétées, développées et généralisées.
- Le XIXe et dernier chapitre traite de la recherche des lois par la nomographie, et fait ressortir par des exemples frappants combien la science des abaques est précieuse pour aider à la découverte des lois naturelles. Des notes annexes relatives à l’anamorphose et à quelques questions spéciales terminent ce deuxième livre. A chaque occasion l’auteur a soin de mettre en évidence les avantages et les inconvénients des diverses solutions exposées.
- Profondeur de l’étude, clarté de l’exposition, heureuse présentation didactique sont les caractéristiques de l’ouvrage de M. Soreau, où ressort l’importante contribution de l’auteur au développement de la nomographie:
- De nombreux exemples, illustrés par 143 abaques, éclairent les théories et en facilitent grandement l’application en épar-
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- NOMOGRAPHIË OU TRAITÉ DES ABAQUES
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- gnant à ceux qui n’ont pas encore l’habitude des abaques toute hésitation et toute incertitude dans la mise en œuvre.
- Ces exemples si variés, choisis dans les domaines et les sciences les plus divers, prouvent combien nombreux sont ceux qui peuvent tirer profit de l’usage des abaques.
- L’important traité de M. Soreau leur donnera le moyen facile et rapide d’utiliser le précieux auxiliaire que constitue la Homographie, soit qu’ils n’aient besoin que des méthodes les plus simples et les plus accessibles, soit qu’ils désirent approfondir les théories et la connaissance des procédés ingénieux de cette science.
- La lecture de cette œuvre, magistrale fait vivement souhaiter l’introduction de la nomographie dans les programmes d’études techniques. Une simple initiation n’apportant pas de surcharge à ces programmes, faciliterait la compréhension des travaux de plus en plus nombreux où figurent .des abaques et permettrait aux étudiants de se perfectionner aisément par la suite dans le maniement d’un instrument si utile.
- A. BOCHET
- Directeur de l’École Centrale.
- Le Secrétaire Administratif, Gérant : A. de Dax.
- imprimerie CHAH, RUE bergere, 20, paris. — 12885-8-21. — ttacr* LoriUew).
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- MÉMOIRES
- ET
- COMPTE RENDU DES TRAVAUX
- DE LA
- SOCIÉTÉ DES INGÉNIEURS CIVILS DE FRANCE
- BULLETIN
- DE
- JUILLET- SEPTEMBRE 1921
- N,s 7 à 9
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- Bull.
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- AVIS IMPORTANT
- Conformément à la décision prise par le Comité et qui a été portée à la connaissance des Membres de la Société par la circulaire encartée dans le Procès-Verbal de la séance du 28 juin 1918, LES BULLETINS NE REPRODUISENT PLUS LES PROCÈS-VERBAUX DES SÉANCES qui sont envoyés en fascicules séparés. Il est donc indispensable de conserver ces derniers pour avoir la collection complète des travaux de la Société.
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- APPROVISIONNEMENT DE LA FRANCE
- EN HYDROCARBURES
- FIXATION DU POUVOIR CALORIFIQUE'1»
- PAR
- iVI. 1*. ]>£ ALLE'T
- Disette d’essence pendant la guerre.
- Il n’est personne d’entre nous qui ne se rappelle, avee une angoisse rétrospective, les terribles préoccupations qui nous ont assiégés lorsqu’il fut à notre connaissance, en 1917, que les Services de la Guerre étaient menacés de manquer d’essence de pétrole. Gomment alimenter les transports automobiles ? Gomment alimenter l’aviation ? Ceux qui coopéraient à cet approvisionnement en garderont toute leur vie la mémoire.
- Il a fallu un .cri de détresse adressé par M. Clemenceau à M. Wilson, pour que nos besoins futurs fussent assurés, en dehors du bon vouloir des producteurs américains, et que, pour satisfaire à des nécessités urgentes, fussent déroutées des cargaisons destinées à l’Extrême-Orient.
- Disette d’explosifs pendant la guerre.
- Non moins durables sont les souvenirs de ceux qui, en relation avec le Service des Poudres, connurent, avec une poignante anxiété, la disette. de benzine et de toluène qui se révéla en 1914. Les services compétents du Ministère de la Guerre •s’étaient fait, jusqu’à la veille des hostilités, une idée très erronée des quantités de munitions que l’on consommerait, et particulièrement des explosifs destinés au chargement des projectiles. Les approvisionnements de ceux-ci constitués, en grande partie, par du crésol et du phénol achetés à l’étranger et destinés à la fabrication de la crésylite et de la mélinite, furent reconnus, dès l’abord, d’une insuffisance absolue.
- (I) Voir Procès-Verbal de la séance du 24 juin 1921, n° 7, p. 1S5.
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- Fabrication en France des matières premières pour explosifs.
- Il va sans dire que l’on se préoccupa tout de suite de faire' fabriquer en France.
- On commença par le trinitrotoluène (tolite), parce que sa préparation est plus simple que celle des autres explosifs; mais nos approvisionnements en toluène étaient pour ainsi dire nuis; nous 11e pouvions en produire que des quantités insignifiantes-et nous ne poumons pas nous en procurer au dehors.
- Acide picrique, acide phénique, benzine.
- On dut donc se rejeter, pour la plus grande part, sur l’acide picrique (acide trinitrophénique) et, par conséquent, aviser à la production de l’acide phénique synthétique, car la quantité de ce corps que nous pouvions trouver dans nos goudrons était tout à fait insignifiante.
- Mais pour fabriquer de l’acide phénique, il faut :
- — Du benzol ;
- — Les installations aptes à en extraire la benzine.;
- — Celles, bien plus compliquées, nécessaires à sa transformation en acide phénique.
- Or, le benzol nous manquait, et nos moyens d’en produire étaient presque nuis. Avant 1914, notre production, qui provenait pour la plus grande partie des cokeries du Nord, était d’environ 10 000 t. Ces cokeries se trouvant en pays envahis,, nous ne fabriquions plus que 2 000 à 3 000 t. De toutes façons, du reste, nos propres moyens eussent été tout à fait insuffisants.
- Il fallait donc ne compter que sur des provenances étrangères et, dans la situation créée par la guerre, nous ne pûmes nous adresser qu’à trois : les Etats-Unis, Bornéo, le Royaume-Uni.
- Les États-Unis, durant les hostilités, transformèrent un nombre considérable de leurs fours à coke, afin de pouvoir recueillir les sous-produits de leur distillation dont le prix avait augmenté dans d’énormes proportions. A l’époque de l’armistice, ils carbonisaient, dans des fours clos, près de la moitié de la houille destinée à leur fabrication de coke métallurgique, soit environ 20 millions de tonnes ; mais en 1914 leur production en benzol était modique.
- Il existe à Bornéo des pétroles assez spéciaux, en ce sens qu’ils sont mélangés à une proportion assez importante, 10 0/0,
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- d’hydrocarbures de la série aromatique. Certains pétroles de Galicie en contiennent un peu ; ceux des États-Unis n’en contiennent que des traces. Leur séparation est délicate, mais pratiquement très possible. Grâce au concours de la maison Deutsch, nous pûmes recevoir durant la guerre près de 80 000 t de ces produits spéciaux ; unais la livraison ne commença qu’en 1918, et, du reste, si précieuse que fût cette ressource, elle était très insuffisante elle aussi.
- Donc, en automne 1914, il n’y avait que l’Angleterre sur laquelle on pût compter ; mais son concours ne fut pas assuré dès l’abord ; il parut même incertain à un moment donné, et avant qu’il fût acquis on fut en proie à de graves appréhensions. Quelques officiers poudriers se demandèrent même si l’on ne serait pas obligé de remplacer l’acide picrique par le per-chlorate d’ammoniaque, explosif aussi infidèle que puissant, qui a été préconisé par M. "André Lefèvre comme seul indépendant de l’étranger, mais qui, dans les essais que l’on en lit, tua plusieurs officiers poudriers.
- Le Gouvernement anglais promit enfin de fournir environ 2 300 t par mois de benzol 90 0/0, plus ou moins purifié, et tint sa promesse durant toute la guerre. Mais cette bienheureuse fourniture, il fallait la transformer en produits purs et particulièrement en benzine, car les Anglais y avaient laissé peu de toluèné. L’opération n’est pas difficile, quoiqu’un peu délicate (1), mais encore fallait-il d’importants appareils pour la réaliser.
- Recours aux usines à pétrole.
- Quelques industriels, experts en la matière, en possédaient de convenables, mais d’une puissance minuscule. Aussi fut-on très heureux de trouver chez les pétroliers pm matériel, qui n’était pas tout à fait spécial pour cette opération, mais qui,
- ;L) Conditions de réception :
- Benzine cristallisable. — Absence de CS2 et de C'H'S. On tolère ——— de tiophènc.
- 10000
- S.j cm8 de benzine étant agi tés pendant 5. minutes avec 15 cm8 d’acide sulfurique à 06 degrés, l’acide ne doit prendre immédiatement aucune coloration sensible. Au bout de 2 heures, la teinte doit être jaune paille.
- Toluène pur. — Densité comprise entre 0,869 et 0,873. Doit distiller dans l’intervalle de 1 degré, compris entre 108,5 et 111 à la pression de 0,760. Tolérance d’écart 1",5, mais à la condition que 90 0/0 passent dans 0,3. ; '
- Agité avec son.volume d’acide sulfurique 66 degrés, doit rester presque incolore. En agitant 90 cm3 de toluène avec 10 0/0 d’acide nitrique de densité 1,44 à + 15 degrés, l’acide doit seulement devenir rouge; il ne doit ni verdir ni épaissir. Le toluène ne doit pas colorer en bleu l’acide sulfurique en présence de l’isalinc.
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- néanmoins, moyennant quelques modifications et additions, put remplir la fonction demandée. C’est ainsi que les distilleries de pétrole de Colombes, Petit-Quevilly, Grand-Quevil-ly, La Pallice, produisirent la plus grande partie de la benzine employée jusqu’en 1916, tandis que les usines de Balaruc et de Saint-Loubès concouraient au traitement des benzols de Bornéo. Plus tard,, des appareils, plus spécialement conçus et installés dans les usines de la Société des Usines du Rhône, coopérèrent à la fabrication de la benzine pure et' du toluène pur.
- Malgré les envois très importants que nous firent les États-Unis, à partir de janvier 1916, et qui s’élevèrent pour la benzine pure à 8 millions de gallons et pour l’acide picrique à 185 000 livres, la Direction des Poudres considéra qu’elle devait mettre en' œuvre toutes les ressources nationales. Elle était, en effet, toujours préoccupée, et non sans raison,’des conséquences possibles de la guerre sous-marine qui était capable de réduire,, sinon de tarir, les arrivages d’outre-mer.
- Débenzolage dans les usines à gaz.
- • Il fut donc prescrit aux distillateurs de goudron d’extraire de leurs huiles moyennes l’acide pliénique qu’elles pouvaient contenir. La création de quelques cokeries fut poursuivie avec beaucoup de peine et à grands frais. Enfin, on s’adressa aux usines à gaz. Mais pour que le concours de celles-ci pût être acquis, il fallait tout d’abord lever une difficulté administrative..
- Les concessionnaires de distribution de gaz d’éclairage sont tenus, presque tous, jusqu’à présent, par leurs cahiers des charges, de fournir du gaz d’un pouvoir éclairant déterminé (en général 105 1 par Carcel). L’enlèvement du benzol, qui contribue, plus que tous les autres éléments, à ce pouvoir éclairant, le réduit dans une proportion considérable. Il fallait donc libérer les concessionnaires des obligations relatives à ce pouvoir. Ce fut l’œuvre d’une loi rendue le 1er décembre 1915, et dont la durée, ce qui était logique et juste, fut limitée à la durée des hostilités (1)..
- (ii Voici les dispositions de cette loi :
- a) Le Ministre de la Guerre est autorisé à extraire du gaz de toutes les usines à gaz. tous les produits nécessaires à la fabrication des explosifs ;
- b) Les exploitants seront tenus à toutes les opérations aptes à cette récolte, en conformité des lois et décrets sur la réquisition. Ils ne devront réaliser aucun bénéfice;
- c) Le gaz, ainsi modifié, sera livré aux consommateurs aux'lieu et place du gaz. normal. Les prescriptions relatives au pouvoir calorifique et au pouvoir éclairant son suspendues.
- d) Toutes les autres prescriptions subsistent.
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- La mesure ne fut pas très dolosive pour les consommateurs, puisque, comme chacun sait, l’effet utile du gaz, au point de vue lumineux, ne réside plus, depuis l’emploi de l’incandescence, dans son pouvoir éclairant propre, mais dans son pouvoir calorifique. Quant à la diminution de celui-ci, elle était très minime, puisque l’on n’enlevait par mètre cube que 250 calories sur environ 5 000.
- C’est sous l’empire de ces mesures, auxquelles se joignit le concours financier de l’État, que le débenzolage fut installé et pratiqué dans les entreprises de gaz ci-après :
- Société du Gaz de Paris,
- Société E. G. F. M. (usine de Gennevilliers),
- Société Union des Gaz (usine de Nanterre),
- Usine du Havre, . ' • •
- — de Nantes, »
- — de Bordeaux,
- — de Marseille,
- — de Toulouse.
- Le recours à ces trois sources : go-udronniers, cokeries, usines à gaz, donna des résultats honorables, mais pas plus.
- L’approvisionnement de tout ce qui était nécessaire à la défense a causé de bien graves soucis à tous ceux auxquels incomba la lourde tâche d’y pourvoir; mais aucune matière ne suscita plus de préoccupation que les essences de pétrole et les benzols.
- Approvisionnement des Empires centraux durant la guerre.
- 'On peut se demander comment les Empires centraux, gênés dès l’origine par le blocus, dans leur alimentation, sevrés complètement des provenances américaines dès que les États-Unis entrèrent en lice, purent faire face à des besoins dont l’importance était analogue à celle des nôtres. Pour le pétrole, la Galicie et la Roumanie leur prêtèrent un certain secours; mais quelle, en fut l’importance? .
- En Roumanie, la décision prise par les Alliés de stocker les essences, a limité à 31 370 t la quantité d’e'ssences exportées dans la première -période, anterieure à l’entrée en guerre de la Roumanie avec les Empires centraux, la Bulgarie et l’Empire ottoman.
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- Au moment du repli des armées roumaines, les puits furent remplis de ferraille coincée et de bouchons en bois. Les Allemands et les Autrichiens s’évertuèrent à les dégager ; mais si on en juge par ‘le temps qui est nécessaire pour' effectuer ce travail, depuis l’armistice, on peut supposer qu’ils tirèrent un parti limité des gisements roumains, d’autant que les ouvrages de surface avaient été mis hors d’état de service.
- En G-alicie, les Empires centraux ont utilisé 3 600 000 t d’huile brute du pays et en ont retiré :
- Essence........................... 360 000 t
- Pétrole . . ..................... . 1 200 000 t
- Gas oil........................... 540 000 t
- Huile de graissage . ...... 540 000 t
- Paraffine ....................... 180 000 t
- La Marine allemande a utilisé certaines quantités d’huile brute pour le chauffage des chaudières ét la plus grande partie du gas oil pour celui des sous-marins. Les raffineries, chose étonnante, iront pas employé les procédés américains pour la transformation du pétrole en essence.
- En ce qui concerne les benzols, voici ce qui existait et ce qui se fît chez nos ennemis. En l’année 1913, leur production de benzol gravitait autour de 120 000 t qui provenaient un peu de la distillation des goudrons d’usines à gaz et de cokeries, mais principalement des gaz de celles-ci. Ces deux ressources ne furent pas diminuées durant la guerre, mais une autre leur fut adjointe par le débenzolage dans quinze grandes usines à gaz.
- . La distillation des lignites constitua aussi une certaine ressource. En temps de paix P Allemagne produisait 60 000 t de goudrons de lignites, desquelles on extrayait 4 000 t d’huiles légères. Durant les hostilités, la distillation fut accrue jusqu’à produire 29000 t d’huiles T. V. (plus 7 300 t de paraffine).
- L’essence de pétrole fut, avant tout, employée pour l’aviation qui fît cependant usage d’un peu de benzol et, à titre d’essai, sur une très petite échelle, d’éther sulfurique.
- Malgré ces ressources diverses, l’Allemagne se trouva à court d’hydrocarbures dans la dernière période des hostilités, et de même qu’elle manqua de chevaux pour atteler ses pièces de campagne, elle manqua d’hydrocarbures pour ses camions automobiles et fut, de ce fait, entravée dans le déplacement de ses troupes.
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- Nécessité de nous créer de nouvelles ressources en hydrocarbures.
- Cet exposé, si incomplet qu’il soit,.n’établit-il pas d’une façon indiscutable que, pour assurer notre défense en temps de guerre et aussi pour diminuer nos importations en temps de paix, il est indispensable que nous nous créions des ressources d’hydrocarbures indépendantes, considérables et métropolitaines. En effet, que possédons-nous donc dans la France continentale ? En fait de pétroles, les mines de Pechelbronn, c’est-à-dire bien peu de chose. En découvrira-t-on d’autres? C’est douteux.
- Benzol des cokeries métallurgiques.
- Quant aux benzols, que pouvons-nous en produire par les procédés courants. C’est se livrer aux appréciations les plus optimistes :
- 1° Que d’évaluer à 15 millions de tonnes la quantité de houille que l’on carbonisera pour les besoins de l’industrie métallurgique, dans un délai qui ne soit pas trop reculé ;
- 2° Que de compter sur un rendement en benzol fini de 7 kg par tonne, dans les fours à cokes.
- Ces deux hypothèses conduiraient à une production de 100 000 t environ, chiffre très intéressant, mais malheureusement très insuffisant par rapport aux besoins militaires.
- Leur réalisation serait du reste très problématique, à brèye échéance, pour des raisons financières. Actuellement, en effet, il faut immobilise? dans la construction d’une cokerie plus de .60 000 fr par puissance de 1 000 t carbonisées par an. Il est possible que cette dépense soit atténuée, tant par suite de la diminution générale des-prix de construction que par l’adoption de fours plus puissants et cuisant plus vite. Admettons qu’elle soit réduite à 40 000 fr. Pour créer les fours susceptibles de carboniser sur notre territoire et le territoire de la Sarre 10 millions de tonnes supplémentaires nécessaires à la puissance envisagée * ci-dessus, il faudrait dépenser près de 400 millions. Ce n’est pas du jour au lendemain que nous pourrions l’investir.
- Débenzolage du gaz d’éclairage.
- Malgré la place prise par l’électricité dans le domaine de l’éclairage, la production des usines à gaz ne décroît pas; aussi
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- peut-on compter que d’ici quelques années, quand les régions du Nord seront reconstituées, les usines à gaz consommeront 5 millions de tonnes de houille. On peut, d’autre part, calculer' que les 5/6 de leur puissance contribueraient à la fabrication du benzol, lorsque la législation le permettra (et elle le permettra). Si l’on admet, en outre, ce qui ressort un peu du domaine de l’optimisme, que le rendement des houilles à gaz en benzol peut atteindre 8 kg par tonne (à la condition d’y mettre tant soit peu de soin), on peut entrevoir une nouvelle ressource de 32000 t qui, ajoutée à celle que J’on est susceptible d’attendre des cokeries, réprésente environ 130 000 t.
- Mais la réalisation de ce chiffre, qui en temps de paix suppose déjà le concours de faits particulièrement favorables, que deviendrait-elle en temps de guerre ?
- Notre sol, heureusement, renferme plus de bouille que de pétrole, mais il n’en renferme pas assez pour la satisfaction de tous nos besoins, et si en temps de guerre nous en étions réduits à ce que nous extrairions, il n’est pas du tout certain que les quantités de benzol, à provenir des cokeries et des usines à gaz seraient maintenues, en admettant qu’elles soient acquises en temps de paix.
- Gokefication banale.
- C’est pour cette raison que des esprits prévoyants, qui ont aussi bien en vue les besoins de l’industrie que les nécessités de la guerre, se sont demandé s’il n’importerait pas aux uns comme aux autres de prendre à la houille, destinée à nos industries générales comme à nos chauffages domestiques, tous les produits volatils qu’elle contient avant de la brûler. Plusieurs ingénieurs se sont faits les apôtres de cette thèse, et pour la faire appliquer lui ont prêté un rôle industriel profitable.
- Si, au point de vue des intérêts généraux du pays, elle mérite d’être prise en très sérieuse considération, il n’est pas avéré qu’au point de vue industriel elle jouerait le rôle qu’on lui attribue. On peut porter à son actif la valeur particulière des calories contenues intrinsèquement dans le gaz et la valeur commerciale des benzols; mais il ne faut pas oublier son passif, auquel on doit inscrire assez lourdement : les charges de capital telles que nous les avons évaluées précédemment pour les fours à coke métalliques, les frais d’entretien, les frais divers d’exploitation, les pertes de chaleur. Or, on peut, à l’époque actuelle,
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- estimer comme suit les trois premiers éléments rapportés à la tonne de houille distillée :
- Charges de capital dans le présent . . 6 fr
- Frais d’exploitation . ............... 2,75
- Frais d’entretien . . . . . . \ . . . 2,95
- Plus les frais généraux.
- Quant à la perte; de chaleur représentant le combustible employé pour la distillation, elle correspond à au moins 12 0/0 du poids de la houille distillée, de so.rte que toutes ces charges pourraient représenter, dans les circonstances actuelles, plus de 15 jf par tonne. Enfin, comme une cokerie, même lorsqu’elle n’est pas destinée à des usages métallurgiques, ne peut pas, pratiquement, être installée sur une petite échelle, il en. résultera des dépenses supplémentaires de transport pour la houille et pour le coke.
- Pour que les éléments déficitaires soient compensés par les autres, il faut que l’ensemble des sous-produits soient vendus à des prix tout à fait avantageux. Si le gaz peut être employé en distribution générale, on retombe dans le cas d’une usine à gaz destinée surtout à produire du coke ordinaire ; mais il pourra en être le plus souvent autrement. On ne sera pas même toujours en situation de vendre le gaz comme un combustible spécial dont la calorie a une valeur supérieure à celle d’un combustible solide.
- Que dire des autres sous-produits? Si l’on peut envisager que le développement des moteurs à combustion interne maintiendra aux huiles lourdes une situation un peu favorable, il serait imprudent de faire beaucoup de fond sur les profits de l’ammoniaque, qui sont sérieusement nienacés par les fabrications synthétiques. Quant au benz;ol, rien n’est moins sûr que son cours, parce qu’il suit fatalement celui de l’essence de pétrole, qui a le même usage principal que lui, à savoir les moteurs à explosion. Or, rien n’est plus sujet à variations, pour de multiples causes,4que le cours des pétroles et des essences.
- Les apôtres de la gazéification totale se sont si bien rendu compte qu’elle ne peut être considérée comme une opération d’ordre seulement commercial, qu’ils ont proposé de la rendre obligatoire.' Ils ont même rallié à cette mesure, un peu tyrannique, des milieux ordinairement très libéraux. Un moyen moins despotique a été proposé par M. Patart, le très distingué
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- Directeur général du Service des Poudres. Toutes les houilles soit à leur entrée en France, soit à leur sortie des mines, seraient frappées d’un droit assez important dont remise serait faite à ceux qui se livreraient à leur distillation.
- En admettant que cette solution élégante, mais quelque peu délicate, soit adoptée, combien de temps ne faudrait-il pas pour l’appliquer, et en tout cas quels résultats en retirerait-on ? Nous consommions, avant guerre, à peu près 60 millions détonnes de houille, dont 7 à 8 millions étaient distillées sous des formes diverses et dont une notable partie était constituée par des houilles trop maigres pour être distillées. C’est donc, une fois de plus, être optimiste que d’évaluer à 25 millions de tonnes la quantité de houille qui serait remplacée par du coke. Admet-tons-le néanmoins, ce qui nous conduit en même temps à supposer qu’une nouvelle tranche de 30 millions de tonnes de-houille serait carbonisée. Mais si optimistes que nous voulions être, nous ne pouvons pas supposer que cette tranche, composée de houilles quelconques, rendrait plus de 4 kg de benzol par tonne ; ce serait donc 120 000 t de benzol à ajouter aux 132 000 escomptées précédemment. Il faut toutefois dire de ces 120 000 t, au point de vue des incertitudes de l’avenir, ce que nous avons dit des 132 000.
- Toutes ces ressources, fussent-elles réalisées, ce qui n’est rien moins qu’assuré, qu’elles seraient insuffisantes encore, car c’est au moins 600 000 t d’hydrocarbures légers dont nous devons être approvisionnés pour temps de guerre. II faut donc, rechercher d’autres provenances, sinon pour les besoins chimiques, mais pour les moteurs.
- Alcool.
- Une des premières, la première même, .auxquelles on songe est l’alcool, qui n’est peut-être pas la matière idéale, mais qui peut fonctionner et qui a fonctionné dans les moteurs à explosion. Nous avons vu, en effet, à Paris, il y a quelque* quinze tins, des entreprises de transport en commun fonctionner à l’alcool, et, plus récemment, des pays totalement privés d’essence par suite de la guerre, telle l’Espagne, alimenter toutes leurs automobiles avec ce corps. Les conditions de son emploi ont été maintes fois étudiées dans des milieux autorisés, et notamment au Congrès du Génie Civil ; il n’est pas inutile.
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- cependant, de résumer très brièvement les conclusions auxquelles ces discussions ont donné lieu :
- 1° L’économie agricole de notre pays exige que la betterave y soit cultivée ; :
- 2° Elle doit l’être sur une échelle plus grande que ne le comportent les besoins de la sucrerie; il faut donc produire des betteraves en vue de la distillerie, et dans une proportion très supérieure à ce que réclame le commerce des alcools à bouche ;
- 3° Le prix auquel revient l’alcool de betterave ne lui permet pas de concurrencer les carburants minéraux. Il faut donc recourir à un artifice pouf pouvoir faire vivre la production d’alcool industriel. Cet artifice, que le cartel allemand a depuis longtemps appliqué, consiste à prendre dans les ressources jaro-duites par l’impôt- sur l’alcool à bouche de quoi subventionner l’alcool industriel. Mais encore faut-il. que la quantité d’alcool industriel à subventionner ne soit pas trop grande, sans quoi les ressources où l’on puiserait seraient insuffisantes ;
- 4° Pour que l’emploi de l’alcool dans les moteurs à explosion se fasse aux meilleures conditions possibles, il faut qu’il soit mélangé à une proportion importante d’hydrocarbure minéral et particulièrement à du benzol.
- Mais si l’on veut que l'alcool soit une ressource du temps de-guerre, il faut, de toute nécessité, qu’il soit employé couramment on temps de paix, car l’on ne peut pas concevoir que, du jour au lendemain, on .construirait de très nombreuses distilleries, et encore moins que l’on instaurerait la culture de la betterave sur des dizaines de milliers d’hectares et dans des régions qui n'en auraient pas la pratique. L’alcool ne peut donc être qu’un adjuvant limité, et pour que son emploi soit satisfaisant, il faut recourir encore à l’auxiliaire du benzol.
- Fabrications synthétiques.
- Des difficultés aussi sérieuses ont orienté les chercheurs vers les solutions synthétiques. Jusqu’à présent, au moins, on n’a pas obtenu de résultats pratiques de la polymérisation de l'acétylène, mais-on entrevoit d’autres sources et d’autres procédés susceptibles de donner des espérances. Grâce à ces élégantes méthodes qui font intervenir la catalyse, les hautes pressions et les hautes températures, on paraît être en voie de transformer
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- en hydrocarbures légers les huiles lourdes de houille et de pétrole sans recourir à la pyrogénation.
- L’intervention des huiles lourdes de pétrole n’est guère à retenir pour le temps de guerre, puisque celui-ci écarte les provenances étrangères.
- Quant aux huiles lourdes de goudron, pour que leur produc-' tion soit intéressante, il faut que les quantités de houille distillées à divers titres soient de l’ordre de grandeur que nous venons d’énoncer.
- De tels' procédés offriraient peut-être l’avantage d’être pratiqués économiquement en temps de paix, mais aussi celui,'plus appréciable encore, d’être mis rapidement en service en temps de guerre. C’est dire qu’ils méritent de susciter les recherches • passionnées des ingénieurs et des chimistes.
- Abaissement du pouvoir calorifique du gaz.
- En attendant qu’ils procurent les résultats qu’il est de notre devoir de poursuivre et qu’il serait si souhaitable de réaliser, il 11e faut perdre aucune occasion de fortifier les ressources que nous détenons, à titre à peu près assuré, et qui,' en dehors de l’alcool, — dont la production sera limitée pour les causes, que nous venons d’énumérer, — se résument, pour le moment, à une : la distillation de la houille qui nous donnera :
- 1° Les benzols, pour les voitures, les avions et les explosifs, et en même temps pour soutenir l’alcool ;
- 2° Les goudrons, pour leurs huiles lourdes dont on entrevoit la transformation en huiles légères ; pour la naphtaline qui est la hase, elle aussi, d’explosifs qui ont passé de l’exploitation des mines à l’artillerie, et même pour les acides phénique et crésylique naturels.
- Il faut donc développer la distillation de la houille; mais elle se développera d’autant plus volontiers que les prescriptions imposées malencontreusement à la vente du gaz, par les pouvoirs publics, ne l’entraveront pas.
- Du reste, la valeur du pouvoir calorifique intéresse non seulement les entreprises à créer, mais celles qui existent déjà (aussi bien usines à gaz que cockeries) pour leurs exploitations du temps de paix, et si l’on persévérait à vouloir imposer, ou tout au moins à suggérer, un pouvoir calorifique de 4 750 calories (eau condensée), on gênerait gravement les entreprises actuelles,
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- en même temps que l’on mettrait obstacle aux installations nouvelles.
- Quelles sont, en effet, les lignes de conduite à suivre pour satisfaire, dans la mesure du possible, tous les intérêts en jeu?
- Les usines à gaz ont intérêt notable à pousser loin leur distillation pour augmenter leurs rendements ; elles ont intérêt à débenzoler. La réalisation de ces divers desiderata suppose que le pouvoir calorifique exigé est modéré.
- Les usines à gaz ont intérêt à introduire du gaz à l’eau dans leur gaz de houille. Cette pratique est usitée depuis fort longtemps dans tous les pays, sauf dans le nôtre. Elle était interdite chez nous par la crainte que le gaz, à la fois toxique et insuffisamment odorant, ne devint la cause d’intoxications pour ses usagers, et cependant rien n’est aussi facile que de donner de l’odeur au gaz. Quoi qu’il en soit, à la suite d’un avis favorable du Comité consultatif supérieur d’kygiène, le Ministre de l’Intérieur vient d’autoriser l’introduction du gaz à l’eau dans le gaz de houille, à la condition que la teneur du mélange en CO ne dépasse pas 15 0/0.
- Il en résultera de précieuses commodités, par la facilité :
- 10 D’écouler le coke quand on en est encombré ; .
- 2° D’atténuer les effets d’une grève ;
- 3° De pourvoir immédiatement à une augmentation de consommation imprévue, ce qui est impossible avec les fours à distillation, que l’on ne peut mettre en service qu’au bout de quelques jours.
- Or, le pouvoir calorifique du gaz à l’eau étant très inférieur à celui du gaz de houille, il faut, si le pouvoir total à obtenir est trop élevé, recourir à l’enrichissement. Cette opération n’était naguère réalisable chez nous que par le benzolage, ce qui deviendrait un contresens, puisque nous devons débenzoler. Elle est rendue possible maintenant par la pyrogénation du gaz oil, parce qu’une récente loi de douane permet son entrée dans des conditions de droit modérées. Néanmoins, elle nécessite des installations spéciales et est coûteuse. Voilà donc une nouvelle considération qui milite en faveur de rabaissement du pouvoir .calorifique.
- Pour les cokeries, la ba,se est différente. Elles put créées pour produire du coke métallurgique et non pas du gaz ; elles emploient des charbons spéciaux pour coke (quand elles en
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- trouvent) et non des charbons à gaz. Elles se proposent, avant tout, dans la mesure où elles le peuvent, de fabriquer du “coke aussi dur et aussi pur que possible. La quantité et la qualité du gaz obtenu sont d’ordre secondaire, et il résulte de cette considération majeure et logique qu’une cokerie métallurgique ne saurait être fixée elle-même sur le pouvoir calorifique du gaz dont elle peut disposer pour la vente. De là, le parti pris, dans certaines cokeries, de ne vendre qu’une partie de leur gaz et de brûler [la moins riche, mais cette mesure, qui déjà n’est pas satisfaisante au point de vue économique, n’est pas sans entraîne r de notables suppléments de frais d’installations et quelques complications d’exploitation. Les frais proviennent de ce qu’il faut non seulement deux barillets sur chaque batterie et deux vannes sur la sortie de chaque four, mais deux réfrigérants, deux condenseurs, deux extracteurs, deux systèmes d’arrêt de l’ammoniaque, et même quelquefois deux gazomètres. Quant aux complications d’exploitation, elles ne sont pas graves en elles-mêmes, mais comme elles consistent dans une série d’ouvertures et de fermetures de vannes, qui doivent être exécutées indépendamment les unes des autres et à des périodes déterminées de la distillation, on n’est jamais bien sûr de leur correction.
- Les incertitudes qui régnent sur le pouvoir calorifique moyen de la masse du gaz sont augmentées par les irrégularités diverses que comporte l’exploitation d’une cokerie. Telle la réduction de fabrication qui peut s’imposer pour des motifs divers. Lorsqu’elle est de courte durée, on ne met pas de fours hors feu pour quelques jours, ce qui est contraire à leur bonne conservation, on prolonge la durée de la cuisson, d’oû diminution de pouvoir calorifique. Lorsqu’une batterie est un peu fatiguée et que l’étanchéité des parois de la cellule laisse à désirer, un peu de fumée passe des canaux dans la capacité distillante : nouvelle diminution de pouvoir calorifique du fait de l’introduction des inertes.,
- Projet de loi sur le pouvoir calorifique.
- Ces divers sujets ont passionné les consommateurs de carburants, qui souhaitent tout naturellement que le produit qu’ils, emploient soit abondant; ils ont puissamment intéressé les gaziers et les cokiers; ils ^ ont fixé l’attention des pouvoirs-publics pour les nombreuses causes que nous venons d’exposer
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- A la suite d’études prolongées confiées à des commissions compétentes, le Ministre du Commerce avait déposé un projet de loi dont le but était de développer les sources de benzol et de faciliter la pratique, du débenzolage du gaz de distribution. Il proposait d’interdire dorénavant aux pouvoirs concédants : 1° d’imposer un pouvoir éclairant; 2° d’exiger, dans les contrats de concession, que le pouvoir calorifique du gaz soit supérieur à 4 500 calories (eau condensée) à la pression de 0,760 et à,la température de --- 15 degrés. C’était déjà trop; néanmoins, la Chambre des députés, dans sa séance du 21 juin, a porté ce chiffre de 4 500 à 4 750. Elle aurait pu aussi bien rejeter purement et simplement la partie du projet de loi concernant la valeur du pouvoir calorifique, parce que, dans les contrats intervenus depuis plusieurs années, le chiffre de 4 750 n’a presque jamais été dépassé.
- On nous dit bien que cette limitation supérieure n’empêchera pas que les cahiers de charges municipaux en adoptent une plus faible. C’est vrai en théorie'; mais le sera-ce en pratique? Les municipalités sont toujours enclines à accroître la rigueur des prescriptions imposées à leurs concessionnaires, soit par sentiment, soit par esprit de devoir, soit pour plaire à leurs administrés. Nous venons d’en, avoir une nouvelle preuve dans les débats qui ont traité la question tout récemment à la Chambre des députés. Elles considéreront donc très volontiers que ce sera une obligation pour elles de fixer comme minimum le chiffre que le Ministère voulait faire adopter comme un maximum.
- Valeur du pouvoir calorifique.
- Or, .4500 étaient déjà trop élevés pour répondre aux légitimes préoccupations des cokiersffet constituaient par conséquent un obstacle à l’emploi le plus judicieux et le plus avantageux des gaz de cokcries.
- Quel chiffre donc conviendrait-il d’adopter?
- — Répondre d’une façon précise, me paraît difficile, parce , qu’une question de sentiment intervient. 11 s’agit, en effet, d’apprécier à partir'de quelle limite un cokier sera sur, par éalcul d’abord et peu par inspiration, d’être à l’abri des ennuis que cause une fourniture de qualité insuffisante^ J’en connais qui considèrent que la limite dev 4 250, pour du gaz tout venant débenzolé, est insuffisante,, et si j’étais encore cokier je penserais Beu,/ : 25 . .
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- côinme eux, parce que quand on est près de la limite une différence, même modique,, est très importante. .Je crois donc qu’il serait sage, qu’il serait profitable à tous les intérêts en jeu de descendre à 4 QOCk
- Du reste, les- valeurs adoptées dans d’autres pays qui, pour la plupart,, se sont occupés du sujet avant nous,, plaident en faveur d’un chiffre inférieur à 4 500. La Belgique a adopté celui de 4 250 ; le Royaume-Uni gravite autour du même, et le Reich a fixé celui de 4 000,.
- 11 va sans dire que le prix, du gaz à 4 000 calories ne serait pas celui du gaz à 4 500 et que, d’une façon générale, le tarif varierait avec la puissance calorifique.
- Il est évident aussi qu’il n’y aurait aucun intérêt à distribuer du gaz trop pauvre, parce que le prix auquel on le vendrait ne pourrait plus tenir un compte suffisant des frais nécessités par son transport.
- Le développement de la production du benzol en France a,, au point de vue des intérêts' dec la défense, une importance majeure. La diminution du pouvoir calorifique, du gaz a une influence favorable sur ce développement. Cette question ne doit donc pas être envisagée au point de vue des exigences municipales, mais à un point de vue autrement élevé. Nous souhaitons quelle soit ainsi envisagée par le Parlement, malgré 1a, décision prise récemment par la Chambre des députés.
- Avant de descendre de cette 'tribune, qui donne de la portée-aux paroles qui y sont prononcées, je. demande à M. le Président la permission de remplir un devoir civique, lui • promettant de-le faire sans éclat.
- Durant quatre ans qt demi, j’ai été le collaborateur assidu du Service des Poudres. La modestie de mon rôle ne m’a pas empêché d’apprécier celui: des Ingénieurs qui le dirigeaient et de reconnaître les mérites remarquables dont ils n’ont cessé de faire preuve.
- Mon attestation n’était. pas nécessaire pour qu’ils fussent connus, mais je considère comme un devoir très précieux de M proclamer. Je ne regrette qu’une chose, c’est que cet hommage ne soit pas rendu par une bouche plus autorisée que la mienne.
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- LE
- DËBENZOLAGE DU GAZ DE HOUILLE
- ET LA LIMITATION
- m pmrvnm r a t aiatmaïte o-)
- PAR
- IME. < lx. BERTHELOT
- Rien de plus surprenant que la situation française dû charbon !
- Voici un an, la Société des Ingénieurs Civils de France poursuivait son grand .débat sur la meilleure utilisation des combustibles en vue de remédier à la pénurie de bouille dont nous souffrions alors et, aujourd’hui, nous exportons du charbon en Angleterre, où les mineurs sont en grève (312 000 t depuis le début de la grève jusqu’au 1er juin). .
- En réalité, l’abondance de houille n’est qu’apparente et tient à une question d’ordre commercial : crise de crédit, crise d’achat, crise de confiance ou, autrement dit, à une diminution « temporaire » de nos besoins, car lé déficit organique, substantiel, persiste. On prévoit, en effet, que nos disponibilités (France et Sarre) atteindront 34 millions de tonnes pour 1921 (2). A cela, il faut ajouter 18 millions de tonnes que l’Allemagne nous doit par le traité de Versailles, soit 52 millions de tonnes dans l’en -semble. Le surplus de nos besoins devra être couvert par des importations. Or, nous avons consommé en 1920,. 58 millions de tonnes de charbon et nos besoins sont évalués à près de 80 millions pour l’année où nos industries de la zone dévastée seront reconstituées. ' ;
- (1) .Vu total, le bassin du Nord et du Pas-de-Calais a prodyil :
- 7 344 0(10 t pendant le premier semestre de 1921 ;
- 3810000 t — — de 1920 ; .
- 14 946 000 1 — v — de 1913,
- On constatera, avec une légitime fierté les beaux résultats donnés par nos vaillantes Com pagnies minières, et on jugera aussi de l’importance du labeurqu’elles doivent encore accomplir pour reconstituer leurs exploitations. ; • : ,, :
- (2) Voir Procès-Verbal de la séance du 24 juin 1921, n° 7, p. 192. .
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- LE DÉBENZOLAGE DU GAZ DE HOUILLE
- On peut donc redire, comme l’an passé, que notre relèvement économique sera impossible si nous ne réussissons pas, en améliorant le degré d’utilisation de la houille, dont nous disposons, à réaliser, d’ici un an ou deux, une économie annuelle d’environ 20 millions de tonnes de houille.
- Les questions qu’il faut résolument envisager.
- 1° .Utilisation dans les meilleures conditions possibles de la houille que nous tirons de notre sol afin de remédier au déficit que nous subissons et d’éviter la dépréciation de notre change. Les importations de charbon représentent actuellement un tribut annuel d’un demi-milliard environ, payé à l’étranger ;
- 2° Accroissement de nos ressources en combustibles liquides, pour les raisons qui viennent d’être exposées, à propos des combustibles solides ;
- 3° Contribuer dans de nombreux cas à réduire le prix de revient en fournissant le gaz à bon marché comme combustible industriel;
- L° S’assurer, en France, le benzol nécessaire à notre production d’explosifs, en cas de nouvelle provocation ou agression de l’Allemagne ;
- 5° Permettre l’essor plus large de l’industrie gazière, élément important de notre patrimoine national et qui en sera réduite à une existence misérable si, dans la rude concurrence que lui livre l’industrie électrique, elle ne s’assure une nouvelle clientèle et ne modifie pas ses procédés de fabrication, parfois surannés. .
- Justifions rapidement cet exposé pour le charbon, les benzols et les pétroles.
- Le charbon.
- Il est impossible de prévoir comment et dans quelles limites va évoluer Je prix des charbons (graphiques). D’un côté, l’État, vendeur unique de charbon allemand, devra toujours veiller par son contrôle et par la taxation à l’équilibre de prix des charbons français, allemands et sarrois qu’il a sous sa dépendance. D’un autre côté, le prix des houilles anglaises et américaines dépendra de la concurrence mondiale et sera conditionné par Pétat de notre change. -
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- LE DÉBENZOLAGE DU GAZ DE HOUILLE
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- Comment d’ailleurs va's’établir la concurrence anglo-américaine du charbon ? On nous dit que l’Amérique se déclare prête a fournir à l’Europe toute la houille qu’elle ne recevrait plus du
- CHARBON BRUAY
- 450 .
- 350 .
- 150 .
- r c c o ^ ^ n »>». * r»i. ;? « >»C“Ç
- "U
- 1919 1920 1921
- i Tout-Venant, 25% la tonne, sur wagon départ mine.)
- coke métallurgique
- 210
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- 1915. 1920
- ( Prix cotés par tonne )
- Royaume-Uni. Peut-être en sera-t-il longtemps ainsi puisque les grévistes ont empêché les équipes employées aux pompes de - continuer leur travail et ont ainsi provoqué le noyage des mines (1). De plus, le rendement du mineur anglais a considérablement décru. Ainsi, l’Angleterre a fourni à l’exportation
- (1) Au début de septembre 1921, la situation est la suivante : '
- Bien que les tarifs publiés par les journaux spéciaux d’outre-Manehe soient toujours élevés et peu différents des cours d’avant-grève, les offres anglaises sont nombreuses suite littoral et à Paris. Les prix sont souvent inférieurs de 15 à 20 fr aux prix français. Les Anglais, à la faveur de la grave crise industrielle qui réduit considérablement leur consommation de houille, veulent reconquérir notre marché et. bouter dehors l’Américain gênant. Dans quelle mesure y parviendront-ils? Espérons et agissons pour que l’éeoule-inent de nos produits nationaux-ne soit pas gêné par cette lutte entre ces deux puissants rivaux.
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- LE DÉBENZOL AGE DU GAZ DE HOUILLE
- 6 millions de tonnes de houille en janvier et en février 1920, an lieu de 3 400 090 t pour les premiers mois de 1921. A bien des titres, on peut donc redouter que le prix des charbons américains tombés aujourd’hui à 180-190 fr ne revienne à des cours élevés (moyenne de 1920: 400 fr).
- Les benzols et les pétroles.
- D’après M. Guiselin, particulièrement averti de nos besoins et ressources en pétroles, la consommation française de combustibles liquides _en 1920 et durant le premier trimestre de 1921, s’est décomposée comme suit :
- Tableau n° I.
- Quantités livrées à la consommation en 1920.
- Pétroles bruts . Pétroles raffinés
- Essences raffinées
- Huiles de graissage et autres huiles lourdes. . . Résidus de Pétroles admis au tarif réduit. . . .
- Huiles de Houille................................
- Benzols.............. . . .......................
- 23 778 qm.
- 1 255 qm.
- 3 759 594 lier.
- 47 014 qm.
- 6 330 677 hec.
- 2 281 450 qm.
- 679 683 qm.
- 346125 qm. + 29 975 qm. 343 888 qm. 4- 23 560 qm. (moteurs) (usag. .indu. )
- - Quantités livrées à la consommation pendant les trois premiers mois de 1921.
- Pétroles bruts . Pétroles raffinés
- Essences raffinées
- Huiles de graissage et autres huiles lourdes. Résidus de Pétroles admis, au tarif réduit. .
- Huiles de Houille...............:.............
- Benzols-.. ......................... ... .
- 3 226 qm.
- 27 023 qm.
- 640 890 hec.
- 43 759 :qm. '
- 1218 225 hec.
- 302 450 qm.
- 181 h90 qm.
- 12 405 qm. -j- 907 qm.
- 122 096 qm. 4- 16.584 qm. (moteurs) (usag. ind.)
- Quantités en stock au 31 mars 1921.
- Huiles brutes . . .......... 57 933 qm.
- Pétroles raffinés........880 212 qm.
- Essences raffinées . . . . . . . . . . .. . . . 1188 839 qm,
- Huiles à graisser.. ................ . 735 648 qm.
- Résidus. . . . ............ . ... . . . 3232196 qm.
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- LE DÉBENZO LAGE DU GAZ DE HOUILLE 341
- Il ressort de oe tableau que notre consommation de benzol ne s’est élevée en 1.920 qu’à 36 644 4 au lieu de 80 000 t en 1913 ‘(dont alors 15000 t pour les autobus, 12 000 t pour les taxi-autos et dont 211)00 t provenaient d’Mlemagne). Quant à notre production nationale de benzol, elle s’élevait à 12 000 t en 1913, •à 21 500 t en 1918, dont 13 000 t furent fabriquées dans les usines à gaz..
- En 4920, nos cokeries ont dû livrer un maximum de 18 000 t •de benzol, dont 12 000 t de la Sarre où l’on carbonise des houilles grasses, comme on le sait. Enfin, notre disponibilité prochaine ou possible de benzol peut s’évaluer comme suit,
- •d’après son origine :
- Cokeries . ; , . . . . . . . . ... . . 20 000 t
- Grandes et .moyennes usines à gaz. . . 30 000 t
- A livrer par l’Allemagne.............. 35 000 t
- Production de la Sarre. . . . ..... 120.00 t
- - Total . . . . . 97 000 t
- soit un tonnage-approximativement égal au septième seulement de nos besoins en carburants (1).
- (1) On s’inquiète de -savoir si le prix de l’essence peut Laisser. ‘Comme les transports - automobiles (camions, grand et petit tourisme) prennent chez nous une importance croissante, on peut dire que l’essence chère, c’est un peu la vie chère. Or, l’Amérique étant maîtresse de’80 0/0 delà production mondiale du<pétrdle, c?est le dollar qui est devenu la monnaie du pétrole.
- Le prix du pétrole brut a'bien baissé de 60 à 10 0/0 au Mexique depuis le début de cette année, mais rien ue permet de tabler sur;un resserrement du prixinitial, quidérive à la fois de la valeur de notre franc et delà volonté des trusts omnipotents.
- Le cours du fret (qui se paie en livres sterling) dépend, lui aussi, de la situation des •changes et de l’activité industrielle. La tonne d’essence a deadweight», rendue des ports -nord d’Amérique en France, se payait :
- 35 shillings en 1917 ;
- 50 — à Farmistice ;
- 260 — en 1919 ;
- 50 —- en juillet -1921..
- Il reste encore les droits qui sont écrasants, savoir : 1>ar
- A ' i . —
- Taxe;d’importation ............................... iFr,. 2 19
- — de timbre . ....................... . . 0 06
- Droit intérieur’..................... 20 »
- Taxe sur le chiffre d’affaires r . . . . .- . . . . ... 2'59
- Droits de douane................. . ....... . . ... 10 »
- Frais généraux ........................................ 0 45
- Total . ... . .. . . . Fr. ,35.29 Pour Paris : •
- Droits supplémentaires d’octroi. . . . ............ 20 »
- Total . ... .. . . F«r.' 55 29
- Puissent ces données, qui se passent-de commentaires, convaincre chacun qu’il importe -de s’occuper du carburant nationdl, à base 'd’essence, d’alcool et-’de benzol. Ces deux •derniers éléments devant être produits par nos nationaux...
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- LE DÉBKjNZOLAGE DU GAZ DE HOUILLE " *
- En définitive, retenons de ces diverses considérations économiques qu’il nous faut « impérieusement » nous inquiéter de réaliser des économies de combustible et de récupérer tout le benzol que nos usines de carbonisation de la houille peuvent nous fournir. Remarquons, incidemment, qu’au point de vue militaire, c’est absolument nécessaire. En 1918, il a fallu ainsi près de 50 000 t de benzol pour la fabrication des explosifs, soit environ deux fois la quantité que nous pourrions actuellement produire (défalcation faite des livraisons sarroises) (1) (2).
- Gomment résoudre le problème posé.
- Voici la solution que nous croyons devoir proposer :
- 1° Réaliser, chaque fois que c’est géographiquement possible, une entente entre la métallurgie, les mines et les Sociétés gazières; '
- 2° Dans la généralité des cas, sauf bien eiîtendu pour les petites installations, établir un rapprochement entre les usines à gaz et les cokeries. Ce qui signifie : pour les gaziers, l’emploi de fours de grande capacité, l’adoption de méthodes perfectionnées pour la récupération et le traitement des sous-produits ; pour les cokeries, l’initiation aux méthodes gazières, avec leur application à l’exploitation des fours à coke.
- En outre, pour les raisons que nous exposerons, le pouvoir calorifique, supérieur du gaz au mètre cube, mesuré à 0 degré à 760 mm de pression sera limité à 4 200 cal; la pression du gaz étant portée à 60 et même 100 mm d’eau à là sortie du compteur chez l’abonné. Nous justifierons plus loin le choix de ces chiffres.
- Intérêt économique de l’application de ce programme."
- Pour en montrer tout l’avantage, il convient d’abord de montrer quels sont, d’une façon générale, les résultats financiers assurés par la carbonisation de la houille, puis de comparer les bilans d’exploitation d’une usine à gaz et d’une cokerie gazière.
- (1) Pour se renseigner sur le marché des sous-produits de la houille, consulter k La Technique moderne de l’industrie des goudrons de houille », édition de la Revue de Métallurgie, 5, cité Pigalle, Paris. Prix : 16 fr.
- (2) Il ne faut pas perdre de vue non plus qu’en développant l’industrie des fours à coke, On accroîtrait nos disponibilités en sulfate d’ammoniaque.'Sait-on bien que la valeur du bié importé a été égale à 2 milliards 750 millions en 1919 et près de 3 milliards en 1920. Qu’il est fâcheux,qu’on « glisse» sur tout cela !
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- LE DÉBEiNZOLAGE DU GAZ DE HOUILLE
- Résultats financiers assurés par la carbonisation
- de la houille.
- Admettons que nous produisions en France les 12 millions de tonnes de coke métallurgique qui nous sont nécessaires, puis voyons ce que serait le bilan financier de l’opération en adoptant les cours du 1er juin 1921 pour les menus de houille, le coke et les sous-produits de sa fabrication.
- Tableau n° II.
- Recettes :
- Coke, 12 000 000 t X 110 tV . ............ .
- Sulfate d’ammoniaque, 134 000 t X 030 IV . .
- "Benzols, 73 000 t X 1 600 fr.............. . . .
- Huiles lourdes, 430000 t X 42 IV, 3 .... . Naphtaline et anthracénc, 100 000 t X 130 IV .
- lirai, 230 000 t, X 200 IV.............. . . . .
- Gaz disponible., 1600 000 t X 0IV, 10..........
- Total. . .
- Dépenses
- Charbon, 13 400 000 t X 73 IV. . . . . Frais totaux, 13 400 000 X 30 IV . ...
- Total
- . . Fr. 1 320 000 000
- ...... “146 000 000
- . . . '. 120 000 000
- .... 35 250 000
- . . x. 15 000 000
- : . . . 46 000 000
- . . . , 160 000000
- . . Fr. 1 862 250 000
- Fr. 1 155 000 000 . . 462 000 000
- Fr. 1 617 u00 000
- Bénéfices nets : 245 250000 fr.
- Ensemble :
- Par tonne de charbon.... 43 fr, 92
- — coke . . . . . 20IV, 43
- Plus-value assurée par la carbonisation de la, houille.
- Valeur du coke. . . . ......... . . ... .. . . Fr. 1 155000000
- Valeur des sous-produils . . . . . . . . . . . .... . . . 707250000
- Ensemble. . . . . . . Fr. 1 862 250 000
- Valeur du charbon cokéflé. ................ 5 1 155 000 000
- Plus-value de la houille., . é Fr. 707 250 000
- Soit 60,36 0/0 de sa valeur initiale (1).
- (1) Du mois de juin 1921 au mois de septembre 1921, les cours ci-dessus adoptés se sont modifiés et une grave crise pèse simultanément sur la métallurgie et l’industrie du coke. Notre situation est, en tout cas, moins grave que celle de l’Angleterre où, dit-on, il n’y a plus que 5 hauts fourneaux allumés sur 400 en ordre de marche. Pensons aux chiffres donnés par M. Descroix et ne perdons pas de vue. que l’Allemagne travaille. Sa" production de coke en mail92'l est de 2154 000 t.contre 2 070 000 en mai 1920 et'2524000 en mai 1913.
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- LE DÉBENZOLVGE DU GAZ DE MOUILLE
- Ces résultats sont à rapprocher de deux cités par M. Louis Descroix (Agenda Dunod, \920 ; Métallurgie, p. 63) et se rapportant aux résultats d’exploitation des cokeries allemandes en
- 19.12. En voici le tableau :
- Valeur du coke ................... 620 000 000
- — dessous-produits . . . . . . 176000 000
- Ensemble. /...................... 796000000
- Valeur du charbon.............. 560000000
- Plus-value. ..... 236000000
- soit 42 0/0 de la valeur du charbon.
- Dans cette plus-value, la majoration de prix du combustible n’entre que pour 60 millions, soit 25,5 0/0, et" la récupération des sous-produits pour 176 millions, soit 74,5 0/0.
- On voit par là l’énorme intérêt de la récupération. Mais ces sous-produits eux-mêmes, par -traitement chimique, donnent les produits pharmaceutiques, les couleurs d’aniline, les explosifs qui représentaient la presque totalité des 2150 millions de francs par lesquels s’est chiffrée, en 1913, la production de l’industrie chimique allemande.
- Comparaison du bilan d’exploitation d’une usine à gaz et d’une cokerie gazière.
- Pour corroborer toutes les"observations qui vont suivre, je crois nécessaire de citer les résultats officiels d’exploitation, en 1919, d’une grande usine à gaz qui reçoit d’une cokerie voisine moitié du gaz-qu’elle distribue. On verra que, même dans ces conditions favorables, elle perd de l’argent. Au point de vue technique et commercial, sa gestion est cependant parfaite. Ces données nous montreront que ce sera le salut pour elle le jour où les cokeries voisines lui fourniront tout le gaz dont elle a besoin. Cettç combinaison assurerait alors des avantages à tous : là cokerie, l’usine à gaz et les particuliers, qui paient aujourd’hui leur gaz 0 lr, 51 le mètre cube. \
- Tableau x° III.
- Comparaison du bilan d’exploitation d’une friande usine a. gaz et d’une cokerie.
- Consommation annuelle de gaz par les particuliers ...... m3 18 000000
- — — ..la ville. . . . .... . . m3 2000000
- Total
- m3 20 000-000
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- LE DÉBENZOLAGE DU GAZ DE HOUILLE
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- Résultats d’exploitation de l’usine a gaz.
- Dépenses :
- 10 millions de un3 achetés aux Compagnies minières.......Fr. 1 400 000
- Houille : 42 000 t à 140 fr . . ...... .......*................ 5 880 000
- • Salaires (133 238 journées à 18 fr) ......................... 2398000
- Matériaux et divers . . . ............................. 805 000
- Frais généraux................................................. 366 000
- Total.................Fr. 10 849 000
- Recettes : . —:-----------
- Gaz fourni à la ville (1 200 000 m3 X 0 fr, 00) . . Fr.
- — ( 800 000 m3 X 0 fr, 10)..... 80 000
- Gaz fourni aux particuliers :.18 000 000 m3 X 0 fr, 30 . 5 400000
- Coite': 16 300 t X 210 fr.............. ............ 3 423 000
- Goudron : 1 400 t X 180 fr.............................. 252 000
- Alcali : 310 t X 600 fr............................... 186 000
- Compteurs et branchements................................360 000
- Locations et vente d’appareils................. 185000
- Redevances (éclairage municipal) .......... 140 000
- Total. ...... Fr. 10026000
- Déficit : 823 000 fr.
- Déductions des données d’exploitation.
- i 1° Vente de gaz par tonne de houille carbonisée . ........m3 238
- 2° Çoke disponible — — -.............kg 388
- 3° Production d’alcali — — ..............kg 7,81
- 4° — de goudron par tonne de charbon....................kg 33,3
- 5° Consommation moyenne de gaz par habitant et par an :
- a) En y comprenant la ville et les particuliers ..... m3 133,3
- b) — que les ^particuliers........ m3 120
- ti° Consommation moyenne de gaz par habitant et par jour :
- a) En y comprenant la ville et lès particuliers....m3 0,364
- b) —' que les particuliers . ....... m3 0,328
- 7° Consommation moyenne de gaz par jour.....................m3 54 800
- 8° Nombre d’ouvriers occupés par jour (300 jours de travail par an). 444 9° Prix de revient du gaz au mètre cube :
- a) En y comprenant le gaz des fours à coke. . . . . '. Fr. 0,542
- b) En excluant — ... . . .-. . 0,944
- Observations. — Dans le déficit d’exploitation : 823 000 fr, ne rentrent pas dans
- les amortissements industriels et l’intérêt des obligations, évalués à 1267 OOOfr. selon certains experts et à 770000 fr selon d’autres. En admettant ce dernier chiffre, le moinsVavdrâble à ma thèse, On arrive à un total de dépenses égal à Il 619 OOO fr, de sorte que le prix de revient du mètre cube de gaz devient le
- suivant :
- a) . En y comprenant le gaz des fours à coke. . . . . . Fr. 0,580
- b) En excluant — ....... . 1,021
- La différence, on le voit, est considérable.
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- 346
- LE DÉBENZOLAGE DU GAZ DE HOUILLE
- Une hypothèse. — Celle de l'arrêt de l'usine a gaz elle-même.
- Supposons que la Société du Gaz reçoive des eokerics la totalité du gaz qui lui est nécessaire et qu’elle le leur achète 0 fr 14 le mètre cube pour le revendre 0 fr 10 à la ville et 0 fr 40 aux particuliers. Nous admettons que les dépenses se réduisent, par rapport aux conditions actuelles, au quart pour les salaires, à’ la moitié- pour les matériaux et divers puisque les'frai s généraux restent constants. On aura :
- Dépenses :
- 22 millions de m3 achetés aux Compagnies minières . .... Fr. 3080000
- Salaires......................................................... 599 600
- Matériaux et divers................................. 402500
- Frais généraux................................................ 366000
- Total..................Fr. 4 448100
- Recettes :
- Gaz fourni à la ville (1 200 000 ni3 X 0 fr, 00) . . Fr.
- — ( 800 000 m:i x 0 fr, 10)......... 80 000
- Gaz fourni aux particuliers : 18 000 000 m3 X 0 fr,. 40 . 7 200 000
- Fuites : 10 0/0 ou 2 millions de m3 ................. »
- Compteurs et branchements............................ 300 000
- Location et vente d’appareils........................ 185 000
- Redevance à la ville............................... 140000
- f _____
- Total,.............Fr. '7 963 000
- Gain : 3 517 000 fr.
- Pendant ce temps, le bénéfice .du charbonnage par tonne de houille cokétiée
- s’établit comme suit :
- Défenses
- Charbon.............' . ......................................Fr. 73
- Frais d’exploitation.........,.................................... 30
- , Tôt ai...................Fr. 105
- Recettes : -
- Coke ............................................Fr. S8 »
- Goudron : 0 t, 31 X 0 fr, 25 ................................ 7,30
- Renzol : 0 t , 005 X 0 fr, 16......................... 8 >>
- Sulfate : 1 t, 010 X 0 fr, 930 .............................. 9,50
- Gaz : 100 m3 X 0 fr, 14 ................................ 14 »
- Total ...........Fr. 127 »
- Gain par tonne de charbon : 22 fr.
- Conclusion. — Ces données officielles montrent nettement tous les avantages du rapprochement des usines à gaz et des coke -ries, même quand la Société gazière ne joue qu’un rôle d’inter-
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- LE DÉBENZOLAGE DU GAZ DE HOUILLE'
- 347
- médiaire. N’est-il pas clair a présent que les Sociétés gazières, en devenant productrices de coke métallurgique, y trouveraient bien leur compte et rendraient service à tous les districts qu’elles desserviraient. , •
- Le pouvoir calorifique du gaz de houille produit dans les usines à gaz et dans les cokeries.
- Il résulte, de tout ce qui précède, qu’on ne peut douter de l’excellence des résultats financiers d’exploitation donnés parles cokeries gazières. Cependant, il convient de rechercher si le pouvoir calorifique supérieur du gaz de fours à coke peut régulièrement atteindre ou dépasser le chiffre limite de 4 200 unités au mètre cube, qu’il importe d’inscrire désormais dans les contrats à intervenir entre les Municipalités et les. Sociétés gazières, chiffre dont nous justifierons plus loin le choix.
- D’une façon générale, on constate que, du gaz d’éclairage au gaz de fours à coke, il existe un écart de pouvoir calorifique qui varie de 1 000 à 1 500 unités au mètre cube, comme le montre le tableau suivant :
- Tableau a0 III bis.
- Tableau comparatif de la composition du gaz de houille dans les cokeries et dans les usines à gaz.
- Composants du gaz. Gaz de l'ours à coke. Gaz d’éclairage.
- Hydrocarbures lourds. ...... : 1,5— 2,3 3,5—7
- .Méthane .............................. 18 — 32 30 — 40
- Oxyde dp carbone......................... 4 — 8 5 —10
- Hydrogéné.............................. 40 — 55 35 — 50
- Anhydride carbonique...........m 2 — 3,5 1 — 2,5
- Azote.................................... B —20 4 — 6
- Pouvoir calorifique inférieur. . . . . 3 100 à 4 500'cal. 4 000 à 5 000.cal.
- Pouvoir calorifique supérieur ... 3 400 à 5 000 cal. 4 500 il 5 500 cal.
- Il ressort de l’examen des chiffres de ce tableau :
- 1° Qu’én général la teneur en azote du gaz de fours à coke est beaucoup plus élevée que celle du gaz d’éclairage ;
- 2° Que la proportion d’iiydrocarbures lourds est plus faible dans le gaz de fours à coke que dans le gaz d’éclairage, même lorsque la teneur en azote est ramenée au même degré dans les deux gaz ;
- 3° Que la teneur en hydrogène est plus élevée et celle en
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- LE DÉBENZOLAGE BU GAZ DE HOUILLE '
- méthane plus faible dans le gaz de fours à coke que dans le gaz d’éclairage ;
- 4° Que le pouvoir calorifique du gaz de fours à coke est plus faible que celui du gaz d’éclairage.
- Causes de la différence de composition du gaz de fours à coke et du gaz d’éclairage.
- Tous les techniciens sont bien d’accord pour reconnaître que cette différence de qualité découle de deux causes bien distinctes : Tune provient de la nature des charbons traités, l’autre du four dans lequel le charbon est carbonisé.
- a) Différence de composition du charbon traité. —- On sait que la teneur en matières volatiles des charbons traités at'teint 30 à 40 0/0 dans la fabrication du gaz d’éclairage au lieu de 17 à 25 0/0 dans les cokeries. Or, entre ces deux charbons, il existe une différence très appréciable de composition.
- La teneur en oxygène, varie entre 7 et 10 0/0 dans les houilles à gaz au lieu de 5 à 8 0/0 dans les charbons à coke. Ceci explique la plus forte teneur en oxyde de carbone du gaz d’éclairage (1).
- L’écart principal de composition porte sur. les hydrocarbures lourds et le méthane dont on trouve deux à trois fois plus dans le gaz d’éclairage. Toutefois, comme le pouvoir calorifique du gaz n’est dû à ces corps que pour 12 à 18 0/0, l’influence d’une proportion plus grande de cet élément n’est pas très considérable'. En réalité, le pouvoir calorifique du gaz d’écfairage et du gaz de fours à coke ne devrait pas différer de plus de 300 cal au. mètre cube si la question du charbon seule rentrait en jeu.
- Cette assertion se justifie pleinement par l’examen du tableau suivant établi par M. M. Lecocq et qui montre les résultats d’exploitation obtenus, durant la guerre, dans une usine à gaz belge comprenant des fours, à cornues, verticales et dans lesquelles, faute de houille grasse, on traitait des charbons à coke.
- (1) Ceci explique aussi pourquoi les goudrons de lignite et de charbons à gaz renferment plus de phénols que ceux provenant des cokeries. ‘
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- LE DÉBENZ0LAGE DU GAZ DE KOÜILLE
- m
- Tableau m° IV.
- Résultats industriels de Ta carbonisation de charbons à coke dans de» fours à cornues verticales.
- (D’après M. M. Lecôcq.)
- ORIGINE 1DÜ CHARBON COI D-B C Eau 0/0 ÆPOS1TI H A RB 0 J Cendres 0/0 ON ! SEC . m. y. MMES OPES de' gaz. par tonne de cliarlion POüYO s à 0< Maxim. cal Ht C A LO BI LPÉRIEUI ’ et 760 r Mi n ira. cal FlQliE V mn : Moyen cal
- Tout venants : Hornu et Wasmes. . .. 1, K» 17,56 ; 25,50 301 6 005 1751 5 291
- Grand Hornu..... 1,00 19,55 . 21,75. , 287. 6 338 5080 5577.
- Levant du Flénu . . . " 1,00 17,02 27,30 303 6125 1662 5 468
- Produits, du Flénu. . . 1,10 12,95 27,90 321 6 220 1680 5 293
- Ressaix-Leval 1,10 11,03 23,18 303' 5 590 1113 : 1709
- M’auraçc . 1,10 22,25 25,13 291 6321 4 792 5143
- Wes-tphaiie- 0,90. 9,60- 23,05 295 6155 5101 5 578
- Westplialie.- . . . . . 0,60 10.65 25,05 318 6 023. 1120 5 091
- Fines lavées :
- Ouest de Mous .... 1,20 8,77 21,32 ,299 5913 1762 ' 5158
- \ . Braise (tes :
- Ouest de Mons .... o'so 6,18 23,15 335 6 217 5115 . 5 458
- • Fief de Labreclries. . . 0,80 9,45 23,15 325 5 815 1 725' ‘ 5319
- Lovant du Flénu . . . 0,70 x 6,55 30,10 337’ ’ 6 052 1 877 i 5145
- Ressaix-Leval. . . . . 0,60 7,17 21,80 328 5 515 1550 1917
- Produits du Flénu. . . 1,20 0,10 27,80 329 6108 1 950 5105
- Résultats moyens. . » )) .25,21 305 » i» ’ 5 264
- Dans l'es mêmes conditions, les charbons- à gaz donnaient du gaz à 5 585 cal, soit 321 cal de plus au mètre cube que les charbons à coke. On peut donc conclure que les bouilles à gaz permettent d’obtenir un gaz d’un pouvoir calorifique plus élevé de 300 unités que celui provenant des charbons à coke.
- Or, en règle.générale, cet écart atteint 1 000 à 1 500 cal, comme le montre le tableau Ah L’écart de 700 à 1 200 cal, couramment constaté se rattache donc au mode d’appareil employé et dont la construction ou le réglage présentent, des défectuosités.
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- LE DÉBENZOLAGE DU GAZ DE HOUILLE
- Composition et pouvoir calorifique du gaz dans diverses installations.
- Les tableaux suivants sont extrêmement intéressants. On y remarque que la composition du gaz varie entre des limites très étendues. Il est fort probable cependant que, d’une cokerie à une autre, la qualité du charbon ne doit pas différer de façon notable.
- V
- Tableau N0 V.
- Composition et pouvoir calorifique du gaz dans diverses cokeries.
- RAPPORT POUVOIR roi'Yinii
- INSTALLATIONS Cnllm CO CO, N Cil, 11 CH t calorifique calorifique
- i H inférieur supérieur
- 1. Mines d’Eschweiler (Kop-
- pers) 1.3 o, o 2.0 12.3 ' 22.4 50,7 0,39 3 792 4 292
- 2. Mines Rhcinpreussen
- (Koppers) . . . . . . 0,8 1.3 1.9 11,3 31.2 35.4 0,36 4 425 1 9! 19
- 3. Mines Rheinprenssen i
- (Koppers) 0,7 3.3 2,9 20.7 24.1 43. G 0,31 3 591 4 932
- 1. llibcrnia (Koppers). . . 2.0 2,0 19,6 22.0 48,0 0,46 3 630 1092
- 5. Mines de Lens (Koppers) .1.0 0,0 3,0 11.3 20,0 38.0 0,34 3 660 4 113
- G. Mines du Ilalberg (Otto). 7. Mines de Mulheim (Kop- f>.') 7,0 2,0 0,0 28.0 30.0 0,36 4 468 3 911
- pers . . . . . . i.o 1.6 2,6 11,8 23,3 53,3 0,44 3 731 4 227
- 8. Usine anglaise (Otto) . . 9. Usine allemande (Kop- 3,8 3.n 1.8 8,9 28.4 31,3 0,35 4 525 3 ( IN! i
- pers), essai de Sim- i
- in ersbaeh . 1.8 1.2 | 2.1 13,4 26,2 31.7 0,50 4 025 4 3 V9
- 10. Usine Mullieim (Kop,-
- pers), essai de Sim-
- mersbach ... . . . 2,1 -1,6 3,5 9,3 28,3 31.2 0,55 4 269 4 7i d
- 11. Usine Mnlheim (Kop- '«. -
- pers), essai de Sirn-
- niersbach ... . . . 1.8 4.2 . 2,1 13,3 24,2 31.3 0,47 3 899 1 3NS
- Moyenne générale. , . 1,8 5,1 2.2 13,0 25,3 32,1 0,49' 4 001 4 398
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- LE DÉBENBOLAGE DU GAZ DE HOUILLE 331
- Nous complétons ce tableau par le suivant, qui donne les résultats courants d’exploitation dans une cokerie française traitant du charbon à 18 0/0 de matières volatiles. On remarquera que la qualité du gaz y est bien slpérieure à celle obtenue dans d’autres cokeries figurant au tableau précédent et où, cependant, on carbonise des houilles plus grasses.
- ' Tableau n° VI.
- Pouvoir calorifique du gaz non sélectionné (10J — 760 mm) dans une cokerie française traitant du charbon à 18 O/O de matières volatiles.
- Pouvoir calorifique Pouvoir calorifique Pouvoir Pouvoir calorifique,'calorifique
- Datés. supérieur. inférieur. Dates. supérieur. inférieur.
- — — — — — - —
- 7 Janvier . . . . 4 478 4 030 4 Février'. . . . . 4 547 4 092'
- 8 — - . . . . 4 567 4117 5 — . . 4 685 . 4195
- 0 — . . . . 4 805 4 310 6 . . . . 4 602 4112
- 13 - . . . . 4 720 4 270 . 7 . . . . 4 575 4 090
- 14 — . . . . 4 520 4 050 9 — . . 4 560 4 080
- 15 — . . . . 4 490 4 040 10 . . 4 607 4112
- 16 — . . . . 4 480 4 020 11 — . . . ' . 4 560 4 080
- 17 — . . . . 4 470 4 012 12 — . . . . 4 574 4 088
- 19 - . . . -. 4 470 4 033 13 — . . . . 4 526 4 058
- 20 - . . . . 4 569 4 065 14 . . .. 4 547 4 072
- 21 - . . . . 4 562 4 082 ' 16 4577 4092
- 22 — . . . . 4 682. 4126 - 17 — . . . . 4597 4103
- 23 — . . . . . 4 570 4 090 18 . . . . . 4 568 4 082
- 24 - . . . . 4 420 4 000 19 — . . . . 4.558 • 4078
- 26 — . . . . 4572 4 092 . 20 — . . . . 4530 4 050
- 27 - . . . . 4 460 4 020 21 . . 4 545 4 065
- 28 - . . . . 4 460.. 4 030 23 . . / . 4 581 4 096
- Il convient ensuite de comparer entre eux les deux tableaux précédents et le suivant. Ce dernier reproduit les résultats trouvés par MM. Lebeau et Damiens dans leurs analyses de gaz de cokeries du Centre et du Littoral. La teneur en matières? volatiles du charbon traité n’est connue que pour l’échantillon n° 3 (elle atteint 32,20 0/0), mais il semble se rapporter à un gaz sélectionné, comme permettent de le penser la faible proportion d’hydrogène, l’absence de benzol, ainsi que la forte teneur en méthane, en éthylène et en anhydride carbonique.
- Bull. / 25
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- 352 LE DÉBENZOLAGE DU GAZ DE HOUILLE
- Tableau n° VII.
- Composition de quelques gaz de fours à coke. Analyses de MM. Lebëau et Damiens.
- N" 1. N» 2. NTo 3. N» 4.
- Oxygène , . 0 0 ' 0 0,69
- Oxyde de carbone 7,39 6,41 6,87 6,39
- Hydrogène ........... 40,63 43,01 33,30 44,00
- Azote 20,37 18,01 0,06 19,36
- Absorbable par la potasse (CO2) . .' 3,07 2,79 .. 4,35 ' 3,15
- Méthane 25,63 27,64 41,34 23,57
- Ethane 0,69 0,91 1,64 0,45
- Propane 0,02 0,06 1,02 0,07
- Carbures acétyléniques 0,06 0,07 0,09 0,07
- Propylène et homologues. .... 0,11 0,08 0,09 0,07
- Ethylène ............. 1,47 1,09 3,68 , 1,70
- Non dosé (vapeur, eau, benzène, etc.) 0,56 0,53 0,36 0,48
- Vue d’ensemble sur la composition et le pouvoir calorifique du gaz de fours à coke.
- La plupart des gaz de fours à coke examinés renferment en moyenne 13 0/0 d’azote. Or, comme les houilles ne renferment guère plus de 1,5 0/0 d’azote, dont le coke en retient au moins 500/0, la teneur en azote du gaz devrait varier entre 1 et 2 0/0. Le surplus d’azote ne peut donc provenir que de la pénétration de l’air dans les chambres de carbonisation ou bien d’une communication qui s’établit entre celles-ci et les piédroits ou chambres de combustion des gaz de chauffage du four. C’est là une défectuosité évidente qui résulte du régime défavorable de pres-cion statique régnant .dans le four et du système défectueux de fermeture des portes de fours.
- Il faut remarquer que l’oxygène qui accompagne nécessairement l’azote ne paraît pas à l’analyse. Il a donc servi à oxyder certains éléments du gaz, peut-être l’éthylène, peut-être le benzol. En tous cas, il y a destruction de constituants précieux du gaz et altération sensible de son pouvoir calorifique. M. M. Lecoq a ainsi montré que, pour chaque diminution de 1 0/0 de la teneur en azote du gaz de fours à coke, on en accroît le pouvoir calorifique de 60 unités en moyenne.
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- LE DÉBENZOLAGE DU GAZ DE HOUILLE
- Moyens susceptibles d’améliorer la qualité de gaz de fours à coke.
- Les principaux facteurs qui régissent la qualité du gaz de fours à coke sont les suivants :
- 7 1° La nature des charbons traités;
- 2° La durée de la carbonisation;
- 3° Le régime de pression dans le four à coke ;
- 4° La construction du four à coke.
- Il convient de les étudier à tour de rôle.
- 1° Xa nature des charbons traités.
- Il est évident qu’on ne peut employer qu’un charbon convenant à l’objet principal de la fabrication, qui est l’obtention d’un coke métallurgique remplissant toutes les qualités voulues (résistance mécanique élevée, faible teneur en humidité et en cendres, etc.). Il faut pour cela traiter une houille ou un mélange de houilles renfermant dans l’ensemble de 18 à 25 0/0 de matières volatiles. On peut alors obtenir aisément, sans aucune difficulté, du gaz « débenzolé » a^ant au mètre cube, à 0 degré et à 760 mm, un pouvoir calorifique supérieur égal à 4 200 unités, soit environ 800 cal en moins que le gaz courant d’usines à gaz. Le rendement moyen en gaz, par tonne de charbon sec, s’élève en moyenne à 280 m3 dans les cokeries et 300 m3 dans les usines à gaz. On peut, il est vrai, sélectionner le gaz de cokeries, c’est-à-dire recueillir dans des appareils distincts, d’une part le gaz qui a un pouvoir calorifique moyen égal à S 000 cal et qui représente environ 100 m3, puis, d’autre part, le gaz dont le pouvoir calorifique atteint 3 750 cal et représente 180 m3, rapporté également à la tonne de charbon.
- En se rapportant au-tableau ci-après qui reproduit les résultats trouvés par M. Hurez, on voit combien cette sélection est facile.
- BIBLIOGRAPHIE
- La Technique moderne de l’industrie des goüdkokS de houille. Édition de la Revue de Métallurgie, 5, cité Pigalle, Paris. Prix: i6 fr.
- L'Évolution dans la récupération et le traitement des sous-produits de la carbonisation de LA HOUILLE, avril-mai 1921. Chimie et Industrie.
- Idées modernes sur la' distillation et la rectification. Chaleur et Industrie, 5, rue Michel-Ange, Paris. Juillet 1920.- ' -
- Les fours a coke a régénérateur de chaleur. Édition de la Revue de la Métallurgie, 5, eité Pigalle, Paris. Prix : 6 fr. ;
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- 354
- LE DÉBENZOLAGE DU GAZ DE HOUILLE
- Tableau nô VIII.
- Essais faits par M. Hurez sur le gaz de fours à coke de Gayant.
- (Mines d’Aniche)
- Moment de la prise d’échantillon. Pouvoir calorifique supérieur.
- Après 2 heures de cuisson
- — 4 —
- — 6 —
- - 8 —
- — 10 —
- — 14 —
- - 16 , -
- — 18
- — 20 -
- — 25 —
- — 30 — ,
- — 32 —
- Ces chiffres de base étant posés, nous examinerons plus loin si, au point de vue général et particulier, on a intérêt à livrer du gaz ayant un pouvoir calorifique supérieur plus élevé que 4 200 cal.
- 2° La durée de la carbonisation.
- Gomme le montre le tableau suivant, le gaz qui se dégage de la bouille vers'la fin de sa carbonisation renferme une proportion élevée d’hydrogène, qui contribue à réduire le pouvoir calorifique de l’ensemble du gaz fourni à un moment donné par la batterie de fours à coke.
- Il est clair toutefois qu’on ne peut agir sur ce facteur autrement que par sélection car, pour obtenir du coke métallurgique de bonne, qualité, il faut carboniser complètement la houille. D’autre part, ce qui est une autre question, il ne semble pas, à en juger par les résultats d’exploitation récemment publiés aux Etats-Unis et en Allemagne, que la . rapidité plus ou moins grande de la carbonisation (en l’effectuant par exemple en 24 ou 30 heures, la qualité du coke restant la même dans les deux cas) exerce une influence appréciable sur la qualité du gaz et le Rendement en sousrproduits.
- 3° Régime de pression dans le four a coke.
- J -
- Yoicÿ une question bien mal élucidée et de laquelle dépend en grande partie la qualité du gaz produit. En effet, comme nous l’avons dit plus haut en commentant les résultats figurant aux
- 5 327 calories. 5 634 —
- 5 432 —
- 5 346 —
- 5 318 —
- 5 262 —
- 5 091 —
- 5 042 —
- 4 868 —
- 4 929 —
- 4 258 —
- 3 915 —
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-
- LE DÉBENZOLAGE DU GAZ DE HOUILLE
- 3 où
- Tableau n° IX.
- Essais faits en Allemagne par Simmersbach sur les fours Koppers à régénération de chaleur. Durée de la distillation : 29 heures.
- MOMENT DE LA PRISE d’échantillon CO. . Cnllm . O CO CIL, H — N
- 2e heure. . . . . . . 3,3 3,8 1,05 0,9 36,65 42,50 10,0
- 3e — 3,0 3,0 0,8 1,9 36,10 44,60 8,6
- 4e — 2,3 4,2 0,6 2,9 34,30 44,80 6,7
- 5e — . 2,3 4,2 0,6 2,8 34,50 47,80 7,5
- 6e — ....... 2 2 w ? -J 3,8 0.5 3,0 33,60 50,10 6,8
- 7e — ....... .2,0 3,3 0,5 3,95 32,40 50,75 7,1
- 8e - 1,4 3,1 0,2 3,4 35,65 52,65 3,6
- 9* - 1,9 2,3 0,2 3,1 33,45 50,55 8,3
- 10e- - 2,3 2,1 0,2 2,8 31,20 47,10 14,3
- 11e — 1,3 2.4 0,.l 2,8 32,40 51,50 9,5
- 12e - 1,3 2,15 0,2 4,15 33,40 50,65 7,9
- 13e — 2,0 2,1 0,2 4,1 32,45 49,75 0,4
- 15e — 1,9 2,03 0,15 3,9 33,20 53,40 5,4
- 17° — 1,8 2,0 0,25 4,15 30,60 51,60 8,6
- 19e — 1,1 1,2 0,15 3,7 26,10 53,7-5 11,0
- 21e .— 1,03 1,0 0,05 4,0 21,15 58,95 13,8
- 23e __ 0,8 0,6 0,03 3,8 18,95 61,90 13,9
- 23e — . . '. . . . 0,7 0,3 0,1 4,9 12,20 67,00 14,8
- 27e — 1,0 q,3 0,3 5,8 4,70 70,00 17,9
- Composition moyenne du gaz - 2,1 1,6 0,6 4,2 26,2 51,7 13,4
- Pouvoir calorifique inférieur. . .
- supérieur. . . . 4 543 —
- tableaux V et VII, de l’air pénètre dans les chambres de carbonisation, grâce au régime de dépression qui y règne bien souvent, puis au défaut d’étanchéité des portes de fours.
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- a) Défaut d’étanchéité des portes de fours.
- On sait combien est rudimentaire le mode de construction'de ces portes. Il en est d’ailleurs de même de la façon dont on les emploie. Tant bien que mal, en effet, on les dispose devant l’ouverture du four, puis on plaque de l’argile dans les interstices laissés libres. Finalement, on badigeonne l’ensemble • avec un lait d’argile.
- Pour bien des causes : mauvaise qualité de l’argile, négligence des ouvriers, ce lutage se Assure au bout de quelques heures et ' laisse passer l’air dans le four ou, inversement, permet au gaz de se perdre dans l’atmosphère, suivant la pression qui règne dans le four. Pour une pression de 2 à 3 mm d’eau seulement, on perd ainsi des quantités considérables de gaz et par le fait même de sous-produits.
- Bon gré, mal gré, il faudra donc employer des portes de fours mieux agencées, dans le genre de celles en usage à l’usine à gaz de Vienne et où, suivant M. Gouvy, la teneur en azote du gaz n’était que de 3,48 0/0. xAu fait, d’ailleurs, il suffit de prendre modèle sur celles dont les gaziers se servent dans leurs fours à chambre de grande capacité.
- a) Pression de régime dans le four.
- A cause de la mauvaise étanchéité de la porte du four, on a donc tendance à maintenir une dépression dans la chambre de carbonisation. On y est encore porté pour évitèr que du gaz passe de celle-ci dans le piédroit (ou chambre de combustion) et dans laquelle règne une dépression.
- Pour remédier à ce double inconvénient, il faut appliquer deux mesures. La première, comme l’a préconisé et réalisé M. M. Lecocq, c’est d’éviter toute dépression dans le piédroit, nous verrons comment. La seconde, c’est d’avoir dans les cokeries des appareils pour surveiller et régler le régime de pression dans le four à coke.
- b) Suppression de la dépression dans le piédroit.
- \
- Dans la plupart des fours (Coppée et Lecocq exceptés), l’air nécessaire à la combustion du gaz n’est introduit dans le four que par la seule aspiration de la cheminée. En règle générale, il règne ainsi dans le piédroit une dépression faible (2 à 4,5 mm),
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- suffisante toutefois pour y faciliter le passage des gaz dans la chambre de carbonisation (1).
- Il convient donc d’agencer le foui* de façon que la résistance au mouvement de l’air et des gaz brûlés soit aussi réduite que possible dans les régénérateurs, le piédroit et les carneaux connexes. Il convient surtout, et ceci peut s’appliquer à la plupart des fours actuellement en marche, d’introduire l’air dans la chambre de combustion, non plus par l’aspiration de la cheminée, mais par un ventilateur fournissant l’air sous une très faible pression au point où il doit déterminer la combustion du gaz.
- m) Le régime de pression dans la chambre de carbonisation.
- Il est assez curieux que l’on ne dispose dans les cokeries que de procédés rudimentaires pour régler l’aspiration du gaz produit dans une batterie de fours à coke, c’est-à-dire pour établir un équilibre constant entre l’afflux de gaz et son départ vers les appareils destinés .à son épuration physique et chimique. Voici longtemps que les gaziers se servent avec succès de régulateurs, dits automatiques de retour, servant à assurer une pression constante dans le four. Jusqu’à présent, si précieux, que soient les services rendus par cet appareil et si modique que soit son prix, il n’a pas encore été adopté par les cokiers. Ceux-ci, le plus souvent, préfèrent se baser sur les indications données par une flamme-témoin, constituée par un tuyau de 25 mm de dia-„ mètre et d’un mètre de longueur, placé verticalement sur le barillet et à l’extrémité duquel brûle le gaz sous forme d’une flamme de 250 mm de hauteur environ.
- On ne recueille ainsi que des indications vagues et d’autant moins précises que, bien souvent, faute de, donner une section suffisante au barillet, le gaz s’y trouve de l’une à l’autre de ses extrémités à des pressions très différentes (2).' Celles-ci se répercutent naturellement dans les fours, où l’on trouve des variations de pression très étendues. Il faut d’ailleurs observer, contrairement à ce que l’on croit parfois, qu’à une pression dans le barillet ne correspond pas nécessairement une pression dans le four, puisque la pression statique rentre en jeu et provoque une
- (1) Ce serait ainsi un curieux tableau à présenter que celui de la perte de chargé au mouvement/des gaz donné par les divers modèles de. fours à coke. Cela varie de 4 à 15 mm d’eau. .
- (2) Cette variation atteint de 2 à 5 mm d’eau, ce qui est «énorme», comme on va le voir.
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- différence de pression de 3 mm d’eau en moyenne entre le four et le barillet.
- Pour se forger une, idée nette de cette importante question, il convient de résumer ici Les essais suggestifs de Thau, publiés récemment dans le Gliickhmif (6 et 13 novembre 1920).
- Les graphiques ci-contre permettent de se rendre compte des variations de pression qui s’établissent aux divers points d’un four à coke, de la colonne montante et du barillet, d’après la façon dont on règle l’aspiration du gaz. Les abscisses indiquent les points de mensuration et les ordonnées la pression en millimètres d’eau. Afin de pouvoir indiquer toutes les mensurations sur un même plan, on a figuré horizontalement la colonne montante.
- Les mensurations ont été faites aux points suivants :
- a) au tampon de rép'&lage de la porte de côté de la sortie du coke ;
- b) c) cl) et e) tampons de chargement du four couvercle percé;
- f) joint de la colonne montante ;
- g) au tampon de la porte de répalage du côté de la défour-neuse;
- h) partie inférieure de la colonne montante, percée au
- milieu ; * *
- i) partie supérieure de la colonne montante, percée au milieu ;
- j) couvercle de la colonne montante;
- //tuyau de la flamme-témoin, placé sur le barillet (dimensions de ce tuyau : 1 m de hauteur et 25 mm de diamètre).
- Ces résultats sont certainement très intéressants. Ils nous montrent, en effet; les conséquences fâcheuses pour la qualité du gaz d’une dépression dans le four. D’autre part, il eût été nécessaire que l’expérimentateur donnât des explications complémentaires, car on s’explique mal la teneur élevée du gaz en azote, lors du relevé du graphique IV qui correspond cependant à un réglage convenable. On peut penser qu’à ce moment la carbonisation de la charge du four était très avancée. " ,
- Il serait souhaitable enfin que de semblables essais fussent repris par les exploitants ou les constructeûrs de fours à coke. Ce serait leur intérêt. 1 '
- Souhaitons donc que, contrairement aux habitudes passées et trop souvent présentes, on détermine constamment le pouvoir calorifique du gaz produit. On dépisterait ainsi bien des causes
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- 1
- Relations entre la pression du gaz dans le four à coke et dans le barillet.
- Observations. —7° La pression du gai dans le four est-minimum au voisinage des portes à cause probablement d-u refroidissement qu’elles déterminent ; 2° La pression du gaz -dans le four est minimum, du côté de la défourneuse parce que la colonne montante est placée de ce coté ; 3° Lors du relevé du graphique III (pression relativement élevée dans le four), la cheminée fumait fortement, du gaz passant de la chambre de carbonisation dans la chambre de combustion (piédroit) ; A° Le graphique IV correspond à un réglage convenable ; 3° Lé graphique V correspond au cas où il n’y a ni pression ni dépression dans le barillet, puis, par le fait même, dépression dans le four.
- ESSAIS I 11 111 IV y
- 0/0 0/0 P/o 0/0 0/0
- C02 . 2,5 4,9 2,7 3,1 8,4
- O Hni 2,3 2,1 3,0 1,8 0,6
- O2 . . . . 0,3 0,7 0,6' 0,5 0,4
- CO . . ... 6,9 6,1 6,2 6,4 4,7
- 112 , 49,0 38,2 47,2 36,2 , 18,5
- CH4. ... ... . 27,8 22,3 30,8 20,9 . 3,8
- A z2 11,2 25,7 9,5 31,3 63,6
- Pouvoir calorifique infr 4 780 ' 3 864 - 5118 3 624 • 1182
- Les .échantillons de gaz ont été prélevés en H à la base de la colonne montante.
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- d’anomalies de marche et de rendements inférieurs en sous-produits. Dans le même ordre d’idées, on devrait relever dans les cokeries, à l’exemple des usines à gaz, tous les chiffres relatifs à la production et à la consommation du gaz. Gomme le remarquait ici, l’an dernier, M. de Loisy, l’ingénieur ne songera à la meilleure utilisation du gaz qu’il produit et qu’il perd que si des chiffres journellement relevés le renseignent sur la valeur de ses recettes et de ses pertes. Il est bon, à ce propos, de rappeler qu’à l’Exposition organisée en mars dernier par 1’ « Office de Chauffe Rationnelle » (l),,on trouvait des appareils simples, robustes et précis permettant d’apprécier aisément la quantité et la qualité des débits gazeux.
- o) Mode de chauffage du four.
- A tous points de vue, il convient enfin d’assurer un chauffage uniforme de toute la surface du piédroit, puis s’efforcer de maintenir une température aussi basse que possible dans la partie supérieure du four, pour y éviter la dissociation des hydrocarbures. —
- La limitation du pouvoir calorifique du gaz en France et à l’Étranger.
- D’après certains documents, il semblerait que le pouvoir calorifique supérieur ait été limité à 4000 cal en Allemagne.
- En Angleterre, nous croyons ^également que le pouvoir calorifique supérieur du gaz a été limité à 4 200 cal. On peut penser du moins que les conclusions du rapport de la « Commission anglaise de recherches sur les combustibles » ont été suivies de près. Ces conclusions, au nombre de onze, ont été reproduites par le Journal des Usines à Gaz en date du 20 septembre 1920. Inspirées de la recherche des intérêts réciproques du producteur et du consommateur, elles peuvent se résumer comme suit :
- 1° Le consommateur paiera le gaz d’après les unités thermiques passées à son compteur ;
- 2° Le gaz livré aux consommateurs ne doit pas renfermer plus de 12 0/0 d’inertes et être exempt de composés sulfurés et cya-nogénés;
- 3° La pression du gaz à la sortie du compteur, chez l’abonné, ne doit pas être inférieure à 51 mm d’eau ;
- (1) Consulter l’étude « A propos de l’Exposition de l’Office de Chauffe rationnelle », Revue de Métallurgie, juillet 1921.
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- 4° En ce qui concerne le pouvoir calorifique du gaz, il semble que quatre étalons seraient suffisants : 3 560, 3 583, 4147, 4450 calories. L’ajustement dans chaque cas serait fait en mélangeant de l’air au gaz d’un pouvoir calorifique dépassant ces valeurs limites.
- En Belgique, à la suite du rapport, en date du 25 juin 1920, de MM. Legand, Coune, Houtvast, le pouvoir calorifique supérieur du gaz a été limité à 4 250 cal (voir le Moniteur Belge du 1er décembre 1920, page 9630). Il y est dit notamment ceci :
- « Il (pouvoir calorifique) est inférieur à celui stipulé dans » quelques contrats conclus avant la guerre, mgis il y a lieu de » remarquer que l’expérience a prouvé, tant pendant la guerre » qu’en 1919, que le pouvoir calorifique de 4000 à 4500 cal » convient le mieux pour les appareils d’utilisation du gaz géné-» râlement employés par les consommateurs.
- » Le maintien du pouvoir calorifique à 5 000 cal aurait pour » conséquence une majoration plus grande du prix du gaz par » la nécessité d’utiliser des charbons étrangers très coûteux ou » (remarquons-le) de distiller moins complètement une quantité plus » grande de charbons indigènes, d’où diminution des quantités de com-» bustible disponibles pour l’industrie, les particuliers et Vexportation„ » Cette dépense supplémentaire se ferait donc sans profit d’aucune espèce » et ce serait nuire aux intérêts généraux du pays que de la provoquer » dans les circonstances actuelles (I ). , ,
- » En ce qui, concerne la pression à laquelle le gaz doit être » livré aux consommateurs, sans qu’il soit possible de donner » des chiffres généraux à ce sujet, la Commission estime qu’elle » doit être aussi régulière que possible, non seulement aux » heures de consommation habituelle, mais également d’un jour » par rapport à l’autre. » ’
- Raisonnons à présent le choix de nos amis et voisins.
- Intérêt du consommateur à n’employer du gaz qu’à 4 200 calories.
- Voici, à ce propos, l’opinion d’un praticien très averti, M. Izart : .
- « La question de combustion complète est rendue difficile par
- (1) En raison de tous ces précédents, dûment justifiés, il est bien regrettable que la Chambre des députés ait adopté 4750 calories comme pouvoir maximum, ce qui revient à n’en pas imposer. Nous espérons que 'le Sénat fixera un chiffre raisonnable. Il paraît d’ailleurs, d’après le Journal des Usines à Gaz, que 17 députés seulement étaient présents lors de là discussion du projet de loi relatif à l’extraction du benzol du gaz de houille. .
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- » Ja richesse actuelle du gaz et la faible pression sous laquelle il » êst débité au brûleur. Quand le gaz est riche, il faut un grand » volume d’air pour produire la combustion complète (environ » cinq fois le volume de gaz à 5 000 cal); cet air doit être aspiré » par le courant de gaz lui-même; or, il est particulièrement » délicat d’établir des trompes à faible pression, .aspirant dans » un rapport aussi élevé que 5/1 entre le fluide moteur' et le » fluide entraîné.
- » Si le pouvoir calorifique du gaz pouvait être abaissé (par » exemple à 4 200 cal comme proposé) et si la pression au brû-» leur pouvait être élevée (par exemple à 100 mm chez l’abonné),
- » on pourrait établir des brûleurs d’un fonctionnement sûr, ne » s’allumant jamais à l’injecteur et réalisant la combustion par-» faite, c’est-à-dire la meilleure utilisation thermique pos-> sible.
- » La chose est donc simple.
- » En attendant, le seul remède qu’on puisse proposer est l’éta-» blissement de régulateurs de pression chez l’abonné : l’emploi » de ces petits appareils, appelés rhéomètres, peut donner de » sérieuses économies si les brûleurs sont bien ajustés et réglés » pour la pression constante que doit fournir l’appareil. »
- Intérêt des Sociétés gazières à ne livrer du gaz qu’à 4 200 calories.
- Nul n’ignore que nous ne produisons en France guère plus de 3 millions de tonnes de coke métallurgique, alors qu’il nous en faut aujourd’hui plus de 10 millions de tonnes. Il n’y aura donc jamais à redouté/ la mévente du coke métallurgique (1). Généralement, d’ailleurs, le prix de ce dernier est dans un juste rapport avec celui du charbon. C’est tout 4è contraire qui a lieu avec le coke d’usines à gaz dont la vente est peu rémunératrice. La consommation ménagère, qui est son principal "et parfois son unique débouché, est saisonnière, ce qui oblige le gazier à faire des mises en stock coûteuses. On sait, de plus, que le rendement en coke disponible atteint 78 à 80 0/0 dans les cokeries, au lieu de 50 0/0 seulement dans les usines à gaz. A prix égaux du charbon et du coke dans les usines à gaz et dans les cokeries—en
- (1). À moins, bien entendu, qu’il ne se produise une crise aigiie, laquelle affectera encore plus vivement l’industrie gazière que celle des fours à coke. C’est précisément ce qui se produit actuellement. -
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- règle générale, tout est en faveur de ces dernières — on voit combien et comment les premières se trouvent handicapées.
- En abaissant à 4 200 cal la valeur limite du pouvoir calorifique du gaz destiné aux besoins domestiques, les Sociétés gazières auraient toute possibilité de comprimer leur prix de revient. Voyons pourquoi : .
- Les grandes usines à gaz, au cours de leur évolution ou à cause de leur reconstruction (dans les régions libérées) s’attacheraient à la fabrication du véritable coke métallurgique, en partant d’une gamme de combustibles aussi variés que possible, donc d’un prix moyen réduit, et seraient toujours assurées de placer leur coke dans des conditions avantageuses, répétons-le.
- Les petites usines à gaz pourraient mélanger, leur gaz à 5 OüO cal avec du gaz à l’eau à 2 §00 cal. Elles écouleraient ainsi leur coke d’une manière bien plus rémunératrice qu’aujour-d’hui. En effet, d’après M. Grebel, avant la guerre, dans une grande usine du Nord de la France, le prix de revient du gaz de houille était de 6,§ centimes au gazomètre et celui du gaz à l’eau de §,4 centimes ou2,5 centimes, suivant qu’il était enrichi ou non au benzol. Or, cette carburation ne s’imposerait plus si l’on arrivait à la limitation précitée : 4 200 cal ; une grande économie est donc possible. Le- gaz à l’eau reviendrait donc à un prix 2,6 fois moins élevé que le gaz,de bouille.
- Une vue d’ensemble sur la situation de l’industrie
- gazière.
- A cause de ses prix de vente élevés, notre industrie gazière reste, dans le domaine économique, très en retard par rapport à celle de nos voisins. D’après M. Izart, la consommation de gaz par tête atteint ainsi aux chiffres suivants :
- Angleterre . . . . . ... . . : 200 à 300 m3
- Allemagne et Belgique . . . . . . 160 à 200 m3
- Paris, New-York, Amsterdam ... 150 m3
- xAgglomération lyonnaise . . . . . 80 m3
- Notons encore que nous ne carbonisons dans nos usines à gaz et cokeries que 12 0/0 de notre consommation de houille, alors ,.7que les Allemands arrivent à 29 0/0 (24 0/0 dans les cokeries, § 0/0 dans les usines à gaz et ce dernier chiffre correspond' à
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- 3 milliards et demi de mètres cubes pour les seules usines à gaz).
- D’après M. Grebel, notre production annuelle de gaz pour les besoins domestiques s’élève à 1 200 millions de mètres cubes qui se décomposent comme suit :
- ' Millions de mètres cubes. 0/0.
- Gaz de houille (d’usine à gaz). . 1120 93,3
- — (de cokeries) . . 30 (1) 2,5
- Gaz à l’eau . . 50 4,2
- Total : . . . . 1 200 100,0
- Cette insuffisance de consommation est due (2) au prix élevé
- du gaz, comparativement aux autres montre le tableau que voici : combustibles, comme le
- Tableau n° XI.
- Prix de vente approximatif des 1 OOO calories (eau vapeur) des combustibles extraits de la houille.
- Puissance
- calorifique
- intérieure.
- Charbon . -...... 7 500
- Coke. ......... 6400
- Goudron.......... 8 500
- Huile lourde..... 9 000
- Benzol 90 0/0 .... 9 600
- Gaz de ville..... 4 800
- au m1 2 3
- Gaz de cokeries : prix
- brut. ....... 4 000
- Avant guerre. A. •tuellèment.
- Prix ^TrbT~" ThT "ivîx
- aux des aux des
- 1 000 kg.. 1000 cal. 1 000 k g. 1 000 cal.
- Fr. En centimes. Fr. Fn centimes.
- 22 0,3 225 3
- 28 0,45 320 5
- 30 0.35 350 4
- 90 1 750 8
- 350 4 1 600 16
- 0,20 4 0, 55 il
- le’ m3
- 0,03 0,75 0, 15 3.75
- Même en tenant compte du coefficient d’utilisation six fois plus élevé environ pour le gaz que pour le charbon, — c’est d’ailleurs une question encore incomprise par l’ensemble des ’ consommateurs et qui ne commence à se faire entendre que grâce aux efforts incessants de M. Laurain notamment — il faut souhaiter que le gaz revienne notablement moins cher aux
- (1) Dont la moitié provenant des 70 fours à coke de Toulouse.
- (2) Leur disponibilité de gaz pour l’éclairage peut être évaluée à 45 000 m3 par jour,
- soit 1:5 millions de mètres cubes par an.
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- LE DÉBENZOLAGE DU GAZ DE HOUILLE 365
- usines à gaz. Il convient pour cela notamment de ne point leur imposer des limitations successives.
- On aurait ainsi démontré que 50 m3 de gaz, consommation moyenne mensuelle d’une famille parisienne, équivalent à 300 kg de charbon. Or, ils sont produits à l’usine avec 165 kg de houille seulement et laissent, en outre, 95. kg de coke.
- Si l’on considère d’autre part que, d’après M. le Président Rouland, les usines à gaz françaises investissent un capital'de 1 700 millions de francs, desservant 1 504 villes ou communes représentant une population de 16500 000 âmes, il faut instamment démander aux pouvoirs. publics deux motions. ' La première, c’est de briser les réglementations qui entravent le développement de l’industrie gazière ; il convient pour cela de fixer le pouvoir calorifique supérieur du gaz (à 0° et à 760 mm) à 4 200 cal au maximum. La seconde, c’est de voter une loi pour obliger les gaziers et les cokiers, carbonisant un minimum de 10 000 t de houille par an, à débenzoler leur gaz.
- Les économies de combustibles et l’abaissement général du prix de revient.
- 11 ressort clairement de toutes ces données, nous le souhaitons du moins, qu’en abaissant le pouvoir calorifique limite du gaz et en débenzolant ce dernier dans toutes les usines à gaz, grandes et moyennes, on réaliserait sur l’ensemble des consommateurs une économie considérable de combustible. En outre, en permettant de cette façon aux cokeries métallurgiques et minières de s’associer à la grande œuvre commune, on pourrait envisager la généralisation de l’emploi du gaz pour les besoins industriels. Il faut aussi souhaiter que dans le Nord, dans la Sarre, même dans la région parisienne, la consommation des usines y représente bientôt de 30 à 40 0/0 de la, production des .usines à gaz, tout comme à Manchester et à Shefïield. Or, comme les dépenses de combustibles constituent le plus souvent un élément majeur du prix de revient, on conçoit aisément qu’en livrant le gaz à bon marché, on pourrait améliorer dès la base la situation de beaucoup d’industries.
- (1) C’est le projet de loi dont nous parlons plus haut et qui sera prochainement examiné par le Sénat.
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- Les cokeries pourront-elles réellement livrer du gaz à 4 200 calories sans employer de charbons spéciaux et en débenzolant leur gaz?
- En raison de tout ce qui précède, nous ne pouvons en douter, à condition, bien entendu, que toutes les .précautions utiles soient prises par le constructeur (portes de fours, emploi de l’air comburant sous pression, etc.) et par l’exploitant (réglage convenable de l’aspiration du gaz dans le four), Si on en doute, si on hésite, qu’on sélectionne le gaz, c’est-à-dire que l’on réserve pour la distribution aux particuliers le gaz qui distille pntre la troisième et la vingtième heure d’une opération de carbonisation et qui représente par tonne de charbon environ 120 m3 à 4 500 cal ; le restant du gaz sera alors employé au chauffage du four. Il faut noter toutefois que le coût de cette sélection s’élève approximativement à 1,8 centime par mètre cube de gaz. Ce n’est point négligeable.
- Forme du rapprochement entre gaziers et cokiers.
- A en juger, d’après ce qui se dit, à propos des distributions de gaz de fours à coke dans le Nord et dans le Pas-de-Calais, une entente parfaite èt toute naturelle s’est établie entre cokiers et gaziers. C’est bien à ceux-ci qu’est dévolu le rôle de distributeurs de gaz, à cause de leurs contrats existants — et qu’on respectera naturellement — à cause aussi de leur maîtrise bien connue en tout ce qui concerne les emplois urbains, domestiques et industriels du gaz.' Qui donc songerait jamais à troubler cet ordre de choses judicieusement et juridiquement établi.
- Le débenzolage du gaz de houille.
- Teneur en benzol du gaz avant et après débenzolage.
- La quantité de benzol contenue dans un mètre cube de gaz croît avec la teneur en matières volatiles du charbon carbonisé, comme le montre le^tableau suivant :
- Teneur 0/0 en matières volatiles du charbon. 18 25 35 Grammes de benzol par mètre cube de gaz. . 20 27 40
- Suivant les charbons, on devrait donc pouvoir obtenir de 5 kg, 5 à 12 kg de benzol par tonne de houille carbonisée. Pra-
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- tiquement, quand on emploie de l’huile lourde pour extraire le benzol du gaz, on arrive bien loin de ces rendements. En règle générale, on perd alors au moins 1 kg, 500 de benzol dans les coke-ries et 3 kg environ dans les usines à gaz. Le manque à gagner est considérable et peut atteindre plusieurs centaines de mille francs par an dans une grande usine.
- Le débenzolage réduit ainsi le pouvoir, calorifique d’un mètre cube de gaz de 150 à 250 cal dans les cokeries et de 300 à 350 cal dans les usines à gaz, soit respectivement et en moyenne de 5 à 8 0/0 du pouvoir calorifique du gaz traité.
- Bilan financier de l’opération du débenzolage.
- Si l’on prend pour base de comparaison une usine à benzol du système allemand, lequel tend malheureusement, et sans qu’on sache pourquoi, à être adopté en France, on trouve les résultats
- que voici dans une cokerie carbonisant 500 t de charbon par jour (1) :
- Production de benzol commercial par 24 heures . 2 500 kg
- Consommations diverses :
- Huile lourde (2).............................. 500 kg
- Vapeur.......................... 40 000 à 50 000 kg
- Eau........................................... 400 m3
- Acide sulfurique 60 degrés B.................. 100 kg
- On arrive aux frais journaliers d’exploitation suivants :
- Huile lourde ............................... 500 fr
- Vapeur. .................................. 1200 .
- Eau......................................... 40
- Acide sulfurique............................ 50
- . Main-d’œuvre. ............................... 150
- Entretien. ..................... 100
- Frais généraux, amortissement, etc. . . . 800
- Total............ 2 840 fr
- (1) Ces données se rapportent à une cokerie, remarquons-le bien. Je suis heureux de remercier ici mes amis belges, d’éminents spécialistes de la question, qui se disent entièrement d'accord avec moi pour ces chiffres.
- La perte d’huile peut varier entre 7 et 12 0/0 du poids du benzol commercial obtenu. Affaire de soins dans la construction surtout et ensuite dans l’exploitation.
- (2) L’huile lourde est perdue de deux façons : une partie est entraînée par le gaz, une seconde est détruite au cours des rectifications et du lavage chimique. Une autre fraction enfin doit être régénérée.
- * Bell.
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- soit un prix de revient de 1136 fr pour la tonne de benzol. On remarquera que la vapeur et l’huile lourde constituent deux gros éléments des frais de fabrication et pour lesquels il faut demander des garanties sévères.
- Aperçu de la technique moderne de la récupération et du traitement des benzols.
- Dans une étude récente, publiée en avril et en mai derniers,, dans Chimie et Industrie, j’ai montré les défectuosités des procédés actuels pour la récupération et le traitement des benzols.
- Ce qui ne s’explique pas, c’est que si peu de temps après la guerre, on continue à choisir les procédés allemands qui sont coûteux d’installation, coûteux de fonctionnement, en un mot bien inférieurs, à tous points de vue, à nos procédés français, comme ceux de MM. Mallet et Brégeat. Ces deux derniers constructeurs, qui sont deux concurrents, peuvent fournir du premier jet des produits susceptibles d’un emploi immédiat dans les moteurs d'automobiles et renfermant de 90 à 95 0/0 de benzol, alors qu’on arrive péniblement à 70 0/0 par les procédés allemands (1).
- A l’heure actuelle, on peut chiffrer comme suit, par 1 000 m:i de gaz annuel, les frais de construction d’une usine à benzol.
- Tableau XII.
- Frais d’installation et d’exploitation
- d’une Usine à benzol.
- Grande usine Moveuno usine
- de de
- carbonisation. carbonisation.
- Frais do Frais de
- construction. ' construction.
- allemand .Fr. 10-12 20-25
- français (Mallei) . . . . . . 8-10 16-20
- au crésol (Brégeat) . . . . . . 6-8 12-15
- Le cours actuel des benzols atteignant aujourd’hui 1 450 fr la tonne, et comme il est en tendance à la baisse, on voit que seuls les .procédés français, d’ailleurs simples, robustes et peu coû-
- (1) Les Allemands ont fait beaucoup de réclames ces derniers temps à propos de l’ad- , sorption (phénomène de condensation superficielle) par le charbon de bois. Le Journal des Usines à Gaz- (20 juillet 1921, p. 220-221) a montré que cette invention présente des antériorités multiples remontant jusqu’en 1812 et que ce procédé nécessite de multiples complications. Il faut donc' encore s’en tenir aux procédés de récupération par l’huile lourde de hèuille, ou les pétroles lourds ou mieux encore lés crésols.
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- teux d’entretien, sont les pins recommandables pour nos usines à gaz de grande et moyenne puissance. Le tableau précédent montre: le bénéfice qu’on peut raisonnablement tirer du dében-zolage du gaz.
- Notons qu’à l’heure actuelle, les Allemands installent des usines à benzol, même dans leurs usines ne distribuant par an qu’un million de mètres cubes de gaz.
- Les tendances actuelles dans la construction des fours à coke.
- Dans les constructions nouvelles de fours à coke, on peut envisager le développement de grands progrès en ce qui concerne l’agencement des fours eux-mêmes, la manutention du charbon et du coke, puis surtout l’accroissement de la productivité de toutes les: nouvelles installations. On arrivera à ce résultat en augmentant la longueur et la hauteur des cellules de carbonisation, portées respectivement de 10 m à 11 m, 50 et 12 m, puis de 2 m, 20 à 2 m, 40 et même 3 m. La largeur moyenne, par contre,-doit être réduite de 52 cm à 42 à 45 cm. Il faut, en outre, prévoir l’emploi de briques en silice pour la construction des piédroits. Cette question est encore fort malaisément admise en France, tandis qu’elle est en plein .développement, nous l’avons déjà montré dans d’autres études, aux Etats-Unis et en Allemagne. Il est bon, à ce propos., de reproduire ici, les résultats annuels d’exportation de deux batteries de , 05 fours Koppers chacune, construites l’une en briques de silice, l’autre en briques de chamotte. Ces fours sont en marche aux-Aciéries Rhénanes depuis 1916 (1). A l’heure actuelle, paraît-il, ce sont les fours en briques de silice qui sont en meilleur état et qui ont nécessité le moins de frais d’entretien.
- Résultats généraux annuels donnés par une batterie de fours.
- Matériaux des fours
- j Silice.- Chamotte.
- Charbon sec traité . . . . . . . ... T. 166000 138000
- Production de coke métallurgique ... T. 142000 118000
- Excédent de gaz (40 0/0) . . ; . . . , M3 20,3 millions 16,9 millions
- (1) Consulter à ce sujet le Journal des Usines a Gaz, 5 août 1921, pages 237-238, qui montre que l’emploi des briques en silice permet d’accroître de 16,80/0 l’importance du tonnage de houille carbonisée — comparativement à l’usage de briqués silieo-alumi-nèuses — sans qu’on constate cependant de détériorations dans les fours. /-,.//
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- Le charbon traité renfermait-" 10 0/0 d’eau, 23 0/0 de matières volatiles et 8,7 0/0 de cendres.
- Caractéristiques de' marche des fours.
- Nature des matériaux
- réfractaires. Silice. Chamottc.
- Nombre de fours sortis en 24 heures........... 63 54
- Durée de carbonisation ..............Heures, 24 29
- Charge en charbon sec par four............ . . T. 7 7
- — humide par four. . . . . . T. 7,8 7,8
- Calories consommées pour la carbonisation d’un kilogramme de charbon humide ....... , 692 697
- Température dans le four :
- a) À la partie supérieure du piédroit. ..... .1069 1 027
- b) Au pied de la cheminée .......... 372 327
- Température des ,pfoduits de la distillation du
- charbon :
- a) Dans la chambre de répalage . . ~...... 908 804
- b) Dans la colonne montante............ 436 434
- c) Dans le barillet........ . . . . . . . . 275 249
- Le rendement en gaz à 3 660 cal (pouvoir supérieur) atteint 314.m3 par tonne de charbon humide.
- Ce que l’on doit, par dessus tout souhaiter, au point de vue de l’économie générale, c’est la généralisation du chauffage de foiprs à coke au gaz pauvre, qu’il provienne de gazogène ou de hauts fourneaux.
- Si l’on compare ainsi deux batteries de fours à coke, çhauffées l’une avec du gaz provenant des fours eux-mêmes et l’autre au gaz pauvre ; si on admet, en outre, qu’on sélectionne le gaz produit — ce qui est une pratique condamnable, comme nous Lavons vu, et qui coûte de 1,8 à 2 centimes par mètre cube de gaz — on peut dresser le tableau suivant :
- Mode de chauffage.
- Classe du four. Gaz riche. Gaz mixte au coke.
- Disponibilité de gaz à 5 000 cal. . . . . M3. 100 100
- — — à 3 500 cal. . . . Néant, 180
- Recettes sur la vente du gaz :
- Gaz à 5 000 cal . Fr. 15 15
- — 3 600 cal . . . . )) 18
- . Total . ... . Fr. 15 33
- Dépenses de gaz pauvre :
- 660 m3 à 0 fr, 02 . . Fr. )> 12
- Recettes nettes par tonné de charbon . Fr. • 15 21
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- Un cas particulièrement intéressant est celui d’une usine métallurgique constituée par des hauts fourneaux et des fours à coke. Il se présente notamment dans la région de Thio-nville où, parmi les 11 usines métallurgiques de la région, 5 seulement possèdent une aciérie. De tels groupes ne devraient pas être considérés seulement comme des producteurs de fonte, mais plutôt en tant que centres de « gaz-force ».
- Il est alors'indiqué, chaque, fois que c’est possible, de réserver la totalité du gaz produit dans les fours à coke" pour les besoins domestiques 'et industriels de la région où se trouve l’usine, puis d’employer le gaz de hauts fourneaux pour,le chauffage du vent et des fours à coke et la production de force motrice.
- Soit un haut fourneau produisant 150 t de fonte par jour, en consommant 1200 kg de coke par tonne de fonte. Le tableau suivant résume les données essentielles de marche par vingt-quatre heures de l’établissement : <
- Fours à coke.
- A. — Consommation derohar-
- bon ................. T 230
- Production de coke métallurgique (déduction laite des ,|
- petits cjlces)........ T 180
- Production de gaz à 4 200 cal ........ . M3 62000
- B. — Gaz de hauts fourneaux
- nécessaire :
- a) Pour le chauffage des fours à coke. . . . . M3 180 000 b) Pour la production de vapeur et de force motrice de tout rétablissement (y compris le déchargement et la manutention du charbon). M3" 70 000
- Ensemble . . . M3 250 000
- Hauts fourneaux.
- A. — Production de fonte. T 150
- . Consommation de coke . T 180
- Production de gaz à 950 cal. ........ M3 800000
- B. — Consommation de gaz de hauts fourneaux pour le chauffage du vent, la production de force motrice. M3 400 000
- Ensemble, . . M3 400 000
- C. —Disponibilités par vingt-quatre heures.
- Gaz de fours .à coke............. . . . . . ... . 62000 m3
- — hauts fourneaux . ... . . .'. . . . 150000 m3
- •\ /
- Si ces deux qualités de gaz étaient mélangées et employées
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- dans un moteur à gaz, on pourrait produire sans interruption 4 500 kw-h.
- CONCLUSION
- Par tout cet exposé, par de nombreuses données numériques, j’espère avoir montré qu’il faut nous soucier — aujourd’hui surtout, puisque la crise actuelle nous en laisse le.temps — de, réaliser des économies de combustibles à l’usine et chez 'nous. Il convient à ce propos de rappeler que, l’an dernier, M. Grebel montrait ici qu’en carbonisant rationnellement 10 millions de tonnes de charbon en sus de la quantité actuellement traitée par les usines â gaz et les cokeries, on réaliserait une économie de 3 400 0001 de charbon. C’est là chose fort possible, puisque nous ne carbonisons que 9 millions de tonnes de houille et qu’on pourrait atteindre le chiffre de 25 millions sans craindre l’avilissement du prix du coke. N’oublions pas non plus qu’on effectuera ainsi une opération financièrement avantageuse, évaluable aujourd’hui à un minimum de 20 fr par tonné de houille traitée. ,
- Pour qu’un semblable projet puisse prendre corps et se'développer librement, il faut laisser aux gaziers et aux cokiers toute possibilité de réaliser l’entente confraternelle qu’ils souhaitent, il faut encore que rien ne les empêche de tirer tout le parti possible de la houille qu’ils traitent. Il convient pour cela de voter une loi :
- 1° Qui permette aux gaziers de distribuer du gaz ayant un pouvoir calorifique supérieur (à 0° et à 760 mm) de 4200 cal au mètre cube. L’article premier du projet de loi adopté par la Chambre le 21 juin 1921 est à ce point de vue trop sévère.
- 2° Qui autorise (ou au besoin oblige) les gaziers et cokiers, traitant plus de 10 000 t de houille par an, à débenzoler leur gaz.
- : On peut donc croire que la Société des Ingénieurs Civils de’ France, en adressant au Gouvernement'un vœu en faveur de cette double motion, exercerait une action heureuse pour1 le bien du pays.
- Il convient de briser résolument toutes entraves au développement de rindustrie de la carbonisation de la houille.
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- ÉTUDE SUR LES PROJECTEURS
- PAR
- ÜYI. O. SCHWBRTZLER (1)
- Les nécessités'de la dernière guerre, tout en amenant à développer considérablement ses nombreuses applications, ont appelé l’attention sur cet indispensable collaborateur qu’est le projecteur. •
- Dans toutes les phases de la guerre : terrestre, maritime et aérienne, le projecteur a rendu de très importants services en participant aussi bien à la défensive qu’à l’offensive; il peut être en effet, à tour de rôle, un instrument de reconnaissance ou de combat.
- Dans le premier cas, il permet de reconnaître les dispositions prises par l’ennemi et de prendre en temps utile celles nécessaires pour entraver son action.
- Dans le second cas, il permet de régler le tir de nuit, de repérer les positions ennemies et de diriger avantageusement l’offensive.
- A chaque application spéciale correspond un type différent soit comme calibre, soit comme dispositions générales. Les Établissements Barbier, Bénard et Turenne iayant construit des projecteurs de- tous les modèles et de tous les calibres utilisés pendant la guerre, ce sont les différents types livrés par ces constructeurs que nous allons examiner dans le présent mémoire.
- Avant de les décrire, il est bon de rappeler très sommairement, car la description détaillée en a été donnée dans bien des ouvrages, la constitution et le principe du projecteur.
- Celui-ci se compose essentiellement :
- D’une source lumineuse et d’un réflecteur (puis d’un cylindre, d’une porte plane et de mécanismes de commandes de pointage). ~
- La source lumineuse est projetée sur le réflecteur qui, comme son nom l’indique, la réfléchit à longue distance sous forme d’un faisceau lumineux.
- (1) Voir planches 12 et 13.
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- ÉTUDE SUR LES PROJECTEURS
- Source lumineuse.
- La source lumineuse est ou oxy-acétylénique ou acétylénique (acétylène dissous) ou électrique à incandescence, ou électrique à arc.
- Les projecteurs oxy-acétyléniques et acétyléniques sont de petit diamètre et employés soit pour la signalisation, soit pour les bâtiments ne comportant pas de groupes électrogènes (petits chalutiers par exemple). •
- Les projecteurs électriques avec lampe à. incandescence sont également de petit diamètre et employés soit comme signaleurs à faible distance, soit encore sur les petits bâtiments de la Marine militaire.
- Les projecteurs électriques à lampe à arc sont les plus employés comme projecteurs proprement dits à longue portée du diamètre de 40 cm jusqu’aux plus grands de 4 m, 50 et même 2 m. Les lampes à arc sont le plus généralement des lampes mixtes (automatiques et. à la main).
- On a, à la lin de la guerre, adopté pour les projecteurs de grands diamètres une nouvelle lampe américaine à arc, à très haute intensité, la lampe « Sperry » (pourvue de charbons à grand éclat lumineux), qui augmente la portée des projecteurs dans de très notables proportions; pour fixer les idées, un projecteur de 90 cm muni de cette lampe Sperry a une portée aussi grande qu’un projecteur de 1 m, 50 avec lampe à arc ordinaire.^ (Voir description dans la M. G. E. du 11 mai 1917, p. 752.)
- Les Établissements Barbier, Bénard et Turenne, titulaires d’une licence de la maison Sperry, ont apporté récemment de notables perfectionnements à ces lampes. ',
- Nota. ,— La source lumineuse comporte un dispositif de réglage dit de «mise au foyer» qui permet de la rapprocher ou de l’éloigner du réflecteur ; on peut donc obtenir un faisceau convergent ou divergent, suivant que la distance de la source lumineuse au réflecteur est supérieure ou inférieure à la distance focale de ce dernier.
- Réflecteur.
- Le réflecteur est soit métallique parabolique — en plaqué d’argent, en métal argenté (avec couche d’argent rapportée), en
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- ÉTUDE SUH LES PROJECTEURS
- métal doré (couche d’or rapportée), en bronze spécial poli — soit en verre argenté parabolique ou aplanétique.
- Les réflecteurs métalliques, soit en plaqué d’argent, soit argentés, soit dorés, ont l’inconvénient de se ternir très vite, la couche d’argent ou d’or étant en effet appliquée sur la face antérieure du réflecteur, exposée directement aux vapeurs de l’arc et aux particules de charbons incandescentes lors du pointage au zénith; dans les réflecteurs en verre, au contraire, la couche d’argent est appliquée sur la face postérieure du réflecteur non exposée à l’arc ; l’argenture est, de plus, protégée par un enduit et même, dans certains cas, par un cuivrage.
- Pour préserver les réflecteurs des particules de charbon incandescentes qui pourraient venir altérer la surface antérieure, on peut intercaler entre eux et la source lumineuse une porte amovible dite de «protection», constituée, comme les portes planes, de lames de verre multiples, ce qui a été, du reste, réalisé pour les projecteurs de grands diamètres.
- L’expérience acquise pendant la guerre a démontré que les réflecteurs en verre se sont très bien comportés, bien qu’au début on ait craint pour leur fragilité ; il est même arrivé que. dans des projecteurs ayant eu leur cylindre traversé par des projectiles de petit calibre, le réflecteur en verre a résisté (à condition, bien entendA, de ne pas être atteint lui-même directement par un éclat). ,
- Cylindre et glace plane.'— La source lumineuse est placée au foyer du réflecteur et au centre d’un cylindre sur l’extrémité postérieure duquel est fixé le réflecteur ; la partie antérieure du cylindre est fermée par une glace plane à lames de verre multiples.
- Appareil d’occultation.
- En dehors de ses fonctions d’éclairage et de repérage, le projecteur doit également permettre de faire de la signalisation et, par conséquent, être susceptible d’émettre des signaux Morse.
- Pour les projecteurs acétyléniques (acétylène dissous) et électriques à incandescence, ces signaux peuvent être émis sans adjonction d’appareils d’occultation ; il suffit, pour obtenir les «; longues » et les « brèves » : pour les acétyléniques, de fermer et d’ouvrir en temps voulu le robinet d’arrivée de gaz (le faisceau de becs comportant un petit brûleur en veilleuse à flamme
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- bleue, pour le réallumage) ; pour les lampes électriques à incandescence, de manœuvrer convenablement l’interrupteur du courant de la lampe. Ces projecteurs sont toutefois souvent munis d’un tampon occultant constitué d’un disque en tôle amovible.
- Pour l’émission des signaux Morse avec les projecteurs oxy-acétyléniques et électriques à arc, de même que pour les dissimuler et leur éviter d’être facilement repérés, il est nécessaire d’adjoindre sur la partie antérieure du cylindre du projecteur un dispositif d’occultation constitué soit par double volet, soit par volets multiples dits à persiénnes ; la manœuvre judicieuse d’ouverture et de fermeture des volets permet l’émission des signaux.
- Certains projecteurs sont aussi munis d’un appareil d’occultation très étanche, constitué d’un obturateur dit à «iris » (fig. 47, pi. 43), identique à celui des appareils photographiques, mais cet-obturateur convient mal pour faire de la signalisation ; il a, de plus, l’inconvénient, lors du pointage au zénith, d’être difficilement manœuvrable, surtout dans les grands diamètres, en raison de la résistance due à l’adhérence des lames reposant les unes sur les autres et de leur frottement exagéré par suite de la dilatation. ,
- Divergence. — Le faisceau lumineux est légèrement tronco-nique du fait de la petite divergence due à la dimension matérielle de la source lumineuse; le projecteur donne donc à distance une tache éclairée cylindrique, un peu plus grande que le diamètre du projecteur, étant donnée la divergence dont il vient d’être parlé.
- Si l’on veut éclairer une large" zone, supérieure à celle que donnerait le déplacement, vers le réflecteur, de la source lumineuse, on munit le projecteur d’une porte divergente à lames de verres cylindriques verticales,.qui étale le faisceau en largeur; la tache éclairée affecte sensiblement la forme d’un rectangle ; si on voulait obtenir un carré éclairé de grande surface, il suffirait, comme cela se fait pour les théâtres ou les prises de vues cinématographiques, d’ajouter une deuxième porte divergente à lames horizontales.
- Dans certains cas spéciaux, et quand, comme- pour la traversée du canal de Suez, par exemple, on veut éclairer sur les bords et ne pas gêner, au milieu, les autres bâtiments en les éblouissant par le faisceau, on adopte des portes divergentes à lames
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- verticales spéciales donnant une tache sombre dans la partie centrale du faisceau, celui-ci étant en quelque sorte décomposé en deux faisceaux latéraux.
- Classement des projecteurs.
- On peut distinguer actuellement et d’une manière générale deux types de projecteurs :
- A. Pour buts terrestres ou marins.
- B. Pour buts aériens.
- A. — Les premiers sont constitués comme suit :
- Leur cylindre est mobile autour d’un axe horizontal constitué par deux tourillons fixés au cylindre et articulés dans les paliers constituant l’extrémité des bras d’une fourche appelée lyre ; cette lyre est à pivot vertical et peut décrire un tour complet horizontal.
- Le projecteur, dont l’axe normal du faisceau est horizontal, peut donc tourner autour de deux axes :
- Horizontal (tourillons du cylindre) correspondant au pointage en hauteur ou en site ; *
- Vertical (pivot.de la lyre) correspondant au pointage en direction ou azimut. -
- Avant la guerre, l’amplitude du pointage vertical (en hauteur ou site) était très limitée: 20 à 25 degrés environ en haut, 10 à 15 degrés environ en bas. Au début de la guerre, et pour permettre au projecteur de pouvoir pointer contre les aéronefs, l’amplitude de pointage en hauteur a été augmentée et'portée à 90 degrés au-dessus de l’horizontale ; un peu plus tard, cette amplitude a même été portée à 180 degrés pour les projecteurs de ce type employés spécialement contre les avions.
- B. — Les projecteurs pour buts aériens, dits à pointage spécial contre les aéronefs, ont été imaginés au cours de la guerre par le commandant Boehet (chef de l’Établissement Central des Projecteurs d’artillerie et de D. C. A., l’éminent. Directeur actuel de l’École Centrale des Arts et Manufactures) pour suppléer aux projecteurs à faisceau horizontal, dont l’emploi contre les avions ne donnait pas satisfaction.
- Avec ces derniers projecteurs et dans le cas d’objectifs aériens, il résultait, en effet, une grande variation de la vitesse angulaire
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- ETC DE SUR LES PROJECTEURS
- du pointage en azimut suivant que l’objectif passait plus ou moins près de l’axe vertical de rotation de l’appareil.
- Cette vitesse angulaire, très faible lorsque l’objectif est loin de cet axe, prend une valeur infinie lorsque cet objectif passe par l’axe.
- De ce fait résulte l’impossibilité pratique de suivre un objectif aérien lorsqu’il se déplace à proxirpjté de l’axe vertical en question, malgré l’emploi de mécanismes de commande à très grande variation de vitesse, de construction et d’un maniement particulièrement difficiles. L’inconvénient est d’autant plus grave que la zone morte correspond précisément à celle où l’objectif est le plus près pour une altitude donnée, la plus facile à observer et à atteindre.
- Dans les projecteurs spéciaux contre avions, dont l’axe normal du faisceau est vertical, ladyre est remplacée par un berceau circulaire avec chemin de roulement pouvant tourner verticalement autour d’un axe fictif horizontal et, pratiquement, sur des galets dont les axes sont fixés sur le chariot de base du projecteur.
- Le cylindre comporte, comme dans les projecteurs à axe du faisceau horizontal, deux tourillons articulés dans deux paliers constituant les extrémités supérieures du berceau circulaire et est mobile autour de ce deuxième axe horizontal. ^
- Ce projecteur, à axe normal du faisceau vertical, peut donc tourner autour de deux axes horizontaux perpendiculaires; il représente, en somme, le principe de la suspension à la cardan.
- On conçoit que le pointage d’un tel appareil convient parfaitement pour les objectifs aériens pour lesquels il a été prévu, et que le grave défaut qui vient d’être reproché aux projecteurs à faisceau horizontal est évité puisque, dans le nouvel appareil, les vitesses angulaires de pointage restent toujours inférieures à des valeurs très modérées.
- 'On peut distinguer encore cinq grandes catégories de projecteurs suivant leurs applications :
- I. — Projecteurs de petit calibre, portatifs, pour signalisation et pour avions.
- IL — Projecteurs de petit, moyen et gros calibre, mobiles, dits de campagne.
- III. — Projecteurs de gros calibre, fixes pour défense contre aéronefs, défense des côtes et défense des camps retranchés.
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- IV. — Projecteurs de petit, moyen et gros calibre, type « Marine ».
- Y. — Projecteurs pour applications diverses.
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- Projecteurs de petit calibre, portatifs, pour signalisation et pour avions.
- Cette première catégorie peut encore se diviser en deux :
- a) Projecteurs oxy-acétyléniques.
- b) Projecteurs électriques à incandescence.
- x a) Projecteurs oxy-acétyléniques.
- Ces projecteurs, d’un calibre d’environ 40 cm, se composent essentiellement :
- 1° D’un cylindre à fond mobile sur lequel est monté le réflecteur à la partie postérieure. Le cylindre est fermé à la partie antérieure par une glace plane et par un dispositif d’occultation à persiennes très facilement manœuvrables pour l’émission des signaux Morse ; - -
- 2° D’un brûleur oxy-acétylénique composé d’un chalumeau et d’un porte-pastille mobile ;
- 3° D’un groupe générateur qui se compose de deux généra-, teurs à acétylène et à oxygène, séparés.
- -Pour le fonctionnement, le projecteur est monté sur un trépied léger extensible, à télescope.
- b) Projecteurs électriques a incandescence
- Ces projecteurs les plus couramment employés au cours de la guerre se décomposent encore en : -
- Signal eu rs de 14 cm;
- Signaleurs de 24 cm ;
- Projecteurs de 35 cm ;
- Projecteurs de 55 cm.
- Signaleur de cm. — L’appareil complet se compose de :
- 1° Un projecteur portatif proprement dit, comportant .:
- 1 réflecteur en plaqué d’argent protégé par une boîte métallique portant un tube de visée et fermée par un couvercle ;
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- 1 lampe électrique à incandescence à l’azote avec son câble d’alimentation et bouchon de prise de courant à baïonnette.
- 2° Une sacoche à bandoulière avec' passants et fixation au ceinturon renfermant :
- 4 éléments de piles, 1 manipulateur pour signaux, la prise de courant du projecteur, 2 .lampes blanches de rechange et uiïe rouge.
- Le projecteur peut être disposé sur une perché emmanchée dans la poignée de la douille du projecteur, lorsque l’appareil est utilisé pour des communications à poste fixe.
- Poids d’une caisse complète de 3 signaleurs = 21 kg.
- Portée moyenne de jour = 2 km.
- Signaleur de 24 cm. — L’appareil complet se compose de';. .
- 1° Un projecteur portatif proprement dit, comportant :
- 1 réflecteur en plaqué d’argent protégé par une boite métallique portant un tube de visée et fermée par un couvercle ;
- Une lampe électrique à incandescence à l’azote avec son câble d’alimentation et un bouchon de prise de courant à baïonnette.
- 2° Un ceinturon à bretelle portant :
- 2 sacoches renfermant chacune 4 éléments de piles ;
- Une sacoche contenant un manipulateur pour signaux, la prise de courant du projecteur et deux lampes de rechange. Les fils de connexion sont protégés par une gaine en cuir, fixée au ceinturon. -
- L’ensemble est complété par une ferrure support et rallonge de 2 m de câble avec douille et bouchon de prise de courant permettant l’installation de l’appareil à extrémité d’une perche.
- Poids net^du signaleur et de ses sacoches = 7 kg, 350.
- Portée moyenne de jour = 6 km.
- Projecteurs électriques de 35 cm..— Ces projecteurs sont alimentés par dés accumulateurs.
- Le type B est monté sur une perdre, il sert à l’éclairage des objectifs d’infanterie jusqu’à 300 m..
- Poids de la caisse contenant le projecteur =: 22 kg.
- Poids.de la batterie d’accumulateurs = 20 kg.
- Le type C, monté sur trépied, sert pour la signalisation avec les avions. Sa portée de jour est de 10 km.
- Poids du projecteur et de son trépied dans sa caisse =17 kg.
- Poids de la batterie d’accumulateurs = 20 kg.-
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- ÉTUDE SUR LES PROJECTEURS
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- Projecteurs électriques de 55 cm. — Ces projecteurs sont alimentés par accumulateurs et montés sur trépied. Ils servent à l’éclairage des objectifs .jusqu’à 600 m et à la signalisation de jour avec avions jusqu’à 15 km.
- Poids de la caisse contenant le projecteur et ses accessoires = 60 kg.
- Poids des accumulateurs =: 22 kg pour une batterie de 20 ampères-heure et 80 kg pour une batterie de 100 ampères-heure.
- Il est encore employé, à bord des avions, des projecteurs de signalisation extra-légers avec lampe électrique à incandescence pour correspondre avec le' sol, de 25 cm, pour les avions où la vitesse n’est pas un facteur essentiel de qualité de vol, et de 12 cm sur ces derniers et même sur les monoplaces, le poids de ces projecteurs de 12 cm est de 0 kg, 960.-
- Ces projecteurs spéciaux pour avions comportent un dispositif d’occultation à volets multiples commandé au moyen d’une gâchette avec crosse comme celle d’un pistolet.
- On a également installé à bord des avions et des. dirigeables des petits projecteurs de 15, 20 et même 30 cm de diamètre, électriques, avec lampes à incandescence, pour faciliter les atterrissages de nuit; ces projecteurs sont munis d’une porte divergente constituée par des lames de verre cylindriques, destinée à étaler le faisceau lumineux dans le sens horizontal, de façon à élargir la tache éclairée sur le sol.
- Puisqu’il vient d’être parlé d’appareils de signalisation, il est bon de citer pour mémoire un autre appareil qui, bien que n’étant pas un projecteur, a été employé comme signaleur, il s’agit du « triple-miroir », dont la description succincte est donnée ci-dessous :
- Le triple-miroir est un système de trois miroirs ordinaires dontJ.es plans sont disposés verticalement l’un, par rapport à l’autre de façon à présenter l’angle solide d’un cube ; cette combinaison de'miroirs a la propriété remarquable de refléter directement vers le point d’émission la lumière qu’ils reçoivent; si*, l’on se place devant cet appareil, on y voit sa propre image, de quelque manière que l’on tourne ou dirige le triple-miroir en le maintenant à sa portée de rayonnement. Cette propriété permet au triple-miroir captant une lumière éloignée de remplir lui-même le rôle d’une source lumineuse. •
- Cette source n’émet pas les rayons lumineux dans toutes les
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- ÉTUDE SUR LES PROJECTEURS
- directions, mais seulement un ou plusieurs faisceaux en un ou plusieurs sens Lien déterminés, ce qui constitue un avantage tout à fait spécial, car la lumière reste inaperçue de tous points, se trouvant en dehors du champ de l’appareil ; c’est donc un appareil très discret, tout indiqué pour le service des renseignements.
- Dans la pratique, le triple-miroir est constitué d’une seule pièce en verre avec une surface inclinée de réception et d’émission.
- Dans les arméesvfrançaises et alliées, il a été très peu fait usage du triple-miroir, mais, en ce qui concerne l’ennemi, il est à peu près certain que cet appareil a été d’un emploi courant; on a pu remarquer en effet que, dans ses lignes, les indications signalétiques étaient fournies avec une promptitude et une célérité extraordinaires impliquant nécessairement l’existence d’un moyen inemployé par nous, et il y a beaucoup de chances pour que celui-ci ne soit autre que le triple-miroir.
- II
- Projecteurs de petit, moyen et gros calibre, mobiles, dits de « campagne ».
- Cette deuxième catégorie se décompose elle-même, suivant le calibre et le mode de transport, en trois subdivisions :
- a) Projecteurs de petit calibre, 40 et 45 cm. — Installations photo-électriques extra-légères, transportables à dos de mulets ;
- b) Projecteurs de moyen calibre, 60 et 90 cm. — Équipages photo-électriques à traction animale ;
- c) Projecteurs de moyen et gros calibre de 90, 120 et 150 cm. — Équipages photo-électriques automobiles.
- a) Projecteurs de petit calibre de 40 et 45 cm.
- Installations photo-électriques extra-légères, transportables a dos de mulets (fîg. I et 2, pl. '12).
- Ces, installations se composent essentiellement :
- 1° Du projecteur proprement dit avec commandes mobiles à la main, réflecteur en verre, lampe mixte (automatique et à la main) avec-dispositif d’occultation pour émission des signaux Morse, glace plane et glace divergente.
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- ÉTUDE SUR LES PROJECTEURS
- Le projecteur absorbe 45 ampères sous 47 à' 48 volts aux bornes de l’arc.; il est monté pour son fonctionnement sur un trépied.
- 2° Du groupe électrogène constitué d’un moteur à essence et d’une dynamo susceptible de débiter 45 ampères sous 70 volts.
- 3° D’un rhéostat d’arc destiné à absorber la différence entre la tension aux bornes de la dynamo et celle aux bornes de la lampe.
- 4° D’un tableau de "distribution.
- Ces projecteurs sont surtout en usage dans l’infanterie et ont rendu d’énormes services comme projecteurs de tranchées et des abords, ainsi qu’aux colonies (en particulier au Maroc où ils avaient fait leurs preuves bien avant la guerre).
- Le grand avantage de ces installations est leur légèreté, leur mobilité et la facilité avec laquelle l’ensemble peut être transporté jusqu’aux positions les plus difficiles.
- L’installation complète est transportée par quatre mulets : , Premier mulet : le moteur ;
- Deuxième mulet : la dynamo ;
- Troisième mulett le projecteur;
- Quatrième mulet : les rechanges et accessoires. i
- Le poids transporté par chaque mulet est au maximum de 150 kg.
- L’installation photo-électrique proprement dite est donc transportée par trois mulets, le quatrième joue le rôle d’un magasin portatif.
- Nota. — Dans l’Afrique occidentale, on ajoute encore un cinquième mulet qui transporte une tente, les piquets de tente, les chaînes pour attacher les mulets et les pièces de rechange complémentaires indispensables pour assurer le fonctionnement continu de l’ensemble dans les pays éloignés de tout centre industriel.
- b) Projecteurs dé .moyen calibre de 60 et 90 cm. — Équipages
- PHOTO-ÉLECTRIQUES A TRACTION ANIMALE.
- Les équipages photo-électriques à traction animale qui ont été employés dans les armées au début de la guerre étaient du type à quatre ro.ues avec avant-train.
- Ce mode de roulement présente toutefois de grands inconvénients et compromet beaucoup la mobilité de l’équipage en
- Bull. 28
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- ÉTUDE SUR LUS PROJECTEURS
- limitant dans une grande mesure la facilité de virage de l’ensemble. ,
- Le passage de ces équipages par des terrains variés est très difficile et on est presque toujours obligé de dételer les avant-trains pour virer sur place.
- Le dernier type d’équipage photo-électrique hippomobile à deux roues pour projecteurs de 60 cm et 90 cm tient compte des critiques qui viennent d’être formulées//^. 3, 4, 5 et 6, pi. i%).
- Pour ceux avec projecteurs de 60 cm (fig.3, pl. 4%), l’ensemble photo-électrique est monté sur une voiture à deux roues qui lui assure toute la mobilité désirable et permet le passage par les chemins les plus difficiles et les tournants les plus brusques.
- La disposition du projecteur à l’arrière de da voiture permet d’éclairer en retraite, même pendant que la voiture est en marche.
- L’axe optique du projecteur étant légèrement surélevé, on peut également éclairer à l’avant par-dessus le capot du groupe électrogène.
- Le projecteur de 60 cm est à commandes mobiles, à la main, et il comporte : un réflecteur en verre, une lampe mixte (automatique et à la main) avec dispositif de mise en foyer, un dispositif d’occultation pour émission des signaux Morse, une glace plane. Dans certains cas, il est également muni d’une porte divergente.
- Le projecteur absorbe 65 ampères sous 47 à 48 volts aux bornes de l’arc.
- Le groupe électrogène est constitué d’un moteur à essence et d’une dynamo susceptible de débiter 65 ampères sous 70 volts. *
- Un rhéostat d’arc absorbe la différence entre la tension aux bornes de la dynamo et celle aux bornes de la lampe.
- Le groupe électrogène est complété -par un radiateur avec ventilateur, fonctionnant par thermo-siphon et . par un tableau de distribution.
- D’autre part, le projecteur de 60 cm peut être facilement descendu de sa voiture et installé sur son trépied, ce qui permet de placer la voiture et le groupe électrogène à l’abri en les dis-, simulant derrière des accidents de- terrains, bois, etc*, le projecteur restant seul exposé à être repéré.
- A cet effet, un câble d’alimentation d’une longueur de 100 m
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- est enroulé sur un tambour porté à barrière de la voiture et permet de relier le projecteur monté sur son trépied à son groupe électrogène.
- Un autre type d’équipage hippomobile avec projecteur de 60 cm, constitué également d’une voiture unique à deux roues, comme précédemment, a également fait ses preuves pendant la guerre; il ne diffère du précédent qu’en ce que le groupe électrogène est plus amovible, le faux châssis sur lequel il est monté, ainsi que le châssis de la voiture, comportant des chemins de roulement, il peut être descendu avec le projecteur, installé à poste fixe à terre, remonté sur la voiture au moyen d’un treuil de hissage.
- En ce qui concerne les équipages hippomobiles avec projecteurs de 90 cm (fig. 4, 5 et 6, pl. 42), comme l’ensemble serait trop lourd pour être transporté par une seule voiture, chaque équipage est décomposé en trois voitures à deux roues, lui assurant également toute mobilité et permettant l’accès par les chemins les plus difîicultueux.
- La première voiture porte le projecteur.
- La deuxième voiture porte le groupe électrogène ët constitue la « voiture-usine *». , -,
- La troisième voiture, qu’on peut dénommer.« voiture-magasin », porte deux tambours de chacun 100 m de câble destiné à relier le projecteur à son groupe électrogène lors du fonctionnement sur place et les accessoires et les rechanges nécessairès à l’entretien et au fonctionnement des équipages photo-électriques*
- La disposition du projecteur sur la première voilure permet d’éclairer dans toutes les directions, même pendant que la voiture est en marche. - .
- Le projecteur de 90 cm est à commandes fixes à main avec dispositif sans dépointage du faisceau lumineux ; il comporte un réflecteur en verre, une lampe mixte (automatique et à la main) avec dispositif de mise au foyer, un dispositif d’occultation pour émission des signaux Morse, une glace plane. Dans certains cas, il est également muni d’une porte divergente.
- Le projecteur absorbe 100 ampères, sous 47 à 48 volts aux bornes de l’arc. -
- Le groupe électrogène est constitué d’un moteur et d’une dynamo susceptible de débiter 100 ampères sous 80 volts.
- Un rhéostat d’arc absorbe la différence entre la tension aux bornes de 1a, dynamo et celle aux bornes de la lampe.
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- ÉTUDE SUR LES PROJECTEURS
- Le groupe est complété par un radiateur avec ventilateur et pompe de circulation et par un tableau de distribution.
- Le fractionnement de l’équipage en trois voitures permet de dissimuler et de mettre à l’abri, pendant le fonctionnement sur place, la voiture-usine et la voiture-magasin ; la voiture-projecteur reste seule exposée à être repérée ; il n’est donc pas nécessaire, comme dans le cas de l’équipage hippomobile de 60 cm, de pouvoir descendre le projecteur de sa voiture.
- c) Projecteurs de moyen et gros calibre de 90, 120 et 150 cm.
- Équipages photo-électriques automobiles.
- Ce mode de transport présente un très grand avantage pour sa rapidité (qualité très précieuse pour les projecteurs de reconnaissance), mais, par contre, la circulation des équipages exige des routes praticables pour l’automobile, tandis que les équipages à traction animale, dont il vient d’être parlé, peuvent pousser leurs exploits beaucoup plus loin à travers champs.
- Généralement et principalement au début de la guerre, le transport des projecteurs était assuré des deux façons suivantes:
- 1° Le projecteur était monté sur un chariot-affût, qui était lui-même remorqué par une voiture automobile ;
- 2° Le projecteur était monté sur un. petit chariot à quatre roues (fîg. 7, pl. 42); ce chariot pouvait être descendu sur le terrain pour le 'fonctionnement, puis rehissé sur le véhicule automobile.
- Ces deux dispositifs présentent de sérieux inconvénients, surtout pour les voitures légères avec projecteurs de 90 cm :
- 1° La traction d’une remorque gène beaucoup la mobilité de l’équipage, limite les vitesses et rend très difficile l’inscription des courbes ; la marche arrière est pratiquement impossible ; on est obligé de décrocher la remorque pour faire un demi-tour;
- 2° Le montage du projecteur sur le petit chariot à quatre,.roues qui est transporté par la voiture automobile elle-même, n’a plus évidemment le même inconvénient décrit ci-dessus, mais un autre inconvénient, peut-être encore plus grave, se fait sentir ; c’est la nécessité de hisser le projecteur sur le véhicule et de le descendre à terre, manœuvres demandant plusieurs hommes et assez lentes. , ,
- Dans le dernier type d’équipage automobile pour projecteur
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- de 90 cm (fig. 8, pl. 12), ces inconvénients sont évités; cet équipage comporte un chariot porteur à bascule à deux grandes roues (dispositif breveté).
- Dans sa position de route, le chariot porteur est relevé à l’arrière de la voiture, son attelage avec le châssis- automobile est constitué par une articulation, puis maintenu solidement dans cette position d’équilibre.
- La manœuvre à effectuer pour la mise en batterie consiste à :
- a) Rabattre le chariot-porteur à bascule jusqu’à ce qüe ses roues viennent toucher le sol ;
- b) Faire passer le projecteur de sa plate-forme du châssis automobile sur le chariot porteur et le verrouiller sur ce dernier. Pour le passage du projecteur de l’automobile sur le chariot-porteur, la plate-forme de la voiture et le dessus du chariot-porteur comportent chacun un chemin de roulement en prolongement l’un ue l’autre;
- c) Dételer le chariot-porteur du châssis automobile et conduire le projecteur sur le terrain.
- On conçoit que la manœuvre de mise en batterie du projecteur ne constitue plus qu’un simple déplacement de ce projecteur sur ses chemins de roulement, déplacement ne demandant qu’un effort très faible, qui peut être effectué très rapidement.
- Pour passer de la position de mise en batterie à la position de route, il suffit, par une manœuvré inverse à là précédente, de faire rouler le projecteur sur ses chemins de roulement, de le verrouiller sur la plate-forme de l’automobile dans sa position de route, de faire pivoter le châssis du chariot-porteur autour de l’axe d’attelage et de l’immobiliser dans sa position de route.
- Un autre avantage du dispositif avec chariot-porteur à bascule « Bénard-Barbier et Turenne », qui vient d’être décrit, est le suivant :
- Lorsqu’on vient de fonctionner et qu’on veut, après repérage par exemple, déplacer le projecteur pour s’installer dans un autre endroit pas très éloigné, il est inutile d’effectuer, pour ce léger déplacement, la manœuvre qui vient d’être décrite ; on attelle par son timon le petit chariot à-bascule à l’automobile, le chariot-porteur devient ainsi une remorque traînée par la voiture, ce qui permet un déplacement plus rapide de l’équipage,
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- puisqu’on n’a pas à effectuer la manœuvre d’embarquement du projecteur sur la voiture automobile.
- Ce qui vient d’être dit s’applique surtout, je le répète, aux équipages légers'avec projecteurs de 90 cm; pour les équipages automobiles avec projecteurs de 1 m, 20 et 1 m, 50, on a conservé, étant donné le poids plus lourd du projecteur, le dispositif à remorque (fig. 9, pl. '12).
- Néanmoins, on a également utilisé des projecteurs de 1 m, 20 montés sur petit chariot à quatre roues (fig. 40, pl. 42), avec dispositif de hissage par treuils sur le véhicule automobile qui, dans ce dernier cas, est constitué par un camion du type dit de 3 t, portant tout l’ensemble.
- La constitution des projecteurs de 90 cm, 1 m,20 et 1 m, 50 est la suivante :
- Commandes fixes à la main, avec dispositif sans dépointage du faisceau lumineux, réflecteur en verre (avec porte de protection) ou métallique, lampe mixte (automatique et à la main), porte plane, dispositif d’occultation.
- Le projecteur de 90 cm absorbe 100 ampères sous 47 à 48 volts aux bornes de l’arc.
- Le projecteur de 1 m, 20 absorbe 120 à 150 ampères environ sous 60 à 65 volts aux bornes de l’arc.
- Le projecteur .de 1 m, 50 absorbe 200 ampères sous 63 à 67 volts environ aux bornes de l’arc.
- La dynamo destinée à l’alimentation du projecteur est convenablement disposée sur le châssis automobile; elle est commandée par le moteur de la voiture au moyen d’une transmission par engrenages ; elle est immobilisée pendant la route au moyen d’un débrayage dont le levier est d’une manœuvre très commode.
- Le tableau de distribution est facilement accessible et pourvu de tous les appareils de contrôle.
- Le rhéostat d’arc, absorbant la différence entre la tension aux bornes de la dynamo et celle aux bornes de là lampe, est construit en matériaux incombustibles et .convenablement disposé sur le châssis.
- Chaque équipage comporte un tambour avec"100 m de câble pour l’alimentation des projecteurs.. „ .
- Pour le fonctionnement sur place en batterie, et ainsi qu«il.a été dit plus haut pour les équipages hippomobiles, la voiture
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- automobile peut être mise à l’abri et dissimulée, le projecteur restant seul exposé à être repéré.
- Au début de Ig, campagne, on a également utilisé des équipages automobiles avec projecteurs de 60 cm, mais, par la suite, ce diamètre de projecteur a été réservé pour les équipages hippomobiles.
- Certains équipages photo-électriques automobiles comportent un dispositif à mât télescopique .au sommet duquel est installé le projecteur de 6 m à 7 m environ au-dessus du sol, facilitant ainsi les recherches d’objectifs terrestres.
- Pour le transport sur route, le mât est replié et couché sur la voiture.
- Enfin, d’autres types d’équipages automobiles comportent un dispositif d’élévation (fig. 'N, pl. '12), qui donne la possibilité de porter l’axe optique du projecteur au-dessus du sol à une hauteur de plus de 4 m.
- Dans ces appareils, le projecteur est installé sur un chariot auto-moteur électrique qui peut se déplacer sur une rampe, et peut atteindre, comme il vient d’être dit, une hauteur de 4 m au-dessus du sol.,
- Le projecteur est pourvu d’une commande électrique à distance à plusieurs vitesses.
- Ce dispositif élévatoire présente, comme le précédent, à mât télescopique, des avantages évidents ; un équipage de ce type peut, en effet, être dissimulé derrière un abri quelconque, le faisceau peut alors, en passant au-dessus d’obstacles faiblement élevés, atteindre facilement les posilions à repérer ; le dispositif permet encore d’obtenir une vue plongeante, facilitant énormément les reconnaissances^
- III
- Projecteurs de gros calibres, fixes, pour défense contre aéronefs, défense des côtes et défense des camps retranchés.
- Ces dernières installations ont pris une; très grande extension pendant la dernière période de la guerre qu’on peut dénommer à juste raison « anti-aérienne ».
- Pour mener à bien cette lutte dont les conditions étaient particulièrement difficiles à satisfaire, on a eu recours, en tant
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- qu’appareils de repérage, d’éclairage et, de reconnaissance directement conjugués, avec les appareils d’écoute et d’observation, aux :
- a) Projecteurs de 1 m, 50 avec dispositif de commande électrique à distance ;
- b) Ensuite, aux mêmes projecteurs de 1 m, 50, mais avec dispositif d’asservissement électrique à distance ;
- c) Enfin, au système spécial Bochet de pointage contre aéronefs.
- a) Projecteur de 1 m, 50 avec dispositif de commande électrique
- j. a distance (fi,g. 42, pl. 43).
- Cet appareil est essentiellement constitué :
- 1° Du projecteur proprement dit de 1 m, 50;
- 2° Du poste de commande à distance ;
- 3°- Du rhéostat d’arc.
- 1° Projecteur. — Le projecteur comporte :
- 1 réflecteur parabolique en verre ;
- Une lampe horizontale mixte (automatique et à la main).
- Les commandes en direction et en hauteur peuvent être effectuées soit à la main directement, soit à distance, au moyen de deux moteurs électriques indépendants logés dans le socle du projecteur et actionnés du poste de commande à distance dont il est parlé plus.loin. »
- L’occultation pour signaux Morse est constituée de volets à persiennes qui peuvent être manœuvrés soit à la main, soit à distance, au moyen d’un électro-aimant actionné du poste de commande à distance.
- Le projecteur est muni d’une glace plane, il est monté sur un chariot surbaissé à quatre roues à boudin pour voie de 1 m.
- 2° Poste de commande à distance. — Ge poste constitué d’une boîte ou cuvette contenant les résistances, montée sur fût ou colonne, comporte :
- 1 commutateur de commande en direction ;
- 1 — > — en hauteur ;
- 1 manette de commande d’occultation ;
- 1 bouton-poussoir d’allumage à distance de la lampe.
- Les commandes à distance des mouvements en hauteur et en
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- ÉTUDE SUR LES PROJECTEURS
- 391
- direction sont effectuées du poste de comniande avec cinq vitesses différentes, au moyen de résistances groupées dans la boîte constituant le poste lui-même et connectées aux plots correspondants des commutateurs des commandes en direction et en hauteur.
- Le fût est pourvu à sa partie inférieure de quatre petits galets permettant son déplacement et qui peuvent être immobilisés par des vérins.
- 3° Rhéostat d’arc. — Le rhéostat d’arc est constitué de matières incombustibles ; il est destiné à absorber la différence de tension entre celle existant aux bornes de la génératrice et celle aux bornes de la lampe; il est renfermé dans une armoire ou caisson en tôle.
- b) Projecteurs de 1 m, 30, avec dispositif d’asservissement ÉLECTRIQUE A DISTANCE (fig. 13, pl. 43).
- Les conditions mêmes d’observation et de réglage des appareils concourant à la défense contre aéronefs, à la défense des côtes, etc. (écouteur, lunette de pointage, projecteurs, pièces d’artillerie, etc.), obligent à disposer ces appareils à une certaine distance les uns des autres ; mais il est indispensable, pour rendre efficace le réglage du tir, de pouvoir relier les mouvements des différents appareils entre eux.
- Dans le cas de la poursuite d’un but très mobile, et tout particulièrement des avions à déplacement très, rapide, il faut que le système de liaison des différents appareils permette l’exécution immédiate et simultanée des mouvements imprimés à l’un , des appareils par tous les autres engins du système de défense. Ce système doit également assurer la possibilité de conserver la position relative des axes des différents engins entre eux.
- Les moyens auxquels on avait eu recours au début, tels que : téléphone, transmission funiculaire, commandes électriques à distance non asservies, et autres, ne peuvent satisfaire entièrement aux conditions énoncées plus haut : le premier système (téléphone) donne lieu évidemment à des retards de transmission et à des erreurs possibles de réception ; le second (commandes funiculaires) a l’inconvénient de limiter les distances de transmission et les efforts à transmettre, sous risques de retards et des glissements ; le troisième (commandes électriques non asservies) permet bien la transmission immédiate des mouvements,
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- elles ne limitent pas pratiquement les efforts et les distances de transmission, mais elles n’offrent aucun moyen de contrôle des positions respectives des organes.
- C’est pour éliminer ces inconvénients et satisfaire entièrement aux conditions énoncées au début du présent article,, que les Etablissements Barbier, Bénard et Turenne ont imaginé collée- . tivement avec M. Granat (Ingénieur E. S. E.) un dispositif d’asservissement électrique à distance, dans le temps et dans l’espace.
- C’est ce dispositif d’asservissement électrique à distance qui a été réalisé sur le projecteur faisant l’objet du présent article et qui a été utilisé pour la défense des camps retranchés.
- Ce projecteur est essentiellement composé :
- 1° Du projecteur proprement dit de 1 m, 50;.
- 2° Du poste d’asservissement à distance ;
- 3° Du rhéostat d’arc.
- 1° Projecteur. — Le projecteur comporte :
- 1 réflecteur parabolique en verre ;
- Une lampe horizontale mixte (automatique et à la main) ; les commandes en direction et en hauteur peuvent être effectuées soit à la main directement, soit à distance par le dispositif d’asservissement au moyen de deux moteurs récepteurs indépen -dants, logés dans le socle du projecteur et motionnés par les moteurs émetteurs du poste d’asservissement, dont il est parlé plus loin.
- . L’occultation pour signaux Morse est constituée par des volets à persiennes qui peuvent être manœuvrés ‘soit directement à la main, soit à distance, au moyen d’un électro-aimant actionné du' poste d’ass.ervissement.
- Le projecteur est muni d’une glace plane ; il est monté sur un chariot surbaissé à quatre roues à boudin pour voie d’un mètre.
- 2° Poste d’asservissement à distance. — Le poste d’asservissement à distance-est monté sur une colonne : il est composé des parties essentielles suivantes :
- Lunette ;
- Coupole mobile ;
- Socle;
- Cuvette;
- Fût. • • - /
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- ETUDE SUR LES TROJECTEURS
- Lunette. — La lunette permet au servant de poursuivre le but •en le pointant au moyen des volants commandant les moteurs émetteurs d’asservissement du projecteur.
- Coupole mobile. — La coupole mobile autour du socle porte toute la transmission mécanique des volants (commandant les moteurs émetteurs d’asservissement du projecteur) à la lunette.
- Socle. — Le socle en aluminium reçoit la coupole mobile qui vient d’être décrite et renferme toutes les transmissions mécaniques des volants de commande en direction et en hauteur aux arbres des moteurs émetteurs d’asservissement électrique ; les volants de commande en direction et en hauteur transmettent simultanément le mouvement à la lunette et aux arbres des moteurs émetteurs d’asservissement électrique.
- Chaque déplacement de la lunette sera donc suivi d’un déplacement. correspondant des arbres des moteurs émetteurs d’asservissement, et ces derniers déplacements entraîneront, suivant le principe du dispositif d’asservissement, les déplacements correspondants des arbres des moteurs récepteurs dont est pourvu le projecteur ; par conséquent, chaque déplacement de la lunette sera suivi d’un déplacement en direction et en hauteur du faisceau lumineux du projecteur.
- Le faisceau lumineux sera donc asservi à la lunette. — Le socle comporte également l’interrupteur général, le commutateur d’occultation et le bouton-poussoir .d’allumage de la lampe à distance.
- Cuvette. — La cuvette est en aluminium et renferme les moteurs émetteurs en direction et en hauteur. Des portes de visite aménagées judicieusement donnent accès aux balais des moteurs émetteurs.
- Fût. — Le fût ou colonne supporte l’ensemble du poste d’asservissement et il est pourvu à sa partie inférieure de quatre petits galets permettant son déplacement, galets qui peuvent être bloqués par de petits vérins . -
- 3° Rhéostat d’arc. — Le rhéostat d’arc construit en matériaux incombustibles est destiné à absorber la différence entre le voltage aux bornes de la génératrice et celui aux bornes de l’arc.
- Le rhéostat d’arc est enfermé dans une armoire ou caisson en tôle.
- Nous avons dit ci-dessus que le faisceau lumineux du projec-
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- ÉTUDE SUR LES PROJECTEURS
- leur était asservi à la lunette ; le projecteur pourrait tout aussi bien être asservi à l’appareil d’écoute.
- Dans le premier type réalisé, de projecteur asservi suivant le dispositif « Barbier, Bénard etTurenne» et « Granat», projecteur avec amplitude de pointage en site de 180 degrés, et qui a été soumis pour essais au G. Q. G., c’est l’asservissement à l’appareil d’écoute qui avait été envisagé :
- Les mouvements de l’appareil d’écoute sont transmis, au moyen de petits moteurs d’asservissement actionnant des index mobiles sur cadrans gradués, au servant du projecteur qui n’a plus qu’à, mettre en concordance (à la correction près pour tenir compte des vitesses relatives du son et de l’avion) les index de répétition d’angles de son projecteur asservi avec les indications de l’appareil d’écoute pour que le faisceau lumineux soit pointé automatiquement suivant ces indications.
- Le dispositif d’asservissement électrique à distance peut avoir, en dehors de la commande asservie des projecteurs, de multiples applications aussi bien à terre qu’en marine ; il peut être, en particulier, utilisé comme « transmetteur d’ordres » du poste de commandement à un ou plusieurs postes récepteurs, comme « répétiteur d’angles de barres », comme « commande asservie de la barre », comme « commande asservie des tourelles » ou pièces d’artillerie de bord, pour la télémétrie ou l’altimétrie.
- En résumé, ce dispositif peut être appliqué chaque fois qu’il serait nécessaire soit de contrôler un mouvement, soit de transmettre un ordre, soit d’effectuer une manœuvre ; il peut s’appliquer aussi bien pour imprimer à distance le mouvement à un appareil opposant un faible couple résistant (index mobile) qu’à un engin nécessitant un grand couple moteur et présentant une grande inertie (tourelles, barres, etc.).
- c) Projecteurs a système spécial de pointage contre aéronefs (fig. H et 15, pl. 13).
- • Ce projecteur, système Bochet, représenté sur les deux figures 14 et 15, a déjà été décrit sommairement au début du présent mémoire; il est complété par un dispositif de commande funiculaire permettant la manœuvre a distance du projeeteur par un levier dont les déplacements angulaires sont reproduits exactement par le projecteur.
- Le berceau circulaire est actionné par deux câbles qui lui sont
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- fixés de chaque côté et sont prolongés jusqu’au poste de commande à distance où ils viennent js’enrouler sur la jante de la roue à gorge (roue type bicyclette), ayant un diamètre égal au diamètre d’enroulement des câbles sur le berceau du projecteur. Sur le parcours, les câbles passent sur les poulies de retour ou de renvoi ; la traction sur l’un des deux câbles produit la rotation du berceau et, par suite, du projecteur.
- Les tourillons du cylindre sont prolongés en dehors du berceau et, sur les extrémités de ces tourillons ainsi prolongés, sont clavetées deux poulies à gorge sur lesquelles passe un câble sans fin d’entrainement de ces poulies.
- Ce câble sans fin est guidé autour du berceau par de petits galets et passe, également guidé par des poulies, autour de deux poulies mobiles à chapes pouvant se déplacer longitudinalement dans des glissières disposées à la base du projecteur en prolongement du socle.
- Les deux câbles correspondants du poste de commande sont attachés aux chapes des deux poulies mobiles.
- Le déplacement de ces poulies sous l’action des câbles du poste de commande provoque le mouvement du cylindre du projecteur autour de ses tourillons dans l’un ou l’autreœens.'
- Les deux mouvements perpendiculaires (rotation du berceau ou rotation du cylindre sur ses tourillons) sônt ainsi absolument indépendants l’un de l’autre.
- Le poste de commande funiculaire comporte, ainsi que le montrent les deux figures 14 et 15, planche 13, et, comme il vient d’être dit, une roue à gorge provoquant la rotation du berceau circulaire; cette roue à gorge est calée sur un arbre creux, terminé à la partie opposée par une fourche dans les branches de laquelle est articulée la poulie sur laquelle passent et sont fixés les câbles commandant la rotation du cylindre du projecteur autour de ses tourillons; ces câbles passent par la partie centrale de l’arbre creux. Sur le même axe que cette poulie est cla-veté le levier de manœuvre qui entraîne par son déplacement dans l’un ou l’autre sens, et dans deux plans perpendiculaires, le mouvement du projecteur.
- On peut donc dire que l’axe du faisceau lumineux suit dans tous ses mouvements le levier de manœuvre auquel il reste toujours parallèle.
- Il suffit donc de viser un objectif avec le levier de manœuvre pour éclairer aussitôt cet objectif.
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- ÉTUDE SUR LES PROJECTEURS
- Dans la pratique, le poste de commande est complété par un dispositif de répétition des mouvements de l’appareil d’écoute installé à proximité ; à cet effet, le poste de commande funiculaire est complété par un cadre mobile qui peut tourner autour de l’arbre du poste et par un arc, mobile également, qui peut tourner perpendiculairement aux mouvements du cadre autour de l’axe du levier de commande.
- Les deux mouvements de l’appareil d’écoute sont transmis par l’intermédiaire de câbles au cadre et à l’arc dont il vient d’être parlé.
- On a tenu compte, dans la construction du répétiteur de l’appareil d’écoute, du rapport des vitesses de l’avion et du son.
- Il suffit, pour pointer le projecteur dans la direction donnée • par l’appareil d’écoute, que le pointeur fasse suivre le centré du cercle de l’arc par l’extrémité prolongée du levier de manoeuvre du poste de commande, puis, au moment où l’on veut éclairer l’avion, de continuer le mouvement dans, le même sens jusqu’à amener l’extrémité prolongée du levier sur la circonférence du cercle afin d’appliquer automatiquement la correction de l’aberration acoustique.
- Pour augmenter la portée de ces projecteurs spéciaux contre avions, ils ont été munis de lampes Sperry d’un rendement lumineux très élevé.
- Nos alliés les Anglais, imités en cela par les Américains, avaient adopté, dans leur système de défense contre avions, des projecteurs du type « pour buts terrestres.» avec amplitude en site de 180 degrés. . .
- Ils avaient supprimé dans ces projecteurs tout le mécanisme de commande des.deux pointages; ceux-ci, aussi bien en azimut qu’en site, étaient opérés directement par le dispositif dénommé vulgairement « à queue de casserole ».
- L’un des tourillons du cylindre du projecteur est prolongé en dehors de la lyre par une partie terminée par une bjide d’as-semblageq sur cette bride d’assemblage vient se raccorder, au moyen d’une contre-bride, un long tube de 5 à 6 m, terminé à l’autre extrémité par un volant calé sur le tube: l’extrémité portant le volant formant arbre creux pouvait tourner dans un palier supporté par une chaise.
- Cette chaise ou support comportait, à sa partie inférieure, des galets de roulement sur une grande circulaire.
- Pour pointer en azimut, il suffisait de déplacer en poussant,
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- la chaise-support formant chariot, tout autour de la circulaire ; on obtenait ainsi le mouvement d’un manège.
- Pour pointer en site, on n’avait qu’à faire tourner le- long tube dans le palier de la chaise-Support, au moyen du volant calé sur l’extrémité et qui entraînerait le cylindre dans un mouvement circulaire.
- Ce dispositif comportait les inconvénients suivants :
- Étant donnée la grande longueur du tube, le moindre déplacement en azimut conduisait à un très grand déplacement du chariot sur la circulaire et obligeait les servants à courir très vite pour réaliser le pointage assez rapidement.
- Pour la même raison (longueur exagérée du tube), le pointage en site demandait un effort assez grand pour vaincre le « fouet » de l’arbre creux.
- IV
- Projecteurs de petit, moyen et gros calibre, type « Marine » (fig. 46, 47 et 48, pi. 43).
- Les projecteurs employés dans les différents services de la Marine sont du même type que ceux de la Guerre, pour buts terrestres. , .
- Ils n’en diffèrent qu’en ce que le trépied de ceux de petit calibre et le chariot de ceux de moyen calibre de la Guerre sont remplacés par un socle métallique, généralement tronconique, constituant leur Carlingage à bord.
- Les petits bâtiments ne possédant pas de groupe électrogène, ce qui est le cas pour la plupart des chalutiers qui ont été mobilisés comme patrouilleurs et dragueurs pendant toute la guerre, comportent, soit des projecteurs à acétylène, soit des'projecteurs électriques à incandescence alimentés par des accumulateurs. , , .
- Ceux à.acétylène sont alimentés soit par le gaz produit directement à bord au moyen de générateurs, soit, comme cela tend à se généraliser, par l’acétylène dissous emmagasiné en bouteilles. Leur diamètre varie de 45 à 55 cm ; ils comportent un réflecteur métallique en plaqué d’argent; le réflecteur, pour • éviter sa détérioration par le gaz, est isolé de la source lumineuse' par un globe en verre.
- Les projecteurs électriques à incandescence, alimentés par accumulateurs, comportent une lampe à très faible voltage (12 à
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- 16 volts); ils sont munis d’un réflecteur également en plaqué d’argent.
- Leur diamètre est de 65 cm.
- Sur les petits remorqueurs, dragueurs de mines et petits patrouilleurs comportant un groupe électrogène de puissance restreinte, il est fait usage de petits projecteurs électriques à incandescence d’un diamètre de 30 cm environ (voir fig. 46, pl. 43). La source lumineuse est constituée par une lampe à incandescence à voltage normal (110 volts), dont la puissance varie de 500 à 2 000 bougies, et même, dans certains cas, à 3 000 bougies, suivant la capacité du groupe électrogène.
- Le réflecteur est métallique en plaqué d’argent.
- Les bâtiments plus importants: patrouilleurs de 700 tx, grands dragueurs de mines, canonnières contre sous-marins, sont munis de projecteurs électriques à arc. Le projecteur est de 40 et 45 cm ; il comporte un réflecteur en verre argenté et cuivré (fig. 46, pl. 43).
- Les avisos contre sous-marins, les grands 'remorqueurs, les torpilleurs et petits croiseurs comportent des projecteurs électriques à arc d’un diamètre de 00 cm avec réflecteur, soit métallique, soit en verre argenté (fig. 47-, pl. 43).
- Les projecteurs de tous ces bâtiments sont commandés à la main-; ils sont munis d’un disposftif.de visée constitué d’une lunette.
- Les gros bâtiments: croiseurs, croiseurs-cuirassés et cuirassés sont munis de projecteurs de 60, 75 et 90 cm, également à lampe à arc, et munis de réflecteurs soit métalliques, soit en verre argenté (fig. 48, pl. 43) ; ils comportent un appareil de visée constitué d’une lunette, pour permettre de bien suivre le but avant de démasquer le faisceau lumineux.
- Sur les gros bâtiments on distingue : les projecteurs de hune qui sont fixes et à commande à distance, les projecteurs de pont, les projecteurs de sabord.
- Ces, deux derniers sont mobiles, montés sur chariot à galets pouvant rouler sur rails ; ils peuvent être commandés à main, mais, sur les bâtiments modernes, ils sont le plus généralement commandés électriquement' à distance.
- Enfin, pour la défense des côtes, la. Marine fait usage des pro--jecteurs fixes de gros calibre, déjà décrits au paragraphe III.
- La Marine marchande fait également un grand usage de projecteurs pour la .navigation de nuit ; cet appareil est, en effet,
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- indispensable dans les canaux ou pour naviguer dans un chenal étroit ou sinueux; il rend également de très grands services ^sur les chalutiers pour la pêche de nuit et le relevage des chaluts.
- Il est aussi indispensable en cas de sinistre en mer, la nuit en facilitant beaucoup les opérations de sauvetage.
- Nous avons vu, au début du présent mémoire, que, pour la traversée du canal de Suez, les projecteurs "sont munis d’une porte - divergente spéciale permettant d’éclairer seulement latéralement, sans crainte d’éblouir les officiers de quart des bâtiments venant en sens inverse.
- Y
- Projecteurs pour applications diverses.
- Le projecteur, s’il peut collaborer efficacement aux opérations militaires en temps de guerre, est également un auxiliaire précieux dans le temps de paix; ses applications sont en effet nombreuses dans le domaine public et industriel et ne sont 'pas exclusivement militaires.
- Le projecteur est tout indiqué pour l’éclairage des quais, des cales, des chantiers de construction, des mines, pour les transports aériens, etc.
- Le projecteur est également employé pour les prises de vues cinématographiques et l’éclairage des scènes de théâtres; ainsi qu’il a été dit au début du présent mémoire, ces derniers appareils sont souvent munis d’une double porte divergente étalant le faisceau dans les deux sens; ils sont également complétés par plusieurs écrans colorés très amovibles, permettant des effets de différentes nuances.
- Le projecteur peut aussi être utilisé avec succès pour les fêtes et réjouissances publiques; on a pu voir, lé, 11 novembre dernier, de nombreux projecteurs concourir aux illuminations de la capitale et rehausser de leur « éclat» les fêtes de Commémoration de la Victoire et du Cinquantenaire de la République.
- Enfin, pour terminer, le projecteur est également,, sous une forme spéciale que nous^allons décrire ci-dessous, un précieux auxiliaire des chirurgiens, pour l’éclairage intensif des tables d’opérations ; il s’agit db l’appareil dit « scialytique », imaginé par M. L. Verain et construit par les Anciens Établissements Barbier-Bénard et Tu renne.
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- ÉTUDE SUR EES PROJECTEURS
- 4(j0
- Le principe de l’appareil est fort simple : soit S une source lumineuse qui doit être de préférence peu étendue ; plaçons^la
- \\ \
- /'/ 7 /
- Chcunji o/Uratoirey -v;/ y ,/ rf V.' \ £
- Surface edcur&es Fig. 1.
- au foyer d’une optique de révolution (A) telle que en Lies que l’on emploie, en marine pour la réalisation des feux fixes. Le
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- ÉTUDE 1 SUR LES PROJECTEURS' ' 40]
- profil de cette optique sera, en général, à échelons, de façon à lui permettre d’avoir une ouverture notahle sans atteindre pratiquement des poids exagérés.
- Le flux lumineux émis, par la lampe est recueilli en presque
- /////- /,/.///. /,/,A///s/z/f/z/s// ,/<
- Z,//*//'./,/
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- Position, basses i ; \ pour U nettoyage.
- w y//'/y ' t y/y // v >///// v rs '/'/^r
- Fig. 2.
- totalité par l’optique et transformé, après réfraction, en un groupe dé lumière horizontale rayonnante comprise entre deux plans parallèles P et P'. Si, autour de l’optique et sur un cône admettant le même axe, nous disposons un certain nombre de miroirs
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- ÉTUDE SUR LES PROJECTEURS
- trapézoïdaux tels que M, chacun cl’eux renverra la lumière qu’il reçoit vers le bas ; on voit tout de suite qu’il y aura un maximum d’éclairement dans le plan de l’écran E, où se rencontrent tous les faisceaux représentant la totalité de la lumière captée par l’optique. Mais cette lumière ne tombe pas dans une direction unique. Grâce à l’optique et aux miroirs, la source S a été divisée en un grand nombre de sources élémentaires disposées en couronne autour de l’axe du système. Si un corps opaque vient à être interposé entre une de ces sources et l’objet à éclairer, ce dernier n’est pas dans l’obscurité puisqu’il continue à recevoir de la lumière.des autres sources élémentaires.
- Tel est le principe du « scialytique ». L’appareil peut recevoir des formes et des dimensions différentes suivant le but auquel on le destine.
- Il est établi de cet appareil plusieurs types qui peuvent être employés pour opérations chirurgicales, recherches anatomiques, travaux de gravures, ciselures, calibrages, outillages spéciaux, en général tous travaux de précision, bureaux de dessin, établissement de cartes, etc., nécessitant un éclairage sans ombre.
- Nous avons dit au chapitre^ « Projecteurs pour applications diverses » que cet. appareil n’était pas d’un usage exclusivement militaire, et nous avons énuméré succinctement quelques-unes de ses applications du temps de paix.
- Il serait désirable de voir se multiplier ces utilisations non pas spécialement pour les projecteurs, mais aussi pour tous les engins et appareils de conception essentiellement française, créés, perfectionnés et développés pour les besoins de la gùerre, et susceptibles d’être employés en temps normal.
- Il serait regrettable, en effet, que l’expérience si difficilement et si cruellement acquise le soit en pure perte, et il est à souhaiter qu’elle sera utilement mise à profit pour le plus grand bien des Services publics, industriels et maritimes.
- Nota. — L’auteur a remis, en outre, à la Société une brochure sur le même sujet, beaucoup plus développée, avec planches à l’appui, dont le présent mémoire n’est qu’un résumé, et qui a été déposée à la Bibliothèque.
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- PAR
- \I. Charles BAltON
- MEMBRE DE LA COMMISSION. DES MINES ET DE LA FORCE MOTRICE
- D’Amérique nous sont venus pendant la guerre de nouveaux procédés de combustion qui, à l’heure actuelle, supplantent avec une rapidité surprenante et le gazogène dans la métallurgie et la grille mécanique dans le chauffage des chaudières.
- Le principe de la combustion du charbon pulvérisé est trop connu pour qu’il soit nécessaire d’y insister ; il est bien évident que la combustion ou oxydation du charbon se fait d’autant mieux que le mélange du comburant et du combustible est plus intime. C’est le but même de la pulvérisation. La possibilité de doser exactement l’air et le charbon a permis de relever les températures de combustion et l’amélioration du rendement des appareils de chauffage en a été la conséquence.
- _ Le graphique (1) ci-après montre les économies qu’il est possible de réaliser en réduisant leb excès d’air de combustion.
- Le problème des petits fours de forge s’en est trouvé résolu ; ceux-ci, jusqu’à présent, ne pouvaient être chauffés pratiquement qu’au mazout. Le gazogène n’a pas la souplesse d’allure ' suffisante pour ce genre de travail, la température est difficilement obtenue, même avec une forte récupération, et, de plus, cet appareil exige un combustible bien approprié. Quoi qu’en disent les constructeurs, un gazogène alimenté avec des fines ne marche jamais. Il en est de même d’ailleurs des grilles, mécaniques de tous systèmes. Or, le mazout est un produit d’importation, le prix de la calorie mazout est environ quatre fois plus élevé que celui de la calorie charbon. Cette solution de? chauffage n’est donc qu’un pis-aller pour l’industrie.
- Dans ,la crise économique que nous traversons,le devoir des industriels est d’utiliser avant tout les ressources du pays. Or, les combustibles de toute nature ne manquent pas en France et, si nous voulons les utiliser, nous pourrons nous passer des char-
- (1) Le graphique a été établi d’après les résultats, contrôlés par M. Baron, des divers essais de combustion faits par la Société d’Utilisation des Combustibles pulvérisés, chez les industriels où étaient placés les appareils, à Rives, à Blanzy, à Bruay, etc. .
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- LE COMBUSTIBLE PULVÉRISÉ
- bons étrangers aussi bien que des mazouts. Double avantage pour le pays qui, d’une part, se libérera de l’étranger pour son
- Differentes c/e températures entre leur et Les jXunèes
- 2jL 3% A% 5Z 6% yxsr.mo'p 15* %t M 30%
- Pertes thermiques
- approvisionnement en combustible, et, d’autre part, pourra fabriquer des objets manufacturés à plus bas prix, par suite du prix de revient inférieur de ces combustibles.
- Mais, dit-on, si ces combustibles sont inutilisés, c’est qu’ils sont pratiquement inutilisables, et, dans l’emploi des charbons pulvérisés, les Américains ne se sont jamais occupés que d’excellents charbons ayant tout au plus 10 0/0 de cendres et au minimum 20 à 25 0/0 de matières volatiles. Très exact, mais depuis 1917, date de l’introduction en France des procédés américains, nos ingénieurs ne sont pas restés inactifs et, à l’heure actuelle, l’emploi des combustibles inférieurs tels que : anthracites alpins, fines maigres, charbons cendreux, lignite, etc., a été résolu d’une façon absolument pratique.
- Sans entrer dans des détails technologiques qui sortiraient du cadre de cette étude, je me bornerai à donner quelques précisions sur des essais pratiques effectués avec, des charbons inférieurs,- et je remercie notre Collègue et mon camarade Paul Yerola, le distingué Ingénieur en chef des Poudres, Administra-
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- LE COMBUSTIBLE PULVÉRISÉ 405
- Leur-délégué de la Société d’Utilisation des Combustibles Pulvérisés, qui m’a permis de contrôler certains des résultats obtenus
- déjà en France dans' cette voie.
- /
- Anthracites alpins.
- Notre bassin des- Alpes, dont les gisements carbonifères ont une importance presque comparable à ceux fèu Nord de la. France, est, à l’heure actuelle, à peu près inexploité (la région de la Mure exceptée). Les raisons en sont les suivantes :
- - Ce combustible, qui titre en moyenne, 2 à 3 0/0 de matières volatiles et contient environ 30 0/0 de cendres, se présente généralement avec une très forte proportion de menus (jusqu’à 80 0/0) ; de plus, brûlé sur grille, chaque morceau de charbon s’entoure rapidement d’une gaine terreuse et la combustion cesse rapidement. Il en résulte des rendements absolument déplorables : l'kg de combustible ayant de 5 000 à 5 500 calories vaporise à peine 2 à 3 kg d’eau, malgré toutes sortes d’artifices (grilles soufflées, etc.).
- Aussi, malgré le bas prix de revient de ces charbons à la mine (environ 30 fr la tonne), les gisements sont à peu près inexploités. Pour brûler ce combustible, on en était réduit à le mélanger à une proportion de houille assez grande, de telle sorte que, compte tenu des imbrûlés, l’intérêt résultant du prix inférieur de ces combustibles disparaissait à peu près complètement.
- L’essai ci-dessous, effectué sous le contrôle de l’Association Lyonnaise des Propriétaires d’Appareils à vapeur, sur une chau--dièré n’ayant rien de moderne et ne comportant pas d’économiseur, prouve un rendement de 64,5 0/0 avec, une vaporisation de 5 kg, 16 pour un pouvoir calorifique de 5199 calories. Cet essai démontre surabondamment que l’anthracite alpin peut être employé au chauffage des chaudières avec, un rendement tout à fait industriel.
- ESSAI DE VAPORISATION ET BILAN
- Établissements BOUCHAYER et VIÀLLET, a Grenoble.
- Essais effectués par l’Association lyonnaise., i
- Date de Vessai :
- Commencement. ............... 7 avril 1921 _
- Fin. ..................... » ;
- _ Durée de l’essai. ... .... . . .... 7 heures
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- LE COMBUSTIBLE PULVÉRISÉ
- Chaudière :
- Type . . ..................................... . chaudière dérivation Jôva
- Surface de chauffe . ........................100 m2
- Pression normale moyenne.................... 10 kg
- Surchauffeur............................. »
- Combustible :
- Provenance .................................anthracite alpin
- Charbon brut brillé . ....................... 2 000
- Brûlé par heure.............................. 286
- Pouvoir calorifique inf. sur sec.............5199
- Matières volatiles........................... 1,5 0/0
- Cendres. . ............................'. 26,7 0/0
- Humidité.....................................' 6,4 0/0
- Carbone..............'....................... 65,4 0/0
- Eau d'alimentation :
- ( Pendant l’essai................. . 10 320
- Poids injecté heure. .... . 1 474
- J ) Par heure, etc. ; m2 de surface de
- ( chauffe . ..................... 1 474
- Température moyenne d’eau d’alimentation. ... 9°
- Vapeur :
- Pression moyenne.......................'. 7,3
- Chaleur contenue dans 1 kg de vapeur......... 658,6,
- Chaleur fournie par C pour 1 kg de vapeur.... 649,6
- Gaz de la combustion :
- Tirage à la sortie de la chaudière ........ 4 mm
- Teneur moyenne en CO2........................... 15,1 0/0
- Température des gaz à la sortie de la chaudière. . 298°
- Vaporisation : *
- industrielle par kg C. ............. 5,160
- Calories utilisées........................... 5,160 X 649,6 = 3 35-2
- Bilan de chaleur :
- 3 352
- 1 Rendement calorifique ..............................."5195 = ^4,5 ^/0
- Pertes chaleur sensibles à la cheminée............... 14,08 0/0-
- Autres pertes (par différence). ..................... »
- Essai effectué aux Établissements D elaunay-B elleville.
- Cet essai a été effectué sur un mélange de schiste à 77 0/0 de cendres et de fines dé Béthune à 17.0/0 de cendres donnant un combustible ayant 42 0/0 de cendres et 10 0/0 de matières volatiles. Ce charbon, évidemment très inférieur, ne, saurait brûler sur aucune grille, même soufflée.
- Ces schistes et ces fines se trouvent en abondance dans toutes les mines et l’essai ci-dessous ne laisse aucun doute sur l’intérêt qu’il y a à utiliser un combustible employé jusqu’ici à faire des remblais.
- Le rendement thermique a, en effet, atteint 77 0/0.
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- LE COMBUSTIBLE PULVÉRISÉ
- 407
- ESSAI DE VAPORISATION ET BILAN
- Établissements DELAUAAY-BELLEVILLE
- Date de l’essai :
- Commencement Fin . 10 h. 25 le 25 avril 1921 17 h. 05
- Durée de l'essai. 6 h. 40
- Chaudière :
- Type . Surface de chauffe Pression normale movènnc . . Surchaûffeur Delaunay-Belleville 100 m2 15 kg pas de surchauffe
- Combustible :
- Provenance Charbon brûlé brut Brûlé par heure Pouvoir calorifique inf. sur sec Matières volatiles . Cendres Humidité Carbone fines de Béthune 17 0/0 cendres av. schiste à-77 0/0 — formant mé- lange de 42 0/0 cendres. 10 0/0 m. V. 3 000 460 4 704 10 0/0 42 0/0 néant »
- Eau d’alimentation :
- l pendant l’essai ... . . Poids injecté 1" h,eure- YV:-- j ' V f par heure et m2 de surlace de { chauffe Température moyenne d'eau d’alimentation . . . » 2 600 kg 26 kg 24°
- Vapeur :
- Pression moyenne . . .... . / . . . . . . . . Chaleur contenue dans 1 kg de vapeur Chaleur fournie par C pour 1 kg de vapeur . . . 45 kg " . 667 667 — 24 - 643
- Gaz de la combustion : .
- Tirage à la sortie des chaudières Teneur moyenne en CO2. Température des gaz à la sortie chaudière . . . . 3 mm ' 15 0/0 160° .
- Vaporisation :
- Industrielle par kg C. . . . . . . . Calories utilisées. . 5,65 5,65 K 643 = 3,633
- Bilan de la chaudière : 3 633 - 0 77 4 704 ’
- Rendement calorifique. . . . . . . . . . . . .
- Pertes chaleur sensibles à la cheminée Autres pertes (par différence). . ........ 7 0/0 16 0/0
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- LE COMBUSTIBLE PULVÉRISÉ
- 408
- Essai aux Mines de Blanzy.
- L’essai ci-dessous a été effectué aux Mines de houille de Blanzy, à Montceau-les-Mines. Ces mines possèdent des quantités considérables de fines maigres 0,2 dont elles ne trouvent ni l’emploi ni la vente. Ces fines ne peuvent brûler sur grilles et, agglomérées en boulets, avec des quantités importantes de brai, elles ont finalement été refusées par les Compagnies de chemin de fer et les premiers acheteurs.
- L’essai de vaporisation effectué démontre un rendement supérieur à 75 0/0 sur une chaudière non munie d’économiseur.
- Les meilleures grilles mécaniques, employant d’excellents charbons classés, ne donnent pas mieux.
- A la suite de ces essais, les Mines de Blanzy étudient l’installation d’une centrale électrique dont les chaudières seront équipées au pulvérisé.
- ESSAI DE VAPORISATION ET BILAN
- Mines de BLANZY.
- Date cle l’essai :
- Commencement. . .................. . . . 3 juin 1921, a 14 h. 50.
- Fin............................4 juin 1921, à 13 h. 20.
- - Durée de l’essai.............. . 22 h. 30
- Chaudière :
- Type . ..................
- Surface de chauffe . . ......................
- Pression normale moyenne.....................
- Sur chauffeur ............................
- Combustible :
- Provenance ...............i . ...............
- Charbon brut brûlé....................
- Brû'lé par heure .......................
- Pouvoir calorifique inf. sur sec. . . . . . .
- Matières volatiles......................
- Cenores,. . .................................
- Humidité.-. . . . . .............
- Carbone.................... . . ._...........
- Eau d’alimentation :
- l Pendant l’essai . . . . . . .
- Poids injecte pftr heure et m2 (le surface de
- { . chauffe. ;................
- Température moyenne d’eau d’alimentation . Vapeur : ..
- Pression moyenne . ............................
- Chaleur contenue dans 1 kg de vapeur. . .^. Chaleur fournie par C. pour 1 kg de vapeur .
- Creusot (mult. à faisceaux inc.) 210 m2 13 kg
- »
- Mon tceau
- ))
- 418 6 013 '10,7 0/0 30 0/0 1.1 0/0
- 07 500 3 000
- 14,28
- 29°
- 12,5
- 664,6
- 664.6 — 29 = 635,-6
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- LE COMBUSTIBLE PULVÉKISÉ
- 409
- Gaz de la combustion :
- Tirage à la sortie de la chaudière . . . . . Teneur moyenne en CO2 4 ....... .
- Température des gaz à la sortie chaudière .
- 4 mm 14,5 250°
- Vaporisation :
- Industrielle par kg G Calories utilisées. . .
- 7,12
- 7,12 X 635,6 := 4550
- Bilan de chaleur :
- -Pertes chaleur sensibles à la cheminée. . . Autres pertes (par différence)..................
- Rendement calorifique
- »
- Essai effectué aux Mines de Bruay.
- Les Mines de Bruay possèdent, comme toutes les minps d’ailleurs, des quantités de fines cendreuses qu’elles ne peuvent utiliser que très difficilement.
- A la suite de l’essai relaté ci-dessous, cette Compagnie réalise l’installation du chauffage au pulvérisé de 16 générateurs- Butt-ner de 194 m2 de surface de, chauffe. La centrale de pulvérisation qui fonctionnera très prochainement aura une force de production de 15 t-heure pouvant être portée ultérieurement à, 2-51.
- L’essai ci-dessuws démontre un rendement de 78,5 0/0. Les économies sur les anciennes grilles existantes chauffées à la main .sont de l’ordre de 50 0/0. La vaporisation qui était de 5 kg par kilogramme de combustible est portée à 7,5 kg. Dans un essai fait concurremment avec les grilles mécaniques, celles-ci y avaient obtenu 6 kg de vapeur. Les économies réalisées sur les grilles mécaniques par le charbon pulvérisé sont donc de l’ordre de .25 0/0.
- Les devis d’équipement des 16 générateurs par grilles mécaniques étaient du même ordre de grandeur que par le chauffage au pulvérisé.
- 1 ESSAI DE VAPORISATION ET BILAN
- Mines de BRUAY.
- Date de l’essai :
- Commencement. . . . . . . . . . . . . . ... il h. 30 le 4 juin 1920
- Fin. . ............ . ......................18 h.
- Durée de l'essai. : . 6 h. 30'
- Chaudière : ' •
- .Type. ..... ..................• . . ..A.. Butiner
- Surface de chauffe.......... ........ . 194 m2
- Pression normale moyenne. ............ 12 kg
- Snrchauffeur
- 300°
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- 410
- LE COMBUSTIBLE PULVÉRISÉ
- Combustible :
- Provenance ..................
- Charbon brut brûlé...........
- Brûlé par heure..............
- Pouvoir calorifique inf. sur sec
- Matières volatiles...........
- Cendres....................
- Humidité . . '...............
- Carbone...................... .
- Bruay
- »
- 428 kg 6 000 26,3 0/0 26,9 0/0 0,4 0/0 ))
- Eau d’alimentation
- l Pendant Fessai. . ...................... »
- Poids injecté Ear teme ; • • ••• • V 3200
- J . / Par heure et métré carre de surface de
- \ chauffe. ........................... 11,3
- Température moyenne d’eau d’alimentation , ... . . 100"
- Vapeur : *
- Pression moyenne . ................................. 11,7
- Chaleur contenue dans 1 kg de vapeur. ............... 730 cal
- Chaleur fournie par C pour 1 kg de vapeur.............. 730 — 100 630
- Gaz de la combustion :
- Tirage à la sortie de la chaudière................. . . 3 mm
- Teneur moyenne en CO2................................ 15 0/0
- Température des gaz à la sortie chaudière............/. 230°
- Vaporisation : '
- Industrielle par kg C................................ . 7,47
- Calories utilisées................................... 7,47 x 630 = 4 710
- Bilan de chaleur :
- Rendement calorifique.................. = 0,785
- Pertes chaleur sensibles à la cheminée................... 10 0/0
- Autres pertes (par différence) .......................... »
- Enfin, M. André Citroën qui, le premier en France, a installé pendant la guerre le chauffage complet de ses usines au charbon pulvérisé, a pu, grâce à ce système, brûler toute sorte de combustibles, soit purs, soit en mélange, tels que lignite, tourbe poussier de coke, etc.
- La- chauffe au pulvérisé qui, par sa souplesse, sa facilité de conduite et de manutention et les économies de combustible qu’elle permet de réaliser constitue le meilleur système de chauffe actuellement connu, doit se généraliser en France dans nos diverses industries, car le pays tout entier y gagnera.
- Le point faible de notre armure industrielle, c’est le manque de calories, ce qui nous a rendus et nous rend encore tributaires de l’étranger. Aussi le Parlement a-t-il compris que la
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- LE COMBUSTIBLE PULVÉRISÉ
- 411
- politique vitale de la France, c’est la politique^ des calories, c’est pourquoi il a donné toute son attention à la question du carburant national.
- La pulvérisation du charbon augmente aussi considérablement nos ressources en combustible ; èlle en donne le ; maximum d’utilisation calorique. Aussi, maintenant qu’ont été résolues toutes les difficultés d’application du procédé aux charbons français, faut-il en souhaiter la diffusion dans notre monde industriel pour la prospérité de ce dernier-et l’affranchissement économique du pays. .
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- ET LE MATÉRIEL A CHENILLES 1,2
- / PAR
- IA. Af. LEGROS
- Dans la dernière guerre, se sont révélés des engins nouveaux basés su'r l’emploi de propulseurs à chenilles et que l’on peut classer en deux catégories :
- 1* Le char d’assaut proprement dit, machine offensive armée et blindée, capable de progresser soit sur route, soit à travers les terrains bouleversés, les tranchées, les remblais, les fils barbelés, etc. ! n
- 2° Le matériel à chenilles, porteur d’artillerie lourde, ou canon automoteur, capable également de se déplacer en terrain varié en arrière de la ligne de feu.
- Le blindagei
- Sans remonter au siège de Jérusalem où l’équipage du bélier était protégé par des boucliers en bois, nous arrivons aux protections modernes.
- Le blindage fut employé dans la guerre du Transvaal (1899-1902) pour les trains sur voies ferrées ainsi que pour le transport mécanique des munitions dé-guerre à travers la campagne. Le colonel Templer étudia tout particulièrement l-’application du blindage aux camions de remorque, mais ces voitures étaient ~ beaucoup trop lourdes pour les routes du Transvaal où on se servit principalement du tracteur à vapeur sur roues qui", en raison de la grande sécheresse du climat et de sa chaleur, ne donnait' pas l’échappement visible susceptible de le faire repérer (3).
- La chenille.
- Pour le transport sur les routes ou sur les terrains durs, la roue, s’enfonçant alors très peu, est capable de supporter un
- % (1) Voir Procès-Verbal de la séance du 8 juillet, n° 9, p. 232.
- (2) Voir PJanches 14 et 15.
- (3) Il était d’ailleurs nécessaire que la machine soit compoünd et munie d’un pot d’échappement'pour réduire le bruit qui, autrement, eut attiré de suite le feu des Boers à la traversée des cols.
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- 413
- LES CHARS D'ASSAUT ET LE MATÉRIEL A CHENILLES
- poids de 2 kg par centimètre carré pour un enfoncement de 5 à 7 mm ; mais lorsqu’il s’agit de terres bouleversées, de champs et surtout de pays marécageux, il est nécessaire d’augmenter la surface chargée de façon à diminuer la pression unitaire et cela est encore.plus nécessaire sur le sable et sur la neige. Sur de tels terrains, l’augmentation de surface, dans le cas des-voitures à roues, se fait naturellement par l’augmentation de renfoncement (fig. 4), mais elle est alors accompagnée d’une augmenta-
- Îjh63
- Fig. 1.
- tioii de l’effort de traction. L’on peut y remédier partiellement par l’élargissement de la jante ainsi que par l’augmenfation du diamètre des roues. Pour éviter les inconvénients inhérents à la roue, l’augmentation de surface doit être obtenue par la répartition du poids sur une surface préalablement .disposée ; c’est
- surtout par ce dernier moyen que l’effort a pu être modéré.
- La première idée du principe de la chenille, consistant à faire poser une voie par la voiture elle-même, se trouve dans l’inveji-
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- 414 LES CHARS d’assaut ET LE MATÉRIEL A CHENILLES
- tion d’un Irlandais, R. L. Edgeworth, dont le brevet (anglais) porte la date du 15 février 1770 (1).
- À plusieurs reprises, cette invention réparait sous des formes quelque peu différentes; la roue de Boydell (1854) (fig. 2), a donné des résultats assez satisfaisants ; un autre exemple existait encore à la guerre sous forme de ceinture à plaquettes ou « cingolis » (fig. 3). Enfin, ce n’est qu’au commencement de ce siècle que l’application sérieuse de la chenille a été faite sur des tracteurs destinés à travailler dans des conditions particulièrement difficiles. Ces conditions se. rencontrèrent surtout en Amérique du Nord où les «grandes ressources naturelles, éloignées de toutes routes carrossables ou de Aroies ferrées, ont donné l’occasion à la traction par chenilles de se développer rapidement pour des services industriels, tels que. le défricha.ge des forêts et des terrains, le désouchage, l’exécution de grands réservoirs d’eau, la construction de voies ferrées et le transport des matériaux. Ces transports se faisaient surtout par traîneaux et, par conséquent, l’hiver. C’est à partir de 1904 que de puis-
- sauts tracteurs à vapeur sur chenilles, système. Lombard, commencèrent à fonctionner (fig. /, pl. H). Plusieurs de ces tracteurs étaient encore en service dans le Wisconsin au commencement de la guerre. ' •
- La chenille .Lombard (fig. 4) comporte deux chaînes superposées indépendantes; celle de la voie articulée, unie à l’inté-
- (1) Voir le mémoire du général Estienne sur les chars d’assaut, Conservatoire National des Arts et Métiers ; la traduction de la teneur du brevet Edgeworth est exacte.
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- LES CHARS d’assaut ET LE MATÉRIEL A CHENILLES 415
- rieur, est munie à l’extérieur de ses maillons de stries transversales pour augmenter la prise sur les terrains glacés. La seconde chaîne, à galets, circule entre la chaîne extérieure et le chemin de roulement de la voiture (celui-ci en forme de patin) de façon à diminuer la résistance à la traction.
- Diplock, l’inventeur, anglais de la machine dite «Pedrail», dans laquelle la voie repose sur des traverses munies de ressorts à boudin, adopta aussi la chaîne intermédiaire à galets.
- Ce système de chenille à galets intermédiaires a l’avantage de diminuer la résistance au roulement : 20 à 30 kg par tonne, au lieu de 60 à 100 avec les chenilles simples à galets fixes, mais ces
- Fig. 5.
- derniers supportent mieux les conséquences de la marche dans la boue.
- Le même principe a été poussé plus loin dans le tracteur Yuba (Californie) dans lequel le patin et la chaîne ont des surfaces de roulement à billes (fig. 5).
- A la même époque (1904) où les machines Lombard travaillaient en Amérique au service forestier, Roberts faisait des expériences en Angleterre d’une voiture « Darracq » (fig. 2, pl. 44), ainsi que d’une- voiture spéciale avec moteur à pétrole lampant (fig. 6). L’idée de Roberts était de faire de la chaîne une sorte de voussoir renversé, destiné à augmenter le diamètre de l’arc de contact afin de diminuer la pression sur le terrain. Effectivement il obtenait un arc de roue de 10 m de diamètre avec une hauteur totale de la voiture de moins de 3 m. Cette voiture pouvait circuler sûr le sable des dunes ainsique sur des terrains marécageux, dans lesquels un cheVal se serait enlisé jusqu’au ventre.
- . Malheureusement Roberts se trouvait engagé dans une mau-Bdll. ' _ ' 30
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- LES CHARS D’ASSAUT ET: LE: MATÉRIEL A CHENILLES
- vaise voie, car ce système .do clLenille avait l’inconvénient de saisir, entre les ^surfaces radiales de: ses maillons, dés pierres, ce
- // / / v /;/ 777rr/ /s s-r/ //y?t
- Fig. 6.
- qui produisait un effet dit .de « casse-noisette », susceptible de provoquer une avarie de l’appareil ou le déraillement de la chenille.
- L’expérience anglaise a profité aux Américains qui ont disposé leurs éléments de chenilles avec des parties à recouvrement arrangées de façon à supprimer tout intervalle entre
- les maillons lors.de l’enronlement de-.la-.chenillesur les poulies.
- Le tracteur Roherts a été officiellement connue en Angleterre sous le nom de « Roberts endless traçk tractor » et officieusement sous celui de « Caterpillar » (1).
- (1) Cëttë voiture, alors à la charge du major Donohue," C. B. E., Chief Inspecter uf Military^ Mechanical Transport,: a servi à une démonstration en-1968 devant le roi Edouard VII, à Aldershot. La possibilité de monter un canon sur tracteur à chenilles fut ensuite démontrée à l’aide d’une maquette en bois, grandeur naturelle, exécutée par le major Donohue (18'mai 1908). (Aldefshot Nélus,. 22M May 1908. — Noté et-illüstnation).
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- LES CHARS D’ASSAUT ET LE MATÉRIEL A- CHENILLES 417
- Le nom de « Caterpillar,» (chenille) a- été adopté, par la maison Holt,. en Amérique, dès I90o, époque à laquelle on fabriquait déjà des tracteurs, à-, vapeur connus sous cette marque, tandis qu’en Angleterre Roberts appliquait cette désignation à ses véhi-culesi
- Ce fut toujours par le côté industriel que la traction à chenilles se développa, et l’on trouve parmi les brevets américains celui déposé par W. Strait,- le 24.décembre 1912,: pour un modèle auquel, la chenille prenante doit son origine.-
- Cette invention était de grande importance, comme le font ressortir plusieurs modèles de chars d’assaut tels que les marques anglaises (autres que le "Whippet), le Renault, etc.
- Bien que la chenille inventée par Strait ne .formât qu’une partie
- O O O Ov Q.
- Fig. 8“
- de son tracteur, la description en est extrêmement claire (fig.S):
- « La partie contre terre comporte une saillie ou bombement (a) entre ses deux extrémités et -une partie inclinée entre (b) ei (a) ainsi qu’une partie; semblable entre (a) et (c). \ . . ; ...
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- LES CHAHS D’ASSAUT ET LE MATÉRIEL A CHENILLES
- » Si une pierre, une souche ou autre matière d’obstruction se présente sur son chemin en marche avant, on aura le moyen de la faire passer facilement sous la roue avant de la partie inclinée, montant l’obstacle graduellement jusqu’à l’atteinte du sommet de la saillie (a) alors que la partie inclinée arrière descendra graduellement de l’obstacle. »
- Strait est donc l’inventeur de la chenille prenante actuelle.
- Les tracteurs Killen-Strait (fig. 3, pl. 44), avec'chenilles triangulaires (fig. 9), ont montré, dans des essais faits en, Angleterre-
- en juin 1915, la possibilité de circuler en terrain varié et à tra-
- vers des réseaux barbelés. Dans certains cas, la chenille directrice quitte Je sol sans inconvénient .
- Pour traverser les tranchées et les remblais de terre, seuls, obstacles sérieux à franchir au début de la guerre, la chenille prenante n’était nullement nécessaire ; la forme de proue de navire adoptée cl’abord par les Etablissements Schneider, puis par les Forges et Aciéries de la Marine et d’Homécourt (Saint-Ghamond), suffisait parfaitement à la traversée des terrains accidentés ainsi que les films l’ont montré à la conférènce.
- Au commencement de la guerre, plusieurs firmes des États-Unis produisaient par séries des tracteurs à chenilles dont on peut passer rapidement en revue les particularités (1) :
- a) Le doyen, le « Log-hauler précédemment décrit (fig. 4,. pi. 44); - ^
- (1) Voir le mémoire Traction on bad ronds or land ; Proceedings of the Institution ofMechanjçal Engineers, 1918, pp. 77 et suivantes. "
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- LES CHARS D’ASSAUT ET LE MATÉRIEL A CHENILLES
- 419
- b) Le plus important, le « Holt » (Caterpillar), dont il existait déjà, quatre modèles ; le Holt emploie un système articulé de
- —
- Fig. 10.
- châssis à rouleaux et à ressorts (fig. 40), de-façon à permettre à la chenille de s’adapter aux inégalités de terrain (fig. J 4) :
- c) Le « Tracklayer » avec chenille pivotante à hessien arrière et ressorts à boudin ;
- d) Le « Creeping-Grip » avec commande des chenilles par chaîne Galle et châssis de chenilles sans ressorts, pivotant au centre sur un essieu fixe (trois modèles (lifférents et un quatrième en construction) ;
- e) Le « Strait » à châssis de chenille en triangle pivoté sur l’axe de 4’arbre moteur arrière (fig. 9) (deux modèles) ;
- f) Le « Yuba » avec châssis à roulement à billes et pivoté à l’essieu arrière (fig. 5).
- Chez d’autres constructeurs, on adaptait la chenille à des machines spéciales telles que les grandes machines à creuser les. tranchées (fig.-A, pi. J A), à de plus petites, pour faire des canaux de drainage ou à d’autres encore, pour la construction des chemins de fer à travers les terrains faciles.
- Pour ce dernier emploi, on creusait deux fosses parallèles et, entre elles, on posait par transporteurs la terre d’excavation en forme de remblai au niveau des bermes de la voie permanente. . - !-
- Üne dernière classe de machine à chenilles (fig. o, pl. 4 A) se bornait au remplissage des tranchées après pose de conduites d’eau, de gaz, d’égouts et d’électricité.
- Il est à noter que, dans les premiers modèles de tracteurs à
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- 420 LES CHARS d’assaut ET LE MATÉRIEL A CHENILLES
- chenilles, la direction se faisait par une ou deux roues orientables à l’aYant, mais, dans les appareils plus perfectionnés à cet égard, comme la machine Roberts, la direction se fit par le
- o » n
- CVT/ÿX/ />/ 7/ / 7//V/// /'/'/SW
- y77V77r.
- CO
- Fui. 11.
- débrayage de l’une ou de l’autre.des chenilles avec ou sans freinage de la chenille débrayée. Par ce moyen, on obtenait la facilité de tourner suivant' des courbes de petit rayon et de diriger le véhicule dans des conditions qui rendaient inutile l’emploi de roues directrices. iEn certains cas même, -on employait des dispositifs permettant de faire marcher les deux chenilles l’une en avant, l’autre en arrière, ce qui permettait à la voiture de pivoter suivant son axe au lieu du. pivotement sur l’une des chenilles.
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- LES ÏGHAKS D’ASSAUT ET LE MATÉRIEL A. ÜHENILLES
- Période d’études v« et d’essais.
- Les moyens.de franchir les protections de l’ennemi: furent étudiés en même temps en France et en Angleterre, au début de 1915, lorsqu’on entra dans la.guerre de trancliées.
- En France et-en Angleterre, sous le sceau du secret et à l’insu les uns des autres, les : ingénieurs; travaillaient à l’adaptation de la chenille aux •matériels de- guerre.
- Les premières: études en France ont été faites par MM. Schneider et- Gie qui, dès. janvier 1915, s’étaient rendus, acquéreurs de deux « Caterpillar » Huit, l’une à roues directrices, l’autre, type « Bah y » (fig. -uiO).' Ces'machines furent ainsi mises en essai au Greusot en : mai 1915.
- Il fut reconnu que le dispositif « Baby », sans roues, directrices, possédait des qualités de maniabilité permettant d’établir sur ce principe un engin offensif susceptible de circuler sur tous terrains et de franchir des obstacles. (Démonstrations en présence du président de la République, 16 juin: 1915.)
- .En juillet, MM. Schneider et Gie mirent à l’étude une automitrailleuse blindée sur chenilles. (L’appareil fut dénommé tracteur armé, et blindé.)
- Une commande de dix de ces matériels fut passée à: ces constructeurs à ; la date du 15. décembre 1915.. Ces machines devaient recevoir à Lavant.:une cisaille à fils de fer du système Breton-Prétot.
- Entre-temps, sur l’initiative de M. Breton, député, le « Caterpillar Baby » de MM. Schneider servit à des démonstrations, soit sur les- terrains' bouleversés du: front (Souain,>9 déeembre;1915), soit au camp de Satory (27 décembre 1915). Des essais furent faits en y adaptant un avant-bec et des ailerons arrière, ce quL permit d’augmenter . l’aptitude au franchissement, odes obstacles (tranchées, talus).
- Vers .la même époque, le '.colonel (depuis général) Estienne, qui avait vu évoluer sur. le front:britannique: les « Caterpillar » Holt, avait compris que le principe de la chenille devait permettre de : réaliser : des cuirassés • terrestres qui, employés en igra nd nombre, ; en participation avec l’infanterie, seraient: d’un concours précieux dans les opérations d’offensive.
- . Alis enTapport avec les Établissements Schnei der lé 10 décembre, il trouva chez ces constructeurs un concours empressé,: en
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- 422 LES CHARS D’ASSAUT ET LE MATÉRIEL A CHENILLES
- même temps qu’une étude très avancée (celle de l’auto-mitrail-leuse). Une nouvelle étude fut immédiatement mise en mains, suivant les directives qu’il indiqua et, le 27 décembre, le colonel communiquait au G. Q. G. le projet du char Schneider-Estienne.
- Afin de vérifier si les dimensions adoptées par MM. Schneider répondaient bien au programme posé par le franchissement des tranchées, la Section technique de l’Automobile réalisa d’urgence une machine de même empattement en réunissant les éléments de deux caterpillars Holt. Les essais eurent lieu le 21 février 1916 au polygone de Vincennes ; ils. démontrèrent que les proportions prévues par ces constructeurs .étaient convenables. En conséquence, le 25 février, commande était passée à MM. Schneider de 400 chars, commande se substituant à celle des dix auto-mitrailleuses.
- Il nous est agréable de signaler que les essais et les études de la maison Schneider étaient confiés à notre distingué Collègue-, M. Eugène Brillié.
- D’autre part, la machine de fortune dont nous parlons plus haut, réalisée en assemblant trois chariots Holt, servit de point de départ à l’étude d’un nouveau char, étude qui fut entreprise par les Établissements de Saint-Chamond et qui valut à ces Établissements une commande de 400 autres chars.
- Nous donnerons plus loin les caractéristiques de ces matériels.
- Ces modèles furent d’abord désignés tracteurs blindés pour ne pas attirer l’attention sur leur destination ; plus tard, ils furent appelés chars d’assaut, désignation qui leur fut donnée par le général Estienne.
- Tandis que les études se poursuivaient en France, en Angleterre, M. Winston Churchill, chef lord.de l’Amirauté britannique, forma au mois de février 1915 un Comité d’études pour ce qu’on appelait .des « landships » (bateaux terrestres), dont l’ingénieur en chef était le colonel Crompton et l’ingénieur-con-seil'adjoint,'Legros. Une disponibilité de £ 80 000 (2 millions de francs) fut assurée par la Trésorerie britannique.
- Dès le début, il fut reconnu par le colonel Crompton que l’on ne pouvait pas compter sur la roue, de quelque grandeur qu’elle soit, pour le transport à travers un terrain marécageux comme celui de la Flandre et que le seul moyen de vaincre la difficulté était Femploï de tracteurs à chenilles. On fit alors venir de. suite d’Amérique, pendant que l’on cherchait à adapter le seul trac-
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- 423
- LES CHARS D’ASSAUT ET LE MATERIEL A CHENILLES
- leur anglais à chenilles disponible, le Pedrail Diplock, des tracteurs Strait et Creeping-Grip dont on se servît comme base d’expériences, toutes les voitures Holt étant retenues pour le transport de l’armée anglaise.
- Il est à remarquer que, dans la plupart des pays, .lorsqu’un service est chargé d’un travail un peu en dehors de ses propres limites, il ne reçoit pas grande assistance de ceux sur lesquels il empiète. Il n’en fu-t pas autrement en • Angleterre où l’on refusa au colonel Crompton, ingénieur-conseil à l’Amirauté, l’autorisation de visiter le front et de se rendre compte'sur place des conditions de terrains et des obstacles à surmonter.
- Ce ne fut que vers la fin de juillet 1913 que le colonel (maintenant général) Swinton put se renseigner d’une façon officieuse à ce sujet et rapporter en Angleterre les données nécessaires pour l’étude définitive d’un char d’assaut (1).
- La France, berceau de l’automobile, voisine de-l’Allemagne, avec la diversité des terrains ou se limite sa frontière, depuis les dunes du Nord jusqu’aux montagnes des Vosges, se trouvait documentée sur ces points, toutes les difficultés ne se révélant que trop bien.
- Des tracteurs à chenilles américains disponibles, deux présentaient plus d’intérêt pour la question de l’étude des chars d’assaut :
- 1° Le « Baby» Holt, d’un empattement de 1 m, 63.
- 2° Le «Baby» Creeping-Grip (fig.6, pi. H), d’un empattement de 1 m, 22.
- De ces deux tracteurs, le « Baby » Holt existait dans l’armée anglaise comme en France, mais on n’avait pas le privilège de s’en servir comme base d’expérience pour les chars d’assaut.
- il) Le devis secret du major-général Swinton était ainsi conçu (traduction) :
- DESTRUCTEUR A CHENILLES DE MITRAILLEUSES
- Vitesse. — La grande vitesse sur palier ne doit pas être inférieure à 4 milles (6 km, 400) à l’heure.
- Direction. — Aptitude à pivoter de S0 degrés en grande vitesse sur palier avec rayon de deux fois la longueur de l’engin.
- Marche. — Marche arrière et avant aux mêmes vitesses.
- Montée. — Aptitude à franchir en avant et en arrière un parapet de terre de 5 pieds (1 m, 52. d’épaisseur et de 5 pieds en hauteur avec rampe extérieure de 1/1 et verticale à ^intérieur. '
- Traversée. — Aptitude à traverser directement sans.descente toutes tranchées jusqu’à 5 pieds de large ainsi que de remonter toutes tranchées dépassant 5 pieds (jusqu’à la profondeur de 5 pieds à côtés verticaux). ~
- 'Rayon d’action. — Approvisionnements d’esseDce et d’eaii pour 20 milles (32 kmL
- Équipage et armement. — 10 hommes, 2 mitrailleuses, 1 canon tir rapide léger. _
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- 424 J,ES GHARS B’ASSAUT ET LE MATÉRIEL A CHENILLES
- Il ne restait donc que le «Baby» Creeping-Grip que l’on ne pouvait se procurer immédiatement, ce .tracteur étant encore l’objet d'études et d’expériences à l’usine de Chicago. C’est alors que, prévoyant la nécessité d’un empattement plus grand, le colonel Crompton commanda, en mai 1915, des chenilles type « Baby- », plus allongées et d’un empattement de 2 m, 75.
- On craignit, au début, les diiHei.il lés déjà rencontrées. aux manœuvres anglaises de 1908, quand la « Caterpillar »,Mpivotant sur une chenille, vint à s’enterrer au point de toucher du ventre. Il était évident que, étant donnée la charge du,blindage, l’armement et du personnel, il s’agissait d’un; poids de?plusieurs tonnes qui, même dans les conditions les plus favorables, doublait le poids total à porter sur les chenilles.
- Les chenilles allongées, type « Baby », devaient servir à: démontrer les proportions à donner aux chenilles des chars actuels.
- L’idée première de M. Churchill consistait à transporter un nombre de 70 hommes; les études commencées le 25 février 1915 aboutirent à la commande de 12 voitures à la date du 20 mars 1915, voitures dont la longueur- était de l^ m,,le poids de 26 t, la puissance 140 HP, montées sur Pedrails à plaques articulées et à quatre'vitesses (fig. '12). En même temps,, P Amirauté donna l’ordre à AL Tritton (maintenant-sir W. Tritton) de construire six voitures à grandes roues de 4 m, 55 de diamètre, dont les études avaient été commencées par lui en mars 1915 dans l’ordre des premières idées anglaises. M. Tritton soutenait que, d’après ses expériences, le moindre fil de fer ou autre objet qui pouvait s’engager dans la chenille était une cause d’avarie, d’où la nécessité d’écraser les fils de fer barbelés à l’aide de grandes roues. . .
- Avant de passer à la réalisation, on se renseigna sur l’état des routes en Erance, le rayon des virages, la résistance des ponts sur les canaux et rivières; on reconnut.,la nécessité de diviser la voiture en-deux. ,
- La voiture anglaise, divisée en deux éléments, ne portait plus que 56 hommes (fig. 43) ; la longueur de chacune, des parties de la voiture était de 6 m, 70 et l’ensemble pouvait tourner sur un rayon de 12 m au lieu des .24 m que demandait le premier type Ile voiture. '
- En raison de la difficulté à obtenir la chenille «•Pedrail », on entreprit d’autres études ïe 8 mai pour une voiture semblable à-la seconde, mais avec deux chenilles «Creeping-Grip » (fig. 44-}.
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- 426 LES CHARS ü’ASSAUT ET LE MATÉRIEL A CHENILLES
- A la suite des essais de la voiture Killen-Strait en juin 1916 (franchissement d’obstacles et de fils barbelés), les ingénieurs reçurent l’ordre d’abandonner les chars porteurs d’infanterie pour les chars d’attaque. A cause de la difficulté de traverser les ponts et de franchir les courbes, on mit à l’étude, dès le 1er juillet, la voiture double avec deux tourelles à artillerie de 75 mm superposées ; la hauteur totale atteignait 2 m, 88 (fig. 45). Le 30 juillet, la réduction de hauteur de cette voiture fut demandée, ce qui a été obtenu en supprimant la tourelle supérieure, réduisant ainsi la hauteur totale à 2 m, 29.
- Gomme base d’études, le colonel Crompton a pris une charge maximum sur chenilles de 550 gr par centimètre carré, une puissance de 5,5 HP par tonne et une vitesse de 7 km à l’heure; les chiffres du tableau ci-adjoint donnent raison, à ces chiffres déjà dépassés à la fin de la guerre.
- Les essais faits à Wormwood Scrubs en juin et à Burton-on-Trent en août 1915 ont inspiré plusieurs inventeurs parmi lesquels on peut citer MM. Macfie, Wilson, Tritton et Nesfield. Il en a résulté des idées concernant la chenille prenante et enveloppante qui caractérisent les chars anglais.
- M. Tritton proposait d’ailleurs de dégager de la voiture d’assaut, la voiture génératrice, en les reliant par un câble blindé; cette idée, qui fut abandonnée en Angleterre, fut plus tard reprise en France par les Établissements de Saint-Chamond.
- Les' chars d’assaut anglais, ou tanks.
- Les chars anglais furent, pendant leur construction, désignés « tanks » (réservoirs) pour détourner l’attention de leur; destination ; cette appellation leur fut conservée. )
- Les premiers chars furent mis en fabrication en 1916. Ils étaient munis à l’arrière de roues destinées à faciliter la direction (fig. 46) ; l’expérience démontra plus tard l’inutilité de ces roues.
- Ils comportaient la disposition de chenilles prenantes et enveloppantes passant sur le toit du véhicule de Tritton et Wilson.
- Ils comportaient latéralement deux tourelles en! encorbellement, démontables .pour le transport.
- Différents changements de vitesses furent appliqués ; d’abord le ballàdeur, puis le planétaire pour les modèles 1917 et 1918;
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- Fig. 15.
- Projet de char double anglais à tourelle.
- Char d’assaut ou « tank » anglais, marque 1
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- 428 LES CHARS D’ASSAUT ET LE JVIATÉRIEL A CHEAilLLES
- des essais furent faits également aux transmissions hydrauliques et électriques.
- Le « Whippet » (fig. 47 et fiçj. 7, pl. 44), cliar mitrailleuse à grande vitesse de 14 t, était muni d’un moteur de 90 HP. Vitesse : 14 km à l’heure. Dans ce modèle, la chenille n’est pas enveloppante comme dans le premier type.
- Puis on chercha à combiner les qualités essentielles des pre- -mierS types dans le modèle marque G (fig. 18).
- Enfin le modèle « International » (marque VIII) fig. 49 et fig. 8 et 9, pl. 44-) réalise le type définitif de fin 1918.
- /
- Les caractéristiques de ces différents chars sont données dans le tableau.
- Les premiers chars ont révélé certaines imperfections provenant de la méconnaissance des conditions essentielles à remplir :
- a) Possibilité de passer sur un obstacle en saillie dur ; concentration de tout le poids sur un point de la chenille ;
- b) Les glissoires cornières des patins : elles avaient été disposés pour soutenir la partie inférieure de la chenille au passage des tranchées ; l’on constata plus tard que ce dispositif était non seulement inutile, mais une cause d’avaries et difficultés de démontage ;
- c) Absence de suspension, qui limite la vitesse;
- d) . Dans les premiers chars, les manœuvres étaient entre les mains de trois ou quatre personnes, ce qui compliquait la conduite.
- Matériels divers. — Dès la fin de 1915, des matériels automoteurs y ont été proposés. La figure W représente un matériel automoteur avec obusier de 4,5 pouces proposé par le colonel Crompton. Dans les modèles, étudiés par le colonel Crompton, au début de 1916, la charge maximum était de 600 gr par centimètre carré, la puissance de 9 HP par tonne et la vitesse dé 13 km à l’heure avec deux moteurs découplables et changement de vitesses planétaire. N
- Des chars porteurs de canons ont été réalisés par le major Wilson et le major Greg, de la Metropolitan Amalgamated Raihvay Carriage and Wagon C° Ltd.
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- Char anglais dit «Whippet», marque A
- 3
- (g)
- Fig. 18
- Char anglais moyen, marque C
- H .. i © © h
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- Fig. 19
- Char lourd dit « International », marque VIII
- Char obusier, projet Crompton
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- LES CHARS D!ASSAUT ET LE MATÉRIEL A CHENILLES
- 431
- Les chars d’assaut français.
- i
- Schneider.
- Gomme nous lavons dit plus haut, les premiers chars d’assaut français ont été réalisés par la maison Schneider. Les 400 chars type GA qui leur avaient été commandés le 25 février 1916 étaient du poids de 13 t; les premiers étaient livrés en septembre de la même année (fîg. 24 et fig. 40, fl. 44).
- Ces chars comportent comme armement un canon court de 75 en avant et 2 mitrailleuses latérales.
- . Moteur type 60 HP (4 cylindres de 135x170).
- Mécanisme à trois vitesses par train baladeur, vitesse de 2 à S km à l’heure.
- Virages par débrayage et freinage d’une des chenilles.
- L’appareil de roulement comporte de chaque côté deux chariots articulés pourvus de ressorts de suspension avec balancier transversal-à l’avant.
- L’équipage, est de 7 hommes.
- 'Indépendamment des chars .d’assaut* la maison Schneider a réalisé pendant la guerre d’autres matériels à chenilles.
- a) Camions tracteurs .type CI) pouvant porter 4 t et donner au crochet un effort de 7 à 8 t.
- Ce matériel utilise la plupart des éléments mécaniques du char CA, sauf le mécanisme qui est à quatre vitesses. Le moteur est le même, ainsi que le train de roulement.
- b) Porteur tracteur type CD3 pouvant transporter des canons de " 155 long ou court ou des obusiers de 220. Le véhicule comporte
- une grue et un cabestan, ainsi que l’équipement permettant d’effectuer en quelques minutes la manœuvre de chargement. Poids : 12 t. Même moteur que pour les précédents; vitesse de l km, 2 à 6 km à l’heure; effort au crochet en première vitesse: 10t.
- c) Affût auto-propulseur à chenilles pour canon de 220 long. — Le canon, susceptible de tirer à l’angle maximum de 37 degrés (fig. 14, pi. 44) est pourvu de son petit affût type normal, lequel repose sur deux chemins de roulement inclinés appartenant au
- 'châssis'du véhicule; un frein hydraulique est interposé entre le petit affût et le châssis; le retour en battene S’effectue par gravité. ,
- Moteur de 120 HP à six cylindres. — Poids: 40 t.
- Bull. 31
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- LES CHARS* t/aSSAÜT ET LE MATÉRIEL A CHENILLES
- Le .pointage en direction se fait au moyen des chenilles; il est dégrossi par le moteur principal et terminé soit par un volant à
- F F
- C. poste de conduite
- D. canon de 75 eourt
- ^ FF’F munitions
- / G cuve servant de plané!)eé
- H. mécanisme
- \ I. r'éservoirs d'essence
- I J.‘ avant bec
- K. aileron s arrières
- L. blindao-es M- chenille s
- a_
- Fig. 21. — Char Schneider, type CA:
- liras, soit par un moteur auxiliaire de 40 HP qui attaque le mécanisme par une. transmission très démultipliée.
- - Saint-Ghamond.
- En 1915 également, les, Forges et Aciéries de la Alarme- et d’Homécourt, sous la direction du colonel Rimailho, commencèrent des études relatives au char d’assaut dont la fabrication du premier modèle fut 'entreprise "au mois de mai 1916 ; les essais en eurent lieu au mois de juillet" et la fabrication • de 400 chars de ce modèle (fig. 4% et 43, pi. 44) fut mise en train au mois de novembre de la même année. Ge char fut muni d’un moteur d’une puissance de 90 HP à 1 450 tours par minute, modèle Panhard, sans soupape, quatre cylindres. Le poids total de ce char en ordre de marche, sans munitions ni personnel, est de 19,9 t et.de 21,5 t avec munitions' et personnel. Une des caractéristiques les plus importantes de cette yoiture fut la commande. par transmissiôn électrique avec changement de vitesse
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- LES CHARS D’ASSAUT ET LE MATÉRIEL A CHENILLES
- continu, ce qui a permis d’éviter un grand défaut rencontré dans les chars anglais.
- Ôn a prévu pour le blindage, sur le côté, deux tôles d’une épaisseur totale de 15 mm à 17 mm : à l’avant, des tôles de 11 mm inclinées de 43. degrés ; .à l’arrière, des tôles de 8,3 mm ; et, pour le toit, une tôle de 5,3 mm.
- lu g. 22. — Char Saint-Chamond avec dispositif de chenille portante à l’avant (projet).
- La longueur totale du char, non compris la volée .du canon, est de 7 m, 910 et la largeur de 2 m, 670 ; la hauteur maximum est de 2 m, 365; l’élévation sous ventre de 0 m, 500 ; la largeur de la chenille de 0m,500; sa longueur de 3m, 350 avec enfoncement de 0 m, 050.
- Ce char comporte comme.armement un canon de 75, tir rapide, Saint-Chamond, ou un canon de 75, modèle 1897, avec approvisionnement de cartouches. La provision d’essence est de 2651 au total et repartie en trois réservoirs; cette réserve suffit pour une marche de 35km en petite vitesse et de 60 km en grande vitesse.
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- Les virages s’obtiennent en agissant par l’intermédiaire d’un volant de direction sur les contacteurs dont la fermeture ou l’ouverture permet d’effectuer différentes combinaisons de con-, nexions intérieures des moteurs électriques. Ces combinaisons se ramènent à accélérer le moteur extérieur, à ralentir, à freiner ou à bloquer le moteur intérieur.
- Il est intéressant de noter que les Établissements de Saint-Cha-mond ont eu l’idée de disposer à l’avant une chenille portante (ftg. 22) pour le passage des obstacles, comme l’avait proposé le général Swinton. Ce projet n’a pas été suivi d’exécution.
- Les établissements de Saint-Chamond ont aussi étudié et construit un modèle de char porteur de canon 120 long, tir rapide, ainsi qu’une plate-forme automotrice à chenilles avec canon de 120 long, grande portée.
- L’artillerie chenille Saint-Chamond, à deux voitures chenilles par unité, est très remarquable ; il en existe deux modèles, l’un à canon 194 « F » (fuj. H et 45,pl. 45) et l’autre à obusier220 court.
- ' L’unilé en chaque cas se compose de deux voitures chenilles :
- - l’avant-train chenille automoteur à groupe électrogène transporte les munitions; l’affùt-chenille, à deux moteurs, alimenté par le groupe électrogène de l’avant-train par l’intermédiaire d’un câble de 50 m. En terrain accidenté, les voitures se déplacent en général indépendamment l’une de l’autre. Si le terrain l’exige, les deux voitures peuvent se mouvoir l’une après l’autre en avançant par bonds successifs.
- Renault.
- Conformément à la demande qui en avait été faite par le général Estienne, la maison Renault a mis à l’étude en 1916 un char léger susceptible d’être transporté sur camion. Les essais eurent lieu en mars 1917 ; aussitôt ces essais terminés, la fabrication en grande série a été décidée (fig. 23 et- fig. 46, pl. 45).
- Le char d’assaut Renault a des chenilles prenantes.il est muni ' d’un moteur 18 HP qui se trouve situé à l’arrière, ainsi que le mécanisme de commande des roues. L’armement est constitué par une mitrailleuse ou un canon situé dans une tourelle mobile. Les organes de suspension sont situés à l’avant et comportent des petits chariots séparés.
- Le blindage est constitué par des tôles d’acier chromé de différentes épaisseurs. Les parois verticales ou légèrement inclinées sur la verticale ont 16 mm d’épaisseur.. Les parois horizontales
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- Fig* 23. —-Chat* d’assaut Renault (coupe longitudinale).
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- ou faiblement inclinées sur l’horizontale ont 8 mm d’épaisseur. Le plancher inférieur a 6 mm d’épaisseur.
- L’appareil est suspendu sur deux poutres latérales comportant des ressorts à lames, des balanciers et des petits chariots, de façon à assurer une pression sensiblement uniforme sur toute la longueur de la chaîne, en contact avec le sol, quelle que soit la déformation de la chaîne sur le terrain.
- L’équipage se compose de deux hommes : un conducteur, qui assure à lui seul, la marche de l’appareil, et un canonnier ou un mitrailleur.
- La tourelle, qui est montée sur roulements à billes, est entiè--rement sur son axe ; la mitrailleuse (ou le canon) peut donc battre tout l’horizon.
- Les virages s’effectuent en débrayant et en freinant la chaîne ^du côté où l’on veut tourner.
- Pour faciliter le passage du char à travers les tranchées, il a été adapté une queue amovible en tôle.
- Le poids du char en ordre de marche est d’environ 6t 7.
- Les chars d’assaut américains.
- Lorsque l’Amérique entra dans la guerre, on ignorait presque, dans ce pays, la question des chars d’assaut. Sur de vagues renseignements venus de France, on fit construire, à titre d’essai, deux modèles de chars en 1917, l’un à vapeur, l’autre avec moteur à essence et commande électrique. Avant que les expériences ne soient terminées, la grande importance des chars d’assaut ressortit ; le « Ordnance Department » des États-Unis envoya alors un de ses officiers en Europe dans le but d’obtenir toutes les données nécessaires pour la construction et le fonctionnement des chars. Après de nombreuses conférences avec les autorités anglaises et françaises, l’Amérique entreprit la construction de deux modèles de chars : le petit char à deux hommes basé sur le Renault français et le char lourd de 30 t, à construire en commun avec l’Angleterre.
- Des chars Renault furent achetés et expédiés en Amérique avec série complète de dessins et reproduits exactement, sauf en ce qqi concerne qüelques dimensions qui furent appropriées au système américain'pour augmenter la sécurité et faciliter la fabrication de certaines pièces.
- Les projets et devis* relatifs au grand char anglo-américain, marque VIII (fig. 19 et fig. 8 et 9, pl. 44) n’ont été mis au point
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- LES CHARS D’ASSAUT ET LE MATÉRIEL A CHENILLES 437
- qu’après de, nombreuses . conférences avec le « British General Staff » et les commandes passées pour, la fabrication simultanément en Angleterre et en Amérique. Suivant traité signé entre ces deux pays le 22 janvier 1918, les Membres de la Commission chargés de son exécution avaient pouvoir de compléter les études, de commander la production des pièces en Angleterre et en Amérique et de faire construire une.usine en France pour le montage de ces chars.
- Les études commencées en novembre 1917 furent vite terminées et, en mai 1918, toutes étaient reçues en Amérique où la production d’une grande" série-de pièces de détails commença. Le Gouvernement anglais se chargeait de fournir les chenilles, le blindage, les châssis, et l’asmement, les usines anglaises possédant déjà un stock important de canons, mitrailleuses et autres armes pour constituer l’armement des chars.
- Pendant ce temps, la construction des chars américains type Renault (fig. 47, pl. 45) avançait et l’on commanda le montage-par trois usines importantes d’Amérique : la Yan Dom Iron AYorks, Cleveland (Ohio), la Maxwell Motor Company, Dayton (Ohio) et la G. L. Best Company, également de Dayton. La commande était pour 4 440chars dont 950 seulement ont été achevés.
- Pendant l’été de 1918j ori'continua les travaux relatifs au cliar marque Y1I1. Une série de- pièces de détail anglaises furent envoyées en Amérique et, à l’aide des pièces américaines, le montage d’un char fut entrepris à l’usine de la Locomobile Company, Bridgeport, Conn. Tout était en bonne marche tant en.. Angleterre, aux États-Unis qu’à l’usine américaine de Neuvy-Pailloux, qui était en pleine production, lorsque l’armistice fut, signé. La fabrication de 1800 chars était en cours en vue d’une forte livraison au printemps 1919. En, outre, l’Amérique avait entrepris, en plus,des pièces de détails que fabriquaient déjà ses usines, la construction de 1 450 chars complets. ; ;
- En été 1918, un char de 3 t (fig. 18, pi. 45)1 plus petit que le Renault, fut étudié par le « Ordnance Department » pour être construit par la Ford Motor Company, de Détroit. Les études utilisaient autant que possible;les pièces de rechange de la construction des automobiles Ford. Un peu avant l’armistice, on plaça la commande pour 15 000 de ces chars qui devaient servir, comme tracteurs et chars; légers à mitrailleuses.
- L’Amérique avait terminé une centaine de chars, marque Y1II, au printemps 1920 pour le service du « Tank, corps américain ».
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- LES CHAHS D'ASSAUT ET LE MATÉRIEL A CHENILLES
- Le matériel à chenilles fut étudié .en Amérique (1) sur les mêmes principes que précédemment en France. Des expériences laites par la maison Holt à partir de 1916 démontrèrent la possibilité non seulement de porter, mais aussi de tirer sur la chenille même, un obusier de 200 mm. Plus de six marques définitives en ont été construites dont les pièces comprennent le 155 mm long et l’obusier 240 mm, montés sur affûts autopropulseurs. De ces engins, le plus remarquable est l’affût autopropulseur Christie, muni de quatre roues de chaque côté de 915 mm de diamètre et dont la chenille, portée au-dessous du garde-boue, peut être montée en quinze miiîutes. Pour cette dernière opération, les roues intermédiaires qui, sur route, sont relevées hors contact de la voie, sont abaissées et l’appareil de direction des roues avant est calé. La direction se fait alors par le désembrayage d’une chenille comme dans les chars d’assaut. Les roues sont garnies de bandages de caoutchouc pleins donnant une vitesse de 27 km, 5 sur route. La chenille porte des ergots qui s'engagent dans les encoches dans les roues, entre les bandages doubles en caoutchouc; la vitesse atteinte sur chenilles est de 14 km, 5 environ à l’heure.
- Les chars d’assaut italiens.
- Par ordre et pour le compte du Gouvernement italien, l’étude pour la construction de chars d’assaut a été entreprise par la maison Fiat de Turin (fig. 24' et fig. 49, pl. 45).
- Le char était d’un modèle lourd de 35 t avec moteur de 250 HP et une vitesse maximum de 12 km à l’heure. L’armement se compose d’un canon court placé dans une tourelle tournante.
- Les Établissements Fiat s’occupent maintenant de la construction d’un modèle de char plusMëger (fig. 2.0, pl. 45) dont le poids est d’environ 6t, le moteur de 45 HP à vitesse de régime 1500 tours par minute et de vitesse maximum de 16 km à l’heure, armé, de deux mitrailleuses accouplées placées dans une tourelle tournante. .
- Les chars d’assaut allemands.
- Ce ne fut que vers Ta fin de la guerre que l’Allemagne commença la construction des chars (fig. 21, pl. 45). Le modèle éta-
- (l) Journal of the United States Artiltery. janvier 1921.
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- Bull.
- o?
- CARRELLO DI GUI DA
- Fig. 2'i. — Char lourd italien (Fiat).
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- LES CHARS D’ASSAUT ET LE MATÉRIEL A CHENILLES
- blgpar eux ne porte aucune trace des perfectionnements et améliorations qui avaient été apportées progressivement dans l’étude de cet engin de guerre par les Alliés.
- (l’est surtout par des moyens défensifs contre les chars d’as-sant que les Allemands ont fait à ce sujet le plus de progrès ; 1° par la création du fusil dont la cartouche est de presque le double des dimensions linéaires de la cartouche d’infanterie (fig. 22, pi. '15) ; 2° par la construction d’excavations cachées, sur le modèle des pièges à éléphants (fig. 23, pi. 15) dans le but d’engloutir les chars qui avançaient sur le terrain préparé. .
- Les éléments d’établissement des chars à chenilles.
- 1° L’engrenage arec la terre (effort tangeniiel). — En général, chaque maillon de la chenille porte deux saillies qui forment les dents et s’engagent e'ntre les mottes de terre. La résistance à la** traction peut donc se mesurer en raison de la surface de ces mottes de~terre comprimées et emprisonnées entre les saillies consécutives. Dès que la chenille commence à se dégager la compression de la terre diminue et la résistance au cisaillement disparaît ; il ne faut donc-compter que sur la surface d’avant de la chenille en contact avec la terre comme celle qui fournit la résistance utile.
- Sur l’herbe on peut compter sur une résistance tangentielle de 3 kg par cm2, mais pour les .terrains argileux, du moment qu’il y a cisaillement, les mottes remplissent les espaces compris-entre les saillies de maillons formant ainsi une surface unie d’où la chenille patine indéfiniment. Pour la traversée de tels terrains il faut faire emploi des crampons amovibles (dits grousers en Amérique) qui augmentent la profondeur de prise dans le sol et permettent d’obtenir la résistance voulue. D’après.les expériences faites avec les tracteurs agricoles, il parait que les crampons de bonne forme peuvent supporter une charge de 3 à 5 kg par cm2. Les terrains marécageux demandent une augmentation de surface des chenilles obtenue par l’élargissement de la chenille et, par suite, des mottes de terre à cisailler. Les rampes fortes n’étant pas à craindre sur tel terrain, l’emploi des crampons ne s’impose pas.
- 2° Charge, poids par cm2. — Il est nécessaire que le char d’assaut puisse circuler sur les terrains où, non seulement la cava-
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- LES CHARS D’ASSAUT LT LE MATÉRIEL A CHENILLES
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- lerië peut passer, ce qui demande une résistance verticale de la terre de 2 kg par cm2, mais encore l’infanterie, ce qui ne demande qu’une résistance d’environ 500 à 600g par.cm3. On demande même qu’ils puissent aller où l’infanterie ne peut pas passer ; il est à noter qu’avec le char industriel américain on est arrivé, en augmentant la largeur de la chenille, à passer sur des terrains capables de supporter un poids de 150 g par cm2 seulement.
- Les difficultés de la traction sont encore augmentées lorsqu’il s’agit de la neige. Il est intéressant de rappeler ici que les skieurs ne demandent qu’une résistance de 50 g par cm2 tandis que les piétons sur raquettes imposent une charge de 100 g par cm2 environ. , '
- La surface portante augmente notablement avec la profondeur de l’enfoncement, mais pas en même raison cependant avec la chenille qu’avec la roue. Il y a un moyen facile d’augmenter la surface de 30 0/0 environ, si la nature du terrain l’exige, par l’emploi de maillons plus larges faisant porte-à-faux à l’extérieur. Les chars Saint-Chamond et anglais ont fait emploi de ces chaînes à chenilles non symétriques, en plusieurs cas.
- 3° La puissance par tonne. — La puissance par tonne des tracteurs industriels varie de 8 à 15 HP. En ce qui concerne le char d’assaut, le poids étant augmenté par le blindage, les conditions démarché sont d’autant plus difficiles qu’il est imposé au char de gravir des rampes pouvant atteindre 45 degrés. Dans ce dernier cas, l’évaluation de la pente en mm par in, pour les calculs mesurant l’effort de traction, doit se faire en prenant le sinus au lieu de la tangente de l’angle ; nécessité qui ne s’impose pas même dans les plus fortes pentes des routes et encore moins sur les chemins de fer.
- * '
- L’effort, maximum de traction dans les tracteurs à chenilles agricoles et industriels monte généralement de 35 à 60 0/0 du poids. Ce chiffre atteint 80 à 400 0/0 dans les chars d’assaut, ce qui permet de gravir de très fortes rampes dépassant même 45 degrés.
- %
- 4° L’encombrement. —La largeur et la hauteur du char d’assaut se trouvent limitées par la nécessité pour la voiture de pouvoir circuler sur routes, d’une part, et d’être transportée sur wagon-plateforme, d’autre part. La figure %5 représente la comparaison des gabarits anglais et continentaux. La hauteur du char d’assaut n’est pas seulement limitée par le gabarit, mais
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- 442" LUS chahs d’assaut et le materiel a chenilles
- aussi par la nécessité de réduire la visibilité de la voiture. Rarement les chars ont excédé 2 m, 60 de hauteur.
- 6° La vitesse. —La vitesse du tracteur industriel varie pour les
- GABARIT DIT « INTERNATIONAL» CONFERENCE
- DE BERNE
- GABARIT
- ANGLAIS
- COMPOSE
- 3 m 05
- PLATEFORME
- RAI LS
- NI V E/U/ DES
- Fig. 25.
- voitures lourdes de 1 km, 7 à 5 km, 5 à l’heure ; pour les tracteurs rapides, de 2 km, 6 à 12 km à l’heure.
- Les premiers chars anglais très lourds, marques là IV, avaient
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- r* ST char) K C7) J z < ce H fc; œ peî en « a < p £3 en ce ce Q S POIDS EN TONNES M g f r> S BLINDAGE ENCOMBREMENT DU CHAR CHENILLES ARMEMENT w z > < w en a w 3. w H H w 1-3,
- NOM OU MARQUE Dans le cas de plusieurs marques semblables, les chiffres se rapportent au numéro entre crochets. . L j ~ 'W Z O 3 PUISSANCE j 0 XI ta en S >!«
- PAYS DATE DE COMMENCEMI des études DATE DE COMMENCEM de fabrication (Ie DATE D’ESSi PREMIER MOD w % H o £ 5 C 23 •< ùn g g 05 H < Q NOMBRE DE CI COMMANDÉS u > c « s Q w t- 3 ai « -o i-1 ea en si K o S Z H O Q û, H 73 0 w Q w ce 02 § O Z ALÉSAGE COURSE -w a 03 S BJ S* Q « BJ ^ æ g e § H H Sans munitions §* et personnel g S arche a a « 9 S ai*> 0 ïfi <0 O Q* a- a? s*S z 2 < -co 2 g £ Cl. H < > < Cd ce 'W E ce < C/0 H O O r* O ce ' 73 M D 0 Z 0 -4 LARGEUR MAXIMUM HAUTEUR MAXIMUM J (h) 1 HAUTEUR SOUS VENTRE LARGEUR LONGUEUR sans enfoncement LONGUEUR 50 mm d’enfoncement « i .9 U M b. C ë ë § 3 O.T3 tn Q. a 3§ S LONGUEUR / 100 mm d’enfoncement SURFACE supporta tri ce 100mm d’enloncem1 CHARGE MOYENNE j pour 50 mm d enfomement CHARGE MOYENNE pour 100 mm d’enfoncement ÉQUIPAGE CAN< u fit a 0 z i l Calibre | ^ MITRAILLEUSES « H en m § 0 0 H ü < « Z O « COMMANDE de DIRECTION HAUTEUR DE L’A NOMBRE DE RO PAR CHENILLE NOMBRE ET T DE RESSORT par chenille PETITE VITES Km à l’heure GRANDE VITES Km à l’heure ( CHANGEMEÎ DE VITESSES EFFORT A LA CHE; (R = 75 0/0) DÉFILEMENT (Cromptonl
- CHARS D’ASSAUT mm mm HP HP mm mm mm mm m m m m m m m m2 m m2 kg/cm2 kg/cm2 litres m Tonnes
- Angleterre a) Marque I (avec roues). Oct. 1915 Déc. 1915 Déc. 1915 Déc. 1915 150 150 Daimler s. s. 6 150 150 1000 105 )) 27,5 3,82 12 6 12 6 9,91 4,19 2,25 0,425 0,521 1,40 1,53 1,59 2,22 2,31 1,73 1,19 8 2 55 4 210 37 débrayage et freinage 1,55 26 dbles )> 1,25 6,25 baladeur 17,8 17,3
- » Marques II, III, IV [II]. Févr. 1916 Janv. 1917 Janv.1917 Janv. 1917 1115 1115 Daimler s. s. 6 150 150 1000 105 )) 27,5 3,82 12 6 12 6 8,05 4,19 2,25 0,425 0,521 1,40 1,53 1,59 2,22 2,31 1,73 1,19 8 2 55 4 210 37 débrayage et freinage 1,55 26 dbles )) 1,25 6,25 baladeur 17,8 17,3
- Marques V, VI, VII [V]. Oct. 1917 Janv. 1918 Janv. 1918 Janv. 1918 1 036-j- 1036 Ricardo 6 143 190,5 1 200 150 )) 28,5 3,68 14 6 14 6 8,05 4,11 2,25 0,425 0,673 1,40 1,56 2,10 2,28 3,07 1,36 0,93 8 2 55 4-6 420 72,5 débrayage et freinage 1,55 26 dbles )) 1,50 7,75 planétaire 20,5 26,7
- Marques IX Sept. 1917 Juin 1918 Juin 1918 Juin 1918 35+ 35 Ricardo 6 143 190,5 1200 150 27 37 4,05 10 6 10 6 9,72 2,46 2,34 0,540 0,521 1,83 2,10 2,19 2,65 2,76 1,69 1,34 4+50 » » 2 450 67,5 débrayage et freinage 1,26 23 dbles » 1,45 7,25 planétaire 21,9 22,5
- " Marque A, B. . . [A]. Déc. 1916 Oct. 1917 Oct. 1917 Oct. 1947 245+ 245 2 Tylor s. c. 2X4 127 152 1000 90 )) 14 6,43 14 5 14 5 6,09 2,62 2,64 0,560 0,521 1,22 1,28 1,33 1,40 1,46 1,05 0,96 3 » » 4 320 130 (léconpff des moteurs 0,86 16 dbles » 2,50 14,00 planétaire 9,3 74,2
- France. Schneider Août 1915 Avril 1916 Déc. 1916 Avril 1916 400+ 400 Schneider 4 135 170 1000 60 12,5 14,0 4,29 12 7 12 7 6,30 2,05 2,30 0,400 0,350 (1,90) 2,60 1,82 3,35 2,35 0,770 0,596 7 1 75 c 2 350 75 débrayage et freinage 0,560 7 3 à boudin 2,0 6,7 baladeur 6,1 19,5
- Sainf.-Chamond . . . 1915 Mai 1916 Juillet 1916 Nov. 1916 400+ 400 Panhard s. s. 4 125 150 1350 85 19,9 21,5 3,95 11 8,5 15+17 5,5 7,91 2,67 2,365 0,500 0,50 (2,65) 3,05 3,05 3,40 3,40 0,705 0,632 8 1 75 4 265 60 électrique 0,50 8 dbles 5 à boudin à 4,0 à8,0 électrique 10,1 27,1
- )) Renault Juillet 1916 Janv. 1917 Mars 1917 Mars 1917 2 680+ 2 680 Soupap. comes 4 95 160 1500 39 » 6,7 5,82 16 ou 8 16 ou 8 16 6 4,10 1,74 2,14 0,400 0,33 2,05 2,30 1,52 2,55 1,68 0,441 0,398 2 j : 1 37 » » 1 90 45 débrayage et freinage 0,65 9 2 à lames 1,5 7,8 baladeur 5,03 28,5
- Angl.-Amér. Me VIII (International) Déc. 1917 Oct. 1918 Oct. 1918 Oct. 1918 2 950 408 Liberty (avion) 12 127 178 1 400 330 )) 37 8,92 16 6 16 6 10,42 3,76 2,30 0,535 0,673 2,29 2,37 3,19 2,58 3,47 1,16 1,06 8 ! 2 b » » » 7 910 88,5 débrayage et freinage 1,52 29 dbles )> 2,35 8,75 planétaire 31,5 33,3
- Amérique. 6 tonnes Déc. 1917 Mars 1918 Été 1918 Été 1918 4 440 950 Ruda 4 108 140 1200 40 5,90 6,58 6,08 15 15 15 8 4,75 1,75 2,30 0,405 0,340 1,63 2,31 1,57 2,64 1,80 0,42 0,37 2 , 1 1 » 37 » » 1 115 48,3 débrayage et freinage 0,55 9 2 à lames 1 à boudin) ; 1,42 7,27 baladeur 5,8 23,0
- » 3 tonnes Mars 1918 Mars 1918 Été 1918 Automne 1918 15 000 15 2 Ford 2X4 93 102 1 700 34 » 3,04 11,18 12,7 9,5 12,7 9,5 12,7 9,5 l 6,3 4,22 1,60 1,66 0,305 0,203 1,27 1,49 0,60 1,83 0,74 0,50 0,41 2 » » 1 57 » débrayage et freinage 0,72 6 1 à lames 4,50 12,48 planétaire 1,55 93,8
- Italie. Type 2 000 Août 1915 Oct. 1916 Juin 1917 1917 D » A 12 spécial 6 160 180 1200 200 40 42 4,75 20 20 20 20etl5 7,40 1,80 3,80 0,540 0,450 2,15 3,00 2,70 3,70 3,30 1,556 1,270 10 1 65 10 600 75 freinage 1,05 8 4 à lames 1 7,5 baladeur 40,5 14,6
- » Type 3 000 Juillet 1918 Juin 1919 Août 1920 Mai 1921 )) » 304 4 105 180 1 500 45 5,0 5,5 8,20 16 16 16 8 4,20 1,65 2,20 0,350 0,280 1,98 2,35 1,32 2,65 1,48 0,470 0,390 2 » » 2 90 180 freinage 0,50 8 2 à lames 2 16 baladeur 4,05 116,4
- Total. )) » U )) » 28 451+ 7 134 [- » )) » » » » )) » » )> » )) » » » » » » » )) » » » » » » » » » » » » » » )) )) )) » )) »
- Allemagne. MATÉRIEL. Print. 1917 » » Vers février 1918 » 15 1 ; 2 Daimler j ' autrichien 2X4 165 200 800 200 )) 40 5,0 30 20 16 7 12,20 3,19 3,34 0,228 0,520 4,42 4,65 4,84 4,88 5,08 0,827 0,787 16 1 57 6 )) » découpD des moteurs 0,63 15 dbles 8 à boudin » 13,0 baladeur )) 50,6
- A CHENILLES
- Angleterre. (iun-carrying tank. . Juillet 1916 Janv.1917 Janv. 1917 Janv. 1917 d 48 Daimler s. s. 6 150 150 1000 105 27 34 3,09 8 8 8 8 13,10 3,35 2,80 0,400 0,521 1,83 2,74 2,85 4,72 4,92 1,19 0,69 10 obusler ou 115 150 » 365 55 débrayage et freinage 0,80 26 dbles )) 1,25 6,25 planétaire 17,8 »
- i POIDS POIDS PORTÉE ANGLE
- AFFUTS AUTO-PROPIJLSEURS TYPE DES BOUCHES du MAXIMUM
- à feu PROJECTILE MAXIMUM de tir
- kg kg m
- France. Affût auto-propulseur Schneider . 220 L 14 000 100,5 22000 37° Schneider 6 150 200 1200 150 )) 40,0 3,75 » » » » 7,90 2,75 2,94 0,460 0,650 4,30 » )) » » 0,74d 0,60e » » 220 I » » 55 débrayage et freinage » 17 dbles 1) 1,0 7,09 baladeur ))
- » Affût à chenille Saint-Chamond . 194 F 8 600 80,0 19 000 35° Commande électri que de l’avant -train j 120 ‘ » 29,6 4,056 )) » )> )} 8,50 2,60 3,00 0,500 0,500 2,80 » » 3,41 d 3,41d » 0,87 d » )) 194 F » 400 » électrique )) 13 dbles )) 4,0 8,0 électrique 18,0 0
- » Affût à chenille Saint-Chamond . 280 S 4100 203,0 10 930 60° ( 1 Commande électri que de Pavant -train 120 » 29,5 4,076 » )> » » 7,50 2,60 3,00 0,500 0,500 2,80 » )) 3,41d 3,41d )) 0,86d » » 280 S » 400 » électrique )> 13 dbles )) 4,0 8,0 électrique 18,0 »
- Amérique. Marque I, 8 in ch obusier 208 3 500 90,7 11060 45o Artill. Tractor )) )) )) 850 80 )) 26,3 3,04 » » )> >> 7,21 3,00 2,74 » 0,460 2,97 » ï) 4,06d 3,74d » 0,70d » )) 208 » 133 » débrayage et freinage » 10 dbles » 1,5 6,5 baladeur et planétaire / )) »
- » Marque III, mortier . 240 4 900 161,5 15 084 60° Duesenberg 6 )) )) 1200 225 » 49,5 4,55 )ï » » )> 7,55 3,00 2,87 » 0,610 3,87 » )) 5,01d 6,lld )) 0,81 d » )) 240 » 378 D débrayage et. freinage )) 15 dbles » 1,4 6,9 baladeur et planétaire > » ))
- » Marque VII, pièce 75, mod. 1916 . 75 340 7,26 8 900 45° Cadillac » )) » 1500 35 )) 4,81 7,28 )) » » » 3,44 1,60 1,80 » 0,200 1,42 » » 2,36d 0,94d D 0,51 d » » 75 » » )) débrayage et freinage )) 6 » 4,8 15,3 baladeur 1 ))
- )) Affût chenille à roues ' Christie . . 155 L 3 970 1 42,10 15 700 35o Christie » » » 1200 120 )> 20,0 6,00 )) )> )) » 6,00 2,83 2,02 0,32 0,560 4,20 )) 4,70 c » » 0,43c » » )> 155 » 151 » débrayage et freinage )) 4 rones )) 2,8 23,7 baladeur l }' ))
- a) Les chiffres pour les chars anglais sont calculés d’après ceux de sir Tennyson d’Eyncourt dans son « Account of the British Tanks used m the war », présenté à la British Association le 10 septembre 1919. b) Arrière-train seul en marche. c) Sans enfoncement. d) Enfoncement: 75 mm. e) Enfoncement : 150 mm.
- IMF. chaix. — 16839-11-21.
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- LES CHARS D’ASSAUT (T LE MATÉRIEL A CHENILLES
- une vitesse de 1 km, 2 à 6 km à l’heure; les chars Schneider de 2 km à 6 km, 7 à l’heure et les chars Renault de 1 km, 5 à 7 km, 8 à l’heure. Les chars anglais rapides «Whippet» (médium marque A) en tenant compte du principe énoncé par le colonel Crompton que « le vrai blindage c’est la vitesse (1) « atteignaient une vitesse de 2 km, 4 à 13 km, 5 à l’heure.
- 6° Le défilement p c es t-ci-dire Vaptitude à échapper aux coups de l'ennemi. — Comme base de comparaison entre les étiides, le colonel Crompton énonça le principe que « cette qualité d’un char est fonction du carré de sa vitessse divisé par sa hauteur » principe largement attesté par le développement, des chars actuels mais qui sera à justifier définitivement par le tir sur modèles trainés à travers des terrains accidentés.
- Dans le tableau ce chiffre a été calculé comme le produit du carré-de la AÛtesseen kilomètres à l’heure-divisé par la hauteur du char en mètres.
- 7° Commande de la direction par cm seul homme. — Gomme il a été dit plus haut, la direction, la progression et le freinage du char doivent rester entre les mains d’un seul homme ; ceci est essentiel pour la rapidité et la sûreté de la manœuvre de l’automobile et encore plus avec le virage extrêmement serré du char d’assaut. - '
- 80 Le blindage. —L’épaisseur du blindage doit varier, comme sur les navires de guerre, selon les parties du char à protéger et l’inclination qu’elles présentent au tir de l’ennemi. Au début on trouvait qu’une épaisseur de blindage de 10 mm suffisait contre la balle allemande, mais on s’aperçut bientôt qu’à courte distance et la balle renversée, comme les Allemands remployaient dans ce but, une épaisseur de 1 1 et même 12 mm suffisait à peine. ' v
- 9° Ld position du centre de gravité. — La position du centre de””" gravité est .d’une grande importance quant à la montée des obstacles. La position , élevée du centre de gravité «^nécessite une inclinaison plus grande du char avant qu’il ne s’équilibre sur le bord de l’obstacle (fig. 26). Cet effet est également produit par une position du centre de gravité plus bas, mais plus à l’arrière de la voiture, ce qui le mettra sur la même ligne c'riti-tique ; il y a encore une autre raison pour que le centre de
- i
- (1) Expression également usitée par lord Fisher, chef de l’Amirauté britannique, à , l’égard du blindage des-cuirassés.
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- LES CHAIRS D’ASSAUT ET LE MATÉRIEL A CHENILLES
- l
- gravité soit vers l’avant du char : en toute voiture automobile en marche avant, il existe un couple exercé par le moteur et augmenté en raison de la démultiplication entre l’arbre du
- M0IN7TE DE RAMPE
- 77777777777777777777777777777777777
- .ET D'OBSTACLE
- moteur et la jante des roues engrenées avec la chenille dont l’effet est de produire un déplacement virtuel du centre de gravité vers l’arrière (fig. 27). On se rappelle que dans les premières automobiles, en montant les côtes, les roues d’avant se levaient et la voiture tournait autour de l’essieu arriére au
- EN PALIER
- lieu d’avancer. Il 11e faut pas oublier que dans, la descente des pentes ce couple change de signe et qu’une position du centre de gravité trop à l’avant entraînera le relèvement de l’arrière du char (fig.2'8). ,
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- LES CHARS D’ASSAUT ET LÈ MATÉRIEL A CHENILLES 445
- 10° La courbe de la chenille au contact du sol. — Les premières
- EN DESCENTE
- chenilles en France furent établies suivant le système Holt, avec suspension à ressorts.
- Les chars anglais ne comportaient pas de suspension ; le premier char avait une surface très plate et très longue, mais
- HOLT
- RENAULT
- INTERNATIONAL
- Fig, 29.
- les derniers modèles étaient d’une forme plus ovale, avec droites très courtes et changement de courbure progressive.. Bien que
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- LES CHARS D'ASSAUT ET LE MATÉRIEL A CHENILLES
- cette forme ne donne pas le minimum d’enfoncement, elle a de nombreux avantages au point de vue évolution.
- 11° Le chemin 'parcouru par un point sur la chenille.— Cette question intéresse l’aptitude à .prendre les obstacles en saillie.
- Pour la chenille type Holt (fig. 29) à bouts en demi-cercles égaux, un point quelconque parcourt un chemin qui consiste en deux cycloïdes réunies par la tangente commune d’une longueur égale à deux fois la partie droite de la chaîne en contact avec la terre.
- Pour la chenille type Renault, avec deux cercles de diamètres différents, la courbe prend la forme de deux parties de cycloïdes différentes réunies par la tangente commune.
- Lorsque la forme de la chenille est autre, la courbe doit alors se déterminer graphiquement.
- L’étude de ces courbes permet de se rendre compte des variations dans l’effort de propulsion contre un obstacle et de résistance tangible du terrain.
- Dans le cas du char en contact avec un obstacle vertical (ftg. 30), le point B du châssis se déplace en B', la chenille reste
- Fig. 30.
- en prise avec le terrain tandis que le point A remonte en A' à B'. Le résultat de l’effort à cisaillement du terrain et du poids du char tend à renverser l’obstacle. ~
- ' 12° Endurance. — Les distances parcourues par les chars sur routes et en terrains variés sont bien différentes ; d’après les observations du général Estienne, au cours de la guerre, sur-un parcours total de 500 km le char n’en effectuait guère qu’une trentaine en gehors des routes. Or, la marche sur route fatigue plus les organes que la marche en terrain mou.
- De nombreuses études et essais ont été faits en France, en
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- LES CHARS D’ASSAUT ET LE MATÉRIEL A CHENILLES
- Angleterre et en Amérique pour munir le véhicule soit de roues, soit de chenilles amovibles. Jusqu’à présent aucun système n’a paru prévaloir.
- Améliorations à apporter à la chenille.
- La chenille à maillons d’acier s’use rapidement sur les routes, car elle travaille dans de fort mauvaises conditions. Pour obtenir le recouvrement comme montré en figuré 1, on a été conduit a mettre les axes des articulations très près du sol dans
- - une position où aucun carter ne peut les garantir contre la poussière, l’eau ou la houe. On atténue cet inconvénient par un graissage abondant d’huile lourde.
- Des essais de courroies, faits en Angleterre, en 1915, par Tritton et. Wilson, ne donnèrent pas les résultats satisfaisants qu’on en attendait. Ce dernier système, cependant, avait, déjà été étudié en Russie par M. Régresse pour la marche des automobiles sur la neige, et les résultats furent satisfaisants. De nouveaux essais faits en 1921, en France, démontrèrent que la chenille souple Régresse permettait de bcirculer, non seulement sur la neige, mais encore sur des terrains sablonneux, même très accidentés, et marécageux.
- Le martelage des roues ferrées sur la route a toujours été l’ennemi des grandes vitesses pour la traction. On a d’ailleurs-augmenté la vitesse sur route par l’emploi de bandages en caoutchouc et l’on vient de l’augmenter encore par l’emploi de bandages pneumatiques.
- Il est évident que la traction par chenille trouvera son développement par des perfectionnements qui donneront un contact plus souple et un ressort plus élastique que ceux actuels. Si ces
- - perfectionnements marchent avec la même rapidité que pour l’automobile, on verra dans des proches projets des chars légers, capables de circuler à volonté et à grande vitesse sut les versants des montagnes, dans les champs, sur la neige, à travers le sable des déserts aussi bien que sur une bonne route, car, ainsi que l’a dit le général Estienne, « l’apparition sur le champ de bataille des véhicules mécaniques à chenilles est un événement dont l’importance égale celle de l’invention de la poudre à canon ».
- J’ai cherché, dans ce mémoire, à rendre un juste hommage aux Ingénieurs dont l’esprit fécond a conçu et étudié les organes
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- LES CHARS D’ASSAUT ET LE MATÉRIEL A CHENILLES
- créateurs du char d’assaut et l’adaptation de la chenille au matériel de guerre et à leur témoigner l’admiration et la reconnaissance de tous en exprimant particulièrement au coloneJ R. E. B. Crompton, pour l’Angleterre, à M. William Strait, des États-Unis, au général Estienne,. à M. E. Brillié et au colonel Rimailho, pour la France, l’assurance de notre profonde gratitude.
- Je me lais un devoir, ayant de terminer, de présenter mes plus vifs remerciements à l’Army Gouncil Britannique, au Ministère de la Guerre français, au Ghief 'of Ordnance américain ainsi qu’à l’Imperial War Muséum et à l’Institution of Mechan-ical Engineers pour les autorisations que m’ont accordées ces divers Gouvernements et Institutions de reproduire en-projections, films et clichés les diverses illustrations qui figurent au mémoire.
- Je tiens également à exprimer mes remerciements àM. Brillié, de la Maison Schneider ; au colonel Rimailho et à M. Berthier, des Forges et Aciéries de la Marine et d’Homécourt; à M. Jannin, des Usines Renault; aux Etablissements Fiat de Turin, ainsi qu’à M. de Dai, notre si dévoué secrétaire, pour l’aide et la collaboration que tous ont bien'voulu me donner dans la préparation de ce mémoire.
- ERRATUM au mémoire Les Carburateurs à pétrole, par M. A. Mariage, paru dans le Bulletin d'Avril-Jnin 1921 :
- Page 280. — La figure marquée 1 esl la figure 3. Dans cette ligure, les mentions «Carburateur à pétrole» et «Carburateur à essence » doivent être respectivement remplacées par : « Gicleur principal à pétrole » et « Gicleur de ralenti à essence ».
- Page 282. — La figure marquée 3 est la ligure 1. Dans celte ligure, les mentions « Carburateur à pétrole » et « Carburateur à essence » doivent être remplacées par « Gicleur à pétrole » et « Gicleur à essence ».
- Le Secrétaire Administratif, Gérant, A. de Dax.
- IMPRIMERIE CIIAIX, rue bergère, 20, Paris. — -11-21. — (Encre. Lorilleui).
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- MÉMOIRES
- ET
- COMPTE RENDU DES TRAVAUX
- DE LA
- SOCIÉTÉ DES INGÉNIEURS CIVILS DE FRANGE
- BULLETIN
- DE
- OCTOBRE-DÉCEMBRE 1921
- N°* 10 à 12
- Bull.
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- AVIS IMPORTANT
- Conformément à la décision prise par le Comité et qui a été portée à la connaissance des Membres de la Société par la circulaire encartée dans le Procès-Verbal de la séance du 28 juin 1918, LES BULLETINS NE REPRODUISENT PLUS LES PROCÈS-VERBAUX DES SÉANCES qui sont envoyés, en fascicules séparés. Il est donc indispensable de conserver ces derniers pour avoir la collection complète des travaux de la Société.
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- EXCURSION
- DE LA SOCIÉTÉ DES INGÉNIEURS CIVILS
- EN DAUPHINÉ, EN PROVENCE
- Eï A MARSEILLE 1
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- COMPTE RENDU GÉNÉRAL
- PAR
- M. L. BARTHÉLEMY
- La première excursion de la Société, depuis la guerre, avait été consacrée aux provinces recouvrées, ce qui était d’autant plus indiqué que nous avions alors à notre tête un President alsacien.. Vu les préoccupations du moment, il était non moins indiqué que la seconde excursion eut lieu au pays de la houille blanche et, étant donné qu’elle était conduite par M. Gha-gnaud, qu’elle se terminât, en apothéose, par les magnifiques travaux du port de l’Estaque et, surtout,, par la traversée du souterrain du Rove que les Américains, qui s’y connaissent, ont déclaré être le plus beau travail de ce genre qui existât au monde.
- Le rendez-vous éMt fixé, le lundi 11 juillet, à 7 heures 40 du matin, au buffet de la gare de Chambéry, à l’arrivée du train qui amenait de Paris le gros des excursionnistes. Ils étaient au nombre de cinquante, parmi lesquels trois membres de la délégation américaine : M. Cumings et MM. Freeman Père et Fils. Le groupe comprenait également deux Collègues belges : MM. Catala ét Knapen ; un Anglais, M. Haekney, et un Suisse, M. BUttica-z.
- Après le petit déjeuner pris au buffet, on s’installa dans les trois auto-cars qui ne devaient plus nous quitter' qu’à Marseille.
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- (1) Voir Procès-Verbal de la séance du 7 octobre 1921, n° 9, p. 249.
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- La première visite fut pour l’usine de la Société de l’Aluminium Français, située sur l’ancien champ de foire de Chambéry, à la porte de laquelle nous attendaient notre ancien Président, M. Gall, et notre Collègue, M. Aubié, directeur de l’usine.
- Après les souhaits de bienvenue de M. Gall ses Collègues, il leur rappela en quelques mots que l’usine qu’ils devaient visiter avait été créée avant la guerre pour pouvoir se passer de l’Allemagne, puis il demanda à M. Guillet de leur donner quelques explications techniques sur l’industrie de l’aluminium.
- Avec sa clarté et sa compétence habituelles, M. Guillet fit, sur ce métal, uné courte conférence qui facilita beaucoup la visite.
- Il en fut d’ailleurs de même dans la suite et presque toutes nos visites furent précédées par les explications de M. Guillet, ce qui les rendait d’autant plus profitables. C’est là un exemple qu’il serait bon de suivre chaque fois que cela est possible, car on sait par expérience que, dans les visites d’usines, il n’y a guère que la demi-douzaine de personnes entourant le cicerone qui entendent les explications, de sorte que les autres sont obligées de tout deviner. Il est vrai qu’on n’a pas toujours sous la main un compagnon dé‘ la compétence et de la bonne volonté de M. Guillet!
- Ceux qui avaient pris part à la visite de mai 1914 ont pu constater l’importance prise par cette usine pendant la guerre, et on s’intéressa tout particulièrement aux précautions prises pour empêcher l’oxydation de l’aluminium fondu et au procédé employé pour remédier au retrait des lingots pendant leur solidification.
- Je dois ajouter qu’en souvenir de cette visite, chacun de nous reçut un superbe cendrier en aluminium, preuve palpable de la facilité avec laquelle ce métal peut s’emboutir et même se ciseler.
- Remontés dans nos auto-cars, nous ne fîmes que traverser Chambéry, et, par une route pittoresque mais terriblement ensoleillée, nous nous dirigeâmes vers Allevard où l’on devait déjeuner au « Splendid^Hôtel », bel établissement entouré d’un superbe parc.
- . A table, en guise de menu, chacun trouva le programme de la visite des Usines d’Allevard que leur directeur, M. Duchargé, avait eu l’attention de faire spécialement imprimer à l’occasion de notre visite.
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- Des quatre usines de la Société des Hauts Fourneaux et Forges d’Allevard, nous devions en visiter trois, pn commençant par celle d’Allevard, appelée aussi usine de la Gorge. Elle est, en effet, située dans une gorge étroite, à ce point qu’un éboule-ment en a récemment enseveli une partie. Nous y fûmes reçus par M. Duchargé, directeur général, entouré de ses principaux collaborateurs.
- Cette usine existe depuis 700 ans, considérablement modifiée au cours des siècles, cela va sans dire, puisque c’est là que fut installé le premier four électrique. Nous assistâmes, bien entendu, à la coulée d’un de ces fours, après quoi on nous montra, curiosité unique, un four Martin transformé en four électrique. Nous y avons également pu remarquer un train de laminoirs directement actionné par une turbine hydraulique et qui, si je ne me trompe, est le seul de son espèce.
- De l’usine d’Allevard, nous fûmes conduits à celle plus récente de Champ-Sappey, à Saint-Pierre d’Allevard, où nous fûmes reçus par M. Aveyran, son directeur. C’est une usine de transformation qui, avec les aciers de l’usine de la Gorge, fabrique spécialement des essieux et des aimants. On nous fit assister aux différentes phases de ces fabrications ainsi qu’aux essais et à la trempe. Chacun de nous reçut même un aimant à titre de souvenir.
- De l’usine de Champ-Sappey, sous un soleil brûlant, les autocars nous conduisirent à celle du Cheylas, située à 12 km, dans la vallée de l’Isère. Cette usine, alors en voie d’installation, doit remplacer celle de la Gorge, de sorte que sa visite nous a permis de comparer une usine très ancienne transformée au petit bonheur et une usine ultra-moderne où un courant de 40 000 volts sera transformé dans l’usine même avant d’être envoyé dans les fours électriques.
- Après les remerciements adressés par notre Président à M. Duchargé et à ses colloborateurs et non sans avoir jeté un coup d’œif sur les belles habitations ouvrières dont on achève la construction, nous reprenons place dans nos auto-cars qui nous font descendre la célèbre vallée du Grésivaudan, par la rive gauche de l’Isère, jusqu’à Brignoud où nous devions visiter les usines Frédet.
- L’usine primitive Frédet consistait en une papeterie installée dans cette région à cause-de la proximité du bois servant de matière première et de la force hydraulique, mais nous n’avons
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- pu la visiter parce quelle chômait ce jour là -pour cause de fête locale.
- Toutefois, dès que les forces hydrauliques, mieux aménagées, furent transformées en courant, tes industriels de la région utilisèrent les nouvelles forces mises à leur disposition pour la création d’industries diverses sans rapport avec leurs industries d’origine. Ils sont donc devenus surtout des utilisateurs de courant électrique. C’est pourquoi la Société Frédet, d’abord pape-tière, fut amenée à installer des fours électriques destinés à la fabrication du carbure de calcium et à celle de ferro-alliages, puis une usine de cyanamide dont la visite rentrait dans notre programme. Mais notre surprise fut grande, au lieu de la fabrique de cyanamide annoncée, d’être conduits d’abord dans un immense atelier de 29 000 mètres carrés qui, paraît-il, fut construit en six mois et est entièrement consacré à la réparation des wagons.
- Nous y fûmes reçus par le directeur, M. Duru, qui nous en fît parcourir les différentes parties, visite qui sé termina par une salle ou se trouvaient des boissons variées auxquelles, en raison de la température, il fut fait grand honneur.
- Les fours à carbure de calcium et Tusine de cyanamide furent visités sous la conduite de M. Cachot.
- Dans cette usine, l’azote nécessaire à la fabrication de la cyanamide est obtenu au moyen de l’air liquide et on laisse s’y perdre l’oxygène, ce qui produit, autour de l’appareil d’évaporation, une réfrigération qui a été fort appréciée par plusieurs d’entre nous qui s’y attardèrent plus longtemps qu’autour des fours.
- Après la visite des usines Frédet, nous reprenons nos autocars dont les banquettes, surchauffées par le soleil, nous donnaient la sensation de fours d’un nouveau genre, et nous continuons à suivre le cours de l’Isère en traversant, sans nous y arrêter, maintes localités industrielles démontrant l’activité de la région, ce qui ne nous empêcha pas d’arriver à Grenoble en retard sur l’horaire.
- Chacun s’installa à l’Hôtel Moderne où nos chambres étaient retenues, et, après le dîner pris en commun dans une salle réservée,, on essaya -de trouver un repos bien gagné, malgré la chaleur que la nuit calmait à peine, sans nul souci des distractions que pouvait offrir la ville de Grenoble.
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- Le mardi matin, à 8 heures, nos auto-cars nous conduisirent aux Établissements de MM. Bouchayer et Yialet, où nous attendaient MM. Aimé •et Auguste Bouchayer, Yialet et leurs collaborateurs.
- Avant de commencer la visite des usines et pour nous éviter la surprise que nous avions déjà éprouvée aux usines Frédet, M. Aimé Bouchayer nous donna quelques indications sur les industries variées que nous allions visiter dans ses établissements, auxquels on a adjoint jusqu’à une fabrique de chocolat pour occuper les ouvrières qui, ayant pris goût à l’industrie pendant la guerre, ne veulent plus se remettre aux soins du ménage.
- Il rappela également que c’étaient les industriels grenoblois qui, les premiers, avaient institué les caisses de compensation destinées à assurer ce qu’on a appelé le sursalaire familial, exemple si heureusement suivi par les industriels des autres parties de la France. De même que leurs confrères des autres régions, ceux dé Grenoble craignent surtout ringérence de l’État dans ces institutions qui, sans lui, fonctionnent partout admirablement.
- Enfin, il nous parla delà question de réduction des salaires, question extrêmement délicate à résoudre, parce que, s’il est vrai que c’est en grande partie la hausse des salaires qui crée la vie chère, la vie chère nécessite le maintien des hauts salaires. Il y a donc là un cercle vicieux dont en ne peut sortir qu’avec un peu d’énergie et beaucoup d’entente. Gomme ces deux qualités. ne manquent pas aux industriels grenoblois, ils ont résolu la question, non pas en diminuant les salaires, mais en diminuant progressivement les indemnités de vie chère qui, dans la région, n’ont jamais été confondues avec les salaires. Quand la puissance d’achat des ouvriers sera diminuée, il faudra bien .que les metcantis, s’ils veulent vendre leurs marchandises, se décident à en abaisser les prix. Comme ce n’est certainement, pas eux qui auraient commencé, les industriels grenoblois paraissent évidemment avoir choisi la bonne méthode, et cela d’autant plus que leurs ouvriers ont compris.
- La description de nés usines se trouvant dans les notes techniques, je me borne à signaler le grand intérêt avec lequel nous •y avons suivi l’application du charbon pulvérisé, question de la plus liante importance que les industriels grenoblois paraissent également avoir résolue, ce qui, dans les usines Bouchayer, per-
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- met d’employer le charbon des Alpes jusque là considéré comme inutilisable.
- Malheureusement, par suite du manque d’eau, l’usine hydroélectrique fournissant les tuyaux en fer électrolytique était arrêtée, de sorte que noué dûmes nous contenter de la description qui nous fut faite de cette intéressante fabrication, unique en France.
- La visite suivante fut pour l’Institut électro-technique où nous attendait le directeur, notre distingué Collègue M. Barbillion. Celui-ci nous reçut dans le principal amphithéâtre de l’Institut, dont il nous retraça en quelques mots l’historique. C’est encore à l’initiative privée qu’il est dû et on peut dire qu’il a acquis une réputation mondiale puisque des élèves de toutes les nationalités y viennent chercher un enseignement à la fois théorique et pratique.
- Notre visite coïncidait avec l’époque des examens et, dans la plupart des salles que nous traversions, les jeunes gens étaient sur la sellette, plaints par les uns, mais enviés par ceux qui regrettaient leurs vingt ans.
- On nous mena ensuite à l’école de papeterie où nous vîmes une machine à papier en pleine marche sous la conduite d’élèves de l’école, puis au musée renfermant d’anciennes machines qui permettaient de se rendre compte de l’évolution de la fabrication du papier.
- Nous dûmes écourter la visite à l’Institut, car, sur l’instigation de M. Bouchayer, il avait été convenu d’ajouter au programme, cependant bien chargé, une visite aux Établissements Neyret-Beylier et Piccard-Pictet, visite d’autant plus indiquée que nous allions trouver un peu partout, dans les usines hydroélectriques de la région, des turbines construites par ces ateliers. On dût malheureusement les parcourir à la hâte, non sans avoir admiré une roue de 12 t qui venait d’être coulée et doit avoir une puissance de 6 000 HP.
- On nous montra, en outre, les premières installations de la Société hydro-technique qui doit rendre les services les plus signalés aux constructions intéressant l’hydraulique.
- Après cette visite, nos cars nous emmenèrent en grande vitesse, 9 par la vallée du JDrac et celle de la Romanche, jusqu’à Vizile où nous attendait le repas. M. Keller, dont nous devions visiter les installations dans l’après-midi, avait bien voulu accepter de partager notre déjeuner qui eut lieu sub tegmine fagi dans la
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- cour de l’auberge Miard. Le menu était composé de ces bons vieux mets régionaux, dont le traditionnel gratin dauphinois, qui changeait totalement de la nourriture omnibus des hôtels ; inutile de dire qu’on y fît le plus grand honneur.
- On se serait volontiers attardé dans ce confortable oasis, mais, le programme de l’après-midi étant très chargé, on dut se faire violence pour partir à l’heure fixée par l’horaire.
- Après avoir jeté, en passant, un rapide coup d’œil sur le château historique, berceau de la Révolution, ainsi que sur le monument commémoratif qui le précède, on remonta la pittoresque vallée de la Romanche avec, en face, les cimes neigeuses des Grandes-Rousses, en traversant, sans s’y arrêter, les localités bien connues de Séchilienne, Rioupéroux, Livet, ainsi que les multiples usines échelonnées dans la vallée et que nous devions visiter au retour. On alla ainsi, par une route courant entre de gigantesques rochers noirs détachés de la montagqe, jusqu’à la cascade du Bâton, non loin de l’endroit où la vallée, faisant un angle droit, se dirige sur Bourg-d’Oisans.
- M. Keller tenait à nous faire voir cette chute de 1065 m, qui est en cours d’aménagement, parce qu’elle doit fournir la même force de 7 000 HP que celle des Yernes, que nous verrons tout à l’heure, dans laquelle la hauteur est remplacée par le volume d’eau. Cette comparaison de deux forces hydrauliques voisines donnant la même puissance avec des moyens si différents était évidemment intéressante.
- Au retour, oii s’arrête d’abord à l’usine hydro-électrique de la Société des Établissements Keller et Leleux, à Livet, alimentée par un canal provenant d’un barrage situé quelques kilomètres plus haut, donnant 21 000 HP, et dont le déversoir fournit une superbe cascade.
- Après son passage dans les turbines, l’eau est conduite à 1’usine voisine des Yernes où elle fournit encore 7 000 HP employés à la production de la fonte synthétique.
- Cette usine des Vernes constitue, au point de vue architectural, une tentative intéressante qu’il est bon de signaler. M. Ch.-A. Keller, qui en a établi le projet, a eu la prétention de démontrer qu’on peut édifier des usines dans de beaux sites sans les abîmer et il y a réussi.
- Il est vrai qu’il s’agit dans l’espèce d’une usine hydro-électrique, mais il est incontestable que, pour une usine métallurgique, le problème est plus difficile à résoudre. Il faut bien
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- avouer, en effet, qu'une usine dégageant des fumées, environnée de crassiers et de monceaux de ferrailles, ne pourra que difficilement recevoir un cachet artistique, et que, si l’on est dans l’obligation de sacrifier aux nécessités de l’industrie, c’est presque toujours au détriment de la beauté des sites.
- Quoi qu’il en soit, la tentative de M. Keller mérite tout particulièrement rattention que nous y avons apportée.
- Les eaux du canal de fuite du Livet sont collectées dans une chambre de mise en charge constituée par un réservoir demi-circulaire' dont: le pourtour supérieur forme déversoir dans un canal extérieur, également demi-circulaire, ce qui constitue, au niveau de la route, un superbe château d’eau circulaire.. Un double escalier bordé de bal us 1res conduit à l’usine, d’une architecture elle-même ornementée. Le tout est entouré d’une grille entrecoupée de pilastres ornés et de plan tâtions variées. L’ensemble est réellement d’un bel effet et contraste avec tout ce que nous avions vu jusqu’alors et ce que nous devions voir dans la suite.
- L’arrêt suivant fut pour l’usine hydro-électrique des Roberts, appartenant à la Société Universelle d’Acétylène et qui fournit le courant à l’usine des Clavaux que nous visiterons tout à l’heure.
- Nouvel arrêt à Rioupéroux pour visiter les installations de la Société des Forges et Aciéries de Firminy qui, toujours au four électrique, fabrique la fonte synthétique. Nous y fûmes reçus par notre Collègue, M. Dumuis, directeur général de la Société, par M. Garnier, directeur de l’usine, et par M. Thomas, ingénieur en chef de la fabrication.
- Bien entendu, comme dans toutes les usines similaires, M. Guillet nous prodigua les explications désirables.
- Des fours, on nous conduisit dans la salle des machines où se trouvait notamment un alternateur monophasé qui passe pour être le plus puissant du monde, mais où on remarqua surtout, dans un coin, une table recouverte d’une nappe immaculée, chargée de pâtisseries appétissantes et de flacons tentateurs. Inutile dé dire qu’on succomba sans hésiter à la tentation.
- Aux Clavaux, nous retrouvâmes M. Mauchamp qui nous avait déjà fait les honneurs de l’usine des Roberts, accompagné de M. Mercier, chef des fabrications, et de M. Gozard, chargé de l’entretien électrique.
- : Là, il nous fut donné d’admirer un véritable feu d’artifice qui,
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- vu de nuit, eut été féerique. En effet, ces Messieurs s’étaient arrangés pour que nous pussions assister à la coulée simultanée de cinq fours électriques, deux produisant du carbure de calcium, deux du ferro-silicium et un de la fonte synthétique. La flamme bleue du ferro-silicium, la flamme rouge du carbure de calcium et la flamme blanche de la fonte synthétique constituaient un éblouissant drapeau national rappelant toutefois un peu trop la sensation qu’on doit éprouver en entrant en Enfer,
- • A la Séchilienne, nouvel arrêt pour y visiter la centrale de la Société « Force et Lumière » de Grenoble, où nous fûmes reçus par M. Waldvogel, l’un des directeurs, usine composée de trois groupes de 2 000 HP chacun et fournissant du courant jusqu’à Saint-Étienne.
- A la demande générale, le retour à Grenoble eut lieu par Uriage, ce qui allongeait quelque peu la route, mais permettait de parcourir une autre région que celle déjà vue le matin. Nous ne fîmes toutefois que traverser, sans nous y arrêter, cette charmante station balnéaire, en nous bornant à entrevoir son parc des Alberges, ses hôtels, ses villas et le château féodal qui la couronne.
- A Grenoble nous attendaient MM. Bouchayer Frères, Yialet et plusieurs ingénieurs de leurs établissements, ainsi que MM. Relier, Neyret, Gariel, Mauchamp et Barbillion qui avaient accepté l’invitation de notre Président au dîner qui eut lieu, comme la veille, à l’Hôtel Moderne.
- Bien entendu, au dessert, notre Président remercia à nouveau les personnes qui avaient Bien voulu nous recevoir et nous avaient montré des usines dont la réputation n’est plus-à faire.
- Chacun de nous avait trouvé à sa place une carte de la région que nous devions parcourir le lendemain, gracieuse attention de M. Aimé Bouchayer, et avait également reçu une invitation d’assister le même soir, à 9 heures, à une conférence faite à la Chambre de Commerce par M. Rabu sur t’utilisation du charbon pulvérisé,. Malheureusement, le dîner, commencé tard., ne se termina que peu avant 10 heures, de sorte que la conférence était en cours lorsque notre Président, accompagné de M. Aimé Bouchayer et d’un certain nombre de nos Collègues, purent s’y rendre. M. Rabu voudra bien excuser les autres en raison de leur fatigue.
- - Le mercredi 13, à B heures du matin, nous quittions Grenoble pour les Mines de La Mure.
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- Nous espérions suivre la route classique des lacs Laffrey, mais, comme nous devions nous arrêter à la Motte d’Aveillans, on nous fit prendre celle du Drac, d’où petite désillusion vite calmée par le superbe spectacle de la vallée si pittoresquement grandiose du Drac, sur les pentes de laquelle circule, en de nombreux méandres, la ligne réputée de La Mure.
- Après avoir gravi de nombreuses côtes et descendu d’aussi nombreux lacets, nous arrivons à l’heure dite à La Motte d’Aveillans où nous sommes reçus par MM. de Renéville, Président du Conseil d’administration de la Société des Mines de La Mure; de Marliave, ingénieur des Ponts et Chaussées et directeur général; Champel, directeur des Mines ; Gollion, sous-directeur; Pierre de Renéville, sous-directeur au Péchachard ; Marguin, ingénieur mécanicien ; Yazeilles, Forissier et d’Etigny.
- Sur le conseil de M. de Renéville, on se partagea en deux groupes dont Lun commença par le haut, c’est-à-dire par les installations de remblayage hydraulique, et l’autre par le bas, c’est-à-dire par les installations extérieures du siège de La Motte d’Aveillans.
- Ces deux installations extrêmes sont situées à une différence d’altitude d’une centaine de mètres, ce qui est extrêmement avantageux pour l’exploitation, mais pénible pour les visiteurs par 30 degrés de chaleur.
- Après la visite de ces belles installations et y avoir constaté que la houille blanche y est mise au service de la houille noire, on se rendit à La Mure où nous devions, pour le déjeuner, être les hôtes de M. de Renéville. Faute d’un autre local assez vaste, le couvert était mis sous un hangar à voitures, fort bien décoré pour la circonstance de plantes vertes et de drapeaux aux couleurs françaises et américaines et où, vu la température, nous étions mieux que n’importe où. Ce déjeuner fut succulent et nous avons surtout gardé le souvenir de délicieuses truites provenant, paraît-il, de l’élevage de M. de Renéville.
- Au dessert, dans une belle allocution, notre hôte salua d’abord les ingénieurs américains qui nous accompagnaient et rappela l’émotion de tous les Français en apprenant le premier débarquement de leurs compatriotes au moment le plus sombre de la guerre. Il signala ensuite qu’il était de ceux qui étaient partis avec M. de Dax sous la -conduite de notre ancien Président, M. Louis Rey, à la découverte de l’Amérique à l’occasion de l’Exposition de Chicago et que c’est à la suite de cette visite que les
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- méthodes américaines furent introduites dans les ateliers des Mines de La Mure. Enfin, il fit allusion aux remarquables travaux exécutés par notre Président, M. Ghagnaud. MM. John E.Freemann et M. Ghagnaud répondirent en remerciant dans les termes les plus cordiaux et, à 1 heure et demie, nos remontions dans nos cars dans la direction de Gap et de Sisteron.
- Jusqu’à Gap, notre excursion devenait exclusivement touristique sans visite d’aucun four électrique ; celui du Ciel suffisait d’ailleurs amplement.
- De La Mure, d’abord en pente douce, puis bientôt par des lacets impressionnants, on descend dans la vallée d’un petit affluent du Drac, après quoi, par une succession de lacets en épingles à cheveux pour l’établissement desquels on n’avait pas prévu les'cars alpins, on s’élève, sur la rive opposée, jusque sur le plateau de Beaumont, admirablement cultivé. De là, on domine la vallée du Drac, d’abord large et profonde, puis qui se rétrécit graduellement, et au-dessus de laquelle on voit apparaître la pyramide du Mont Aiguille. La route redescend en se rapprochant du Drac qu’elle surplombe de près de 300 m, franchit la gorge de la Salette, non loin du célèbre pèlerinage, puis longe le cours du Drac qui présente toujours des paysages attrayants, avec des pentes boisées admirablement cultivées que dominent, à l’arrière plan, les premières grandes cimes des Alpes dont quelques-unes couvertes de neige.
- Il va sans dire que, depuis Chambéry, toutes les routes que nous suivions étaient bordées par des supports de câbles électriques tantôt en bois, tantôt en cimpnt armé, tantôt en fer, souvent pleins, quelquefois ajourés, toujours affreux. Le long de la route de Gap, ces supports étaient constitués par des pylônes métalliques assez légers qui offraient cette particularité curieuse d’avoir été choisis par les pies pour l’établissement de leurs nids. Tous en contenaient au moins un, quelquefois plusieurs, phénomène curieux d’adaptation ou d’imitation qui ne peut s’expliquer que par la rareté des arbres dans cette vallée aussi fertile que bien cultivée.
- Pendant que nous parcourions cette route, les nuages s’amoncelaient autour des cimes et bientôt de larges gouttes commencèrent à tomber. L’orage classique en pays de montagnes aurait évidemment manqué à notre programme et nous étions si heureux de recevoir cette douche rafraîchissante que nous nous laissâmes stoïquement mouiller pendant un certain temps. Tou-
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- tefois, comme il ne faut abuser de rien, on dut se décider à baisser les capotes.
- I/orage était déjà passé- lorsque nous arrivâmes au col Bayard, ouvrant un large passage entre la vallée de Flsère et celle de la Durance. I)u col Bayard, nous descendîmes rapidement sur Gap où nous attendait une tasse de thé, collation d’autant plus nécest saire que nous devions arriver tard à Sisteron. Toutefois,, comme il était impossible de loger cinquante personnes à Sisteron, il avait été décidé que quinze de nos Collègues resteraient à Gap, ce qui devait les obliger à partir le lendemain de meilleure heure pour nous rejoindre en route.
- Après une demi-heure d’arrêt à Gap, sans qu’il nous fiât accordé une- minute de plus, pour visiter les curiosités locales* le premier groupe reprit le chemin de Sisteron pour s’arrêter bientôt à la Saulce, point où la route atteint la Durance. M- Albrand, directeur à Marseille de la Société d’Énergie Électrique du Littoral Méditerranéen, et M. Minguier, ingénieur, nous y attendaient pour nous faire visiter la prise de l’usine de Ventavon, située elle-même à L4 km plus loin. Nouvel arrêt à cette belle usine, construite dans une région presque déserte où l’on a du créer un village avec une école pour les enfants du personnel.
- Toujours en suivant la Durance, nous arrivons à Sisteron vers 8 heures du soir. Cette arrivée s’effectue par la Porte de Provence, constituée par une brèche creusée par la Durance dans une barre rocheuse dressée verticalement à son cours. La base de cette brèche laisse tout juste le passage à. la rivière et à la route. Sur la rive droite, par laquelle nous arrivons, un vieux château-fort, jadis destiné- à défendre l’entrée de: la Provence, se dresse pittoresquement au faite du rocher. Sur la rive gauche,, l’usure inégale des roches qui composent la barre a déterminé des stries noires du plus curieux effet. Immédiatement après la brèche, c’est la Provence ; c’est aussi la rue principale de Sisteron, bordée de maisons peut-être pittoresques, mais d’un aspect peu engageant. Le Touring-Hôtel, qui nous attendait, se trouvait heureusement dans un quartier plus moderne.
- II était près de 9 heures lorsque nous: nous mimes à table pour le dîner qui fut surtout remarquable par la quantité de mouches qui le partageaient avec nous. Leur grand nombre faisait l’étonnement de notre jeune collègue américain qui n’en avait jamais vu autant réunies dans la même assiette.
- Le jeudi 44 juillet, quelques enragés éprouvèrent le. besoin de
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- se lever à 5 heures pour grimper jusqu’au Vieux Château et contempler au soleil levant la brèche de Provence, mais je dois avouer que le gros de la bande — nom dont nous: gratifia le lendemain le portier de l’Hôtel de Marseille — se contenta d’être exact à 7 heures et demie autour des: cars qui nous attendaient.
- Nous arrivâmes bientôt à Saint-Auban où se trouve une importante usine de la Société des Produits' Chimiques d’Alais et delà Camargue, édifiée pendant la guerre. Nous ne devions d’ailleurs la considérer que du haut de la falaise, ce qui nous permit toutefois de nous rendre compte de son importance, grâce surtout aux explications données par M. Crochon, son directeur.
- Cette usine, après avoir rendu de grands services pendant la guerre, est en voie de transformation pour fabriquer notamment les premiers éléments des matières colorantes jadis demandés à l’Allemagne.
- Si nous n’avons pu visiter l’usine, nous avons pu, du moins, parcourir la cité ouvrière, également créée pendant la guerre, dans un endroit alors désert, et qui constitue maintenant un véritable village avec tous ses accessoires et des maisons d’un aspect agréable quoique en ciment armé.
- Peu après, nous arrivions à la prise de la Brillanne qui, par suite de la sécheresse, absorbe la totalité de l’eau que pouvait alors fournir la Durance, de sorte que, dans le reste de son vaste lit,, il ne coulait plus que des cailloux sans’la moindre trace de liquide. A partir de la Brillanne, cette eau est soigneusement collectée dans un canal en, ciment et sert, de chute en chute,, d’usine en usine, sans qu’on permette à une seule goutte de retourner dans son lit naturel, de sorte qu’on se demande ce qui peut bien rester pour les Marseillais qui, vous .le savez, sont alimentés par l’eau de la Durance.
- De la prise d’eau, on se rendit à l’usine même où nous retrouvons MM. Alhrand et Minguier accompagnés de M. Tourier, le directeur des Grands Travaux de Marseille, et de M. B.ertagnal, ingénieur des Usines de Sainte-Tulle.
- Nouvel arrêt à l’Usine du Largue, alimentée, > bien entendu,, par le canal de fuite de la Brillanne. C’est là que nous- rejoignit: le groupe que nous avions laissé à Gap et cela juste au. moment où nos-hôtes nous offraient les rafraîchissements toujours acceptés avec ta satisfaction que vous: pensez, car le- soleil de Provence n’était pas-moins ardent que celui du Dauphiné.
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- Nos cars nous conduisirent ensuite à Manosque où le déjeuner nous attendait au restaurant Pascal.
- On s’installa un peu à l’étroit dans une salle qui avait au moins le mérite de nous mettre à l’abri du soleil et où MM. Albrand, Minguier, Tourier et leurs ingénieurs avaient bien voulu accepter de nous accompagner.
- Après avoir remercié à nouveau la Société de l’Énergie Électrique du Littoral Méditerranéen de nous avoir permis de visiter ses belles installations, notre Président, rappelant que c’était le jour de la Fête Nationale, leva son verre en l’honneur du Président de la République, de la grande nation américaine qui fêtait, il y a quelques jours seulement, l’anniversaire de son Indépendance à laquelle les Français avaient contribué, et aussi en l’honneur du Président Harding sur lequel compte la France pour aider à son relèvement économique.
- M. Freeman Junior, au nom de son père qui, fatigué, n’avait pu prendre part au déjeuner, tint à répondre au Président Cha-gnaud et à dire- combien il était heureux de faire ce voyage avec ses Collègues français, qu’il remerciail de tout cœur de ce qu’ils avaient fait pour lui et ses compatriotes. Cette petite allocution eut d’autant plus de succès que M. Freemann avait tenu à la faire en français.
- Comme conclusion, M. Knapen prononça les simples paroles suivantes : « Je ne serais pas Belge si, aujourd’hui, je ne levais pas mon verre à la France ». Bien entendu, on applaudit vigoureusement cette courte, mais symptomatique intervention de notre sympathique Collègue.
- Mais, bien que ce fut le 14 juillet, on n’avait pas, plus que les autres jours, le temps de s’attarder à déjeuner ; aussi, dès une heure, on repartait pour l’usine de Sainte-Tulle sous la conduite de M. Labrand.
- Cette usine n’est pas encore terminée, mais ce que nous avons pu y voir a suffi pour nous montrer qu’elle sera une des plus belles centrales de la région qui ne manque pourtant pas de belles installations hydrauliques. Gomme on n’a qu’une confiance limitée dans les apports réguliers de la Durance, une usine thermique est également en construction à côté de l’usine hydraulique.
- Après avoir pris congé de M. Albrand et nous être excusés de l’avoir mis si largement à contribution, nous nous dirigeâmes sur Marseille dont un nombre respectable de kilomètres nous
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- séparait encore, en traversant, sans nous y arrêter, maintes de localités renommées, dont Mirabeau.
- A Peyrolles, on quitta la vallée de la Durance pour gagner Aix où une demi-heure de repos nous était accordée. Les uns en profitèrent pour se précipiter dans les cafés du cours Mirabeau et tâcher d’y trouver des frigories. D’autres préférèrent pousser jusqu’à la cathédrale et visiter son beau cloître.
- Par une route bordée de champs sillonnés de nombreuses rigoles d’irrigation qui en assurent la fertilité, nous arrivons bientôt à la banlieue de Marseille, banlieue interminable qui nous conduisit enfin à la Porte d’Aix et, sans trop de retard sur l’horaire, à l’Hôtel Régina où on avait préparé notre quartier général. Après le dîner qui nous fut servi dans une salle séparée, on ne put se dispenser de se rendre sur la Gannebière dans l’espoir d’y assister à quelques réjouissances en l’honneur du 14 juillet, mais si on y trouva la foule grouillante habituelle, on s’aperçut qu’à Marseille, pas plus que dans le reste de la Provence, on ne paraissait s’inquiéter de la Fête Nationale. La prise de la Bastille était évidemment un événement qui s’était passé trop au Nord pour intéresser les Provençaux.
- Le vendredi 15 juillet, à 7 h. 10 du matin, nous étions à nouveau tous réunis à la gare Saint-Charles pour y prendre le train spécial qui devait nous conduire à Port-de-Bouc par la ligne si pittoresque qui longe la côte.
- A la gare d’Arenc, première halte pour y prendre l’amiral Beaussant et son officier d’ordonnance ; M. Bezault, ingénieur en chef des Ponts et Chaussées ; M. Mathieu, ingénieur des Ponts et Chaussées ; M. Giraud, président de la Chambre de Commerce de Marseille ; M. Breniez, directeur général de la Chambre de 'Commerce; M. Sicard, ingénieur des Ponts et Chaussées; M. Chapuzot, directeur des Hangars et Outillage de la Chambre de Commerce ; M. Mellon, ingénieur en chef de la Marine, et M. Boyer, directeur de l’Entreprise Chagnaud.
- Aussitôt après l’Estaque, nous envisageons l’ensemble des travaux du port de Marseille, puis nous longeons de délicieuses petites criques abritées par de hautes masses rocheuses.
- Nouvel arrêt sur le pont de Caronte, immense ouvrage métallique sur le bras de mer qui fait communiquer l’Étang de Berre à la Méditerranée. Tout le monde descend du train pour grimper sur le tablier supérieur du pont tournant où se trouve la salle des machines. Du haut de cet observatoire d’où l’on découvrait
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- à la fois l’Etang et la mer, M. l’Ingénieur en chef Bezault nous exposa le projet qu’il avait rêvé, projet à longue- échéance puisqu’il parle d’une centaine d’années pour sa réalisation, et qui consiste à faire de l’Étang de Berre une immense annexe du port de Marseille. Il faut avouer que si, de prime ahord,, les projets de M. l’Ingénieur en chef Bezault paraissent un peu effarants, on doit, à la réflexion, reconnaître que c’est lui qui est dans le vrai. Si, en effet, lorsqu’on a établi les principaux ports français, les chemins de fer et notamment les gares de Paris, on. avait eu des vues s’étendant sur une centaine d’années, on aurait économisé beaucoup d’ennuis et encore plus d’argent !
- Après un dernier coup d’œil sur le superbe panorama qui s’étale sous nos yeux, nous remontons dans notre train qui nous mène en quelques minutes à Port-de-Bouc.
- Sur le quai de la gare, nous attendaient M. et Mme d’Allest pour nous conduire aux Chantiers et Ateliers de Provence où nous devions assister au lancement de Faviso-torpilleur Béthune, lancement que notre Collègue M. d’Ail est avait pu faire retarder pour que nous y puissions assister.
- Aussitôt après notre arrivée, on procéda aux derniers préparatifs et Mme d’Allest, marraine du navire, fut invitée a trancher avec une hache les cordages qui retenaient les derniers étais. Alors, aux applaudissements des spectateurs, le Béthune commença à glisser, d’abord lentement, puis plus vite, sur son lit savonné jusqu’à ce qu’il trouve son élément définitif. Cette opération toujours impressionnante n’avait pas duré plus d’un quart d’heure et elle fait grand honneur au personnel directeur et ouvrier auquel on ne saurait apporter trop de félicitations.
- Après le lancement, on nous fit escalader un navire en construction qui portera le nom de Gouverneur-général-de-Gueydon, sur le pont duquel M. et Mme d’Allest nous offrirent une coupe de champagne, face au large d’où nous venait une brise rafraîchissante et où se balançait déjà le Réthune que des remorqueurs conduisaient au bassin d’armement.
- Nos cars nous attendaient à la porte des Chantiers de Provence pour nous conduire à la tête Nord du tunnel du Rove en traversant Martigues, un peu trop pompeusement dénommée « La Venise Marseillaise » et en longeant ensuite l’étang de Berre. A Feutrée: du tunnel, nous attendait M. Barot, directeur de la Tête Nord. Après nous avoir fait revêtir un costume de circonstance et nous avoir muni d’une lampe de mineur, on. fit cercle autour deiM. l’ln-
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- génieur en chef Bezault, q.ui, plans en mains, nous expliqua la façon dont on avait procédé au percement du tunnel. Après ces explications, nous prîmes place dans les wagonnets d’un train de service et une locomotive à air comprimé nous entraîna dans la galerie Est au niveau des piédroits. Au bout de 2 km environ, on quitta le train pour gravir le massif central et nous rapprocher de la. voûte, ce qui nous permit: de nous rendre compte de son mode d’exécution. Après une demi-heure de marche, nous descendons vers la galerie Ouest où nous retrouvons un train qui nous conduit jusqu’à l’extrémité Sud. A cet endroit, le tunnel est achevé et on commence même à creuser la cuvette dans laquelle circuleront les chalands, ce qui nous permet d’admirer l’ensemble' de cette cavité géante quatre fois plus grande que celle du plus grand, tunnel percé jusqu’à ce jour..
- A la sortie du souterrain, nous parcourons les divers installations annexes : centrale, ateliers de réparations, forge, etc.., qui constituent un ensemble très important, et nous nous laissons-diriger vers une tente élégante où est servi le déjeuner que nous offre notre Président, M. Chagnaud, et auquel il a convié toutes les personnes qui nous ont aecompagés depuis le matin, ainsi que M. et Mme d’Allest et les Ingénieurs des Chantiers et Ateliers de Provence.
- Étant donné qu’on était à Marseille, ce déjeuner, aussi remarquable comme menu qu’irréprochable comme exécution, ne pouvait se terminer que dans un Ilot d’éloquence.
- C’est, bien entendu, notre hôte qui ouvrit la série des discours.
- Après s’être réjoui de nous recevoir à nouveau dans le cadre majestueux de l’Estaque, il rappela, que ce que nous avions vu le matin est l’œuvre d’hier à laquelle la Chambre de Commerce de Marseille a contribué et que l’œuvre de demain, qui comprend la vaste projet de l’étang de Berre, sera réalisée par cette même Chambre de” Commerce sous l’impulsion de son Président, M. H. Giraud. Il félicita M. l’Ingénieur en chef Bezault d’avoir su mener à bien l’exécution du grand programme Caronte-Étang de Berre qui a fait l’admiration de nos amis américains et leva sen: verre en l’honneur de M. et Mme d’Allest, qui nous avaient réservé, la surprise du lancement d’un bateau au parrainage duquel ils ont associé la Société des Ingénieurs Civils de France ; de M. Giraud:, Président de la Chambre de Commerce ; de l’amiral Beaussant,; de M, l’Ingénieur en chef de la; Marine , Mellon; d'eM; Bezault et de ses-
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- Collègues des Ponts et Chaussées : MM. Mathieu et Sigard ; enfin de nos amis américains.
- M. le député Giraud, Président de la Chambre de Commerce, se félicita à son tour de ce que les Ingénieurs aient pu visiter dans de bonnes conditions les travaux du canal souterrain du Rove, ce qui leur permit de constater combien vaste est le programme qui doit faire de Marseille non seulement le premier port de la Méditeranée, mais le premier port de France et du monde. Pour réaliser une œuvre aussi gigantesque, il faut de la volonté et de la suite dans les idées. La Chambre de Commerce de Marseille, bien qu’elle soit une vieille dame puisqu’elle est née en 1599, sait s’entourer d’hommes suffisamment jeunes pour avoir de la volonté. Il lui faut également des hommes capables d’exé-.cuter techniquement ses idées ; M. Bezault est un de ces hommes. Enfin, il faut d’autres hommes capables de réaliser les programmes établis sur le papier ; la visite du matin a prouvé que ces hommes étaient également trouvés, de sorte que, dans quatre ans, on assistera probablement au premier passage d’un chaland de 20Q0t du port de Marseille à l’étang de Berre. A la même époque, et simultanément, on verra pénétrer dans l’étang de Berre des navires de 10000 t. Finalement, M. Giraud boit à ceux qui ont pu réaliser cette œuvre, à M. Chagnaud et à la Société des Ingénieurs Civils de France.
- Ensuite, M. l’Ingénieur en chef Bezault déclare qu’il veut parler en technicien ayant l’habitude de mettre chaque chose à sa place. Pour accomplir une œuvre de l’importance de celle que nous avons sous les yeux, la première condition c’est l’argent et si, dans la période difficile que nous traversons, les travaux peuvent se continuer, c’est certainement grâce au concours financier de l’Assemblée départementale, de la Municipalité et, surtout, de la Chambre de Commerce, qui a assumé toutes les * dépenses de dépassement du canal de Marseille au Rhône. C’est donc à la Chambre de Commerce qu’il faut reporter le plus grand mérite de l’œuvre accomplie. Ce qui reste à accomplir, à savoir l’aménagement et l’accès à l’étang de Berre par une porte d’entrée de 5 à 6 km, représente un travail colossal et des possibilités pour une centaine d’années. Il faut que cette œuvre soit défendue par des personnes indépendantes devant des Administrations où ne sont pas toujours admises les idées générales. Il faut aussi des entrepreneurs qui travaillent avec les Ingénieurs des Ponts et Chaussées. M. Bezault ajoute que, que depuis trente
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- ans qu’il représente les intérêts généraux, il a toujours essayé de les concilier avec les intérêts particuliers. Il a eu la chance de trouver des gens avec qui il a pu causer et s’entendre, et, ce qui a assuré la réussite des travaux en voie de terminaison, c’est l’union étroite de trois éléments: les Ingénieurs, l’Entrepreneur ei la Chambre de Commerce.
- M. John Freeman, dont M. Laubeuf traduit les paroles, dit qu’il n’a pas été étonné de voir la bonne exécution du tunnel du Rove quand il a su qu’elle était confiée à celui qui avait construit le tunnel du Loëtschberg qu’il connaît également. Il avait d’ailleurs déjà pu apprécier à Panama combien cette œuvre avait été bien étudiée par les Ingénieurs français.
- Au nom de M. l’amiral Beaussant, son officier d’ordonnance remercie de l’aimable accueil qui lui a été réservé et dit à quel point la visite du tunnel l’a intéressé.
- Ensuite, M. Laubeuf rappelle que, « depuis les inoubliables » travaux du canal de Suez, il y a peu de giandes entreprises » de travaux publics où on ne retrouve les Ingénieurs français. » C’est Castor et Hersent qui, au pont de Kehl, améliorent les » procédés de fondation à l’air comprimé ; c’est Castor, Cou-)> vreux et Hersent qui font les grands travaux de la régulari-» sation du Danube ; Couvreux et Hersent exécutent les quais » du port d’Anvers, puis partipent aux travaux du canal de » Panama. On trouve ensuite Hersent au port de Lisbonne, Coi-» seau, Couvreux et Allard au port de Bilbao ; c’est aussi » notre ancien Président Coiseau qui, avec l’Ingénieur belge Cou-» sin, construit le port de Zeebrugge, le canal et le nouveau port » de Bruges ; Wiriot et Dollfus font les ports de Tunis, Sousse et » Sfax ; le groupe formé par MM. Coiseau, Couvreux, Chagnaud, » Wiriot, Dollfus exécute les grands travaux du Loëtschberg et » le port de Montévidéo ; Schneider et Hersent construisent le » port de Rosario et le nouveau port du Havre ; ce sont des » Sociétés françaises qui font les ports de Rio-Grande, Mar del » Plata, Yalparaiso, etc. M. Guérard, Inspecteur général des » Ponts et Chaussées, dont la réputation est mondiale, après » avoir établi les plans du port de Marseille, dresse ceux d’une » grande partie des ports de la Méditerranée. »
- Et M. Laubeuf ajoute :
- « Vous appartenez, mon cher Président, à cette lignée des » grands Ingénieurs qui ont porté très haut et très loin le dra-
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- » peau de la France, contribuant ainsi largement au bon renom » de notre pays dans le domaine des travaux publics. C’est pour » cela que j’ai voulu prendre la parole ici. Nous connaissions » déjà vos beaux travaux du Métropolitain de Paris, de Monté-» vidéo et du Loëtschberg. Nous venons ce matin d’admirer le » tunnel du Rove. ici, « sur le tas », devant la grandeur et la » beauté de cette oeuvre, je tiens à vous dire notre impression » profonde et à vous affirmer que la Société des Ingénieurs Civils » est frère de son Président. »
- Après les chaleureux applaudissements qui ont salué cette péroraison, M. Buttioaz se lève pour parler au nom de la Suisse qui doit tant aux Ingénieurs français. Il rappelle la route du Sim-plon et les premiers grands ponts qui sont leur œuvre, de même que les premiers chemins de fer, de même aussi que l’École d’ingénieurs de Lausanne, reprise depuis par le canton de Yaud. C’est encore,à leur énergie qu’est due l’application de la traction électrique en Suisse et notamment la ligne de Brigue et ses travaux d'art auxquels, on l’a déjà rappelé, a collaboré notre Président.
- Après le déjeuner de l’Estaque, le programme comportait la visite à l’usine de la Société de Penarroya, située juste au-dessus de nos tètes, tout en haut de la falaise, à la cote 109. Cela a semblé dur à beaucoup d’entre nous d’être obligés de gravir verticalement 109 m, sous un soleil provençal, après un aussi copieux déjeuner. Malgré tout, rassemblant notre courage, nous gravissons péniblement les escaliers ensoleillés en nous arrêtant toutefois, pour souffler un peu, à la cote 65 où, à l’ombre d’un bâtiment, M. Guillet nous donne, pour la dernière fois, l’explication de ce que nous allons voir. Nous fûmes toutefois récompensés de nos efforts, car, au sommet de notre pénible ascension, dans un laboratoire fermé du côté de la mer par une immense glace, nous pûmes jouir du superbe panorama de l’ensemble des ports de Marseille avec, comme fond de tableau, la statue dorée de Notre-Dame-de-la-Garde resplendissant au soleil.
- De plus, les ustensiles classiques de chimie étaient remplacés par un nombre respectable de bouteilles de champagne, ce qui permit aux plus défaillants de reprendre les forces nécessaires à la suite de la visite.
- Après les remerciements adressés par M. Guillet à M. Ford, sous-directeur de la Société Penarroya, pour son opportune
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- attention, on visita les fours divers de grillage de la galène, parmi lesquels on nous fit particulièrement remarquer un four à chaîne d’un système américain, après quoi, la visite se termina par les ateliers où se fabriquent les tuyaux de plomb.
- On dût se bâter de redescendre vers l’Estaque où le sifflet du remorqueur Le Rove nous lançait des appels désespères car, bien entendu, nous n’avions pas regagné le retard pris au déjeuner.
- Sur cette petite embarcation, nous passâmes d’abord en revue les bateaux russes, épaves de la flotte de Wrangel, amarrés dans le port de l’Estaque, puis, nous reçûmes les explications de M, Chagnaud et de ses Ingénieurs sur les digues en cours d’exécution. Nous assistâmes même au déchargement par perte d’équilibre d’un chaland chargé de gros blocs précipités à plus de 30 m de fond pour former la base de la nouvelle jetée dont la superstructure s’avance chaque jour un peu plus dans la mer.
- Dans un des bassins du port, nous débarquâmes un instant pour voir la grande forme métallique que M. Chagnaud avait fait fait établir pour la construction des caissons en béton armé qu’on mouille ensuite au large pour constituer la digue.
- Remontés à bord, nous traversons tout le nouveau port dont les bassins sont encombrés de bateaux pour la plupart désarmés par suite de la crise qui sévit sur les transports maritimes comme sur les autres branche de l’industrie.
- Puis, nous passons entre les jetées du port de la Joliette pour entrer dans le Vieüx-Port où nous débarquons, vers 7 heures du soir, non loin de l’hôtel Régina où nous nous retrouvons tous quelques instants plus tard pour le dîner.
- Le samedi 16, à 8 heures du matin, nous avions rendez-vous sur la Cannebière où nous attendait un tramway qui nous était spécialement réservé pour nous conduire aux Aygalades, avec un détour nous permettant de jeter un coup d’œil sur les importants travaux qu’exécute encore M. Chagnaud sur la ligne d’Arenc où il a creusé une vaste tranchée de 46 m de profondeur pour faire communiquer la gare Saint-Charles et la gare d’Arenc et où il a construit d’immenses réservoirs pour la Compagnie de P.-L.-M. Toute la partie du Cap Pinède située entre la tranchée et la mer doit d’ailleurs être déblayée pour augmenter le dégagement du port de l’Estaque, ce qui promet de beaux jours aux terrassiers.
- Notre tramway nous conduisit ensuite aux Aygalades, où se trouve l’huilerie de iMM. Rocca, Tassy et de Roux. Nous y fûmes
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- reçus par M. de Roux entouré de son personnel technique. Cette visite a d’autant plus intéressé la plupart d’entre nous que c’était pour beaucoup une industrie nouvelle. Après avoir vu fabriquer l’huide d’arachides, l’huile de palme, le savon, l’atelier où se fabriquent mécaniquement les boîtes devant contenir la végéta-line nous retint longtemps en raison des machines très perfectionnées qu’il contient.
- La visite se termina par les institutions philantropiques de MM. Rocca, Tassy et de Roux qui comportent notamment une crèche où de gentils bébés, sous la surveillance de religieuses, nous accueillirent avec une bonne mine montrant l’excellence des soins qui leur sont accordés.
- Dans une salle consacrée à des représentations théâtrales et cinématographiques pour le personnel, on nous offrit une coupe de champagne, ce qui donna à notre Président l’occasion de remercier MM. Rocca, Tassy et de Roux en les félicitant tout particulièrement de leurs œuvres sociales.
- En sortant de l’usine, notre tramway nous mena d’abord au Palais de Longchamp,où les eaux de la Durance arrivent dâns un décor monumental, puis, finalement, au restaurant de la Réserve en passant par le Prado et la Corniche, long et superbe itinéraire que M. Villetard, qui nous accompagnait, avait fixé pour nous permettre de parcourir sans fatigue les points les plus intéressants de Marseille. Toutefois, en longeant la Corniche, quelques-uns de. nos Collègues ne purent résister à la tentation de se plonger dans l’onde amère, enviés par ceux qui n’avaient pas osé les imiter.
- Le déjeuner fut servi dans la salle des fêtes de la Réserve (alias Roubion) établissement universellement connu, au moins de réputation, d’où l’on découvre ujie vue superbe sur les îles de la rade de Marseille. Il va sans dire que le menu comportait la traditionnelle bouillabaisse qui, parait-il, fut funeste à quelques-uns des convives.
- Au dessert, je fus appelé à me faire l’interprète de tous en adressant à notre Président les remerciements de ses Collègues pour avoir composé un programme aussi réussi et nous avoir, sans se départir de son affabilité habituelle, consacré huit jours de son temps, en dépit d’occupations multiples et écrasantes.
- Ensuite, sur la demande de notre Collègue anglais, M. Hackney, M. le Vice-Président Laubeuf traduisit une petite allocution par
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- laquelle notre Collègue adressait également ses remerciements et ses félicitations.
- Enfin, on n’oublia pas de remercier - comme il convenait, M. Arrivé, qui s’était acquitté avec tant de dévouement de sa tâche rendue plus difficile encore par l’absence de son chef de file, M. de Dax.
- Après avoir pris le café dans le jardin, le programme collectif étant rempli, chacun reprit sa liberté dont profitèrent ceux qui ne connaissaient pas Marseille pour en visiter à leur guise les principales curiosités.
- La plupart des excursionnistes se retrouvèrent le soir à la gare, enchantés de leur beau voyage, fiers d’avoir pu supporter, sans en être accablés, les rayons d’un soleil un peu trop généreux, et reconnaissant une fois de plus que ces voyages collectifs sont nécessaires, non seulement à cause de ce qu’on y voit et de ce qu’on y apprend, non seulement à cause des relations qui s’y crééent et des amitiés qui s’y ébauchent, mais encore et surtout à cause du supplément de renom et de prestige qu’ils donnent, dans les régions visitées, à la Société des Ingénieurs Civils de France.
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- II
- PARTIE MÉTALLURGIE 1 21
- PAU
- M. L. GUILLBT
- 1° Usine de l’Aluminium Français, à Chambéry.
- L’usine de l’Aluminium Français, à Chambéry, ne produit pas l’aluminium, mais elle le transforme en demi-produits : plaques de laminage, wirehars, billettes de laminage et de tréfilage, tôles, disques, bandes. Elle a été créée en 1913-1914 et s’est considérablement développée en 1915-1916. Sa puissance moyenne est de 600 kw. Elle couvre 60 000 m2.
- Sa capacité de production mensuelle est de 600 t en fonderie et 250 t en laminage. La production a atteint effectivement 600 t et 180 t.
- Elle occupe actuellement environ 170 ouvriers.
- Fonderie. — L’usine utilise quatre fours de fusion tournants cylindriques, avec foyer fixe (3).
- Capacité du laboratoire . . 2 000 kg
- — de fusion .... 6 t par jour, par 24 h
- Consommation...............41 en houille à longue flamme
- pour le même délai.
- Ces fours permettent une fusion rapide ; l'aluminium, introduit au point le plus éloigné du foyer, fond rapidement et gagne le bain, la sole étant en pente.
- Un de ces fours est adapté pour le chauffage au mazout, lequel a donné de bons résultats. Le tirage est donné par un ventilateur de 6 ch, doublé d’un ventilateur de secours.
- Ces fours, à fonctionnement continu, opèrent leur coulée par basculage dans des poches en fonte contenant environ 120 kg. Ces poches, munies d’un couvercle, sont disposées dans un four de décantation pour permettre au métal d’abandonner les impuretés en suspension.
- Cl) Voir Procès-Verbal de la séance du 7 octobre 1921, n° 9, p. 253.
- (2) Voir Planche n° 16.
- (3) Ici, les foyers sont séparés de l’atelier par le mur même, de telle sorte que l’on est à l’abri des poussières de charbon.
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- Cette décantation dure en principe 45 minutes. Les poches sont reprises dans ces fours de. décantation pour servir directement à la coulée dans les lingotières.
- Les lingotières sont des coquilles en fonte, en deux pièces, serrées par agrafes et coins. Elles basculent sur deux tourillons, de façon à permettre un mouvement lent du métal liquide, sans barbotage dans l’air (fig. 4,pl. 46); un four à cuvette disposé au centre de la fonderie permet de tenir en fusion le métal destiné à nourrir le lingot pendant sa solidification et à éviter la poche de retassure.
- Deux qualités de métal sont employées: le métal à 98/99 0/0 et le métal titrant 99,5 0/0. De plus, la fonderie exécute une série courante d’alliages, dont le plus demandé est l’alliage renfermant 3 à 6 0/0 de cuivre. La préparation des alliages comporte, en général, l’obtention préalable d’un alliage mère, à haute teneur de métal étranger.
- Les plaques et billettes ne sont pas livrées brutes de coulée. Elles subissent, après refroidissement, une inspection rigoureuse, un fraisage des surfaces imparfaites et un sciage de la masse-lotte de nourrissage.
- Laminage. — L’atelier de laminage constitue la partie essentielle de l’usine et possède un outillage d’une puissance installée de 400 ch.
- Le métal arrive sous forme de plaques de fonderie pesant couramment de 26 à 93 kg, mais pouvant atteindre jusqu’à 600 kg quand il s’agit d’obtenir des grandes tôles destinées à la construction des cuves de brasseries ou autres appareils de cet ordre.
- Ces plaques sont d’abord réchauffées à 450 degrés, puis laminées à chaud au laminoir Garrisson.
- Ce dégrossissage est mené rapidement et réduit la plaque au dixième de son épaisseur initiale.
- Les plaques dégrossies sont ensuite ébauchées encore à chaud et passées à l’un des laminoirs de 1 m, 30, 1 m, 50, :1m, 80 et
- 2 m, 20 de largeur de table.
- Les opérations ultérieures, dites de finissage, sont faites à froid, avec des recuits intermédiaires.
- L’atelier possède 12 laminoirs, de largeur allant de 1 m, 20 à
- 3 m, 15, y compris les laminoirs à bandes (fig. 2, pi. 46).
- Le métal est livré soit écroui 3/4 dur, 1/2 dur ou 1/4 dur, soit recuit
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- Les dimensions habituelles des tôles sont 1 m X 2 m, mais, pour les épaisseurs convenables, on peut atteindre 3 m de largeur et jusqu’à 8 m de longueur. Sous forme de disques, l’usine peut livrer jusqu’à 3 m de diamètre.
- Au cours de notre visite faite sous la direction de notre ancien Président, M. Gall, et de M. Aubier, directeur de l’usine, il nous a été donné d’assister à la coulée de différents lingots, de noter les grandes précautions prises dans cette opération et de voir le laminage de grandes et de petites tôles ainsi que des bandes.
- Nos Collègues ont certainement retenu tout particulièrement de cette si intéressante visite le chaleureux appel de notre ancien Président, M. Gall, en faveur du beau métal français qu’est l’aluminium. Au lendemain de la grande manifestation organisée par la Société d’Encouragement pour l’Industrie Nationale, il est bon de noter que de nombreuses applications, actuellement demandées au cuivre ou à ses alliages, peuvent et doivent être faites en aluminium. N’oublions pas que, si ce métal coulé ne donne que Pi — 7 à 8 kg, A 0/0 — 5 à 6, à l’état laminé et recuit, il fôurnit, R = 9 à 10 kg, A 0/0 = 22 à 30, et surtout que certains de ses alliages permettent d’atteindre des résultats remarquables, notamment le duralumin qui, après traitement thermique, fournit R = 36 à 40, A 0/0 = 22 à 24.
- Ceux de nos Collègues qui ont assisté à la visite de Chambéry n’oublieront point le mot d’ordre de M. Gall et propageront certainement la bonne et patriotique parole : l’aluminium peut et doit remplacer le cuivre et ses alliages dans un grand nombre de leurs emplois.
- 2° Usines de la Société des Hauts Fourneaux et Forges d’Allevard.
- La principale usine de la Société des Hauts Fourneaux et Forges d’Allevard, dite Usine de la Gorge, est située sur le Rréda, dans une vallée perpendiculaire à celle de l’Isère, dans un site vraiment merveilleux.
- Un éboulement, survenu au printemps 1921, a détruit en partie l’aciérie électrique qui comportait surtout des fours Chaplet.
- Nous avons remarqué, dès notre entrée dans l’usine, un four Martin de 5 t, transformé en four électrique (fig. 3, pi. 46). Deux électrodes passant dans la voûte lui donnent, tous carneaux de gaz et d’air étant bouchés, une marche analogue à celle du four-Héroult.
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- Le prix élevé du charbon, les frais de transport, le manque de fours électriques par suite de l’accident signalé et la qualité des aciers ainsi obtenus expliquent cette transformation, d’ailleurs fort intéressante, puisqu’elle permet, suivant l’époque ou les circonstances, de marcher avec la force électrique ou avec le gaz.
- Dans un tel four, le laboratoire est celui de l’ancien four Martin, la voûte a été rendue mobile, et, pour cela, on a fait buter les reins non plus sur les armatures du four, mais sur deux fortes pièces en acier moulé entretoisées entre elles par deux arcs également en acier moulé.
- Les armatures du four ont été modifiées afin de laisser passage à la voûte mobile qui remplace l’ancienne voûte fixe.
- Lorsqu’on marche au gaz, la voûte est pleine ; pour la marche au four électrique, elle est percée de deux ou trois trous munis de gaines d’électrodes par lesquelles passent deux ou trois électrodes, suivant que l’on marche en courant alternatif ou en triphasé.
- Les électrodes sont suspendues à un petit pont roulant à main qui vient se placer dans l’axe du four et supporte les treuils de manœuvre d’électrodes.
- Dans un tel four, on obtient des résultats analogues à ceux, d’un four de même tonnage type Héroult. Le four est bien calorifuge et les masses métalliques sont éloignées de la boucle de courant. Ce four a seulement l’inconvénient d’être fixe et d’exiger un service de trou de coulée.
- Pour passer de la marche au gaz à la marche électrique, il suffit d’opérer un changement de voûte, de fermer par quelques briques les carneaux de gaz et d’air et d’amener au-dessus du four le pont qui porte les électrodes.
- Dans le passage de la marche électrique à la marche au gaz, il faut, quelques jours à l’avance, déboucher partiellement les brûleurs afin d’utiliser les gaz chauds, qui s’échappent toujours des fours électriques, au séchage et à la mise en température des chambres d’empilage.
- On enlève les électrodes, on change ensuite la voûte et on dégage le nez des brûleurs.
- Un coup d’œil sur le haut fourneau arrêté, le plus petit de France, croyons-nous (il produit 30 t par 24 h), une visite très rapide au bel atelier d’alliages ferro-métalliques, dont la plupart des fours marchaient au ferro-silicium, quelques opérations de
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- laminage où nous remarquons le fait très rare et bien connu de la commande directe des laminoirs par turbine hydraulique de 300 ch, avec pointes de 5*00-600 ch, et nous sommes obligés de partir pour nous rendre à l’autre usine de Ghamp^Sapey, située près de Saint-Pierre-d’Àllevard.
- Ges ateliers transforment le métal élaboré à l’usine de la’ Gorge et fabriquent principalement les ressorts et les aimants qui ont fait la juste réputation des Forges d’Allevard. G’est avec grand plaisir que nous y avons vu appliquer des méthodes vraiment scientifiques, notamment pour les traitements thermiques. Nous signalerons les appareils qui donnent aux ressorts la courbure voulue et immédiatement les trempent de façon automatique, et surtout les méthodes de traitement des aimants.
- Ceux-ci sont recuits avant forgeage, par le passage du courant, puis portés avant trempe dans deux fours à bain liquide formé de sels alcalins;' les cuves sont chauffées électriquement par enveloppe formant résistance. Dans la première cuve, les aimants sont chauffés lentement jusqu’à 600 degrés ; ils sont portés de suite dans le second bain où ils arrivent à la température de trempe ; dans ce second bain, les pièces se déplacent automatiquement par l’intermédiaire d’une chaîne Galle à laquelle ils sont suspendus et dont on peut régler la vitesse; l’ouvrier n’a qu’à prendre Fobjet placé ainsi à sa portée et le plonger dans le1 bain de trempe. ,
- Ges aimants sont toujours en acier au tungstène; les nouveaux aciers au cobalt dont on parle beaucoup à la suite d’études poursuivies au Japon, ne paraissent pas être entrés encore dans la pratique française.
- De l’usine de Ghamp-Sapey, nous nous sommes rendus, sous un soleil torride, aux nouveaux ateliers du Gheylas qui sont en construction et entreront en fonctionnement d’ici peu (fig. I.)
- G’est là que la Société doit concentrer toute sa production en alliages ferro-métalliques ; on ne fabriquera donc plus de; ferro-siliciums, ferro-manganèses, etc., à l’usine de lu Gorge. D’une part, les nouveaux ateliers sont directement reliés avec le chemin de fer, les matières premières y viennent aisément, même des anciennes usines, par une ligne spéciale et un plan incliné ; d’autre part, les vapeurs de silice qui se produisent, abondantes dans certaines fabrications, gênaient une statioubalnéaire comme celle d’Allevard. ! ' -
- Nous avons beaucoup admiré l’ordonnancement de là nouvelle
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- Fig. 1. — Usine du Cheylas. — Coupe transversale.
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- usine qui reçoit du courant à 40 000 volts, le transforme dès l’arrivée à 3 000 volts et lui fait subir une seconde transformation suivant les fours et les fabrications. L’énergie de l’usine s’élèvera à 18 000 k. v. a., y compris le programme de la captation envisagée d’un cours d’eau, le Yeyton.
- Les fours à ferros sont en béton armé avec revêtement de briques ; les soles sont toutes constituées par un nid d’abeilles métallique avec revêtement formé de pisée, de charbon et de goudron.
- L’atelier comporte sept fours de 1 000 kw et trois fours de 2 000 kw. En ferro-silicium à 450/0 Si, la production d’un four du premier type sera de 8 t par jour.
- Les moyens de manutention sont aussi perfectionnés que possible : l’électro-aimant, la benne prenante y sont couramment utilisés.
- De plus, on note tout spécialement le soin remarquable avec lequel on prépare le mélange des matières premières destinées à passer dans les fours électriques ; pour la première fois, nous avons vu utiliser pour cela de véritables bétonnières ; leur emploi améliore nettement le rendement des appareils.
- Les matières sont coulées sur lingotières montées sur chariot afin d’évacuer aisément les produits pendant leur solidification.
- Cette usine du Cheylas constituera assurément l’un des ateliers les plus modernes et les plus perfectionnés pour la fabrication des alliages ferro-métalliques. Une cité ouvrière construite à flanc de coteau la complète fort heureusement.
- Avant de quitter les Usines de la Société des Hauts Fourneaux et Forges d’Allevard, notre Président a rappelé que cette Société fut l’une des premières à utiliser l’électricité dans les opérations métallurgiques proprement dites et que son ancien gérant, le regretté Pinat, ancien Membre du Comité de notre Société, fut l’un des pionniers des applications de la houille blanche.
- 3° Les Usines des Établissements Bouchayer et Viallet, à Grenoble.
- Notre matinée du 12 fut en grande partie consacrée aux Usines Bouchayer et Viallet, situées à Grenoble même, cours Berriat. Disons de suite que ce fut l’une des visites les plus intéressantes de notre voyage.
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- Reçus par M. Aimé Bouchayer, entouré de son associé M. Yiallet, de son frère M. Auguste Bouchayer, de son üls et de son gendre, M. Louis Le Chatelier, nous fûmes, ayant tout, très frappés par les explications si claires et si précises que nous donna M. Aimé Bouchayer sur le développement industriel de la région, sur son organisation économique et patronale. Il oublia d’ajouter le rôle primordial que lui-même y joue comme Président de l’Association des Producteurs des Alpes.
- Il est bon de signaler quelques points particulièrement importants :
- Sans remonter aux ancêtres dauphinois de la sidérurgie, au nombre desquels figurent au premier rang les Chartreux et les Forgerons d’Allevard, et à la suite desquels la métallurgie sommeilla dans cette région dès le développement de la houille noire^ nous insisterons sur la renaissance des industries dauphinoises depuis quarante à cinquante ans," et particulièrement les efforts considérables réalisés ces dernières années tant au point de vue économique, scientifique, et industriel que social, dans toutes les branches de l’activité grenobloise.
- Une statistique montrera mieux que toute phrase le développement considérable de la métallurgie en Dauphiné :
- En 1865.......................... 900 ouvriers
- En 1880......................... 1850 —
- En 1900. ... -................ 3880 —
- En 1914. .................... 5 272 —
- En 1916. . . ............... 19 019 —
- En 1918....................... 21 660 —
- Chacun sait que cet essor prodigieux a pris naissance avec l’avènement de la houille blanchë. Tandis que d’importants ateliers s’organisaient pour construire les chutes d’eau, d’autres usines surgissaient pour utiliser cette force nouvelle. C’est ainsi que Bouchayer et Viallet, Régis Jôya et Neyret-Beylier développaient peu à peu leurs ateliers pour la. construction des conduites forcées, vannes, pylônes et turbines. - .
- Et, au fur et à mpsure des installations d’usines hydro-électriques, les hautes vallées de l’Isère, de l’Arc et de la Romanche se peuplaient d’usines : papeteries, électro-métallurgie, électrochimie, etc. Les torrents ont donné leur maximum. Il faut maintenant absorber les basses chutes. Les ateliers de construc-
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- tion se sont mis immédiatement à l’œuvre.. Avec des méthodes nouvelles, ils ont construit des ouvrages remarquables :
- Telles les vannes de 130 t de la Basse-Isère, sorties des Établissements Bouchayer et Viallet,
- Et les turbines débitant 30 m3 à la seconde, de Sainte-Tulle,, provenant des Ateliers de Neyret-Beylier.
- Nous n’insisterons pas non plus sur 'l’effort admirable fourni par le Dauphiné dès le début de la guerre, qui permet de créer de toutes pièces des usines comme celle de Cervette produisant 25000 obus par jour; contentons-nous seulement de citer cette phrase du général gouverneur militaire de Lyon :
- « Au milieu cle toutes les œuvres de guerre de mon commandement, Grenoble, par la spontanéité et l’importance de son effort, est le plus beau fleuron de la XIVe-région ».
- Nous arrivons de suite à l’œuvre des industriels au lendemain de la guerre. Nous allons voir le Dauphiné se placer au premier rang, en France, des manifestations d’énergie pour la solution du problème national économique, grâce à une organisation de premier ordre, à peu près unique en France.
- Jusqu’à ce jour chacun travaillait pour soi, ignorant de parti-pris les efforts souvent parallèles du voisin, cherchant péniblement à résoudre de.lui-même les difficultés communes, cachant les résultats de ses efforts.
- Cette méthode ne pouvait durer si nous voulions lutter avec nos voisins sur le terrain économique et panser nos blessures. Cet individualisme devait faire place à des méthodes nouvelles reposant sur un groupement des efforts de tous et une étroite union de tous les intérêts mis en jeu. En un mot, coordonner nos efforts et mettre en commun notre savoir et notre ‘lAavail.
- Que fallait-il pour cela? Empêcher à l’armistice l’éparpillement des énergies réunies pendant la guerre, amener les isolés autour de ce noyau central, montrer immédiatement les résultats tangibles que l’on peut obtenir ainsi dans toutes les branches de l’activité industrielle. Mais pour réaliser cette union, la faire complète, la rendre vitale et lui tracer son chemin, il fallut un homme qui eut la foi dans les destinées de son pays et l’avenir du Dauphiné, une vision claire sur la solution des problèmes économiques, une énergie inlassable pour entraîner avec lui les industriels du Dauphiné et des Savoies. Ceux de nos Collègues qui ont assisté à la trop courte conférence de M. Aimé Bouchayer
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- savent bien quel est cet homme et ont vu quelle énergie et quelle vitalité s’en dégagent.
- C’est ainsi que fut fondée l’Association des Producteurs des Alpes françaises, groupant toutes les industries régionales pour assurer la défense de leurs intérêts dans le domaine social, fiscal et économique, le développement économique de leurs régions, et fournir à ses adhérents un service de renseignements très complets sur toutes les questions : contentieux, industriel, service juridique et fiscal, enquêtes sociales...
- Nous signalerons tout particulièrement les heureux résultats obtenus au point de vue social, l’association formant une sorte de supersyndicat, donnant aux organisations professionnelles proprement dites des directives précises leur permettant de prendre vis-â-vis des majorations de salaires, par exemple, et des modalités d’application de la loi de huit heures, des décisions concordantes. Cette discipline admirable des producteurs a permis d’éviter bien des grèves et a donné d’excellents résultats.
- Pour rester dans le domaine social, nous voyons Grenoble prenant l’initiative en 1916 des allocations familiales destinées à aider la famille à pouvoir vivre et à encourager les nombreux enfants. Cette idée dauphinoise du sursalaire familial est maintenant répandue dans toute la France pour le plus grand bienfait du pays,.
- Mais revenons aux usines mêmes de MM. Bouchayer et Yiallet et donnons-en les caractéristiques générales :
- La Maison Bouchayer a été fondée en avril 1868 et s’est transformée en Société anonyme en 1913.
- Ces Établissements ont pris un très rapide essor ; ils sont ins- ( tallés actuellement dans dé vastés bâtiments sur les confins de la ville de Grenoble ; la surface totale utilisée est de 140 800 m2 dont 43 000 m2 de surface couverte. Il reste disponible pour agrandissement 234 000 m2.
- Ces usines possèdent les derniers perfectionnements modernes et comprennent diverses sections de fabrications, dont les principales sont les suivantes : .
- 1° Une usine de chaudronnerie rivée, spécialement affectée à la construction des conduites forcées pour usines hydrauliques, réservoirs, gazogènes, bacs de transformateurs; en un mot tout
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- matériel nécessaire à la" construction des usines hydro-électriques ;
- 2° Une usine de chaudronnerie soudée;
- 3° Un atelier de ponts, charpentes métalliques et pylônes pour supports de lignes électriques, vannes métalliques pour barrages en rivières ;
- 4° Des fonderies qui fournissent en pièces moulées les autres ateliers ;
- 5° Un atelier de mécanique qui, pendant la guerre, a produit plus de 5 millions d’obus ;
- 6° Une usine pour la fabrication des tubes en fer électrolytique ;
- 7° Ces usines sont commandées par d’importants services généraux comportant :
- a) Une centrale d’air comprimé pour les rivetages et les marteaux pneumatiques;
- b) Une centrale de gaz à l’eau comportant cinq gazogènes
- de 250 m3 ; .
- c) Une centrale d’oxygène ;
- d) Une centrale d’acétylène ;
- e) Une centrale de charbon pulvérisé produisant 3 t à l’heure;
- f) Deux centrales de pompes hydrauliques ;
- g) Une sous-station électrique recevant le courant de l’usine génératrice de Drac-Romanche.
- Enfin, signalons comme engins de levage : 28 ponts-roulants électriques; 6 grues.
- Au cours de notre trop courte visite, quatre points ont retenu „ toute notre attention et il nous -faut y insister ; ce sont, dans l’ordre même où il nous a été donné de les voir :
- 1° La fabrication des alliages résistant aux acides ;
- 2° L’utilisation du charbon pulvérisé ;
- 3° La fabrication des tubes de fer électrolytique ;
- 4° La fabrication des tuyaux soudés.
- Métaux résistant aux acides. — Historique : La tournure industrielle prise rapidement par la guerre a amené le développement considérable des industries chimiques en France, tant pour la fabrication des explosifs que pour celle des gaz nocifs; à une
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- industrie toute nouvelle il fallait des outils nouveaux. Manipulant des quantités considérables d’acides, on avait besoin d’un métal résistant; les vases de grès, autrefois importés en grande partie d’Allemagne, ne pouvaient être utilisés.
- Dès les premiers mois de 1915, les Établissements Bouchayer et Yiallet, sollicités par un industriel fabriquant des explosifs, entreprennent avec sa collaboration et l’aide de la Faculté des Sciences de Grenoble, spécialement de M. Flusin, la fabrication d’un métal résistant aux acides qu’ils nomment, métal S. B. Y. C’est un alliage de nickel et do chrome.
- Deux mois après, un résultat excellent obtenu rendait possible la création-4’une usine de mélinite, peut-être la plus importante de France.
- D’un autre côté, on prépara des ferro-siliciums spéciaux, notamment Vélianite. Ces deux alliages nichrome et élianite se préparant au four électrique, il a fallu immédiatement monter de toutes pièces une fonderie électrique. Celle-ci comprend deux fours de 150 kg et deux fours de 800 kg. Un transformateur de 1 000 k. v. a. alimente cette petite usine électro-métallurgique.
- Métal S. B. V. — Ce métal de couleur blanc d’argent est composé principalement de chrome et de nickel, c’est dire la difficulté qu’il y avait pendant la guerre à se procurer ces métaux pour sa fabrication. *
- Sa résistance à la rupture atteint 45 kg, sa densité est d’environ 8 et sa température de fusion dépasse 1 400 degrés.
- Très dur à l’usure, pas fragile, très tenace, ayant peud’allon-gement, très résistant aux chocs, le métal S. B. Y. est très peu attaqué par les acides nitrique et sulfurique»
- Ses principaux emplois se trouvent dans la construction de nombreux appareils tels pompes, tuyauteries, creusets à acide. Cet alliage conserve bien sa dureté aux températures élevées et cela a permis aux Établissements Bouchayer et Yiallet de couler des poinçons d’emboutissage d’obus très résistants permettant d’augmenter leur durée dans, la proportion de 1 à 10 par rapport à l’acier habituellement employé.
- Sa faible oxydation à très haute température est intéressante pour construire des boîtes de cémentation,. . ,
- Malheureusement le métal est d’un prix élevé.
- Élianite. — L’élianite est un ferro-silicium à 16 0/0 de siliciupi, à cassures blanches, grain serré, très dur, très brisant, ne se
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- travaillant qu’à la meule ; beaucoup plus résistant aux acides que le métal précédent, son principal inconvénient est de ne pouvoir être travaillé à l’outil. Une autre difficulté réside dans sa fabrication par suite de son grand retrait qui est triple de celui de la fonte. Enfin, c’est un métal fragile.
- Voici quelques propriétés physiques et mécaniques de l’élianite comparées à celles de la fonte :
- Fonte. Elianite.
- Densité 7,3 6.8
- ( Traction . . . 20,45 7,42 lq
- Charge de rupture l. de
- [ Compression . 60,80 45,65
- Point de fusion. 1250 1400
- Dureté 1 1,6
- Conductibilité calorifique 10 8
- Résistance électrique 8 10
- — à la corrosion 1 1000
- L’élianite est bonne conductrice de la chaleur ; en fait, sa conductibilité est double de celle du plomb et quatre à cinq fois plus forte que celle du quartz. En outre, la dureté permet de fabriquer des appareils de plus longue durée que ceux construits avec des alliages de plomb antimonieux.
- Le tableau suivant donne sa résistance aux différents corps :
- Pourcentage de perte en poids de l’élianite après ébullition de 24, 48, 72 heures.
- Autres
- Premières 24 heures 24 heures 24 heures suivantes, suivantes.
- Acide sulfurique à 98 0/0 0,10 0,02 0,02
- — ' — à 20 0/0 ..... . 0,07 0,02 0,00
- — nitrique (d = 1,4) ....... 0,03 0,01 0,00
- - - (d- 1,1) ....... 0,01 . 0,00 0,00
- — acétique à 60 0/0 . 0,03 0,01 0,00
- — chromique à 40 0/0 0,07 0,00 0,00
- — tartrique ........... 0,05 0,03 0,03
- Iode (solution saturée) * 0,00 0,00 ' 0,00
- Brome (eau de brome) 0,01 0,01 0,00
- Hypochlorite de chaux (solution saturée) 0,04 0,01 0,01
- Sulfate de cuivre (solution acide) . . . b, 00 0,00 0,00
- — ' — (solution alcaline) . 0,00 0,00 0,00
- Soufre fondu ............. 0,06 -0,01 0,00
- Nitrate d’ammoniaque fondu ..... 0,00 0,00 - 0,00
- La/perte minime des 24 premières heures est due au: fait que la composition de la couche superficielle du métal s’est, selon toute probabilité, altérée au contact du sable dans lequel il a été fondu.
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- Ses principaux emplois sont les suivants : Tubes à manchons et à brides ; pompes centrifuges ; réservoirs ; capsules spéciales pour concentration d’acide ; monte-acide ; pièces dë machines ; capsules à évaporation; appareils à rectification; cuvettes; éva-porateurs dans le vide.
- Charbon 'pulvérisé. — Historique: M. Auguste Bouchayer, l’un des premiers pendant la guerre entrevoyant clairement la situation alarmante au point de vue charbon, pour la reprise de l’industrie, s’attela avec persévérance' à ce problème national de l’utilisation du charbon de deuxième qualité. Tandis qu’il mettait à l’étude une chute hydraulique au confluent du Drac et de la Romanche, chute actuellement réalisée, il se préoccupait d’un autre côté de l’utilisation des anthracites intra-alpins ; nouvelle scurce de richesse à peine connue, la qualité très spéciale de ces combustibles les rendent inutilisables dans les foyers ordinaires.
- Ces anthracites ont été, reconnus sur de grandes étendues depuis le Briançonnais-jusqu’à la Tarentaise, le bassin se prolongeant dans le Vallais,. en Suisse et au pied du Petit-Saint-Bernard, en Italie.
- Leurs caractéristiques sont:
- 50 0/0 de poussier
- Teneur moyenne des cendres : variant de 20 à 60 0/0 suivant les origines; ' . .
- Teneur en matières volatiles ^ à 5 0/0.
- Sur la grille ordinaire, le poussier passe au travers de barreaux et les gros morceaux ne brûlent que superficiellement; les cendres de la couche extérieure brûlée formant une gaine argileuse protectrice qui empêche la combustion du noyau central. Des essais effectués entre autres à Jarrie-Vizille et au Péage-de-Roussillon sur des chaudières avaient donné 3 kg et 2 kg, 7 de vaporisation, soit un rendement de 30 et 27 0/0.
- A part P industrie des chaux et ciments et à part l’utilisation sous forme de boulets, ces anthracites restaient donc sans débouchés. Il fallait trouver un moyen rationnel de brûler ce charbon.
- Dès le début de 1918, alors qüe le charbon pulvérisé était à peine connu en France, ce mode de chauffage fût envisagé.
- Un premier essai fait à Paris avec de l’air à 200 degrés sans accuser d’excellents résultats donna de bons espoirs. M. Mal-lerin, Ingénieur de la Société des Appareils de Combustion, qui représente dans le Sud-Est la Société d’Utilisatiom des Gombus-
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- tibles Pulvérisés, reprit ses essais sur un four à ogivage d’obus des Etablissements Bouchayer et Viallet, toujours avec réchauffage de l’air de combustion. On ne pouvait'encore rien conclure. Cependant certaines conditions 'facilitant la combustion avaient pu être déterminées.
- Les essais furent donc poursuivis successivement sur une chaudière des Papeteries de Rives et une chaudière des Établissements Bouchayer et Viallet. Après quelques tâtonnements, le problème était enfin résolu et depuis novembre 1920, c’est-à-dire depuis bientôt dix mois, la chaudière des Établissements Bou-cbayer et Viallet marche d’une façon continue, avec les anthracites des Alpes, à 2 0/0 de matières volatiles, sans séchage de charbon, et sans réchauffage d’air de combustion. C’est là un progrès considérable sur les Américains.
- Nous avons pu voir fonctionner aux Établissements Bouchayer et Viallet cette chaudière à côté de laquelle se trouvait une petite centrale de pulvérisation en réduction comportant un broyeur à marteaux et un ventilateur. Devant la chaudière une trémie avec dgux distributeurs et un ventilateur pour l’air de combustion.
- Nous avons pu 'constater une combustion parfaite et une facilité de réglage qui permet de suivre la consommation de vapeur, pas de poussière, une main-d’œuvre très faible : les chauffeurs assis sur une banquette regardaient le foyer.
- Nous avons été frappés par la légèreté des cendres extrêmement blanches, nullement fondues, sans doute par absence presque totale de fer.
- Une chaudière similaire, montée sur grille fonctionnant avec du grésil de bonne qualité, donnait 1 kg de moins de Araporisa-tion et la pression montait péniblement à 5 kg, tandis qu’avec le charbon pulvérisé elle monte facilement et rapidement à 10 kg.
- Des essais ont était faits avec toutes sortes de ces 'charbons de la région et de Suisse et les résultats ont été pareillement concluants. Devant ce résultat, les Établissements Bou-chayer et Viallet ont décidé d’installer une centrale de3t-heure actuellement terminée, cette centrale permet de distribuer le charbon pulvérisé à |ous les ateliers par canalisation pour chauffage des chaudières et fours.
- Cette Centrale située au milieu de l’usine est remarquable par son faible, encombrement :
- Trémie de chargement avec grille, chauffage rotatiUde 6 m de
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- longueur sur 1 m de diamètre, élévateur à godets, séparateur magnétique, trémie de 13m3, pulvérisateur à galets; pendulaires, ventilateur, deux cyclones, trémie de 21 m3 de charbon pulvérisé, réservoir d’expédition de 3 m3, ventilateur du sécheur, 4 moteurs, 1 dynamo, tout cela occupe sur le sol une superficie de 90 m2.
- Les Établissements Bouchayer et Viallet transforment actuellement, pour recevoir ce charbon pulvérisé, un four à recuire les tuyaux, chauffé autrefois par gaz de gazogène.
- Une usine mitoyenne, le « Chocolat Dauphin », monte une chaudière de 100 m2 dans ce même but.
- L’usine de fer électrolytique va construire un four pour recuire ses tubes. Tels sont actuellement avec la chaudière déjà en marche les premiers foyers qui utiliseront le charbon pulvérisé par cette Centrale.
- Il est à noter que tous les appareils ont été construits par les Établissements Bouchayer et Viallet, d’après les plans de la Société d’Utilisation des Combustibles pulvérisés.
- Perspective d'avenir. — Depuis le 1er janvier 1921 la chaudière des Établissements Bouchayer et Viallet a reçu nombre de visiteurs français et étrangers. Devant l’évidence des résultats obtenus, le septicisme de beaucoup est vite tombé. C’est une nouvelle richesse pour la région. Toutes ces mines des Alpes, qui sommeillaient dans l’attente d’un génie bienfaisant, vont pouvoir, non seulement vivre, mais prospérer. Les industriels ont compris l’économie du. procédé ; aussitôt la crise industrielle terminée les installations similaires vont surgir de tous côtés.
- Il fallait seulement quelqu’un qui osât, qui ne se rebutât pas aux premiers essais infructueux voyant les dépenses sans cesse s’accroître sans résultats. Les Établissements Bouchayer et Viallet ont été ce précurseur. <
- Mais ces résultats sont encore plus intéressants au point de vue national. i
- En effet, malgré les 13 millions de tonnes de la Sarre, Inos usines du Nord sont loin d’être reconstruites ; la Sarre et la Lorraine absorbent de 8 à 10 millions de tonnes de charbon. En 1920, nous avons extrait 25 millions de tonnes de houille et importé 24 millions.
- En plus de notre insuffisance d’avant-gu erre atteignant 25 0/0 de notre consommation, nous avons 15 0/0 de pertes de nos char-
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- bonnages du Nord. C’est là un chiffre impressionnant qui doit attirer l’attention de tous les bons Français et qui justifie les efforts faits dans le but de parer à cette insuffisance.
- Tubes de fer électrolytique. — Ce magnifique atelier est. le seul qui existe de ce genre en France et même à l’étranger, quelques-uns étant seulement en construction.
- Malheureusement, en juillet dernier, il se trouvait arrêté par suite du manque de courant. Il mérite cependant une description sommaire :
- MM. Bouchayer et Viallet y exploitent le procédé de la Société « Le Fer ».
- Le principe essentiel est le dépôt par électrolyse sur cathode tournante de fer électrolytique provenant d’anodes en fonte.
- En partant d’une fonte quelconque, fin obtient un métal renfermant environ : .
- C == moins de 0,01, généralement 0,004 ;
- Si = moins de 0,01, généralement 0,007 ;
- S — moins de 0,01, généralement 0,006;
- P = moins de 0,01.
- Avec une densité de courant de 1000 ampères par m2 de cathodes, le rendement, du kilowatt est de 2t de métal, y compris les dépenses d’énergie nécessaires aux services accessoires, rotation des cathodes, pompe de circulation du liquide, etc.
- Le gros point de cette fabrication est la composition de l’électrolyte :
- Celui-ci est formé d’une solution neutre de sulfate ferreux, additionné périodiquement d’oxyde de fer qui joue le rôle de dépolarisant. La solution de sulfate ferreux est maintenue à l’état neutre par circulation du liquide sur la tournure de fer.
- Le liquide entre à une extrémité de la cuve et sort à l’autre extrémité pour gagner les cuves de régénération ; contrairement à ce qui se passe dans les opérations électrolytiques courantes, le liquide ne passe donc pas en cascade d’une cuve dans l’autre.
- Les tubes ainsi préparés ont une longueur de 4 m, un diamètre de 100 à 200mm, une épaisseur pouvant varier.de 1 à 6 mm. Le métal, déposé sur mandrin, renferme des quantités très importantes d’hydrogène qui forme une combinaison, un hydrure visible au microscope. Le fer est alors très fragile. Un récuit est nécessaire avant de démandriner le tube. Après recuit,
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- ce fer électrolytique possède des propriétés vraiment remarquables,; il donne, en effet:
- Charge de rupture par millimètre carré, R = 3Q à 33 kg par millimètre carré ; .
- Allongement 0/0, A 0/0 = 40 à 43 dans le sens de l’axe du tube.
- Nous avons d’ailleurs étudié les propriétés si intéressantes du métal ainsi préparé (1).
- L’atelier, bien qu’arrêté, nous a donné une idée assez nette de la capacité de production qui atteint 100 tubes par jour.
- Une autre usine est d’ailleurs en construction sur le Drac.
- Fabrication des tuyaux soudés. — Le plus important atelier des Établissements Bouchayer et/Viallet est leur atelier de chaudronnerie soudée, dont un seul similaire existe en France. Il exécute des conduites de très gros diamètres, jusqu’à 35 mm d’épaisseur de tôles.
- Cependant cet atelier fabrique également toutes sortes d’autres matériels soudés, tels que cuves à recuire, cuves de galvanisation, réservoirs, carbonateurs, etc.
- L’usine comprend deux halls principaux de 20 m de largeur sur 180 mètres de longueur, avec un hall intermédiaire de 11 m de largeur; 8 ponts-roulants dont 3 de 151 assurent la manutention (fig. 4, pl. 46) ; l’un d’eux transversal permet aux tuyaux de passer d’un hall dans l’autre, donnant ainsi la possibilité du mouvement méthodique des matières mises en œuvre.
- Les tôles provenant des aciéries sont déchargées directement dans la travée ouest, la fabrication qui comprend le chànfrei-nage, cylindrage, soudure, recuit se poursuit dans la travée est par les épreuves hydrauliques, l’assemblage, le perçage et la peinturé. Une seconde voie rentrant dans cette travée permet de recharger directement les tuyaux pour l’expédition.
- Le gaz nécessaire à la soudure est produit dans une usine spéciale comprenant cinq générateurs de, 250 m? heure et deux gazogènes de 500 m3 chacun. Les fours à recuire (fig. 5, pi. 46j sont chauffés par deux gazogènes à gaz pauvre, prochainement remplacés par le charbon pulvérisé. Les canalisations d’oxygène, d’acétylène,, d’air comprimé et une station de pompes hydrauliques complètent l’installation.
- Un laboratoire situé au côté de l’atelier permet de contrôler
- (1) Revue de Métallurgie 4945, mémoires, p. 81.
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- les matières à la réception et de suivre la fabrication : essais de traction et de pliage (machine Amsler de 50 tonnes), essais de dureté (appareil à bille de 3 000 kg), essais de fragilité (mouton pendule Charpÿ), appareil de métallographie microscopique, essais de dilatation, essais ^d’écrouissage et essais chimiques.
- Les installations hydrauliques effectuées par les Établissements Bouchayer et Yiallet, depuis plus de quarante ans, tant en France qu’à l’étranger, ne sont plus à compter, leur succès les place au premier rang des Établissements qui se sont fait une Spécialité de ces installations.
- Nous citerons entre autres :
- En 4899. — L’usine de Champ pour la Société des Forces Motrices,de FuresetMorge à Grenoble: diamètre de la conduite: 3 m, 30; longueur, 2400 m; hauteur de chute, 42 m.
- En 4908. — Société Hydro-Électrique de l’Eau d’Olle : Diamètre, 1 m, 300 ; longueur, 6 000 m ; hauteur de chute, 18 m.
- En 4945. — Usine des Sept-Laux, pour la Société de Forge et Lumière à Grenoble : Diamètres de la conduite, 850 mm et 520 mm; longueur, 3 600 m ; hauteur de chute, 4 050 m.
- En 1943 et 4949. — Usine d’Eget pour la Compagnie des Chemins de fer du Midi: 7 conduites; diamètre, 560mm; longueur, 1200m; hauteur de chute, 550m.
- En 4920. — Usine du Bout-du-Monde pour les Forge$ d’Alle-vard : Diamètre, 1 m, 400 ; longueur, 800 m ; hauteur de chute, 155 m ; siphon avec traversée en arc à 25 m au-dessus du niveau de la vallée.
- En 4924. — Usine de Sainte Tulle : Diamètre, im, 500.
- Au cours de notre visite, il nous a? été donné d’assister à la plupart des opérations, notamment le chanfreinage et la soudure d’éléments importants. Tous, nous avons emporté de ces usines le souvenir d’installations extrêmement puissantes, admirablement conduites, ayant à leur tête de ces hommes dont l’industrie française ne peut être trop fière.
- 4° Les Usines de la Vallée de la Romanche.
- Les usines métallurgiques que nous avons visitées dans la vallée de la. Romanche comprennent :
- . Les Établissements Relier et Leleux ;
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- Les Usines de Rioupéroux, de la Société de Firminy ;
- Les Usines de Clavaux à la Compagnie Universelle de P Acétylène.
- Nous donnerons les caractéristiques principales de ces trois usines et nous indiquerons ensuite les points les plus importants que nous avons vus.
- Nous laissons volontairement de côté toute la question hydraulique et transport de force qui sera examinée d’autre part
- Usines des Établissements Relier et Leleux à Livet et à Champ de l’Église.
- Ces usines sont alimentées par une chute de 60 m de la Romanche et s’adonnent à la fabrication des alliages ferro-métal-liques, de la fonte synthétique, du carbure de calcium. Les Usines du Livet utilisent 15 000 kw ; les autres Usines du Champ de l’Église situées à 300 m des premières sur la route nationale prennent la même quantité d’énergie.
- Il y. a là une vingtaine de fours électriques d’une puissance de 500 à 3000ch; bientôt seront construits de nouveaux appareils pour utiliser la chute du Raton, 7 000 ch.
- Notre visite faite sous l’aimable direction de M. Relier a été dirigée siytout vers des questions d’aménagements hydrauliques ; Cependant, notre attention a été attirée spécialement sur la fabrication de la fonte synthétique.
- Il faut ajouter que ces usines ont été le centre des travaux de M. Relier et qu’elles ont ainsi singulièrement concouru à l’établissement de la technique moderne de l’électrométallurgie et à la création de nouveaux types de fours (fig. 6 et 7, pl. 46).
- Usines de Rioupéroux à la Société des Aciéries et Forges de Firminy.
- Cette usine occupe la place d’anciennes papeteries. Alimentée par une centrale très moderne, elle ne consomme qu’une partie de l’énergie ; le restant, environ 8 000 kw, est transformé par la ligne allant de .Rioupéroux à Saint-Étienne-Firminy, sous un voltage de 65 000 volts.*
- On note à Rioupéroux deux ateliers de fours électriques situés à deux étages différents.
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- L’Atelier A (usine du haut) comprend 4 fours monophasés de
- I 500 HP, particulièrement affectés à la fabrication des alliages ferro-métalliques riches (ferro-silicium, silico-manganèse, ferro-chrome, silico-aluminium).
- L’atelier B (usine du bas) comprend B fours monopnasés de même puissance ; on y fabrique surtout les ferro-alliages pauvres et fontes spéciales siliciées ou manganésées.
- Ces usines produisent aussi les alliages ferro-métalliques, le carbure de calcium, les fontes synthétiques, spécialement la fonte malléable (fig. 8, pi. 46).
- De plus, on construit un atelier pour la fabrication du fer électrolytique que nous n’avons pu voir. Cet atelier, dont l’achèvement et la mise en marche ont été différés, par suite de la crise économique actuelle, est constitué par un bâtiment de 3 000 ni2.
- II comprend trois séries de 80 bacs devant permettre la tranfor-mation journalière en fer électrolytique de 201 de fonte.
- Le procédé mis en œuvre (est plus ou moins inspiré de la méthode Burgess, comportant l’emploi d’une solution de sulfate d’ammoniaque, sulfate ferreux, et chlorure ferreux, mais la matière première est différente, c’est la fonte, coulée en plaques au four électrique, alors que Burgess traitait exclusivemeut des plaques d’acier doux. Le fer électrolytique sera ainsi, obtenu sous forme de lingots.
- Ici encore, nous avons pu voir, sous la conduite de M. Dumuis, directeur général de la Société, des fours différents en marche et produisant soit du carbure de calcium, soit des alliages ferro-métalliques, soit de la fonte synthétique (fig. 9, pl. 46).
- Les Usines des Clavaux à la Compagnie Universelle d’Acétylène et d’Électrométallurgie.
- Ces usines, situées en aval de Rioupéroux (fig. 10 et 44, pl. 46), se livrent aux mêmes fabrications que les usines précédentes. Elles comprennent 10 fours électriques monophasés d’une puissance unitaire de 1500 à 2 000kw.
- A notre arrivée dans l’usine où nous ont accueillis les Directeurs et Ingénieurs, il nous a été donné d’assister à-un spectacle grandiose, six des fours coulant simultanément, certains du ferrosilicium, les autres du carbure de calcium et l’un d’eux de la fonte synthétique.
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- Quelques points intéressants. — Au cours de ces visites, quelques faits ont frappé particulièrement nos collègues; s’ils’ont été émerveillés par rordonnancement de ces ateliers, par la simplicité relative de la fabrication, ils ont été étonnés et de la construction rudimentaire des appareils et de leur faible rendement calorifique évident.
- Et cependant que de progrès en vingt ans : augmentation de capacité, amélioration dans la construction des fours et surtout dans les appareils de manutention, utilisation générale de plateformes pour piquer les matières, broyage et mélange des matières plus parfaits.
- Mais, sans doute, les années qui vont suivre permettront-elles d’aller plus loin dans la voie de la capacité des appareils et de leur rendement thermique.
- Une fabrication a retenu l’attention, celle de la fonte synthétique. Cette fabrication n’a pris une réelle extension que sous l’influence de la guerre et, sans entrer dans tous les détails que pourrait comporter cette importante question, nous en indiquerons simplement le principe :
- La fonte synthétique est une fonte obtenue en partant de ciblons d’acier que l’on recarbure. Pour cela on peut utiliser deux procédés ou bien refondre les déchets d’acier au four électrique en les additionnant au préalable de carbone et de matières épurantes, notamment de chaux ; ou bien fondre les déchets d’acier et recarburer le bain par les méthodes utilisées dans la fabrication de l’acier, mais en poussant plus loin la recarburation : on peut notamment employer des agglomérés de fer, de carbone, de goudron.
- Enfin, pour obtenir une marche plus régulière, on ajoute les éléments d’une scorie basique qui s’interpose entre l’arc et le bain métallique. C’est la. première de ces méthodes qui est la pins utilisée.
- On conçoit l’intérêt de là question :
- Utilisation des déchets si importants pendant la guerre;
- Obtention d’une fonte très pure ; (
- Possibilité d’affiner les- déchets utilisés, notamment au point de vue soufre. Toutefois, il faut noter que l’on a souvent reproché une grande inconstance de fabrication à,-nette fonte, provenant très probablement de la faible capacité de production des appareils et, sans doute, de l’intervention de la scorie dans les
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- réactions (il y a notamment réduction dè la silice par le carbone et passage du silicium dans la fonte).
- Nous ne voulons point discuter ici l’avenir de cette fabrication et le point de savoir si la tournure d’acier ne doit être destinée qu’au four Martin, mais nous constaterons deux faits importants, à savoir que pendant la guerre, la fonte synthétique a été particulièrement utile à la Défense nationale et qu’elle a permis de vulgariser la fabrication si intéressante des obus en fonte aciérée; I
- Le directeur général de l’une des grandes Sociétés qui s’étaient ouvertes à nous, nous déclarait que, à l’heure actuelle, ses fours électriques alimentaient seuls ses autres usines en fonte.
- Les Usines de Saint-Auban.
- En quittant Sisteron pour nous rendre à Marseille, nous nous trouvions sur le chemin de l’Usine de Saint-Auban, qui représente l’un des plus magnifiques efforts de guerre de notre industrie française.
- Malheureusement, notre programme ne comportait pas la visite de ses ateliers, que nous pûmes considérer du haut d’une falaise dominant tout le pays et occupée par une fort belle cité ouvrière (7*p. 4%, pl. i6).
- C’est avec regret que nous songeâmes aux fabrications si importantes que ces murs nous cachaient, notamment celle de l’alumine, provenant des bauxites que l’on y épure et qui alimente les usines de Savoie, celles du chlore et de la soude par le'procédé Solvay, celle de l’acide monochloracétique indispensable à la préparation de l’indigo synthétique, et cependant nous avons été tous profondément frappés de l’effort qu’a dû faire la Compagnie d’Alais et de la Camargue pour peupler ainsi ce pays, complètement désert en 1914 et où ne se trouvait qu’une gare d’embranchement impossible à atteindre autrement que la voie ferrée.
- L’Usine de la Société de Penarroya à Marseille-l’Estaque.
- C’est là un nouvel effort de guerre d’un très haut intérêt. — Les visiteurs eurent quelque mérite à gagner cette belle usine. Un effondrement barrait la route à nos autocars et nous
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- dûmes, partant du niveau de la mer, alourdis par l’excellent ' repas qui nous avait rassemblés à la fin de la magnifique visite faite au tunnel du Rove, gagner la cote 109, et cela par une chaleur torride que. ne diminuait guère la brise de la rade de Marseille. Nous fûmes largement récompensés de l’effort fait : usine très moderne, laboratoire magnifique, dominant toute la rade et où, pour quelques heures, les réactifs furent remplacés par les rafraîchissements les plus savoureux.
- Situation. — La fonderie de plomb de l’Estaque est construite sur les flancs des collines calcaires de l’Estaque, à côté de FUsine de produits chimiques des Établissements Kuhlmann. Installée sur des gradins artificiels, elle s’échelonne entre les cotes 65, 50 et 109 avec une orientation générale face au Sud-Ouest (fig. 43, pl. 46), En dehors d’un facile accès par la route du littoral allant de Marseille au Rove, elle est reliée à la mer par un ensemble d’organes mécaniques (warf muni de deux grues électriques, deux plans inclinés, un monte-charge à double cage). De plus,-‘un embranchement particulier muni de quai couverts, d’un pont roulant et d’un transbordeur électrique de wagons, lui permet d’être desservie par la voie ferrée qui rejoint Miramas à Marseille en passant par Port-de-Bouc.
- Réception et stockage des matières premières. — Qu’elles arrivent par mer ou par fer, les matières premières (minerais, fondants, combustibles) sont chargés dans des wagonnets de 5001 à trucs et caisses interchangeables et montées aux divers niveaux de stockage. Le pesage et l’échantillonnage dans un atelier spécial installé à la cote 109 sont pratiqués dès réception. Les minerais et les fondants sont répartis dans un ensemble de 25 grandes trémies en maçonnerie d’une capacité moyenne de 400 t. De la sorte, on peut constituer un approvisionnement de 10 0001 environ. Un parc à coke et des soutes à charbon permettent de stocker les combustibles correspondants.
- Broyage. — En tête des cases à minerais et fondants se trouve un atelier de broyage où sont réduites en grenailles les matières en morceaux. Un concasseur à mâchoires, deux broyeurs à cylindres, un trommel classeur desservis par^un élévateur à godets et un transporteur à courroie constituent l’outillage de cet atelier qui est actionné par un moteur électrique de 70 HP.
- Constitution des charges. — A leur sortie des cases, les matières entrant dans la constitution des charges sont reçues dans des Bull. 35
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- trémies doseuses amovibles qui règlent automatiquement le poids de matière à faire tomber dans l’unité de temps. Tous les produits sont reçus sur des transporteurs à courroies qui, en les versant dans une trémie de stockage, en effectuent un premier, mélange.
- Grillage. — Pour le cas particulier de traitement de minerais très sulfurés nécessitant un grillage préalable avant l’agglomération, l’usine possède deux fours circulaires Huntington-Heberlein dont les soles ont 8 m de diamètre. Ces fours, chauffés à la houille, sont mus par des moteurs électriques à vitesse variable d’une puissance de 6 HP et sont alimentés par des convoyeurs à godets.
- Agglomération. — L’atelier d’agglomération comprend:
- 1° Une batterie de six convertisseurs Huntington-Heberlein d’une capacité de 101;
- 2° Une machine Dwight-Lloyd rectiligne grand modèle (jig. 14, <pl. 16). L’aspirateur de cette dernière est commandé par un moteur électrique de 100 HP à vitesse variable (moteur triphasé) a collecteur! La machine D. L. est destinée à remplacer la batterie de convertisseurs et son débit journalier peut atteindre 120 t d’agglomérés plombeux.
- Fusion. — Immédiatement au-dessous de la machine D.L. et des convertisseurs se trouvent les fours de fusion. Ceux-ci sont au nombre de deux. Ce sont des petits water-jaekets rectangulaires de 2 m2 de section, munis de douze tuyères. Soufflés par un ventilateur centrifuge, ils sont susceptibles de fondre chacun 1001 de lits de fusion par vingt-quatre heures en produisant 40-45 tonnes de plomb d’œuvre. La scorie est reçue dans des petits pots roulés àda main et le plomb est lingoté en gros saumons de 31, 5 manœuvrés par un pont roulant.
- Bésargentation. — Ce pont roulant transporte directement le plomb d’œuvre dans un atelier de zingage qui comprend :
- Un chaudron de décuivrage avec four de liquation, deux fours d’épuration à chemise d’eau, un chaudron de zingage, deux fours de dulcification à chemise d’èau, un chaudron de lingotage. Tous ces appareils permettent de traiter des charges de 60 t. Un mélangeur et une presse à écumes, tous deux à commande électrique, sont adjoints au chaudron de zingage. Deux ponts roulants desservent l’atelier.
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- A côté de l’atelier de zingage se trouvent :
- Un atelier de distillation muni de deux fours à bascule, un atelier de réduction muni de trois fours à sole inclinée, un atelier de coupellation muni de deux fours à coupelles anglaises. Tout cet ensemble, chauffé à la houille, permet l’obtention de 15 à 1 8001 de plomb doux par mois*.
- Récupération des poussières. — . Tous les appareils métalliques -de l’usine sont reliés par un système de carneaux à large section munis d’aspirateurs puissants avec un Bag House. Ce dernier est divisé en neuf sections renfermant chacune 120 sacs en tissus de laine présentant une surface filtrante de .12 m, 2 environ par unité. En cas de nécessité, l’évacuation à l’air libre de tous les gaz peut se faire par une cheminée précédée d’un rampant en galerie creusé dans la montagne.
- Plombs ouvrés. — En dehors de la fonderie proprement dite, l’Usine de l’Estaque possède un atelier pour la fabrication des tuyaux et des tables. Deux presses et un laminoir desservis par trois ponts roulants composent l’outillage actuel de cet atelier. Tous ces appareils sont à commande électrique. Les presses peuvent exécuter toutes les dimensions de tuyaux comprises entre 6mm intérieur et 130mm extérieur.1 Le laminoir peut exécuter' des lafninés de 3 mm d’épaisseur minima avec des largeurs maxima 4e 2 m, 500. ,
- Forcé motrice. — L’Usine, reliée au secteur de l’Énergie du littoral méditerranéen, est alimentée par du courant alternatif, triphasé, à 25 périodes sous 12 800 volts. Un poste de transformation comprenant deux batteries et de trois transformateurs, monophasés d’une puissance totale de 1 000 HP, abaisse la tension à 440 volts pour l’utilisation directe dans les moteurs. En •outre, des petits transformateurs disséminés dans l’usine réduisent encore à 110 volts la tension du courant utilisé pour l’éclai-clairage. Tous les appareils mécaniques de l’usine sont à commande électrique.
- Alimentation en eau. — L’alimentation en eau douce est assurée par un branchement sur la canalisation générale d’alimentation de la ville de Marseille. Un bassin de 2 000 m3 garantit une réserve en cas de réparations.
- D’ailleurs, l’eau utilisée seulement pour la réfrigération est
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- recueillie dans une série de bassins étagés reliés entre eux par un système de canalisation et de pompes centrifuges.
- Services généraux. — Le Laboratoire et les Bureaux occupent un vaste immeuble à trois étages et dans le voisinage l’Usine possède quelques maisons pour le logement d’une partie de son personnel, ingénieurs et ouvriers.
- Capacité de production. — Avec son outillage actuel, l’Usine de l’Estaque est susceptible de fondre 24 0001 de minerais par an et de produire 18000t environ de plomb doux.
- CONCLUSIONS
- La description des usines métallurgiques visitées est, certes, bien suffisante pour montrer tout l’intérêt que présentent les voyages annuels de la Société :
- Iis doivent être considérés comme l’une des traditions les plus heureuses de notre Société et no'us devons être profondément reconnaissants aux Présidents qui veulent bien les organiser et les guider.
- Notre excursion de cette année a été particulièrement réussie, malgré la chaleur torride, et tous nos remerciements s’adressent à notre Président, M. Chagnaud, qui nous avait ménagé la plus belle apothéose-à ce voyage, en nous faisant visiter les travaux qu’il dirige.
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- III
- PARTIE TRAVAUX PUBLICS™
- ^ PAR
- JSJL. lebrec
- L’excursion des Ingénieurs civils dans les Alpes et dans la1 région de Marseille a été d’un intérêt marquant pour la section des travaux publics.
- La visite des installations hydro-électriques a fourni, dès le premier jour, à ceux de nos collègues qui ne sont pas spécialement familiarisés avec les applications électriques,rie spectacle' remarquable d’imposantes maçonneries docilement adaptées aux exigences, souvent compliquées, de l’exploitation.
- On trouvera au compte rendu de la partie électrique des descriptions de ces usines et de leurs principaux aménagements.
- La première section retient seulement le fait que le ciment armé commence à tenir une place imposante dansTùme partie de' ces aménagements, et qu’on le voit même paraître, non seulement dans les ouvrages d’art tels que chambres d’eau, traversées des canaux d’amenëes ou de faite au-dessus des cours d’eau secondaires, secteurs de canaux à flanc de coteau, barrages, etc., mais aussi dans les conduites forcées, bien encore que sous de faibles chutes, entre les chambres d’eau et les logements des turbines.
- Il semble cependant qu’on peut appliquer le béton armé aux hautes chutes, sans inconvénient, sous condition de tenir la fatigue du métal assez base pour que le béton soit encore dans la phase de 'parfaite élasticité.
- L’un autre point de vue, d’où notre collègue chargé du1 compte rendu de la partie électrique m’excusera de me placer maintenant, l’Ingénieur, qui a visité ces superbes installations et a recueilli au passage les prix de revient signalés par ceux qui nous conduisaient dans les visites, a été frappé de la charge que représentent, surtout depuis la guerre, les frais de premier établissement.
- Ces frais sont tels qu’il est difficile de les mettre en harmonie avec un prix de courant acceptable par le consommateur. Mais
- (1) Voir Procès-Verbal de la séance du 1 octobre 1921, n° 9, p. 255. .
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- le problème devient tout à fait sans issue, quand il s’agit de rivières à débit très irrégulier, comme c’est le cas de la Durance, Les belles installations de la Brillanne, du Largue, et surtout de Sainte-Tulle, qui utilisent au fil de l’eau une pente captée dans de longs canaux, souffrent des écarts rigoureux qui s’affirment chaque année dans le débit, entre le régime normal et l’étiage. Nous avons bien noté que des projets de « régularisation » de la vallée haute étaient à l’étude et appelaient la création dun grand barrage. Mais une telle addition au budget du premier établissement paraît inconciliable avec la nécessité d’un prix de revient raisonnable, déjà compromis. Il semble donc que cette « régularisation hydraulique » doive être la dernière des solutions à envisager.
- Sans doute, trouverait-on profit à ne recourir à la « régularisation hydraulique » qu’une fois épuisées les applications de l’idée suivante :
- Les régimes des diverses vallées ne coïncident pas dans le cours d’une année. Ni les étiages, ni les crues de deux cours d’eau, même voisins, ne sont rigoureusement aux mêmes dates. A plus forte raison, quand il. s’agit de cours d’eaù de régions différentes et de massifs montagneux différents.
- Supposons que l’on trace deux courbes ayant pour abscisses communes les mois de Tannée et pour ordonnées : l’une la somme des débits de tous les cours d’eau comparés, l’autre la somme des consommations d’électricité de la clientèle de ces mêmes cours d’eau. Il est à penser que ces deux intégrales-offriront des pointes moins désavantageuses que la moyenne descouples de courbes relatifs à chaque cours d’eau pris isolément.
- La régularisation qui s’impose d’abord consiste à mettre en commun par des liaisons électriques appropriées les productions-de courant des diverses usines et à assurer le service de toute la clientèle par le courant commun, et au moyen d’un complément de liaisons électriques. /
- Ges liaisons sont facilitées, d’ailleurs, par les derniers progrès-accomplis en matière de transports de force et par l’emploi de potentiels de transports de plus en plus élevés.
- La mise en commun de l’exploitation des usines par une entente commerciale, que ce n’èst pas ici le lieu d’examiner, peut se faire progressivement, et nous ne doutons pas que ses-avantages, marqués par les premières expériences, n’en commandent rapidement la généralisation.
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- Les réalisations, hydrauliques pourraient, encore se trouver indiquées dans certains cas, mais avec une efficacité accrue par cette circonstance qu’elles viendraient influer directement sur les pointes de la consommation générale.,
- Dans une telle hypothèse, d’ailleurs,, on ne verrait pas certaines usines prendre leurs dispositions pour créer et renforcer leurs appoints thermiques, comme elles y sont conduites aujourd’hui par les deux ëvénêteents combinés de leur isolement et d’une série d’années sèches.
- Si les journées des 11, 12.,. 13 et 14 juillet ont intéressé les amateurs d’ouvrage d’art, la journée du 15 a été, à proprement parler, leur vraie journée.
- Elle a été marquée par la ,'visite, dans la matinée, du viaduc de Garonte et du souterrain du Rove et, dans l’après-midi, par la visite du port de Marseille.
- Ces diverses étapes n’ont d’ailleurs été que les illustrations successives d’une vision d’ensemble de Marseille, premier port maritime de l’avenir.
- 1° Port de Marseille.
- Sans remonter à ce que fut Massilia, à l’époque des noces de Gyptis et d’Euxène, qu’on se rappelle seulement que le trafic, tant en marchandises qu’ee voyageurs, a à peu près doublé entre 18R0 et 1914, alors que dans le même intervalle la capacité du port n’a augmenté que de 17 0/0 du fait de nouveaux travaux. On a donc, depuis longtemps, tracé sur le papier un projet immense répondant à toutes les exigences de la navigation maritime prévue, non pas telles que le réclame le présent, mais telles que le laisse espérer un avenir généreux.
- Le programme achève de garnir de bassins l’anse arrondie qui va du vieux port à la Lave (1 800 mètres à l’ouest de l’Estaque). On y prévoit aussi une gare maritime, un bassin de radoub et un port mixte qui sera la gare terminus du canal intérieur de Marseille au Rhône.
- Ce même programme prévoit l’aménagement pour la navigation maritime du secteur du canal ci-dessus qui traverse l’étang de Garonte.
- Parallèlement à ce programe maritime, dont les effets doivent être l’augmentation des moyens de trafic par la mer, on étudie ou met à réalisation un programme de navigation intérieure appelé à intensifier le' trafic par le continent. A cet effet, raccor-
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- dement au Rhône par un canal et développement du port intérieur de l’étang de Berre situé sur le trajet dudit canal. C’est la nécessité de faire franchir à ce canal le massif de la Nerthe qui a déterminé la construction *du souterrain du Rove, et celle de donner passage à la ligne de chemin de fer de Marseille à Mira-mas qui a motivé la construction du grand viaduc de Caronte.
- 2° Viaduc de Caronte.
- Ces deux ouvrages sont des records, chacun dans son genre. Le dernier contient la plus^grande travée tournante qui existe au monde. Quant au souterrain, il correspond au plus grand volume de déblais de tous l‘es souterrains connus. Il doit cette supériorité à sa vaste section (300 m2) et à sa longueur.
- Le mécanisme de manœuvre de pont tournant méritait une visite et nous ne l’avons pas manquée. Nous avons, notamment, admiré l’ingéniosité du dispositif hydraulique qui permet de transformer le mouvement de rotation à vitesse constante du moteur de commande à essence en un mouvement qui, de zéro, se raccorde doucement à la vitesse de régime de rotation du pont et revient à zéro. M. l’Ingénieur en chef Bezault nous a donné, 'd’ailleurs, tant sur ce détail que sur l’ensemble du programme des travaux, les explications les plus intéressantes.
- Nous n’avons pas quitté le vaste pont métallique sans remarquer les précautions spéciales prises pour le visiter dans toutes .ses parties, les passerelles, les chariots et les bennes permettant, par le jeu des treuils, d’atteindre chaque point et d’y refaire, notamment, les peintures périodiques. Ces précautions sont rendues nécessaires par la présence de l’air salin et humide qui est un corrodant énergique du métal nu.
- Cet ouvrage a d’ailleurs été décrit, en 1916, par M. Dumas dans le Génie Civil, avec une documentation si complète qu’il est difficile de reparler de ses dispositions essentielles sans risquer un double emploi.
- Du haut de l’ouvrage, nous pouvions contempler le canal de Caronte où le programme maritime prévoit d’importants aménagements. Pour le moment, on se limite à y créer un grand quai est-ouest sur la berge nord du canal et à approfondir le canal à la cote —12 en même, temps qu’on l’élargira. Les projets de la rive sud restent discutés et ne sont pas encore entrés en voie de réalisation.
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- La première étape de l’aménagement est la concession de terrains sur la rive nord. Les concessionnaires sont chargés des murs de quais et des remblais en arrière de ces quais. Ces. remblais sont énormes là où les quais passent devant des anses ou des étangs.
- C’est sur un de ces remblais qu’est prévue la gare de manutention et le débarcadère des charbons, notamment de ceux du chemin de fer de P.-L.-M. On y envisage un trafic de un million de tonnes de charbon.
- On compte, en outre, faire là le port d’embarquement de la Beauxite qui sera un fret de retour du plus haut intérêt, quoique on puisse, d’un autre point de vue, déplorer que ce minerai, qui est une spécialité française, soit ainsi enlevé, et transporte à des étrangers, surtout à l’Allemagne, les profits d’un marché aussi attrayant que celui de l’aluminium.
- L’étang de Berre n’est pas à l’ordre du jour des travaux immédiats, mais on espère qu’il deviendra, par ses rives si heureusement desservies par le chemin de fer, l’énergie électrique et la navigation intérieure, un foyer d’industries nouvelles. Dès maintenant, des établissements se sont installés sur ces bords et la spéculation — favorable symptôme — commence à s’exercer sur toute cette région.
- 3° Souterrain du Rove.
- Le célèbre souterrain du Rove qui a été tant de fois décrit, qui a fait l’objet d’une monographie complète dans le ^Bulletin même de la Société (octobre 1913), ne nous, arrêtera pas aussi, longtemps qu’il le mériterait, car ses dispositions sont très connues de tous nos collègues. Je me bornerai à souligner le côté hardi de cette œuvre en le précisant.
- Les calculs qui président à l’établissement d’un projet de souterrain sont toujours délicats. La science ne leur donne, en effet, qu’un appoint timide, car s’il ,'est une chose mal connue, c’est bien, avec la stabilité des voûtes en maçonnerie, la réaction des terres.
- Nous en avons pour preuves les multiples hypothèses qui ont surgi comme des champignons dans ce coin obscur de la théorie.
- Les Allemands se sont particulièrement distingués par la fantaisie de leurs « méthodes de calcul », et comme celles-ci donnent des résultats très différents, il faut se. défier également de l’une et de l’autre.
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- C’est donc par la grande observation des terrains, de la façon dont ils pressent sur les étais des blindages, qu’on se fait une idée de l’ordre des grandeurs des poussées. Mais c’est là, toujours, chose empirique et incertaine.
- Encore, quand le profil de l’ouvrage est courant, on peut en interpoler la forme par analogie avec un ouvrage semblable noyé dans un terrain semblable, et le risque d’erreur est atténué.
- Or, ici, la section est d’une ampleur sans précédent et aucune interpolation n’est possible. C’est donc, au premier chef, un fait très hardi que celui d’imposer une épaisseur raisonnable aux maçonneries de la voûte. La hardiesse est, d’ailleurs, proportionnelle à la grande longueur de l’ouvrage, puisqu’elle se trouve éprouvée dans chacun des profils.
- Un autre fait remarquable est la conduite des travaux poursuivis en pleine guerre, et c’est en février 1916 que les galeries d’avancement se sont rencontrées. Enfin, l’état d’avancement actuel nous a permis de passer successivement en revue, de notre petit train spécial, les diverses phases du travail et d’accomplir les derniers hectomètres côté mer sous la grande voûte complètement achevée.
- Les travaux du port ont, agréablement pour nous, défilé devant nos yeux au cours de l’après-midi, tandis que de la Lave nous rentrions à Marseille sur un remorqueur. Ces travaux ont été eux-même déjà décrits en 1913 ; ils sont seulement plus avancés, mais les dispositions de chantier n’ont pas changé. Nous avons été gratifiés,- en passant, du spectacle élégant de l’immersion des blocs par un chaland, et nous sommes enfin rentrés à Marseille, pleins de souvenirs, et réconfortés surtout par l’impression d’activité rapportée des chantiers si laborieux de la percée du Rove.
- Les uns et les autres ont compris, au cours de cette visite, la haute valeur des divers artisans de cette grande œuvre : Marseille, premier port maritime, la ténacité inlassable de la Chambre de Commerce et de son président M. Hubert Giraud, habile à conquérir les budgets et' à créer les formules d’exploitation, la hardiesse des Ingénieurs qui ont conçu les projets d’ensemble et n’ont pas craint d’aborder la grosse difficulté technique du Rove; enfin, la volonté méthodique et supérieure à toutes les surprises, de l’entrepreneur de cet énorme chantier : le Président Chagnaud.
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- PARTIE CHIMIE ®
- M. Xj- BARTHELEMY
- 1° Usines Fredet, â Brignoud (Isère).
- Les usines Fredet sont un exemple typique de l’utilisation du courant à des industries diverses. Elles comprennent trois départements : Papeteries, Électro-Chimie et Métallurgie, Atelier pour la réparation des wagons : .. '
- Papeteries.
- Les papeteries n’ont pas été visitées étant en chômage, le jour de notre passage, pour cause de fête locale.
- Électro- Chimie et Métallurgie
- Le département Électro-Chimie comprend, d’une part, deux usines pour la fabrication au four électrique du carbure de calcium, de la fonte synthétique et des ferro-alliages, et, d’àutre part, une usine pour la fabrication de la cyanamide calcique en partant du carbure de calcium, avec une annexe pour la transformation de la cyanamide calcique en sulfate d’ammoniaque.
- Fours électriques. — Le nombre de fours installés est de treize, répartis dans les deux usines et représentant une puissance d,e 19 000 HP. La fabrication du carbure de calcium emploie la chaux provenant de la région de Grenoble (Moirans, Sassenage), et du coke de gax ou métallurgique, indifféremment.. Le carbure, coulé en dingotières de font.e, est démoulé à l’aide d’un pont-roulant au bout de deux heures. Les pains ainsi obtenus sont ensuite concassés et embidonnés pour être livrés à l’industrie, ou transportés en vrac à l’usine de cyanamide pour la fabrication courante. Les matières premières employées doivent être très pures ; le coke ne doit contenir que 8 0/0 de cendres au maximum et peu d’humidité. ; la. chaux doit contenir 90 0/0 environ de CaO, très peu de phosphates et de fer, et moins de 1 0/0 de magnésie et d’alumine, ces derniers éléments rendant le carbure vis-
- (1) Voir Procès-Verbal de la séance du T octobre 1921, n° 9, p. 262'.
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- queux et nuisant considérablement aux opérations de coulée. La présence des phosphates entraîne la formation d’hydrogène phos-phoré qui. peut provoquer des accidents par inflammation spontanée ; de même, le fer passe dans le carbure à l’état de ferrosilicium, d’où formation d’hydrogène silicié pouvant causer des accidents identiques.
- Les impuretés qui doivent être rejetées dans la chaux doivent l’être également dans le coke pour les mêmes raisons.
- Usine à cyanamide. — La cyanamide calcique est obtenue par le procédé Frank et Caro quir consiste à faire absorber de l’azote pur par du carbure de calcium porté de 900 à 1 000 degrés.
- Le carbure finement pulvérisé est introduit dans les creusets dont les parois en tôle perforée ont été garnis intérieurement de carton, Une cheminée centrale y est ménagée avec un tube également en carton, de 15 cm environ de diamètre. Ces creusets une fois emplis de carbure sont disposés chacun dans une cuve également en tôle avec revêtement en briques réfractaires. Un „ couvercle à joint de sable est ensuite placé sur la cuve. L’azote obtenu par la rectification de l’air liquide (procédé G. Claude) arrive à la partie inférieure de la cuve et agit sur le carbure par la cheminée centrale et par l’espace annulaire existant entre le creuset et la paroi inférieure de la cuve. Une petite cheminée ménagée sur le couvercle de la cuve permet le dégagement de l’azote en excès. Une baguette de charbon placée dans la cheminée centrale et portée au rouge par un courant électrique, donne une température de 900 à i 000 degrés environ. La durée de l’azotation est de quarante-huit heures, mais, la réaction étant exothermique, il suffit de l’amorcer en faisant passer le courant pendant trente heures environ ; l’azotation se continue d’elle-même pendant les dix-huit dernières heures. La cyanamide se présente alors dans le creuset sous la forme d’un bloc noir contenant 60 0/0 environ de cyanamide calcique pure (correspondant à 26 0/0 d’azote dans la cyanamide obtenue) le reste étant formé par les éléments suivants : chaux libre, silice, graphite, oxydes ,de fer et de manganèse, carbonate de chaux, soufre, phosphore, et 0,5 0/0 environ de carbure non transformé. Le pain est ensuite refroidi pendant quarante-huit heures, puis concassé et broyé finement.
- L’ensemble de l’installation des usines Fredet est prévu pour une production annuelle de 33 0001 de cyanamide, et comprend :
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- un bâtiment principal pour la fabrication de la cyanamide, une usine d’azote, les. anne'xes et magasins divers.
- Bâtiment principal pour la fabrication de? la cyanamide. — Ce bâtiment, qui mesure 120 m de longueur et 24 m de largeur, est entièrement construit en béton armé.
- L’extrémité Sud, sur une longueur de 15 m, 75, comprend deux étages desservis par deux monte-charges. A l’étage supérieur, sont installés deux concasseurs à mâchoires pour le broyage du carbure. Au premier étage, deux broyeurs à boulets, correspondant chacun à un monte-charge, débitent le carbure pulvérisé, par une vis sans fin, dans des silos en béton armé entièrement clos et dont la partie supérieure effleure le plancher de l’étage. Deux moteurs de 200 HP avec leur appareillage assurent le fonctionnement des broyeurs et des concasseurs. Au rez-de-chaussée, débouchent les huit silos dont il vient d’être question. Ces silos peuvent contenir au total 4501 de carbure pulvé-vérisé. A noter qu’un courant d’azote circule constamment dans les broyeurs en marche et que de l’azote est également envoyé dans les silos contenant le carbure, pour éviter toute explosion résultant de la formation d’acétylène.
- La partie centrale du bâtiment, sur une longueur de 78 m, 75, comprend une plateforme à 2 m, 50 environ au-dessus du sol, sur la moitié de la longueur et à 2 m environ sur l’autre moitié, la partie inférieure, au niveau du sol extérieur formant sous-sol.
- La première moitié est affectée aux fours à cyanamide, et dans les sous-sols correspondants sont installées les barres de cuivre amenant le courant à chacun des fours, sous une tension de 90 volts, ainsi que les tuyauteries nécessaires pour amener l’azote à ces mêmes fours, lesquels, au nombre de 160, sont formés par des cuves rondes en tôle recevant un creuset de même forme en tôle perforée dans lequel est introduit le carbure en poudre. Une baguette de charbon placée au centre est portée au rouge par le courant. La température atteinte est de 950 degrés. Dans cette même partie du bâtiment et en sous-sol, se trouve une salle contenant deux transformateurs de 800 kw, dans l’huile, recevant, par câble armé souterrain, le courant triphasé à 6 500 volts pour le transformer en courant à 90 volts pour l’alimentation des foufs. Deux disjoncteurs blindés sont placés dans cette salle, qui comporte également des barres de courant en cuivre et deux tableaux marbres avec appareils de mesure. Une partie de ces
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- sous-sols peut également être utilisée comme magasin et recevoir à ce titre des rouleaux de carton ondulé, des baguettes de charbon, outillage de réserve, etc.
- La deuxième moitié de cette partie du bâtiment ne comporte aucune installation à part des barres en fer destinées à supporter les creusets pleins de cyanamide pendant la période de refroidissement.
- Le hall comprend deux travées desservies chacune par un pont roulant électrique de 31.
- L’extrémité Nord du bâtiment, affectée au broyage de la cyanamide, comprend deux étages :
- L’étage supérieur est un simple plancher de concassage pour la cyanamide en pains, les morceaux étant introduits dans une trémie métallique qui les conduit à l’étage au-dessous dans les concasseurs, au nombre de deux. Le premier étage comprend, en outre les deux arbres de transmission avec poulies commandant l’ensemble.
- Au rez-de-chaussée, se trouvent deux broyeurs à boulets placés en-dessous des concasseurs, ainsi que deux moteurs de 120 HP chacun avec leur appareillage. A chaque broyeur est adjoint un élévateur (chaîne à godets) qui remonte au niveau du premier étage la cyanamide pulvérisée, distribuée ensuite par vis. sans. fin dans huit silos en ciment armé et clos, disposés en deux rangées de quatre dans l’extrémité du bâtiment qui, sur une longueur de 13 m environ, ne comporté aucun étage.
- A la partie inférieure des silos, la cyanamide peut être mise en sacs ou reprise par vis sans fin et transportée dans ün bâtiment adjacent, également en ciment armé, en vue de sa transformation en sulfate d’ammoniaque. Un pont roulant de 31 dessert cette partie du bâtiment dans laquelle se trouve aussi une installation pour l’enlèvement des poussières, avec toute la tuyauterie nécessaire pour leur aspiration.
- Usine d'azote. — Bâtiment de 28 m sur 25 m, entièrement en ciment armé, couvert en ciment armé et comprenant :
- . Trois groupes complets producteurs d’azote, système G. Claude, de 500 m3 à l’heure chacun. La seule matière première utilisée, en dehors de l’air atmosphérique, est la soude caustique. Chaque groupe est commandé par un moteur électrique de 200 HP. La partie inférieure de l’appareil d’azote, susceptible de détérioration par explosion, d’ailleurs peu à craindre étant données
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- les précautions prises -pour la purification de l’air employé, est logée dans une fosse en maçonnerie afin de limiter les dégâts.
- En caniveaux sont les tuyauteries d’air à la pression atmosphérique et d’eau de refroidissement des différents appareils ; dans la salle et aériennes sont les différentes tuyauteries d’azote et d’air dont quelques-unes, pour ce dernier, à 30 kg, pression maximum donnée par les compresseurs.
- Une cheminée en tôle d’acier de 33 m de hauteur, montée sur socle en maçonnerie, est installée à 3 m du bâtiment et sert à l’aspiration de l’air atmosphérique. Cette hauteur est motivée par la nécessité d’aspirer l’air contenant le moins possible du carbure en suspension, ce dérnier formant avec l’air liquide un mélange détonant.
- Annexes. — La première annexe (Sud) comprend :
- Magasins à carbure, bains-douches avec chaudière, vestiaire et lavabo, water-closets et .un poste de transformation. Le courant triphasé arrive dans celui-ci à la tension de 6 500 volts par ligne aérienne ; quatre transformateurs dont deux de 850 kw et deux de 150 kw le ramènent aux tensions de 500 et 220 volts sous lesquelles il est distribué, à la sortie, par lignes aériennes et souterraines.
- La deuxième annexe (Nord) est à l’usage de magasins, bureaux, atelier d’entretien.. Il comprend en outre une partie de l’installation servant à transformer la cyanamide en sulfate d’ammoniaque et le dépôt de sulfate fabriqué.
- Usine à sulfate. —- Adjacente à la précédente. La cyanamide est traitée par la vapeur d’eau, dans des autoclaves; le gaz amo-niacal produit est envoyé, dans des saturateurs, barboter dans l’acide sulfurique. Le sulfate d’ammoniaque produit y est extrait par un éjecteur, puis égoutté et essoré. Les eaux mères retournent aux saturateurs pour y être enrichies et rentilisées.
- La vapeur nécessaire est obtenue par un groupe de chaudières électriques à électrodes en fer, alimentées par du courant triphasé à 6 500 volts, et absorbant 2 000 HP. Le département Papeteries utilise des chaudières semblables pour ses besoins.
- La locomotive à voie normale_, desservant rembranchement particulier des usines, est également pourvue d’une chaudière électrique ; la mise en pression s’effectue à un poste fixe où la locomotive revient lorsque la pression est descendue trop bas
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- pour l’exécution des manœuvres. Ce système a donné'les meilleurs résultats.
- Poste de transformation 60 000 volts. — En dehors de leurs deux usines génératrices (Tencin et La Ferrière-d’Allevard) les Usines Fredet reçoivent de la Société Hydro-Électrique de l’Eau-d’Olle du courant triphasé à 60 000 volts. Ce courant aboutit : à un poste de transformation où il est abaissé à 500, 220, 110 ou 60 volts selon les besoins des différents services des usines.
- 2° Huileries Rocca, Tassy et de Roux.
- Les Établissements Rocca, Tassy et de Roux comprennent cinq huileries et une savonnerie.
- Quatre de ces huileries extrayent l’huile des graines oléagineuses par presses hydrauliques et une par dissolvant (essence minérale), avec une puissance totale de fabrication de 300 t de graines par jour.
- Les graines triturées sont les coprahs, palmistes, arachides en coques et arachides décortiquées.
- Les coprahs et palmistes fournissent des huiles dénommées « huiles concrètes » parce qu’elles se solidifient vers + 15°.
- Ces huiles sont la matière première des beurres végétaux dénommés « végétaline » ; les arachides donnent des huiles fluides qui, après raffinage, sont mises dans le commerce sous le nom de « dulcine ».
- Les procédés de raffinage employés dans les usines de MM. Rocca, Tassy et de Roux sont particulièrement soignés et ce sont eux qui, en grande partie, ont fait la réputation de la maison.
- L’huile d’arachide brute contenant en excès une certaine quantité d’acides gras et notamment d’acide palmitique, le raffinage consiste d’abord à séparer les acides gras libres contenus dans l’huile brute de manière à rendre celle-ci parfaitement neutre et ensuite à traiter ces huiles neutres par la vapeur pour enlever les essences qui donnent à l’huile un goût désagréable.
- La puissance des appareils de raffinage des Établissements Rocca, Tassy et de Roux, permet de traiter plus de 1501 d’huile par jour.
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- La « Yégétaline » est livrée au commerce principalement en pains de 1 kg ou 1/2 kg et en boîtes de 1 kg.
- La mise en boîte, la confection et le pliage des pains exigent un matériel très important et très perfectionné, d’un grand rendement et réduisant au minimum les frais de manipulation.
- Des machines à froid permettent la cristallisation de la «Yégétaline » dans des moules. Après démoulage, des plieuses automatiques mettent le pain sous une double enveloppe en papier. La puissance de production est de 75 000 pains par jour.
- Les boites en fer-blanc dans lesquelles se livre également la « Yégétaline » pendant l’été, quand elle est liquide, sont entièrement fabriquées sur place au moyen de machines toutes nouvelles des plus perfectionnées, dont certaines ont été créées dans les ateliers de la maison, lesquels peuvent fabriquer 50 000 boîtes par jour.
- La savonnerie est exploitée sous la raison sociale « Société des Savonneries de la Méditerranée » et peut fabriquer par an 10 millions de kg de savons.
- Les savons s’obtiennent en traitant les corps gras et notamment de l’huile d’arachide par une lessive de soude. On obtient ainsi un savon blanc qui est débité soit en barres, soit en cubes pesant 1 kg.
- Jadis, le savon de Marseille était caractérisé par ses veines bleues qui n’étaient que des impuretés dues à l’attaque du fer des appareils par les acides gras. Pendant longtemps, quand on eut substitué les appareils en cuivre aux appareils en fer, on ajouta intentionnellement des sels de fer pour produire artificiellement les veines bleues qui étaient la caractéristique du savon de Marseille. On a depuis renoncé à cette pratique et actuellement le savon de Marseille est uniformément blanc.
- Un bureau technique et un laboratoire parfaitement outillé dirigent et surveillent tous les travaux mécaniques et les travaux chimiques de l’usine, de sorte que bien des appareils et tous les procédés de fabrication ont été étudiés et mis au point par les Ingénieurs et les chimistes attachés à l’Établissement.
- MM. Rocca, Tassy et de Roux donnent une grande importance au développement des œuvres sociales. Un des directeurs, M. Émile Rocca, Président de « L’Union des Fabricants d’huile de France » et aussi le Président de la « Caisse de Compensation pour charges de famille de la région provençale ».
- Bull. *' 3G
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- De plus, dans l’usine, fonctionnent un dispensaire médical, une pouponnière, une salle d’allaitement, et une salle de visite et der .pesée des nourrissons.
- Il existe -également dans l’usine de vastes dortoirs et un réfectoire, où une partie des ouvriers trouvent le logement et la nourriture.
- Tous lès ouvriers sont affiliés à une coopérative, où ils peuvent acheter dans les meilleures conditions tout ce qui a trait à la nourriture et à .l’habillement.
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- PARTIE MINES™
- M. L. BARTHÉLEMY
- Les mines d’anthracite de la Mure.
- Aperçu géologique. — Le bassin, ho.uiller de La Mure est un lambeau isolé de la grande formation houillère des 'Alpes. La Compagnie des Mines de La Mure exploite les deux concessions de La Motte-d’Aveillans (1 943ha) et du Peychachard (1 370ha).
- Le terrain houiller repose directement sur les schistes cristallins qui affleurent en plusieurs points. Au-dessus de ce terrain, fortement plissé pendant la période hercynienne, on trouve le trias, représenté par un poudingue quartzeux ou par des cal-caires-dolomitiques et fréquemment accompagné de spilite (roche éruptive de l’âge du trias). Puis vient le lias formé de puissantes assises de calcaires compacts à la base (calcaire de Laf-frey) et marneux au sommet. Les érosions postérieures au soulèvement de la chaîne des Alpes ont été très importantes. En plusieurs points, les dépôts , glaciaires qui ont suivi recouvrent directement le terrain houiller.
- D’après M. Grand-Eury, le bassin houiller de La Mure est com-, temporain de celui de la Loire ; sa flore le place entre les niveaux de Piive-de-Gier et de Saint-Étienne.
- Il contient un faisceau de cinq couches qui sont :
- 1° La couche Rolland, ou couche supérieure, ayant de 60 cm à 1 m de puissance et connue sur quelques points seulement ;
- 2° La grande couche, dont la puissance varie de 7 m à 15 m et atteint quelquefois 20 m ;
- 3° La couche Henriette de 1 m, 40 à 1 m, 60 de puissance ;
- 4° La couche des Trois-Bancs de 2 m à 3 m de puissance ; elle est ainsi nommée parce qu’elle est formée de trois bancs de charbon séparés par des schistes intercalés ;
- 5° La couche inférieure de 60 cm à 80 cm de puissance seulement.
- (1) Voir Procès-Verbal de la séance.du 7 octobre !921, n°-9, p..26i.
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- Ces diverses couches sont séparées par des épaisseurs de stériles de 10 m à 50 m. Elles forment de nombreux replis et présentent, par suite, des inclinaisons très variables. Elles sont parfois verticales. Le mur est généralement formé de grès et le toit de schistes.
- Sièges d'extraction. — La Compagnie des Mines de la Mure possède deux sièges d’extraction : La Motte-d’Àveillans et le Villa-ret, possédant l’un et l’autre des ateliers de préparation et de lavage des charbons. Une usine d’agglomération, établie à La Motte-d’Aveillans, fabrique des boulets et utilise la presque totalité des menus fins produits tant à La Motte-d’Aveillans qu’au Villaret.
- Travaux souterrains. Remblayage hydraulique. — A cause de la topographie de la région, l’exploitation a commencé et s’est poursuivie pendant longtemp par des galeries à flanc de coteau. Les puits d’extraction existent depuis quelques années seulement.
- La, méthode d’exploitation, employée presque partout, est celle des tranches horizontales qui s’adapte le plus facilement à toutes les irrégularités d’un gisement particulièrement accidenté. Primitivement le remblayage se faisait à la main. Depuis 1906 on pratique, dans la Grande-Couche, le remblayage hydraulique. Ce procédé, dont l’application a d’abord été faite à la division de La Motte-d’Aveillans, a été, par la suite, étendu au Villaret, principalement pour lutter plus efficacement contre des feux qui avaient condamné des quartiers importants.
- Comme on ne dispose pas dans la région de matériaux convenant spécialement pour le remblayage hydraulique, il a fallu se servir de terrain houiller (grès et schistes), mélangé avec les déchets de triage et de lavage. Des ateliers de concassage très complets ont été nécessaires pour traiter ces matériaux et les ramener à moins de 55 mm, dimension que l’expérience a montré la plus convenable.
- Chaque division possédé un atelier de concassage comprenant quatre concasseurs en série. Le premier est un fort concasseur à mâchoires dont l’écartement inférieur est de 90 mm. Les autres concasseurs sont formés de cylindres cannelés, de 60 cm de diamètre et 60 cm de largeur, tournant en sens inverse à la même vitesse. Les cylindres portent des rainures triangulaires: l’un des cylindres a des rainures suivant les génératrices, l’autre sui-
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- vaut les sections droites. Les trois concasseurs cylindriques sont du même modèle, seul l’écartement varie et va en diminuant d’un concasseur à l’autre. L’écartement du premier est de 25 à 30mm, celui du dernier n’est plus que de 3 à 5mm.
- Les cylindres concasseurs sont en deux pièces, l’une en fonte ordinaire calée sur l’arbre, l’autre en fonte blanche coulée en coquille, très dure, qui constitue la pièce d’usure qu’on change tous les six ou huit mois.
- Entre chaque concasseur et le suivant se trouve un crible qui élimine les morceaux suffisamment tins ; à la sortie du dernier concasseur les matériaux broyés passent sur un crible de contrôle, le refus du crible est renvoyé sur le concasseur. De cette manière, il n’y a pas de morceaux trop gros qui pourraient occasionner une obstruction dans la tuyauterie de remblayage.
- Le remblai concassé à la grosseur voulue est emmagasiné dans des trémies de 200 à 300 m3 de capacité, installées au jour en tête des tuyauteries qui servent à l’introduction du remblai. Les trémies se vident au moyen de rouleaux distributeurs qui permettent le réglage facile du débit.
- Pour travailler dans de bonnes conditions il faut utiliser la-pleine capacité de la tuyauterie. Dans certains cas favorables on a pu débiter jusqu’à 4 m3 de remblai à la minute.
- Les trémies à remblai servent de volant et rendent indépendants l’atelier de concassage et la mine, ce qui est essentiel pour une bonne marche. L’atelier de concassage et la carrière à remblai travaillent régulièrement, sans arrêt; la mine remblaie au moment de la journée qui lui convient le mieux et aussi rapidement que le permet la disposition du chantier à remblayer.
- Les tuyauteries de remblayage hydraulique sont constituées, dans les galeries principales, par des tuyaux en acier de 203 mm de diamètre intérieur. Dans les tranches en exploitation où on doit souvent changer de place les tuyauteries, on emploie le diamètre de 150 mm seulement, les tuyaux sont moins lourds à manipuler. Un diamètre plus petit donne de mauvais résultats avec les matériaux dont on dispose.
- L’exploitation de la Couche Henriette et de la Couche Inférieure.se faiL généralement par tailles inclinées.
- La force motrice est distribuée abondamment dans la mine sous forme d’électricité ou d’air comprimé, dont on développe de plus en plus l’emploi. Dans les grandes galeries de roulage,
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- des tractions mécaniques sont en service : traction par locomotives électriques à courant triphasé 180 volts à La Motte; traction par câble sans fin au Villaret ; traction par locomotives à essence là où l’on n’a pas cru devoir faire les dépenses d’équipement d’une traction par locomotives électriques.
- Préparation des charbons. — Les ateliers de préparation reçoivent tous les charbons venant de la mine, sauf les charbons mouillés qui ne peuvent être criblés dans cet état. Ces charbons sont emmagasinés à l’abri, puis repris une fois secs pour être versés à la préparation.
- A l’origine des ateliers de préparation, le charbon est divisé par une grille" fixe en deux courants : 0-120 et plus gros que 120.
- Le courant du plus gros que 120 va constituer la majeure partie des qualités de chauffage de premier choix préparées à sec pour leur conserver leur aspect brillant et dont le triage est particulièrement soigné. Les blocs qui le composent sont classés en deux qualités, pure et impure, qui sont envoyées chacune dans un concasseur (concasseur n° 1) pour ê tre réduites à la grosseur maximum de 120 mm.
- Le 0-120 impur, à la sortie du concasseur, rejoint le 0-120 qui a traversé la grille fixe, et le tout est classé sur deux cribles giratoires Goxe en (80-120) (55-80) et (0-55) ; cette dernière qualité va directement aux lavoirs. Les (80-120) et (55-80) passent sur deux tables de triage d’où l’on en sépare le barré et le rocher ; le (80-120) est, après ce premier triage, envoyé dans un concasseur n° 2 qui le réduit en (0-80) ; à la sortie de ce concasseur, il rejoint le (55-80) évacué de la table de triage.
- Le 0-120 pur passe sans triage préalable au concasseur n° 2 en ayant abandonné sur une grille fixe pendant son parcours le 0-80. A la sortie de ce concasseur, les courants 0-120 purs et impurs, ainsi ramenés à 0-80, sont remélangés et passent sur des cribles Coxe qui les classent en cassé-criblé gros (55-80), calibré-œufs (35-55), calibré-noix (25-35), grésil n° lqlfi-23), grésil n°2(12-16) et menu (0-12).
- Le menu 0-12 est envoyé sur une table à>secousses qui le sépare en grésil 3° (4-12), grésil 4° (2-4) et menu fin (0-2)..,
- Le 0-80 pur est traité entièrement à sec dans' des appareils spéciaux.
- La catégorie 0-55, qui est envoyée aux lavoirs, est la qualité
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- la moins pure et le triage à la main des qualités de chauffage 25-55 qu’elle contient est impossible. Une trémie emmagasine tout le 0-55 à laver ; il est ensuite très régulièrement distribué sur un crible Seltner (crible giratoire à deux caisses superposées) qui le classe en (35-55) (25-35) (16-25) et (0-16).
- Les trois premières catégories sont dirigées par des couloirs à courant d’eau sur des bacs à piston qui en séparent les rochers et le barré.
- Le 0-16 est réparti sur des tablesà secousses de grandes dimensions et classé en 0-2,5 (menu-fin), 2,5-4 (grésil 4°), 4-7 (grésil 3°), _ 7-16 (grésil 2°). Les grésils 2° et 3° sont dirigés sur des bacs à piston pour être épurés ; le grésil 4° et les menus-fins tombent directement en trémie.
- Toutes les qualités lavées sont réunies à la sortie des bacs et classées à nouveau sur un crible Seltner hydraulique où se fait le classement définitif. A la sortie de ce crible, chaque qualité rejoint sa trémie respective en attendant la mise en wagon. Au moment du chargement en wagon, le charbon passe sur un crible pour être rincé à l’eau claire et abandonner ainsi le déchet produit dans la trémie.
- Les menus-fins sont transformés en agglomérés, boulets ovoïdes sans fumée, obtenus par un procédé spécial propriété de la Compagnie des Mines de La Mure, et qui peuvent s’utiliser dans les appareils à combustion lente. Toute les qualités au-dessus de 16 mm sont utilisées pour le chauffage domestique.
- Celles en-dessous s’emploient pour le chauffage des chaudières, dans les fours à chaux et ciments1 ; ces mêmes qualités, obtenues à sec dans l'atelier des charbons purs, sont avantageusement employées, en raison de leur faible teneur en cendres (7 0/0 en moyenne), dans la fabrication du carbure de calcium et dans les usines électro-métallurgiques.
- La Compagnie des Mines- de La Mure est desservie par le chemin de fer de Saint-Georges-de-CommiersàLa Mure, dont la voie est à l’écartement dé lm. Toutes les expéditions doivent donc subir un transbordement à. Saint-Georges-de-Commiers, point dé soudure avec le chemin de fer P.-L.UVÇ
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- VI
- partie Electricité1
- PAR
- Lu BELLOT
- Le présent compte rendu, concerné plus spécialement les installations hydro-électriques que nous avons visitées. La plupart d’entre elles, ayant déjà été décrites en détail dans les périodiques techniques tels que le Génie Civil ou la Revue Générale d’Électricité, nous nous contenterons, pour éviter des redites et pour abréger, d’en faire seulement un exposé très condensé, en mettant cependant en évidence les points les plus intéressants.
- Parmi ces grandes centrales, nous citerons notamment les suivantes qui sont mentionnées dans l’ordre où nous les avons vues :
- I. — Société des Établissements Relier-Leleuæ :
- 1° Centrales de Livet; 2° de Verne; 3° du Bâton.
- IL — Compagnie*Universelle d’Acétylène et dÉlectro-Métallurgie :
- 1° Centrales des Clavaux ; 2° des Roberts.
- III. — Société des Forges et Aciéries de Firminy :
- Centrale de Rioupéroux.
- IV. —- Société Générale de Force et Lumière de Grenoble : /
- Centrale de Séchilienne ou Gavet.
- V. — Société Energie Electrique du Littoral Méditerranéen :
- 1° Centrale de Ventavon ; 2° de la Brillanne ; 3° du Largue; 4° de Sainte-Tulle.
- I. — Société des Établissements Keller-Leleux.
- Cette Société, qui a été fondée par MM. Ch. Keller et Leleux à la naissance de l’industrie électro-métallurgique, a pour objet l’exploitation des procédés et appareils Ch. Keller.
- La puissance, nécessaire aux 17 fours électriques que comportent les installations électro-métallurgiques, est fournie par deux stations hydro-électriques (de Livet et de Vernes) de 27 000 ch,
- (1) Voir Procès-Verbal de la séance du 7 octobre 1921, n° 9, p. 258%
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- auxquels viendront s’ajouter les 7000 ch de la chute du Bâton actuellement en voie d’aménagement.
- 1° Usine hydro-électrique de Livet.
- Cette usine est alimentée par le torrent de la Romanche. Elle a les caractéristiques suivantes :
- Hauteur de chute . . Débit maximum . . .
- Puissance............
- Groupes hydro - élec -
- triques.............
- Courants électriques .
- 60 m
- 35 m3 par seconde 20 000 ch
- 2500, 3 000, 3500 ch
- mono et triphasés 4 500-5 000 volts
- La prise d’eau se trouve à 2 km environ de Livet. Elle est à la cote 700 et comporte la décantation verticale, système crééspar M. Ch. Relier en 1905.
- Les eanx sont introduites à la partie inférieure des chambres et subissent un mouvement d’ascension pour être prises en déversoir.
- Les corps solides, amenés à la partie inférieure des chambres, ne peuvent monter étant donnée leur vitesse insuffisante. Ils sont évacués à grande vitesse dans un souterrain de chasse, au moyen de dix vannes de vidange disposées sur le front de l’ouvrage, au fond des chambres.
- En hiver, les eaux sont introduites directement dans le canal d’amenée par une prise fonctionnant sous la glace.
- La disposition spéciale des chambres de décantation a permis d’organiser accessoirement une petite station électrique de 100 ch, qui envoie du courant triphasé 5000 volts aux usines de Livet pour assurer l’éclairage et la force motrice strictement indispensable pendant les arrêts nécessités par les visites d’entretien général des ouvrages.
- Le tunnel d’amenée d’eau, établi en souterrain, entièrement dans le roc, a une longueur de 1 900 m environ et une section de 13 m2 et fonctionne sous faible charge.
- La, chambre de mise en charge, qui domine la salle des machines, est munie de vannes d’arrêt à déclenchement automatique et d’un grillage qui est nettoyé par un dégrilleur mù électriquement. De cette chambre part la conduite forcée en acier de 2 m, 500 de diamètre qui est noyée dans un puits ver-
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- tical creusé dans le roc. Il en est de même pour le collecteur horizontal inférieur de distribution qui est aussi noyé dans le rocher. Aucune partie de cette installation n’est donc visible, c’est dire que le côté esthétique n’a pas été oublié et que cet ouvrage ne nuit en rien à la beauté du site.
- 2° Usine hydro-électrique des Vernes.
- L’usine hydro-électrique des Vernes a les caractéristiques suivantes :
- Hauteur de chute ........ 20 m
- Débit maximum...................35 m3 par seconde
- Puissance. . . ................. 7 000 ch
- Cette usine, dont le projet a été également conçu par M. Ch. Relier, n’a ni barrage ni chambre de décantation, puisqu’elle est établie à l’aval des usines de Livet dont elle utilise les eaux. Celles-ci arrivent par un tunnel ayant une longueur dé 620 m, une'section de 16 m2: Il est prolongé par une conduite en ciment armé de 130 m de longueur environ et de 3 m, 60 de diamètre.
- La chambre de mise en charge, qui est construite en ciment armé, est constituée par un réservoir circulaire. Sa crête supérieure formé déversoir. Les eaux de trop-plein sont recueillies dans le canal circulaire extérieur et sont évacuées dans une chambre comportant deux conduites de vidange, en acier, de 2 m de diamètre.
- La disposition de la chambre1 réalise un déversoir d’un encombrement limité, tout à fait en rapport avec le peu de place dont on pouvait disposer pour l’établir. Il permet d’évacuer facilement les 35 m3 par seconde en cas d’arrêt total de l’usine:
- L’usine comporte deux groupes hydro-électriques composés chacun par une turbine double à axe horizontal, 3500 ch, accouplée directement à un alternateur monophasé 3000 k. v, a., 5000 volts,. 25 périodes, 375 tours-minute.
- 3° Chute du Bâton.
- La chute du Bâton est actuellement en aménagement. Elle a les caractéristiques suivantes :
- Hauteur de chute............ 1050 m
- . Débit . .................. . 600 litres par seconde
- Puissance ................. 7 000 ch
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- La prise d’eau est située à 1 800 m d’altitude. Elle est entiè-ment couverte.
- Le tunnel, d’une section de 6 m2, d’une longueur de 1200 m environ, creusé entièrement dans le roc, sert en même temps de canal d’amenée et de réservoir d’alimentation.
- La conduite forcée a un diamètre de 620 mm et une longueur de 1600 m environ. Pour éviter les risques de gel5 elle est enterrée dans une tranchée de 1 m de profondeur.
- L’usine génératrice est installée à la cote 720. Pour éviter les dangers résultant de chute de pierres, l’usine est construite en caverne. La conduite forcée en acier, d’une épaisseur de 38 mm à sa partie inférieure, aboutit à l’usine par une galerie.
- La puissance, produite par les trois usines de Livet, de Vernes et du Bâton, est centralisée à l’usine de Livet. dans un poste de couplage qui la distribue respectivement aux usines de fabrication de Livet (15000 kws) et du Champ de l’Église (15 000 kws).
- Au point de vue général de l’exécution des travaux, nous dirons que si l’aménagement en cours de la Chute du Bâton donne lieu aux difficultés habituelles que rencontre tout chantier à organiser à une grande altitude, on doit observer aussi les conditions particulièrement délicates devant lesquelles la Société s’est trouvée pour construire la centrale des Vernes. Cette usine a été construite, entièrement en quinze mois pendant la guerre par des prisonniers de guerre, encadrés par des professionnels français. L’exécution des canaux souterrains et l’agrandissement du tunnel existant, pour la reprise des eaux à la sortie des turbines de l’usine de Livet, ont nécessité des travaux en sous-œuvre, sous l’usine et sous la salle des'machines, sans arrêt de ces dernières.
- D’un autre côté et par suite de la situation de l’usine des Vernes par rapport à l’usine de Livet et aussi en raison de la proximité de la route nationale et du chemin de fer qui séparent ces deux usines, des précautions spéciales ont dû être prises pour l’exécution du tunnel principal et de la conduite forcée. Ces difficultés se sont encore retrouvées au moment de la construction de l’usine proprement dite et de la chambre d’eau en ciment armé. Étant donnés le mauvais terrain rencontré et l’importance des fouilles à une dizaine de mètres encontre-bas delà route, les fondations de la chambre d’eau et de f usine ont été liées; le monolithe ainsi constitué a permis d’obtenir la sécurité indispensable à la stabilité de l’ensemble.
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- L’usine hydro-électrique des Vernes réalise, en résumé, un projet d’exécution difficile et des dispositions nouvelles. L’architecture spéciale et la décoration extérieure qu’elle a reçues sont d’un heureux effet que vient encore rehausser le magnifique décor naturel qui l’entoure et qui lui sert de cadre.
- II. — Compagnie Universelle d’Acétylène et d’Électro-Métallurgie.
- La Compagnie possède une usine métallurgique aux Clavaux, commune de Livet et Gavet (Isère) pour la fabrication du carbure de calcium, ferro-silicium, ferro-manganèse, ferro-chrome, fonte, etc.
- L’énergie électrique est fournie par deux usines électriques appartenant à la Société, l’une dite « Usine des Clavaux », l’autre dite « Usine des Roberts », toutes deux installées sur le torrent la Romanche.
- 1° Usine des Clavaux.
- Cette usine a les caractéristiques suivantes :
- Hauteur de chute ........ 30 m
- Débit maximum...................20 m3 par seconde
- Puissance....................... 6 000 ch
- La prise d’e.au comprend une vanne de 5 m, 50 formant barrage mobile, un barrage fixe de 25 m de longùeur, un bassin de décantation avec vannes de purge, une grille horizontale (tôles perforées) et un grillage incliné pour retenir les feuilles et les corps flottants, un canal en ciment armé de 100 m de long aboutissant à une chambre en ciment armé d’ou part la conduite forcée.
- Cette dernière conduite en ciment armé a une longueur de 900 m, un diamètre de 3 m, 30. Elle est prolongée par un collecteur en tôle de même diamètre sur lequel sont branchées les tubulures de prise d’eau des turbines.
- L’usine comporte essentiellement :
- a) Quatre groupes, horizontaux constitués chacun par une turbine à axe horizontal de 1 500 ch directement accouplée à un alternateur monophasé 8300 volts, 25 périodes ;
- b) Deux groupes d’excitatrices constitués par une turbine de 125 ch et une dynamo de 80 kws, 120 volts;
- c) Un tableau de distribution ; ’
- cl) Un poste de couplage.
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- 2° Usine des Roberts.
- La chute des Roberts, qui est en amont de celle des Clavaux, se trouve entre Rioupéroux et Livet.
- Son aménagement a été terminé commencement 1915. Cette chute a les caractéristiques suivantes :
- Hauteur.........................40 m
- Débit. . . .................... . 30 m3 par seconde
- Puissance....................... 12 000 ch
- La prise d’eau comporte :
- Deux vannes Stonay équilibrées, un barrage fixe de 10 m de largeur formant déversoir, un canal de prise de 15 m de largeur avec vannes d’arrêt en amont, un grand bassi'n de décantation avec vannes de purge, un grillage incliné de 60 m de longueur pour retenir les feuilles et corps flottants.
- Il est à signaler que cette prise a été tout spécialement étudiée pour obtenir une décantation de l’eau aussi parfaite que possible. Pour cela la vitesse en tous lés points du bassin n’excède pas 0 m, 50 par seconde ; le radier forme des redans pour retenir les blocs et les graviers. Des vannes de purge, judicieusement placées, permettent de réaliser les chasses nécessaires à l’enlèvement de ces graviers.
- En outre, un système de vannes désableuses, débouchant dans un tunnel placé sous la passerelle de la grille, permet d’évacuer les sables qui se déposent au pied du mur noyé supportant les grilles.
- La figure Y donne d’ailleurs la disposition schématique d’ensemble de la prise d’eau.
- A la sortie de cette prise, l’eau entre en charge dans un tunnel, sous faible pression (0 m, 80 environ).
- Le tunnel a les dimensions suivantes :
- Section à l’entrée. ..:.... 35 m2 ‘
- qui va en diminuant sur une longueur de 110 m où la section devient normale égale à 18 m2.
- Longueur totale................. 1 000 m
- Pente (à l’entrée sur 110 m de longueur) ................. . \ . .13 mm, 5 par mètre
- Pente normale................... 2 mm par mètre
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- Fin. i.
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- Le tunnel est brut de minage. Dans les parties où il existait des failles et où la roche n’était pas saine, il a été fait des anneaux maçonnés enduits au ciment.
- La sortie du tunnel, qui se trouvait dans un éboulis, a été complètement maçonnée. Dans cette partie et sur une longueur de 30 m pénètre une conduite en ciment armé de 4 m, 30 de diamètre qui forme raccordement au tunnel. A 10 m en aval de celui-ci se trouve une cheminée d’équilibre de 7 m de diamètre intérieur et 16 m de hauteur ayant pour but d’atténuer les coups de bélier. Sa hauteur est telle que pour une décharge brusque totale des turbines, il n’y ait jamais déversement. La partie supérieure de cette cheminée d’équilibre est à 5 m au-dessus du niveau statique.
- De la cheminée d’équilibre part un tuyau en ciment armé de 5 m de diamètre formant culotte pour s’e raccorder à deux conduites en ciment armé jumelées de 140 m de longueur, 3 m, 30 de diamètre chacune. Elles se terminent par deux collecteurs en tôle de même diamètre portant les tubulures de prise d’eau des turbines.,
- La centrale comprend essentiellement :
- a) Quatre groupes horizontaux constitués chacun par une turbine Francis de 3 000 ch accouplée directement à un alternateur monophasé 8 300 volt^, 23 périodes ;
- b) Deux groupes d’excitatrices constitués chacun par une turbine Francis à axe horizontal, accouplée directement à une dynamo 110 volts.
- La puissance électrique de l’usine des Roberts est envoyée à l’usine des Cl avaux où s’effectue le couplage des deux usines. La totalité de la puissance est ensuite envoyée à l’usine de. fabrication.
- L’usine des Roberts est à 3 km, 400; en amont de celle des Clavaux et celle-ci à 1 km en amont de l’usine de fabrication.
- Les lignes de transport de force sont constituées par des câbles en-aluminium de 130 mm2 de section..
- A son arrivée à l’usine de fabrication, la tension du courant est .abaissée dans une salle de transformation au moyen de six transformateurs de 330 k. v. a. et huit de 730 k.v.a.
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- III. — Société des Forges et Aciéries de Firminy à Rioupéroux.
- Cette Société fabrique des produits électro-métallurgiques en demandant, à la centrale hydro- électrique à proximité et qui lui appartient, l’énergie nécessaire.
- La centrale, qui utilise une chute de 60 m et un débit de 40 m3 par seconde, produit deux sortes de courant: du mono-phasé 25 périodes, 8 200/60 volts pour les fours ; du triphasé 50 périodes 8 200/63 000 volts pour transport de force.
- La centrale comporte essentiellement :
- 1 groupe monophasé. 5 000 k. v. a., 8 200 volts, 25 périodes, 500 tours-minute
- 3 groupes -triphasés . 5 000 ’ — 8 200 — 50 — 500 —
- 2 — — .2800 — 8200 — 50 — 500 —
- 2 — d’excitatrices 175 kws, 125 volts
- 1 — 50 — 125 —
- La puissance totale installée est d’environ 28 500 ch, se décomposant comme suit :
- 5 500 ch (monophasé) ;
- 23 000 ch (triphasé).
- Ainsi qu’il a été déjà dit, le courant triphasé est plus spécialement réservé au transport de force. Il est possible aussi de l’utiliser pour alimenter les fours. Dans ce dernier cas, on cherche, bien entendu, à équilibrer le mieux possible les phases.
- IV. — Société Générale de Force et Lumière.
- Cette Société exploite un réseau important dans la région de Lyon et Grenoble et dix usines hydrauliques ou thermiques productrices d’énergie, parmi lesquelles se trouve l’usine de Gavet ou de Séchilienne que nous avons visitée.
- Cette usine, d’une puissance de 12 000 ch, est alimentée par une dérivation du torrent la Romanche en utilisant une chute de 60 m avec ua débit de 20 m3 par seconde. Elle comporte essentiellement :
- a) Six groupes composés chacun .par une turbine à axe horizontal de 2 000 ch, directement accouplée à un alternateur triphasé 4000 volts, 50 périodes, 375 tours-minute;
- b) Six transformateurs triphasés à huile à refroidissement, par
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- circulation d’eau, de chacun 1 600 k. v. a., 4000/45000 volts. L’aménagement hydraulique est constitué par :
- Un mur de barrage en maçonnerie formant retenue pour la prise d’eau ;
- Un canal d’amenée de 2 800 m de longueur, 9 m2, 60 de section, établi avec une pente de 0 m, 001 par mètre ;
- Une chambre de mise en charge de 40 m X 9 m X 4 m, 50;
- Deux conduites forcées de 128 m de longueur, 2 m, 25 de diamètre.
- Pour satisfaire aux besoins de sa clientèle, la Société a dû
- CO^TVTVH' . ;
- Fig. 2.
- augmenter progressivement ses moyens de production jusqu’à atteindre le chiffre de 63000 kws installés.
- Le schéma général ci-contre (f\g. 2) et le tableau récapitulatif
- Bull. 37
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- EXCURSION EN DAUPHINÉ, EN PROVENCE ET’ A MARSEILLE
- ci-dessous qui s y réfère donnent une idée d’ensemble de l’organisation générale du réseau :
- Description des installations de la Société Générale de Force et Lumière.
- NOM DES USINES NATURE DU COURANT produit KW INSTALLÉS pour le service de la S. (U F. L. OBSERVATIONS
- Avignonet (Isère) sur le
- Drac . . . triphasé 6 500
- . Gavet (Isère) sur la Ro-
- manche . . triphasé 7 800
- La Bridoire (Savoie), Lac
- d’Aiguebeiette triphasé 5 400 Appartient à la Société de la
- , Bridoire, exploitée par Ja
- Allcmont (Isère) triphasé 6 000 S. G. F. L. Cette station utilise une partie de l’énergie fournie par
- Saint-Marcel, près Moutiers (Savoie) continu série 5 400 la Société de l’Eau d’Olle. Cette usine utilise une partie
- Fond-de-France (Isère). Les Sept-Laux) continu série 5 400 de la chute de la Société d’Electro-Chimie et d’Elec-tro-Métallurgie.
- Bozel (Savoie) sur la Ro-
- zière continu série 8 200
- Bellegarde (Ain) (ancienne
- et nouvelle usines). . . triphasé 10 000 Concession de la Société
- Oullins (Rhône);,, usine à vapeur triphasé 4 000 Française des Forces Hydrauliques du Rhône.
- Sardon (Diesel de 4000 RP) triphasé 3 000
- Engins, les côtes de Sassenage, Sassenage ....
- triphasé 2 000 Ces usines appartiennent à la Société d’Energic Elec-
- 63700 trique de Grenoble et Voi-ron et sont exploitées par la S. G. F. U.
- Dans- ce schéma : •
- A1? A2, A3, A4, A5 correspondent respectivement aux usines à courant alternatif d’Avignonet, de Gavet ou Séchilienne, d’Alle-ment, de la Bridoire et de Bellegarde ;
- Cj, €2, C3 correspondent respectivement aux usines à courant continu à®- Morutiers,, Boztd) et Fond-die^France ;
- T1? T2 correspondent respectivement aux usines thermiques d’OulIins et du Sardon, près-Rive-de-Gier.
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- EXCURSION EN DAUPHINÉ, EN PROVENCE ET A MARSEILLE 531
- L’examen de ce schéma montre, en outre, que les réseaux à courant alternatif et à courant continu peuvent se secourir mutuellement, les manoeuvres pour le couplage étant faites dans le poste de Vaulx-en-Velin, près Lyon : tantôt c’est le groupe des usines à courant continu qui fournit l’énergie manquant sur le réseau alternatif, tantôt c’est le réseau alternatif qui vient renforcer à son tour le transport continu sérié.
- Le réseau primaire alternatif à 45 000 volts a un développement de 1 000 km environ ; le réseau courant continu série., d’une longueur d’environ 220 km, fonctionne sous tension variable qui atteint 96000 volts. Cette dernière tension est obtenue par la mise en série des trois usines génératrices de Moutiers, Bozel et Fond-de-France. L’intensité est réglée constante à 150 ampères.
- Aucune énergie n’est distribuée en cours de route, les seules usines de transformation se trouvent à Lyon : l’une, celle de Yaux-en-Velin transforme le courant continu en courant triphasé ; l’autre, celle de la rue d’Alsace transforme plus spécialement le courant série en courant continu basse tension pour l’alimentation des tramways de Lyon.
- V. — Société « Énergie Électrique du Littoral Méditerranéen ».
- Parmi les usines qui alimentent les réseaux de cette Société., nous citerons celles que nous avons visitées au cours de notre voyage, savoir: les usines de Yentavon, delà Brillanne, du Larguey et aussi celle de Sainte-Tulle qui est en construction. Toutes ces centrales disposent de la force motrice hydraulique, la centrale de Sainte-Tulle étant, en outre, complétée par une centrale thermique. La carte reproduite ci-contre (fig. 3) donne une idée de l’importance des réseaux desservis.
- 1° Centrale de Yentavon.
- La prise de cette usine est située à la Saulce (Hautes-Alpes),
- Le plan d’eau est à la cote 574,85.
- Le canal d’amenée, qui a une longueur d’environ 14100 m, débite ordinairement 50 m3 par seconde et aboutit à une chambre d’eau située aux abords de la rive gauche du torrent Reynon (commune de Yentavon).
- Le déversoir de cette chambre est arasé à la cote 569,68.
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- USINE HYDRAULIQUE
- USINE aVAPEUR EXPIÂepar la S™,
- USINE ...dî_____dî. _ .d° un CLIENT
- GRAND.POSTE DE TRANSFORMATION. SOUS - STATION.
- Poste de sectionnement.
- Poste de distribution communa/e.
- Poste de client individuel Lignes à 50000 ou 30000Y Lignes à 13000 .ou 1000O Y
- Lignes à 3 OOO ou 2 OOûY Lignes exploitées par des clients Cab/és souterrains.
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- De eette chambre partent : ,
- Six conduites principales de 2 m, 30 de diamètre ;
- Deux autres conduites de 1 m.
- Ces conduites sont métalliques, sauf la dernière posée, côté amont, dont une partie est en ciment armé.
- La hauteur de chute brute est d’environ 52 m.
- L’usine comporte essentiellement :
- a) Six groupes composés chacun par une turbine .Francis de 7 500 ch, à axe horizontal, directement accouplée à un alternateur triphasé^7 500 volts, 25 périodes, 300 tours-minute.-
- . (Chacun de ces groupes est alimenté, par une conduite distincte.)
- b) Trois groupes d’excitatrices composés chacun par une turbine Girard, de 300 ch, 400 tours-minute, directement accouplée à une dynamo ;
- c) Un groupe à courant continu pour les services auxiliaires, composé par une turbine Girard de 100 ch, 600 tours-minute, directement accouplée à une dynamo.
- La tension du courant est élevée à 55 000 volts dans un poste de transformation séparé de l’usine. A cette tension, l’énergie est transportée à l’usine de la Brillanne au moyen de deux lignes distinctes de 50 km de longueur, établies sur pylônes. Ces lignes sont constituées par trois câbles en aluminium de 120 mm2 de section. Elles passent par les postes de coupure de Sisteron et de Peyruis.
- Le premier de ces postes a été établi pour alimenter l’usine de cyanamide; du second, part la dérivation à 50 000 volts alimentant les usines Alais et Camargue à Saint-Alban.
- 2° Centrale de la Brillanne-Villeneuve.
- La prise de cette usine est située dans la commune de la Brillanne (Basses-Alpes).
- Le plan d’eau moyen est à la cote 349.
- Le canal d’amenée, qui comporte à l’origine un avant-canal de dégravement de 670 m de longueur, est prévu pour un débit moyen de l’ordre de 70 m3 par seconde. Il a une longueur de 6720 m, une-largeur de 10 m et 3 m de tirant d’èam II aboutit à une chambre d’eau dont le déversoir est arasé à la cote 343,50.
- De cette chambre d’eau partent :
- a) Cinq conduites principales de 2 m, 70 de diamètre ;
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- EXCURSION EN DAUPHINÉ, EN PROVENCE ET A MARSEILLE
- m
- b) Une conduite de 1 m, 20 de diamètre.
- La hauteur de chute est de 23 m environ.
- L’usine comporte essentiellement :
- a) Trois groupes composés chacun par une turbine double Francis de 3500 ch à axe horizontal, directement accouplée à un alternateur triphasé 7 500 volts, 25 périodes, 250 tours-minute ;
- b) Trois groupes d’excitation composés .chacun par une turbine Francis de 350 ch, 500 tours-minute, directement accouplée à une dynamo ;
- c) Deux roues Pelton de 25 ch pour la commande des pompes à huile destinées à l’alimentation des servo-moteurs pour les vannages des turbines principales.
- La tension du courant est élevée à 50000 volts dans un poste de transformation.
- De cette usine partent quatre lignes principales à 50 000 volts desservant, les postes d’Arles, des Pennes et celui d’Allauch.
- 3° Centrale du Largue.
- Le canal d’amenée de: cette usine est constitué: par le canal de fuite de l’usine de la “ Brillanne-Ailleneuve. Il a une longueur de 2 940 m.
- Le déversoir est arasé à la cote 319,60 ; l’eau dans le canal de fuite est à la cote 311,60, ce qui correspond à une chute de 8-m environ.
- L’usine comporte essentiellement :
- Trois turbines noyées quadruples de 3 000 ch- chacune, à axe horizontal, directement accouplée à un alternateur triphasé, 7 500 volts, 25 périodes.
- L’énergie produite par les alternateurs est portée à la tension de 50000 volts et transportée par une ligne aérienne de 3 km de longueur à l’usine de .la Brillanne.
- i° Centrale de Sainte-Tulle.
- Cette centrale,***actuellement en construction, se compose de deux usines-; une usine hydraulique, une usine à vapeur.
- a) Usine hydraulique. — Le canal d’amenée de cette usine a son origine sur le canal de fuite de l’usine du Largue'dont il prend la totalité des eaux.
- Le plan d’eau à la prise a été fixé à la cote 311.
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- Le canal d’amenée a une longueur de 10 600 m. Il a été construit pour débiter 120 m3 par seconde au maximum. Il aboutit à une chambre d’eau située au voisinage immédiat du village de Sainte-Tulle. Le déversoir est arasé à la cote 308.
- De cette chambre partent deux conduites en ciment armé de 5 m de diamètre.
- Chaque conduite aboutit à un collecteur métallique de diamètre décroissant de 4 m, 50 à 2 m, 90.
- Chacune de ces deux conduites alimente normalement deux groupes. Cependant un by-pass entre les deux conduites est prévu pour permettre l’alimentation d’un cinquième groupe par l’une ou l’autre d’entre elles.
- La hauteur de chute brute est de 35 m, le plan d’eau dans le canal de fuite étant en moyenne à la cote 273.
- L’usine comporte essentiellement :
- Quatre groupes à axe horizontal, composés chacun par une turbine Francis à double huche, de 10000 ch, directement accouplée à un alternateur triphasé 6 600 volts, 25 périodes, 300 tours-minute ;
- Deux groupes d’excitation à axe horizontal, composés chacun par une turbine Francis de 550 ch, 750 tours-minute, directement accouplée à une dynamo.
- L’usine est prévue pour recevoir un cinquième groupe de 10 000 ch et un troisième groupé d’excitation.
- L’énergie produite à 6 600 volts par les alternateurs est élevée à 55 000 volts dans un poste de transformation attenant à l’usine.
- Ce poste reçoit les trois lignes à 50000 volts venant de la Bril-lanne et comporte une nouvelle ligne aboutissant au poste de transformation de la Gavotte (Bouches-du-Rhône). Cette artère permettra de transporter à Marseille la puissance nouvelle fournie par l’usine de Sainte-Tulle. Elle sera équipée- à deux circuits cuivre de 150 mm2 de section.
- b) Usine thermique. — Pour compenser les déficits hydrauliques et permettre le service des pointes, une usine thermique est en construction, en prolongement direct de l’fisine hydro-électrique.
- Cette usine est prévue pour quatre groupes turbo-alternateurs à axe horizontal de chacun 20000 k. v. a., 1500 tours-minute, 13 500 volts, 25 périodes.
- Les turbines à vapeur sont du type Schneider-Zoelly.
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- Les services auxiliaires de cette usine comporteront les derniers perfectionnements de la technique moderne.
- Le bâtiment de la chaufferie permet l’installation de seize chaudières Babcock et Wilcox de 630 m2 de surface de chauffe, timbrées à 20 kg.
- Un second bâtiment semblable sera construit pour l’alimentation des deux derniers groupes dès que leur installation sera décidée. ;
- Les grilles de la chaufferie ont été étudiées de façon à pouvoir utiliser dans de bonnes conditions, soit les lignites de la région ou du Cardiff. ;
- Nous aurions vivement désiré donner de plus amples détails sur les dispositions de la centrale de Sainte-Tulle et joindre, en outre, un plan d’ensemble. Pour éviter de faire double emploi avec un travail que la Société doit faire paraître elle-même sur l’ensemble de ses usines et de ses réseaux, une documentation plus complète n’a pu nous être communiquée. >
- Nous n’en remercions pas moins MM. Albrand, directeur, Carcy, ingénieur en chef de la Société, à l’obligeance desquels nous devons les renseignements qui précèdent. Nous remercions aussi vivement les chefs d’usine de A'Tentavon, la.Brillanne et le Largue.
- Nous ne voulons pas non plus terminer ce compte rendu de visites de centrales sans remercier MM. Ch. Keller, administrateur délégué, directeur général, et Henri Keller, sous-directeur de la Société Iveller-Leleux, MM. Garnier, directeur, et Thomas, ingénieur chef de fabrication de la Société des Forges et Aciéries de Firminy, qui nous ont facilité notre tâche.
- Nous n’oublierons pas aussi de mentionner d’une façon toute spéciale la très grande obligeance que nous ont témoignée MM. Pinson et Waldwogel, directeurs de la Société Générale de Force et Lumière de Grenoble, et Mauchamp, directeur des Usines de Rioupéroux de la Compagnie Universelle d’Acétylène et d’Électro-Métallurgie que nous avons mis très largement à contribution. Nous ne saurions trop les en remercier.
- VI. — Institut Polytechnique de FUniversité de Grenoble.
- Nous devons encore signaler que nous avons visité, au cours de notre voyage, l’Institut Polytechnique de l’Université de Grenoble,
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- Gréé en 4892 sous la forme d’un cours municipal d’électricité industrielle, renseignement ne tarda pas à se développer au point de nécessiter en 1898 la création de T Institut Électrotech-nique de Grenoble, dont le nom vient d’être transformé en celui d’institut Polytechnique de l’Université de Grenoble.
- Sous ce dernier titre, rétablissement comporte plusieurs écoles électrotechniques de différent niveau et des laboratoires ainsi qu’une Ecole supérieure de Papeterie.
- En contribuant, en parfaite harmonie avec d’autres écoles également spécialisées, à la formation du personnel technique nécessaire notamment au développement des industries électriques françaises, cet établissement accomplit une œuvre éminemment utile. Aussi convient-il de rendre hommage à l’esprit d’initiative de ses fondateurs parmi lesquels nous devons citer, en le remerciant, son directeur, M. Barbillion, qui nous a fait les honneurs de son établissement.
- CONCLUSIONS
- Les centrales hydro-électriques, décrites succinctement précédemment, peuvent se ranger dans deux catégories distinctes : les unes, qui alimentent uniquement des usines spéciales de fabrication (centrales des groupes I et II) ont un caratère privé; les autres, qui servent à alimenter de grands réseaux de transport de force (centrales des groupes IY et Y), ont un caractère d’intérêt public.
- Si nous examinons, d’une façon générale, cette dernière catégorie au seul point de vue de l’énergie électrique haute tension générée, on observe souvent que deux Sociétés voisines produisent du courant ayant des caractéristiques différentes.
- Dans les centrales des groupes IV et V, par exemple, on voit que les réseaux sont alimentés respectivement, soit en courants triphasés 45000 volts, 50 périodes, soit en courant continu série 100 000 volts, soit en courants triphasés 50 000 volts, 25 périodes. . ‘ '
- .On s’étonne aujourd’hui de ces différences qui s’expliquent cependant si l’on se reporte à l’époque où ces réseaux ont été. créés. On n’avait, à ce moment, qu’une région restreinte à desservir. Puis, les installations électriques se développant de plus en plus, les Sociétés distributrices ont été amenées à étendre toujours davantage leur rayon d’action, en absorbant d’autres
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- secteurs de telle façon que les réseaux ont conservé dans cette extension leurs caractéristiques initiales. * Leur développement aujourd’hui est tel qu’ils arrivent souvent à se joindre. L’idée d’utiliser ce rapprochement pour réaliser effectivement la jonction des lignes apparat! de suite à l’esprit. Avant cL’examiner comment cela est devenu possible voyons ce qui existe.
- Dans le système actuel, qui rappelle certain système d’improvisation pratiqué pendant la guerre, la plupart des. réseaux voisins sont indépendants ; ils se débrouillent comme ils peuvent. Agissant isolément, les Sociétés distributrices, pour satisfaire aux exigences de leur clientèle et à leurs engagements', sont conduites à monter presque toujours des usines importantes mal utilisées et, par suite, très onéreuses au double point de vue de leur installation et, de leur exploitation.
- Les remarques que nous faisons ci-dessus, qui concernent le passé,; ne constituent pas, à proprement parler, une critique, puisque la technique d’alors et les circonstances ne permettaient guère de faire mieux.
- Mais aujourd’hui, où la technique met à notre disposition le matériel à très haute tension nécessaire (120 000, 150 000 et même 220 000 volts), les réseaux ou groupes de réseaux voisins ne peuvent plus s’ignorer. Ils doivent se prêter assistance en exploitant en commun leurs usines. Cette aide mutuelle, c’est la jonction des lignes entre elles ou, suivant l’expression consacrée, c’est Yinlerconnexion qui la réalisera. Cette interconnexion consiste à établir des réseaux à très haute tension (de l’ordre de celles indiquées ci-dessus), qui alimenteront, à une tension plus réduite, par l’intermédiaire de postes appropriés, les réseaux existants.
- Selon les besoins du service, l’interconnexion permettra le fonctionnement judicieux des centrales d’une région ; en arrêtant ou en mettant en marche totalement ou partiellement telle usine, on tendra à utiliser les autres machines au voisinage de la pleine charge, c’est-à-dire avec un rendement sensiblement maximum. De cette façon, on ne verra plus cette hérésie économique qui consiste, par exemple, à maintenir en fonctionnement une usine thermique, à charge plus ou moins réduite, alors qu’il serait possible de l’arrêter en profitant pour cela de l’excédent de puissance de centrales hydro-électriques, situées dans un rayon plus ou moins éloigné, appartenant à des Sociétés différentes. Aussi peut-on généraliser en disant que l’éxploi-
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- tation indépendante des usines conduit presque toujours à un prix de revient élevé du kilowatt-heure.
- Ce qui précède conserve encore son objet pour les usines hydro-électriques du type « privé » rappelées au début de ces conclusions, centrales qui, par leur destination et leur marche 'isolée, sont exposées à toutes les fluctuations du marché : aux heures de crise économique, elles restent presque sans emploi puisque la demande en produits fabriqués se raréfiant on est conduit à arrêter au moins en partie les génératrices ; au contraire, dans le cas inverse de demande intense de produits fabriqués (grande prospérité économique ou cas de guerre), ces mêmes usines voient leur fabrication limitée, faute d’énergie de secours. ^
- L’interconnexion remédie à ces graves inconvénients en permettant encore de relier des centres importants aux centrales thermiques des bassins liouillers ou des ports, ou encore aux centrales hydro-électriques des régions montagneuses (Plusieurs réseaux d’interconnexion à très haute tension ont déjà été réalisés ou sont à l’étude, parmi lesquels on peut citer : la ligne de Chancy-Pougny au Greusot destinée à transmettre l’énergie du Rhône de la frontière suisse aux Établissements du Creusot ; le réseau des Alpes, qui doit transporter à Lyon l’énergie de la Haute-Isère; le réseau du Midi,'destiné à l’électrification des Chemins de fer du Midi; le réseau du Centre, qui transportera l’énergie des Alpes, du Jura et du Massif Central à la région de Saint-Étienne ; la ligne Beanmont-Monteux à Saint-Étienne ; la ligne Delle à Vincey, qui transportera l’énergie suisse dans la région du nord-est de la France, etc.).
- La résolution de la question de l’interconnexion et celle non moins importante aussi de trouver aux heures creuses et pendant la nuit notamment, l’utilisation, la meilleure possible, du matériel des centrales en favorisant, dans ces périodes, par des tarifs spéciaux à bon marché, l’emploi de l’énergie électrique, contribuera, nous en sommes convaincus, à abaisser notablement le prix de revient du kilowatt-heure. Déjà, de maints côtés, des spécialistes se préoccupent activement de ces questions qui soulèvent des problèmes d’ordre technique et administratif très délicats.
- En prenant la place que nous lui connaissons dans notre existence, la production et la vente de l’énergie électrique à un prix aussi réduit que possible sont devenues des questions brûlantes
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- d’actualité. Au lendemainxle cette guerre, c’est une nécessité impérieuse d’abandonner les méthodes surannées. Gela touche trop à notre relèvement économique pour ne pas être pris en considération par les exploitants eux-mêmes. L’enjeu est tellement grand, que nous devons faire confiance à ceux qui ont la responsabilité de résoudre ces problèmes. Ils ne peuvent faillir, au devoir qu’ils ont de trouver une base d’entente indispensable pour aboutir. En réalisant cette union, les intéressés sauvegarderont, non seulement les intérêts de ceux dont ils ont la charge, mais ils feront encore œuvre de bons Français, puisqu’ils travailleront en même temps dans l’intérêt général.
- Souhaitons aussi que les affaires nouvelles qui se créeront dans l’avenir réalisent leur programme en procédant de directives communes à toutes les exploitations modernes pour obtenir le plus possible l’unité et les facilités qui en résultent. Nous sommes heureux que notre voyage dans le Sud-Est nous ait procuré l’occasion de ces quelques réflexions.
- Nous sommes d’avis que l’Ingénieur doit voir le plus de choses possible et-qu’il doit examiner avec soin les méthodes employées ou les installations réalisées par d’autres, non pas pour les copier servilement, mais pour s’en inspirer dans sa spécialité et les adapter, le moment venu, en les perfectionnant au cas qu’il peut avoir à résoudre. En profitant de l’expérience acquise, on évite en quelque sorte un gaspillage d’énergie intellectuelle.
- Dans cet ordre d’idées, les voyages que notre Société organise sont donc utiles, et il y a lieu de féliciter et de remercier sans réserve les Sociétés et 'les industriels qui veulent bien nous ouvrir largement leurs portes.
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- NOTE
- SUR LA
- CONDENSATION ÉLECTRIQUE DES FUMÉES
- (Procédé COTTRELL)
- à l’Usine de la Société Nouvelle des Mines de La Lucette à Le Genest (Mayenne)
- JSL. BIVBR
- I/appareil Gottrell installé à l’usine de la Société Nouvelle des Mines de la Lucette, à Le Genest, est destiné, à la captation des poussières contenues dans les gaz provenant du grillage des rainerais d’antimoine. Il fonctionne depuis août 1919.
- On connaît le principe du procédé Gottrell. En chargeant électriquement une particule de poussière entraînée par un'gaz, se déplaçant dans un champ électrique, on imprime à cette particule un mouvement perpendiculaire à la direction du courant gazeux. En réglant l’intensité du champ et la charge de la particule, on anime cette dernière, d’une vitesse telle que, en tenant compte de la viscosité du gaz, elle vienne en contact avec une électrode avant qu’elle ait été entraînée hors du champ.
- L’application de ce principe comporte deux séries d’appareils :
- 1° Les appareils de production de courant ;
- 2° L’appareil de précipitation proprement dit.
- Les appareils de production de courant comprennent :
- Un moteur M ;
- Un alternateur A et son excitatrice E;
- Un transformateur T ;
- Un redresseur R.
- Le moteur, actionné par le courant continu 250 v de la centrale. de l’iisine, commande par courroies l’alternateur, et l’exci-tatrice.
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- NOTE SUR LA. CONDENSATION ÉLECTRIQUE DES FUMÉES
- L’alternateur fournit du courant à 60 périodes au -voltage réglable à volonté de 100 à 200 v.
- Le transformateur, alimenté par le courant de l’alternateur, peut produire du courant de 25000 à 100000 volts par le choix d’un de ses cinq enroulements primaires et par le choix de la tension de l’alternateur.
- Le redresseur est calé sur l’arbre de d’alternateur. Il est cons-
- Æ oooo
- 3000
- O O cm
- titué essentiellement par un disque de bakélyte portant deux secteurs et quatre sabots de prise de courant.
- Le courant produit est du courant ondulé de même sens.
- Le noie positif est mis à la terre,. le pôle négatif est relié à deux Interrupteurs départs de deux lignes qui vont à l’appareil de précipitation.
- L’appareil de précipitation est en réalité composé' de deux
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- NOTE SUR LA -CONDENSATION ÉLECTRIQUE DES FUMÉES
- compartiments semblables contenant chacun 16 tubes en tôle de 30 cm de diamètre intérieur et 4 m, 80 de longueur.
- A Fintérieur de chaque tube, et parfaitement centrée, passe l’électrode négative constituée par un fil de nichrôme de 2 mm de diamètre, lixé à la partie supérieure sur un châssis isolé relié à la ligne haute tension et tendu à la partie inférieure parùin poids.
- Les gaz sont amenés par une canalisation en tôle à la partie supérieure du compartiment des tubes ; ils circulent à l’extérieur de ces tubes, pénètrent dans ceux-ci par leur partie inférieure, débouchent dans une chambre supérieure d’où, ils sont évacués â la cheminée par une canalisation en tôle.
- Un jeu de registres permet de' diriger les gaz sur l’un ou l’autre des compartiments ou sur les deux.
- Les poussières en suspension dans les gaz, en cheminant dans les tubes, sont chargées négativement par fe fil électrode et sont projetées sur les parois des tubes. Elles se détachent naturellement lorsque l’épaisseur atteint quelques millimètres, pour tomber dans une trémie collectrice à la partie inférieure.
- Des frappeurs, actionnés. de l’extérieur, sont disposés pour détacher par choc, les uns sur la paroi des tubes, les autres sur les fils électrodes, les dépôts trop adhérents qui pourraient s’y produire.
- L’appareil de précipitation a été prévu pour traiter 3 m3, 600 de gaz par seconde. Il n’est utilisé que pour une faible partie de sa puissance, soit environ 0 m3, 720 pour quatre fours à antimoine.
- Les gaz entrant dans l’appareil contiennent en moyenne une dizaine de grammes d’oxyde d’antimoine par mètre cube. A la sortie, ils sont pratiquement complètement dépouillés de leur oxyde d’antimoine, puisque les dosages effectués ont montré une-teneur de 5 à 40 mg par mètre cube.
- Ces gaz contiennent de 3 à 4 0/0 d’anhydride sulfureux.
- Étant donné le fait signalé plus haut de la faible utilisation de la puissance de l’appareil,, on a pu remarquer que, par le seul effet des épanouissements, frotterpents et changements de direction, et comme il fallait s’y attendre, une partie des poussières se dépose dans l’appareil en dehors de toute influence du courant.
- La consommation de courant du moteur, pour le voltage efîi -
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- NOTE SUR LA CONDENSATION ÉLECTRIQUE DES FUMÉES 545
- cace utilisé d’environ 55 000 v, varie de 2 250 à 8 000 watts suivant l’état d’encrassement de l’appareil de précipitation.
- Pour un bon fonctionnement de l’appareil, il y a lieu de prendre les précautions suivantes :
- 1° Régler le calage du disque du redresseur de façon à ce que le courant soit rigoureusement redressé, et de façon à découper environ 80 0/0 de la surface de' la sinusoïde;
- 2° Éviter les variatioqs de vitesse du moteur pour obtenir toujours un même voltage maximum à la haute tension ;
- 3° Veiller à ce que l’humidité relative des gaz soit comprise entre 40 et 60 degrés hygrométriques, la trop grande siccité des gaz diminuant par trop la distance disruptive ;
- 4° Entretenir les tuyaux et les fils électrodes dans le meilleur état possible de propreté ; 7
- 5° Entretenir les isolateurs et isolants, en bon état de propreté pour éviter les pertes à la terre.
- Les poussières d’oxyde, d’antimoine ont une très grande rigidité diélectrique ; une plaque de 3 mm d’épaisseur agglomérée par légère pression ne perce pas sous une étincelle de 50 mm, l’étincelle contournant la plaque. Ceci explique, la nécessité de bien débarrasser les tuyaux et fils électrodes des poussières adhérentes, Comme dit plus haut au paragraphe 4.
- L’examen microscopique des poussières récoltées a montré qu’elles sont formées presque exclusivement de prismes ortho-rhombiques.
- En effet, l’oxyde d’antimoine Sb203 cristallise sous deux formes, celle octaédrique de densité 5,11 et celle prismatique 3,72. Cette différence, de densité explique pourquoi ce sont surtout les cristaux prismatiques plus légers qui sont récoltés dans l’appareil Cottrell, les octaédriques se déposant avant l’arrivée au Cottrell. ~
- Les plus gros cristaux prismatiques récoltés n’ont que 0 mm, 05 de long et Omni,005 de plus grande diagonale de base.
- L’oxyde obtenu est très blanc et propre à la. plupart des usages industriels.
- Nous "considérons que le procédé Cottrell adopté constitue un progrès très seïisible sur les méthodes de captation ordinaire-Bull. 39
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- NOTE SUll LA CONDENSATION ÉLECTBIQUE DES FUMÉES
- ment adoptées, basées sur l’emploi des laveurs centrifuges, filtres, sacs, etc.
- La main-d’œuvre est réduite au minimum et la force motrice consommée beaucoup plus faible que dans ces derniers procédés.
- . Nous ne voulons pas manquer, en terminant cette note,’ de rendre hommage, à l’expérience éclairée et méticuleuse du concessionnaire en France des procédés Cottrell, M. L. Stinville, qui a étudié et réglé [installation de Le Genesl.
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- L’INDUSTRIE NOUVELLE ’
- PAR
- 2VT. Victor CAMBON
- La situation présente.
- 1° A. l’intérieur.
- Il était impossible que le cataclysme sanglant qui, pendant près de cinq années, s’est abattu sur le monde, n’eût pas une répercussion prolongée sur l’économie générale des peuples civilisés. Dès la première année de la guerre, j’avais ici même tenté d’en scruter les conséquences; mais, de même que les horreurs et la prolongation des hostilités ont délié toutes les prévisions, de même l’ébranlement qui en résulte surpasse en ampleur et en durée tout ce qu’on pouvait concevoir.
- Les lois économiques se voient bouleversées et les hommes les plus réfléchis ne savent plus à quelles causes rattacher les événements dont nous sommes les impuissants témoins. En retracer le tableau serait superflu. Mais une constatation capitale apparaît dans ces ténèbres, c’est la liaison d'e plus en plus étroite qui solidarise les éléments de la productivité avec les perturbations politiques et les secousses sociales.
- Il était discutable dans le passé, il n’est plus possible aujourd’hui, de prétendre isoler la technique industrielle de l’économie générale d’une nation.
- Production, organisation, technique, outillage, finances, lois politiques, services publics, état social, contingence» extérieures, tout se tient et s’enchevêtre au point que le groupement qui ne s’occuperait que d’un seul de ces éléments, en ignorant les autres, se condamnerait à l’inutilité.
- À quel point la guerre et ensuite la paix— si l’on peqt appeler paix le déséquilibre actuel — ont influé sur les conditions de la production et des échanges, toutes les statistiques, tous les barèmes de prix en font foi.
- Dès lors, que deviendrait l’ingénieur le plus savant,' le plus laborieux s’il ne tenait pas compte des échanges, des lois sociales, des impôts présents et à venir, des concentrations
- (i) Voir Procès-Verbal de la séance clu 25 novembre, n° 11, p. 307..
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- industrielles, des inventions, du protectionnisme envahissant' qui faussent tous les marchés !
- Passons en revue les principaux phénomènes qui dominent la production.
- A une période relativement courte, et que presque tous avaient espérée durable, de besoins à satisfaire à tout prix, a succédé une pléthore de produits fabriqués et une atonie dans les ventes dont on n’entrevoit pas la fin.
- Les raisons que l’on saisit ne l’expliquent qu’imparfaitement. En voici quelques-unes.
- Beaucoup d’établissements nouveaux sont sortis de terre lorsqu’il fallait intensifier les moyens de défense et les instruments de combat. Leurs exploitants, la guerre finie, s’efforcèrent de les adapter à des fabrications de paix, souvent très différentes; de là, raréfaction des matières premières ; puis il y eut la liquidation des stocks laissés par nos alliés; il y eut manque d’harmonie, disproportion entre certaines productions et les besoins ; il y eut dans le début pénurie de main-d’œuvre.
- Pendant le même temps on avait vu monter à des chiffres inconnus jusque-là le prix du travail humain et, comme chaque objet de consommation n’est en définitive que la résultante de mains-d'œuvre successives, tout a renchéri d’une façon d’autant plus démesurée que les exploitants et les intermédiaires s’étaient accoutumés à prélever des bénéfices exorbitants ; habitude difficile à perdre et qui affecte les allures d’une tradition, si bien que l’on assiste à cette situation déconcertante pour les économistes classiques que la cherté se maintient, bien que le consommateur boude.
- En cette occurrence, il est apparu que les mesures variées prises par les Pouvoirs publics n’ont fait que révéler leur impuissance, et la majorité defe consommateurs ne semble pas encore comprendre que c’est, non par des invocations à l’État, mais par une coopération bien organisée qu’ils ont chance de diminuer les prélèvements excessifs des intermédiaires et des spéculateurs.
- Si, durant une certaine période, les bénéfices de la production ont été considérables, - il y a beau temps que ce, sont les parasites qui réalisent, le plus souvent à la barbe du fisc, les opérations fructueuses.
- Leurs manœuvres s’ajoutent au poids croissant des impôts pour maintenir la vie chère et, par là, les salaires élevés. Tel est
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- le principal obstacle contre lequel, à l’intérieur, l’industrie est contrainte de lutter.
- Observez que comme le monde du travail a été, surtout pendant la guerre, gratifié de rémunérations exceptionnellement élevées, il s’est accoutumé à un genre de vie plus large que dans le passé, il y aurait illusion à croire qu’il s’en déshabituera et que, toutes choses égales d’ailleursf on puisse revenir, pour la part de la main-d’œuvre dans le prix de la production, aux coefficients d’avant-guerre.
- Dès lors que le facteur travail humain est devenu plus coûteux, tant à cause de ses exigences nouvelles que de la limitation à huit heures sur vingt-quatre de la journée de travail, le principal effort de l’industriel devra porter sur la réduction du nombre des bras nécessaires aux fabrications.
- Pour exciter l’ardeur au travail, singulièrement amoindrie, du personnel ouvrier, et plus encore pour faire cesser l’antagonisme entre employeurs et salariés, quantités de propositions ont vu le jour, car chacun se rend compte qu’il y a quelque chose à faire. La participation aux bénéfices, les actions de travail ont été assez à la légère .mises en avant, la machine gouvernementale s’en mêle et nous verrons sortir, un jour ou l’autre, une législation qui imposera à tous un modus vivendi déterminé. IL appartient, à mon sens, à une société comme celle-ci de formuler à cet egard des vœux très nets et d’en poursuivre la réalisation. A signaler, en passant, les prescriptions qui régissent l’industrie allemande où un Conseil ouvrier est obligatoirement adjoint a la direction de chaque entreprise, au grand déplaisir, vous le devinez, des chefs responsables de l’exploitation:
- 2° A l’extérieur.
- A côté des difficultés, dont je n’ai cité que les principales, qui étreignent à l’intérieur la production actuelle, il en est de plus graves encore à l’extérieur.
- Elles proviennent de deux causes :
- La première est que' de nombreux pays, jadis exportateurs de matières premières, ont été entraînés, pendant la période de raréfaction et de cherté du fret, à les. transformer sur place en produits finis. C’est autant de perdu aujourd’hui pour les industries européennes,
- La seconde, beaucoup plus grave et d’une ampleur déconcertante, résulte de l’inégalité croissante et inexplicable des changes
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- monétaires. Aucunes transactions sérieuses et suivies ne sont possibles avec les soubresauts que subissent les devises des divers pays.
- De cette perturbation sans analogue dans l’histoire, une seule conséquence ressort avec netteté, c’est qu’elle handicape pour l’instant les productions créées par les pays à change élevé, et favorise les pays dont la monnaie et dépréciée, pour peu qu’ils soient laborieux, bien outillés et capables d’extraire de leur propre territoire la majorité des éléments nécessaires à leurs fabrications.
- On peut remarquer notamment que la baisse inouïe du mark provoque pour l’Allemagne les mêmes effets que le blocus qu’elie subissait pendant la guerre. Ne pouvant se procurer les matières premières exotiques, les Allemands s’efforcent d’inventer et de fabriquer à outrance les articles ou les succédanés d’articles qu’une technique savante leur permet d’obtenir par la transformation de leurs ressources indigènes. De ce travail formidable jaillissent des progrès étonnants et, comme 100 marks ne valent plus que 5 francs français et moins de 2 shillings anglais, une concurrence se dresse que seuls des droits prohibitifs peuvent contrecarrer. C’est une vérité devenue banale que, tandis que les industries chôment dans presque tous les pays grands producteurs, en Allemagne leur activité n’a pour limite que la possibilité d’acheter des matières telles que le minerai, de coton, la soie, les peaux, les matières grasses, les denrées exotiques.
- Les matières premières.
- Là Houille.
- Et ceci m’amène à passer en revue ce que j’appellerai les matières premières maîtresses de l’industrie moderne.
- Le premier rang jusqudci revient aux combustibles minéraux, houille, anthracite, lignite, pétrole, véritables aliments de base de toute industrie; mais leur emploi de nos jours a été singulièrement perfectionné par les applications de la science. Je me permettais d’écrire en 1914, en parlant des derniers progrès réalisés par l’Allemagne, que- le temps n’était pas éloigné où l’on considérerait comme une barbarie de brûler simplement dans un foyer la houille extraite des puits de mine. Nous marchons à grands pas vers la généralisation de la distillation des combus-
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- tibles minéraux avec récupération des sous-produits, formation de gaz combustibles ou explosifs et utilisation comme chauffage du seul coke restant dans les cornues. ,
- Laissez-moi vous lire ce qu’a imprimé récemment à ce sujet Walter Rathenau, l’ingénieur beaucoup plus célèbre comme directeur général de l’A. E. G., que comme ministre éphémère du Reich :
- « Il convient que la collectivité surveille avec soin l’emploi » des matières premières que nous fournit la terre, en particu-» lier de celle qui est inestimable entre toutes, le charbon. Il faut » qu’une loi ordonne de procéder à la distillation de la houille et de » n utiliser que les résidus ainsi obtenus comme ' calorique ; il faut » qu’une loi prévienne en outre le gaspillage du travail et le » gaspillage d’énergie qui proviennent d’installations défec-» tueuses ou d’économies mal comprises. Si l’on respectait la » houille comme le blé et le pain, on supprimerait dès aujour-» d’hui le souci de bien des prix de revient et par là même la » brûlante question du salaire des mineurs. De même que déjà « fonctionnent des institutions pour veiller à l’exécution des » mesures de sécurité et de prévoyance sociales, de même il » faut instituer des services de protection légale des biens éco-» nomiques' contre ceux qui, par ignorance ou par rapine, vou-» draient les gaspiller. » (W. Rathenau, page 135, Payot).
- Qui de vous, messieurs, en écoutant ceci ne fait en lui-même la remarque que ce sont nos législateurs et nos administrations qui auraient le plus besoin de savoir appliquer ces lois nouvelles, si jamais ils les promulguent!
- Retenons en tout cas ceci : que tout pays doit prendre comme point de départ de son activité, avant tout, les ressources dont la nature l’a particulièrement favorisé.
- D’autre part, le charbon rencontre comme concurrents le pétrole et la houille blanche, en attendant que les recherches de la technique arrivent à domestiquer la puissance directe du vent et celle qu’il engouffre dans les vagues de la mer. Quant à la force des marées, on s’apercevra que, sauf dans des conditions topographiques assez rares, sa captation est plutôt chimérique, à cause des frais extravagants- que nécessiteraient les installations capables de l’emmagasiner et de la régulariser.
- Une autre source d’énergie est celle que le‘soleil accumule annuellement dans les végétaux, sous forme 3e substances oléa-
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- gineuses ou amylacées, et que nous en retirons sous forme d’huiles combustibles ou par leur transformation en alcool. L’abondance de cette source augmente à mesure que l’on s’approche de l’équateur.
- Le Pétrole.
- A cette heure, le plus puissant rival de la houille est le pétrole. L’avantage de ce nouveau venu est du même ordre de grandeur que la supériorité de rendement du moteur à combustion interne sur la machine à vapeur.
- Il a, de plus, ce mérite plus appréciable que jamais, c’est que son extraction ne nécessite aucune main-d’œuvre.
- Deux nations dans le nrionde se partagent, ou plutôt se disputent le contrôle du pétrole : les Etats-Unis, qui l’ont possédé jusqu’ici, et l’Angleterre qui, depuis dix ans, déploie des efforts gigantesques pour s’approprier les gisements de naphte sur tout le reste de la planète. Et quand on se prend à scruter les mystères de l’avenir, ce n’est pas sans angoisse que l’on reconnaît, que, sans le pétrole on circulerait difficilement sur terre, on sera gravement handicapé sur mer et l’on est totalement désarmé dans l’air (1). .
- Est-ce à dire que la France doit désespère/ parce qu’elle est moins favorisée pour les combustibles que les deux grands pays que je viens de citer? Fort heureusement non. D’abord, parce que nous ne savons pas encore si notre sous-sol est dépourvu de naphte, attendu que nous ne l’avons guère prospecté ; vous savez tous combien ces recherches sont aléatoires et coûteuses ; ensuite parce que nous avons sur d’autres éléments essentiels aux peuples civilisés une richesse supérieure à celle de tous nos rivaux.
- Je vous citerai les principaux.
- Le Minerai de fer.
- Tout d’abord, le minerai de fér. Il est reconnu que la France possède actuellement les plus abondants gisements de minerai de fer, non seulement dans la région de Briey et de Nancy,
- (I) Productions mondiales comparées de charbon et pétrole :
- Charbon.
- 1 320 millions de tonnes en 1913; . 1130 millions de tonnes en 1919.
- Pétrole.
- 55 millions de tonnes en 1913; 96 millions de tonnes en 1920.
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- mais encore en Normandie, en Bretagne, dans les Pyrénées. On a cité un peu partout des chiffres d’extraction. Permettez-moi de dire que ces nombres n’ont qu’une importance bien secondaire, attendu qu’il est beaucoup plus éloquent de déclarer que nos mines sont à même de nous fournir tout ce que notre métallurgie voudra leur demander' et tout ce qu’il nous sera possible de livrer à l’étranger.
- Les problèmes à résoudre sont, d’une part, de nous procurer les quantités de coke ou de houille à distiller correspondantes, et, d’autre part, de trouver des débouchés à l’intérieur par un développement intensif des emplois de la fonte et de l’acier, et à l’extérieur grâce à des moyens de transport, surtout fluviaux, que nous avons le devoir d’améliorer et d’élargir.
- La recherche des débouchés est aussi nécessaire que le perfectionnement de la technique. Si l’on n’y réussissait pas, notre production métallurgique se maintiendrait fatalement dans les chiffres d’avant-guerre.
- L’électrification des chemins de fer, la création d’usines hydroélectriques, le développement des chantiers navals, les machines-outils, les moteurs et les machines agricoles se placent au premier rang des débouchés futurs de nos aciéries. Et à cet égard qu’il me soit permis, quoique profane en la matière, de m’étonner que nos chemins de fer n’adoptent pas, comme l’Allemagne l’a fait depuis longtemps, la traverse en acier. Au lieu que nous soyons contraints d’acheter à l’étranger pour des centaines de millions de traverses en bois, nos aciéries trouveraient là l’emploi de centaines de milliers de. tonnes de produits parfaitement standardisés.
- L’avenir nous dira, d’ailleurs; si notre métallurgie est résolue à la lutte et à la production intensive ou si elle se contentera d’assurer son existence avec une production réduite et le maintien de prix élevés grâce à une protection sans limite.
- Dans ce dernier cas, la récupération de la Lorraine et de l’Alsace serait d’une assez faible utilité pour notre développement métallurgique.
- Disons, en passant, que des recherches sont poursuivies en ce moment pour le durcissement des cokes de la Sarre dont la friabilité rend l’utilisation défectueuse dans les hauts four-
- neaux.
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- La Bauxite.
- La France est plus privilégiée encore pour la production d’un métal dont les emplois ne cessent de se multiplier : la Provence et le Languedoc sont à peu près les seules régions d’Europe d’où l’on tire de la bauxite, de composition idoine à la fabrication de l’aluminium, et que, des montagnes qui bordent ces deux provinces, descendent une multitude de torrents dont l’énergie est capable de réduire en aluminium, au four électrique* toute l’alumine qu’on voudra bien leur livrer. Il apparaît, dès lors, aussi fâcheux que paradoxal que nous exportions de la bauxite au lieu de la transformer chez nous en alumine, puis en métal. Cette exportation dé bauxite, qui avait cessé en partie pendant la guerre, est en train de reprendre le chemin de l’Allemagne, où des firmes puissantes possédaient dans le midi de la France des exploitations que les séquestres vont leur rendre, pendant que des prospecteurs à la solde d’industriels allemands recherchent en ce moment même chez nous de nouveaux gisements.
- Les Phosphates.
- , Enfin, le principal produit naturel dont notre pays pourrait monopoliser la vente en Europe est le phosphate fossile, dont nos colonies nord-africaines contiennent des réserves à même d’alimenter le-monde entier pendant des milliers d’années.
- Tout le monde connaît les phosphates de Tunisie et d’Algérie. Leur extraction en 1913 s’élevait à 2 500 000 t, représentant 37 0/0 de 1a. production mondiale. Les Etats-Unis parallèlement en produisirent plus de 3 millions de tonnes, soit 47 0/0, dont 1 130 000 t venaient en Europe.. La consommation européenne, toujours en 1913, étant d’un peu^plus de 4 millions de tonnes.
- Mais depuis lors ont été découverts, repérés et partiellement évalués les formidables gisements du Maroc occidental. Là, ce sont des dizaines de milliards de tonnes qui gisent à très faible profondeur entre l’Atlas et F Atlantique-. M. le Professeur Gentil, qui les a prospectés, vient de les situer avec leur périmètre sur une carte qui se publie en ce moment, et qui est la première Carte géologique du Maroc.
- Veuillez bien considérer qu’à notre époque l’acide phospho-rique est aussi nécessaire à l’humanité que le charbon. Et, comme si la nature avait voulu dédommager' la France de sa pénurie en combustibles, il se trouve qu’elle détient encore au
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- s'ein des minettes lorraines tout l’acide . phosphorique qu’on recueille dans les scoriès Thomas. Je pourrais ajouter à ces ressources une abondance inestimable de denrées agricoles de qualité supérieure, de vins et de liqueurs, de plantes à parfum, etc.
- Une politique économique.
- Ainsi notre pays a ce privilège, unique en Europe, d’être l’inépuisable réservoir de trois matières premières qu’une politique économique habile et une industrie avisée pourraient transformer sur notre propre sol en nous assurant le marché international des produits à consommer, et par là une précieuse monnaie d’échange pour ce dont nous manquons.
- Imaginez-vous les Allemands, les Américains ou les Anglais laissant échapper de tels avantages?
- Une politique économique, c’est-à-dire une organisation d’ensemble prévoyante et réfléchie, telle est la condition de réussite pour un pays qui voudra s’assurer ,1a prospérité.
- La politique de la production doit s’inspirer, je le répète, de ce principe qu’il faut tirer parti avant'tout de ce que la natmre a spontanément développé dans le pays. Reconnaissons hardiment que c’est une théorie fausse à notre époque de limiter l’extraction d’une ressource naturelle pour la faire durer plus longtemps, parce que rien ne nous assure, que cette ressource aura toujours, dans l’avenir, une valeur marchande. Qui pourrait garantir que la houille ne sera délaissée par nos arrière-neveux parce qu’ils trouveront meilleur compte à utiliser, par exemple, les calories qui dorment à quelques kilomètres de profondeur sous nos pieds? De plus, une extraction intensive enrichit plus vite son auteur qu’une exploitation réduite ; il peut dès lors influer sur les cours, il peut* surtout avec ses gains, acquérir d’autres exploitations similaires. Si les Américains n’avaient pas procédé ainsi, ils ne seraient pas aujourd’hui le peuple le plus riche de la terre.
- Une des erreurs que dissipe l’étude de l’organisation scientifique est de croire que ce qui a été sera. Au train dont marche la science depuis un siècle, aucune matière, aucune fabrication, aucun, procédé industriel ne sont assurés d’un long et tranquille avenir. Il n’y a aujourd’hui d’impossible que ce qui est absurde.
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- L’organisation scientifique et la technique.
- L’application des principes de Vorganisation est tout aussi nécessaire dans les divers éléments épars de la production que dans son ensemble. i
- Le premier axiome que profère Walter Ratlienâu dans l’exposé de son plan de rénovation industrielle c’est la toute puissance de l’organisation, il la déclarerait volontiers plus nécessaire que la technique.
- Loin de moi, cependant, la pensée d’opposer en quoi que ce soit la technique à l’organisation. Elles doivent marcher de pair. Mais je voudrais d’abord les définir.
- La technique est la connaissance des procédés à l’aide desquels on devient habile à exercer une profession. Elle fut, pendant des siècles, empirique et traditionnelle. De nos jours on ne saurait admettre que la technique ne soit pas scientifique.
- Parallèlement, Y organisation est l’ensemble des conditions grâce auxquelles une production donnée est obtenue avec la moindre dépense, le moins de fatigue, le meilleur rendement, le temps le plus court, la perfection la plus consommée.
- L’organjsâtion s’applique à tout, au personnel qui travaille aussi bien qu’aux outils qui obéissent, et elle doit être étudiée pour tous les éléments qui composent l’entreprise.
- Certaines personnalités ont le don naturel de l’organisation, d’autres en paraissent dénuées; mais, aujourd’hui, tout cela peut s’apprendre.
- Vous avez tous constaté que certains ingénieurs, techniciens éminents, font de médiocres chefs d’industrie parce qu’ils n’ont pas le sens de l’organisation et n’en ont pas étudié les principes.
- Cette remarque s’applique surtout aux inventeurs ; c’est pourquoi il est assez rare qu’un homme sache exploiter lui-même ses découvertes; et, à la réflexion, on en trouve tout naturellement la raison. L’homme, dont le cerveau est obsédé par l’idée de découvertes à faire, ne peut guère le discipliner aux mille éléments de la besogne courante d’une fabrication.
- Il n’y a donc aucune connexité entre la valeur technique d’un homme et ses aptitudes naturelles d’organisateur. Remarque de la plus haute importance quand il s’agit de répartir entre tels ou tels les divers postes de l’entreprise, car souvent la réussite ou la ruine dépendent de cette répartition.
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- La France n'a rien à envier à aucun peuple quant à l’enseignement de la technique scientifique. Les ingénieurs qui sortent de nos grandes écoles jouissent dans le monde entier d’un très légitime prestige. Mais il n’en est pas de même de la science de l’organisation à laquelle n’a pas encore été donnée dans notre pays la place qui lui est aujourd’hui nécessaire.
- Si, en effet, l’organisation méthodique était de peu d’importance dans l’atelier composé de_ quelques artisans, elle devient indispensable à mesure que cet atelier se transforme en une usine de plus en plus grande. Il en est de l’organisation comme de la discipline. On peut la négliger sur un modeste chantier, mais dès que le nombre des hommes s’accroît, si une discipline sévère n’intervient pas, ils ne forment plus qu’une foule désordonnée.
- La plupart des établissements industriels chez nous pèchent par un défaut d'organisâtion. Je me bornerai à énumérer en bloc les éléments qui constituent l’organisation scientifique appliquée à un établissement industriel.
- Le choix de l’industrie, son emplacement optimum, l’étude de ses dimensions et de son extensibilité, l’aménagement harmonieux des diverses parties, l’installation vaste, commode, hygiénique des ateliers, le choix du meilleur outillage, le problème des manutentions, la.distribution fonctionnelle du personnel dirigeant, la sélection des collaborateurs suivant leurs aptitudes, le statut et les primes aux ouvriers, la préparation du travail, l’étude des temps,., l’expérimentation du coût de fonctionnement et du rendement de chaque appareil, indispensable au calcul du prix de retient-de chaque élément fabriqué, la comptabilité, la connaissance du marché, l’ordre rationnel du magasin, le service de la documentation, la représentation compétente et méthodique de la firme au dehors.
- Les résultats obtenus par les industriels qui appliquent tout ou partie des principes de l’organisation scientifique sont tels que leurs concurrents qui les ignorent sont fâcheusement handicapés.
- Aux Etats-Unis il existe une pléiade de spécialistes qui vont d’usine en usine créer de l’organisation ; nous eh possédons quelques uns en France de réellement experts, mais le champ de leur action est trop peu étendu, par suite de l’indifférence ou de l’incrédulité, non des ouvriers, comme on le croit, mais des patrons et plus encore des.sous-ordres du patronat.
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- D’ailleurs, le concours de l’Ingénieur-Gonseil spécialisé qu’on fait appeler, tel un avocat, o.u un médecin, pour assurer la bonne marche des divers organes de l’industrie, est encore méconnu en France.
- A mesure que les problèmes industriels apparaissent plus nombreux et plus complexes, l’intervention des techniciens spécialistes devient plus nécessaire. Toute l’économie de l’industrie américaine repose sur cette conception.
- Assurément, les très grandes unités industrielles peuvent posséder à demeure ces experts spécialisés, c’est le système allemand ; mais, dans un pays qomme la France où dominent les moyennes et les petites industries, le concours fréquent de l’Ingénieur-Gonseil est particulièrement indiqué. Lui seul, s’il est vraiment compétent, peut orienter ces industriels dans la voie du progrès ou les empêcher de s’attaquer, ce qui arrive trop fréquemment, à des problèmes qu’ils croient nouveau et qui sont déjà résolus.
- La petite industrie et les recherches scientifiques.
- Depuis quelques années, la tendance est de déclarer que la petite industrie a vécu et que l’avenir n’est plus qu’aux très grandes unités. Sans doute ces dernières ont des avantages auxquels les établissements moyens et les modestes ateliers ne saliraient prétendre, mais le petit industriel, fort heureusement pour nous, peut encore se défendre, à la condition de s’orga- • niser scientifiquement, de se spécialiser, c’est-à-dire de renoncer à produire de faibles quantités d’une multitude d’articles divers et de se syndiquer étroitement et loyalement avec ses pairs pour les achats, pour les ventes et même pour les recherches et expériences en commun.
- Et l’on doit proclamer bien haut que le devoir essentiel de tous les chefs de la production est la nécessité des recherches et de l’expérimentation. Tenez pour certain, messieurs, que, quel-qu’admirables que soient les progrès du génie humain depuis un siècle, nous ne sommes qu’à l’aurore des découvertes et des applications de la science. La guerre, au milieu de ses horreurs, a mis en train la course aux inventions beaucoup plus brusquement que de nombreuses années de paix. Ce mouvement ne sé ralentira pas. Invention et expérimentation sont la base de tout progrès industriel. Les applications futures de la science se pré-
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- senteront aussi illimitées en nombre que les combinaisons des substances entre elles. Mais, si parfois les découvertes sont l’effet du hasard, elles sont de plus en plus souvent le résultat de recherches, méthodiques ; en tout cas leurs applications, leur mise au point, sont toujours le résultat d’expérimentations patientes et approfondies.
- C’est pourquoi nous devons poursuivre avec une inlassable persévérance la création de laboratoires privés et collectifs de recherches et, parallèlement, d’ateliers spéciaux pour la mise au point des découvertes. '
- C’est pourquoi il est indispensable que l’industrie et la finance accueillent avec une attention bienveillante les. conceptions des inventeurs, pour autant qu’elles ne sont pas contraires au bon sens.
- C’est pourquoi toutes les usines, ou groupements d’usines similaires doivent posséder des compartiments d’expérimentations et d’essais des procédés qui semblent mériter d’entrer en scène. .
- Si la petite et la moyenne industrie veulent bien se soumettre à ces principes de l’organisation scientifique, de ia recherche du progrès et de l’expérimentation infatigable, ceux qui ont prédit leur mort auront été de faux prophètes.
- Sans doute, il est des domaines qui lui sont désormais fermés. Ce serait folie dé vouloir monter aujourd’hui une petite soudière, ou un haut fourneau du calibre en usage il y a soixante ans. mais ce discernement des possibilités industrielles rentre précisément dans le domaine de l’organisation scientifique.
- Par contre, on ne manquera pas de remarquer que les petites unités sont plus faciles à.diriger, qu’elles ont plus de souplesse, traversent mieux les périodes de crise, et ne tombent généralement pas dans l’écueil si souvent reproché aux vastes entreprises, à savoir que plus elles grandissent, plus elles s’éloignent de l’allure commerciale pour entrer dans le régime bureaucratique avec tous ses inconvénients, lénteur, cloisons étanches, dispersion de l’autorité, manque de coordination dans les opérations, rivalités entre les personnes, etc.
- Où la situation du moyen et même du petit exploitant reste inattaquable, c’est quand il s’agit de fabriquer ou d’extraire des produits spéciaux, généralement brevetés, ou demandant le concours d’artisans experts qu’aucune machine ne saurait remplacer. Tel est le cas des fabrications artistiques où la [France
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- resterait le premier pays du monde si elle prenait la peine, comme jadis, de développer l’apprentissage autrement que dans des palabres ou des articles de revues qui ne sont pas suivis "de réalisations.
- Insistons encore ; l’expérience prouve que si l’on se borne à regarder les choses dans leur ensemble on n’aboutit à aucun résultat. Qu’il s’agisse de l’emploi d’un budget ou de l’exploitation d’une entreprise, ce n’est pas en se contentant de délibérer assis dans un fauteuil que l’on prend les décisions utiles et qu’on les fait exécuter. L’ensemble doit être décomposé en ses éléments primaires et chacun examiné à pied d’œuvre. C’est la méthode de Descartes et c’est celle de Taylor et de bien d’autres esprits de premier ordre.
- Tout grand effet est la résultante d’une multitude de petites causes indéfiniment répétées. Il faut savoir les isoler pour les faire apparaître.
- Relisez, Messieurs, Y Introduction à V étude de la physiologie expérimentale de Claude Bernard; ces cinquante pages sont aussi profitables à un industriel qu’à un biologiste, et elles sont écrites dans une forme admirable et avec une clarté bien française qui ne se trouve ni chez les Américains ni chez les Allemands.
- Peut-être vous étonnerai-je en vous faisant remarquer que dans la plupart des exploitations il y a trop de bras qui remuent et pas assez de cerveaux qui prévoient, analysent, expérimentent, préparent et contrôlent le travail.
- La grande industrie.
- Quoi qu’il en soit, c’est vers la grande industrie que, dans le siècle où nous sommes, s’oriente l’élite des hommes qui dirigent la production. Elle seule peut satisfaire économiquement les besoins innombrables et toujours croissants des peuples civilisés.
- Une grande entreprise ressemble fort aujourd’hui à un Etat, ou, plus exactement, à une armée, avec son chef qui a son état-major, ses subordonnés, ses services de l’avant et de l’arrière, c’est-à-dire de l’intérieur et de l’extérieur, sans compter son conseil d’administration qui joue le rôle du Parlement dans les pays'modernes et dont la compétence n’est pas toujours la vertu dominante. Je ne scandaliserai aucun de vous, Messieurs, en déclarant que l’industrie nouvelle ne saurait s’accommoder d’administrateurs et de chefs qui ne sont placés à sa tète qu’en
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- raison de leurs capitaux, de leurs relations ou de leur âge avancé.
- C’est dire que le choix des hommes et leur installation au poste qui leur convient le mieux sont les problèmes que les maîtres en organisation scientifique regardent comme les plus essentiels.
- Henri Germain, le fondateur du Crédit Lyonnais, que j’ai beaucoup connu, s’excusait de sa réserve à avancer des capitaux aux entreprises sur ce qu’« il ne voyait que bien peu, autour de lui, d’hommes vraiment capables ».
- Napoléon était d’un autre avis, témoin cette phrase que j’ai relevée dans sa correspondance :
- « La France fourmille d’hbmmes pratiques très capables ; le » lout est de les trouver et de leur donner le moyen de par-» venir. Tel est à la charrue qui devrait être au Conseil d’État » et tel est ministre qui devrait être à la charrue., » '
- Et cette autre qui la complète :
- « L’art le plus difficile n’est pas de choisir les hommes, mais » de donner aux hommes que l’on a choisis toute la valeur qu’ils » peuvent avoir. »
- Proposition qui ressemble singulièrement à celle d’un ^professeur d’Université américaine, qui ne la connaissait cependant pas, lorsqu’il disait à ses élèves
- « Pour diriger les hommes avec succès, il faut attacher au » travail non seulement leur corps et leur esprit, mais encore » leur volonté, si bien qu’ils veuillent donner leur maximum. »
- La conception industrielle, chez les grandes nations, vise plus loin et plus haut encore. Convaincue par l’expérience qu’il faut que la production domine les marchés, non seulement intérieurs, mais extérieurs, elle a depuis longtemps réalisé des trusts et des cartels, les uns absorbant tout ou partie des producteurs d’une marchandise, les autres leur laissant leur autonomie, mais fixant leur productivité et leurs prix de vente dont ils sont les arbitres souverains.
- Enffn, nous assistons en ce moment même à une. tentative de mise en tutelle, sous un contrôle unique, de toutes les industries importantes, non seulement d’un pays, mais encore de maintes nations étrangères.
- Bill.
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- Hugo Stinnes.
- C’est ce qu’a entrepris depuis plusieurs années le formidable homme d’affaires qui étonne le monde en ce moment ; j’ai nommé Hugo Stinnes.
- Je me propose de vous parler un peu longuement de Hugo Stinnes, non pas seulement comme grand chef dans l’industrie moderne, mais plus encore parce que je ne suis pas seul à estimer qu’il est la personnalité la plus en vedette et la plus extraordinaire des temps troublés où nous vivons. Considérons d’abord ce fait très rare dans l’histoire que, tandis que les hommes importants, les chefs d’État, les hauts dignitaires tirent en grande partie leur autorité du poste où ils ont été élevés, Hugo Stinnes ne tient son prestige et sa toute-puissance que de sa seule personnalité qui n’a été investie, jusqu’à ce jour, d’aucune fonction publique.
- Hugo Stinnes était beaucoup moins connu en France, avant la guerre, que la plupart de ses collègues de la grande industrie allemande, les Krupp, les Thyssen, les Ballin, les Rathenau, les Duisberg. Cependant, quand on parcourt les annuaires industriels de 1912 et 1913, on le voit déjà membre des Conseils d’administration d’une quarantaine des plus grandes firmes bancaires ou industrielles de l’Empire allemand.
- Tous les hommes qui, en Europe, appartiennent au monde de la grande industrie chimique, de la verrerie et de la glacerie n’ont pas perdu le souvenir des angoisses où les plongeait, en 1913, la fondation, à Reisolz près Dusseldorf, par Hugo Stinnes d’une fabrique de produits chimiques et d’une glacerie tellement gigantesques qu’il se proposait d’inonder le monde entier de ses produits. La guerre est venue en interrompre l’achèvement.
- Hugo Stinnes,n’est cependant pas uniquement le fils de ses œuvres. Les voyageurs qui fréquentent les bords du Rhin peuvent lire en énormes lettres, sur les tambours de beaucoup de remorqueurs à aubes, le nom de Mathias Stinnes. Ce Mathias a été l’ancêtre de la dynastie des Stinnes. Fils d’un petit marinier du Rhin, il naquit en 1790, à Mulileim-sur-Ruhr, et son existence, dans les temps aussi troublés que les nôtres, de la Révolution française, de l’épopée napoléonienne et de la Sainte-Alliance, montre qu’il eut les mêmes aptitudes et ambitions que son arrière-petit-fils. Son histoire a été écrite ; elle le montre
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- fécond en initiatives étonnantes. A dix-huit ans, à l’âge, dît l’historien, où Bonaparte était lieutenant d’artillerie à La Fère et Goethe étudiant à Leipzig, il se lança, quoique sans ressources, dans le commerce des charbons. 11 prévoyait déjà, avec une justesse de vues qui dépassait son âge et les conceptions de l’époque, l’importance énorme que devait prendre l’union intime des entreprises de navigation, de charbonnages et de commerce de houilles.
- Toute sa vie fut employée À poursuivre ce triple but et quand il mourut, très riche, en 1845, il exigea, par son testament que ses conceptions lui survécussent. Il y prescrit que toutes ses mines (elles sont aujourd’hui parmi les plus considérables de' la Ruhr) devront rester la propriété de sa famille, que ses bateaux et son commerce de charbon faisant partie de son héritage pourront former^des entreprises indépendantes, mais qu’aucuns bénéfices de ces affaires ne pourront être touchés avant que leur fonds de roulement n’ait atteint 500 0000 fhaiers, somme considérable pour l’époque.
- L’activité d’Hugo Stinnes procède des mêmes visées, mais singulièrement plus élargies.
- Quand on étudie sa manière, on reconnaît que ses deux principaux leviers ont toujours été la spéculation et l’intimidalion, aidées l’une et l’autre par une connaissance profpnde des hommes et des affaires. D’ailleurs, ne se serait-il assimilé que celles qu’il administre ou qu’il contrôle, que son cerveau contiendrait déjà une volumineuse encyclopédie.
- Ses combinaisons financières sont d’une étendue et d’une complexité qui confondent l’imagination. Il jongle avec les plus grandes firmes de la Ruhr, la Deutsch-Luxemburg, la Gel-senkirchen, le Bochum-Verein, les grands charbonnages, la Deutsche Bank, tantôt pour les syndiquer, les fusionner, tantôt les brouiller et comme il tient tous les fils de ces combinaisons qui produisent des soubresauts financiers incessants, on imagine ce qu’un joueur de sa trempe peut y réaliser de profits. Et toutes ses opérations se concentrent autour de sa création tentaculaire, la Rhein-Elbe-Union.
- Il va sans dire que Stinnes a autour de lui une équipe de collaborateurs de premier ordre, qui se sont attachés à sa fortune.
- Il est difficile de suivre ici Hugo Stinnes dans ses innom-
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- brables entreprises ou participations d’entreprises, car elles s'étendent aux domaines les plus divers.
- C’est ainsi qu’à côté des 25 millions de tonnes de charbon dont il est le maître et le dispensateur, et d’une quantité correspondante de produits métallurgiques, de briquettes, de coke, de benzol, de sels ammoniacaux, il a mis la main sur les grandes centrales électriques de la Ruhr qui distribuent des centaines de milliers de kilowats d’énergie et de lumière dont son groupe est le principal consommateur, puis sur les énormes Sociétés de constructions électriques Siemens-Halske et Scbukert. Par la Compagnie Osram qu’il contrôle et qui produit annuellement 100 millions de lampes, il se relie à la toute-puissante Algemeine Electricitætz Gesellschaft de Berlin, dirigée cependant par son rival, Walter Rathenau. Récemment, il a fondé l’importante manufacture de câbles de Plauen, en Saxe. Par là et par d’autres firmes moins importantes, l’influence deStinnes est prépondérante dans l’industrie «électrique.
- Dans le domaine de la navigation intérieure et maritime, nous rencontrons encore Stinnes au premier rang. lia groupé et réuni à la Société Mathias Stinnes une quantité de petites entreprises de batellerie, dont l’ensemble lui donne la maîtrise de la navigation sur le Rhin. Parallèlement, il s’est introduit dans le groupe des Sociétés de petites lignes de chemins de fer'sud-allemands, dont le siège est à Darmstadt, organisation qui possède quinze Sociétés de tramways, et entre autres le réseau d’Essen. Puis ses efforts se sont tournés vers l’armement maritime transatlantique. On connaît ses démêlés avec la Hamburg-Amerika, dont il était administrateur, mais dont il s’est séparé avec fracas pour contrôler ou créer diverses Compagnies d’armement.
- Tandis que la Hamburg-Amerika reconstituait rapidement sa flotte et ses grandes lignes océaniques avec le groupe américain Iïarriman, Stinnes faisait construire en toute bâte, pour la concurrencer, des cargos de 12 000 tonnes qui seront suivis de beaucoup d’autres.
- Il ne reste pas davantage étranger aux affaires de produits chimiques et possède notamment des usines, à Berlin, à Anha.lt et à Hambourg.
- A l’heure actuelle, les entreprises de Stinnes se rencontrent dans toute l’Europe et en Amérique, notamment en Angleterre, en Russie, en Finlande, en Danemark, dans la Méditerranée. Toute l’industrie autrichienne est entre ses mains.
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- Est-ce la raison pour laquelle il s’est rendu acquéreur des plus vastes hôtels de l’Allemagne, notamment l’Atlantic de Hambourg; deux palaces à Berlin et le Kaiserhoff à,Francfort?
- Considérées dans leur inextricable enchevêtrement, les opérations de Hugo Stinnes peuvent paraître au premier abord désordonnées, mais quand on parvient à les analyser avec attention, elles dénotent une méthode "et une fixité de buts qui ne se démentent jamais. Il en est une série qui démontrent que ce redoutable brasseur d’affaires a des visées politiques, dont l’ampleur nous est encore inconnue.
- On a répété partout qu’Hugo Stinnes a acheté dans les diverses parties de l’Empire et même à l’étranger un grand nombre de journaux et de revues; plus d’une centaine, dit-on, et parmi eux des organes de première importance ; on ne les connaît d’ailleurs pas tous, car il a ses hommes de paille.
- Or, j’ai trouvé dans une brochure'allemande à tendances socialistes l’indication des buts qu’il poursuit.
- Hugo Stinnes n’a pas manqué de remarquer qu’à notre époque il n’existe plus de monarchies' absolues et que tous les Gouvernements sont plus ou moins dominés par l’opinion publique, puissance tyrannique, mais aveugle, et que cette opinion n’est et ne peut être dirigée que par la presse. L’homme qui résoudrait le problème d’ache ter dans tous les pays la majo-^ rité des journaux et des agences télégraphiques d’informations serait automatiquement le maître du monde. Il aurait ainsi réalisé, sans effusion de sang, le rêve napoléonien de la monarchie universelle.
- Mais il est pratiquement impossible de se rendre maître de toute la presse, parce que certains organes ne sont pas à vendre et qu’à côté du grand nombre dont on s’est assuré l’obéissance, il peut chaque jour s’en fonder de nouveaux. Toutefois, on aura imposé à tous une certaine domination si l’on se rend propriétaire de puissantes fabriques de papier et des imprimeries qu’elles alimentent, et l’on acquerra à son tour la maîtrise sur les papeteries si l’on achète dans les lieux d’origine de vastes étendues de forêts d’où se tire la pâte de bois.
- C’est précisément ce qu’a réalisé Stinnes en Allemagne, en Finlande, en Scandinavie et probablement encore dans d’autres pays que j’ignore. .
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- Concentrations industrielles.
- Ainsi se révèle d’une façon saisissante la fameuse méthode de concentrations industrielles dont il est le principal réalisateur, concentration en hauteur, c’est-à-dire depuis la première matière initiale jusqu’à 1 ultime transformation de cette matière, concentration en largeur en associant, au besoin par la menace, les producteurs successifs des articles qui concourent au même produit final.
- Et comme il s’y ajoute encore la mise en participation disciplinée des fournisseurs d’éléments divers entrant dans les fabrications, on peut dire avec justesse que c’est de ïéconomie industrielle à trois dimensions.
- Appliquez le même système à toutes les branches de l’activité humaine y compris les banques, les moyens de transport et les comptoirs de vente et vous aurez pénétré le secret des manœuvres d’Hugo Stinnes. Dès lors, il serait impossible de nier que les innombrables groupements qui lui obéissent constituent un Etat dans l’État, en attendant que leur hégémonie s’étende bien au delà des frontières du Reich.
- Ce n'est pas à vous, Messieurs, qu’échappera tout ce que peut donner de puissance, d’harmonie et de perfection à la productivité d'un pays cette concentration des efforts qui les fait émaner tous, en quelque sorte, d’un cerveau unique.
- Plus de concurrences stupides entre les fabricants d’un même produit, plus de heurts entre les producteurs superposés qui concourent successivement à l’élaboration de l’article à parachever. On peut comparer cette organisation à celle de Ford construisant ses trois mille voitures par jour sur un tapis rou-latit. Plus de disproportions entre les quantités de matières intermédiaires à fournir à chaque étape, pas dé fausses manœuvres résultant de l’indépendance des exécutants et, enfin, possibilité de faire en grand, avec une méthode impeccable, les recherches, les études, les expériences qui introduisent chaque jour,un progrès nouveau dans l’ensemble des fabrications.
- Je m’en tiens là, Messieurs, car je n’ai pas à envisager ici les projets que, grâce à ses cohortes embrigadées, Hugo Stinnes est à même d’ourdir dans le domaine de la politique.
- Mais il mè semble vous avoir montré que dans l’avenir, plus encore que dans le passé, la concurrence, allemande, entre de
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- telles mains, est autrement redoutable que toutes celles auxquelles nous pouvons nous heurter à travers le monde.
- Pour la renforcer encore, nos adversaires n’hésitent pas, malgré le désarroi de leurs finances publiques, à entreprendre sur tous les points d’immenses travaux de ports, de chemins de fer, de canaux, d’outillage de toute nature.
- Ils calculent qu’étant donnée leur situation monétaire, à aucun moment ces entreprises ne leur seront aussi peu onéreuses. C’est là la bonne méthode ; elle procède de l’aphorisme bien connu des Américains : « Profitez des périodes de marasme pour changer ou améliorer votre outillage». Conséquence, l’Allemagne, à cette heure, ignôre le chômage. Nous lisons que, dans ce pays de 65 millions d’habitants où l’on comptait, en 1913, plus de 200000 sans-travail, il s’en trouve aujourd’hui à peine 150 000. Et dans bien des parties du Reich la main-d’œuvre fait défaut.
- Tiennent des jours moins sombres, dont les Allemands entrevoient l’aurore avec une confiance qu’ils n’ont jamais perdue et tous ces préparatifs leur assureront une inexpugnable supériorité sur leurs rivaux. f
- Telles sont les observations techniques auxquelles nos Commissions de contrôle ont le devoir de se livrer. Elles sont autrement importantes que le point de savoir si nos adversaires cachent ici ou là quelques milliers de fusils et de mitrailleuses qui ne leur serviront plus quand ils croiront venue l’heure de la revanche avec des armes nouvelles.
- Leur armement d’aujourd’hui, celui dont' le monde entier ressentira les coups, c’est leur industrie, ce sont leurs produits inlassablement renouvelés.
- À cet égard, un Stinnes leur est infiniment plus précieux que tous les stratèges que la Prusse militariste pourrait enfanter.
- Célérité et lenteur.
- Puis, quand on circule à cette heure soit en Amérique, soit en Allemagne, où j’ai fait trois longs voyages depuis l’armistice, on est frappé de la rapidité d’exécution des plans -qu’ils ont étudiés.
- L’État lui-même sait se hâter, bien que la grande industrie, qui entend lui faire la loi, affecte de lui trouver toutes sortes de vices.
- Quel contraste avec les habitudes de chez nous où tant de
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- paroles ne sont suivies que par si peu d’actions et avec quelle lenteur !
- Cette indécision et cette lenteur dans l’exécution, qui semblent bien peu en rapport avec la vivacité innée du tempérament français, sont entrées depuis pas mal d’années dans l’orbite de nos habitudes. Elles constituent, avec la crainte des initiatives audacieuses, un vice qui s’expliquerait chez un peuple vaincu, mais qui est inexcusable de la part d’une nation victorieuse.
- La pléthore des conversations oiseuses et des mouvements inutiles, le temps perdu sans aboutir sont un autre fléau.
- De tout cela, l’industrie nouvelle doit se débarrasser.
- Je sens bien que la plupart d’entre vous sont tentés de me répondre que les Pouvoirs publics et notre Administration nous en donnent le plus pitoyable exemple et que l’exemple est contagieux et délétère.
- Mais je m’arrête, Messieurs, sur le seuil de la politique et de la bureaucratie ; je m’arrête, afin de ne pas lasser votre bienveillante attention et aussi par égard pour ceux d’entre vous qui estiment que ce seuil doit être inviolable pour les Ingénieurs quand ils se réunissent ici. .
- Une allocution du Maréchal Lyautey.
- Toutefois, si je n’y entre pas, je vais le laisser franchir, pour terminer, par un homme dont le prestige est au-dessus de ces timidités.
- J’éviterai ainsi une déception aux auditeurs qui attendent généralement de moi une philippique contre l’Administration publique.
- Tout dernièrement, le maréchal Lyautey m’adressa le texte d’un discours qu’il prononçait, à la fin d’octobre, à Rabat, devant une délégation métropolitaine du Commerce et de l’Industrie.
- En voici le passage final :
- « Je sais mieux que personne quelles sérieuses réserves il y a à faire sur notre administration et combien à y réformer. Je sais bien que la faute n’en est pas aux hommes ; le fonctionnaire ne naît pas sous un chou. Il n'est pas un produit spontané du sol marocain ; il vient de France ; il ne peut donc être que ce que la métropole l’a fait et ne savoir que ce qu’on lui a appris. Or, si nous avons montré au monde le peuple qui se battait le mieux, si nous lui montrons encore aujourd'hui le peuple qui répare le plus vaillamment ses ruines, qui s’est remis au travail
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- dans les campagnes avec le plus de courage et de patience, vous admettrez avec moi que l’administration que nom offrons au monde n'est pas la plus reluisante. Je crois qu’il est difficile d'accumuler plus quelle le formalisme, la lenteur, l'obstruction à toute réalisation pratique, l'hypertrophie de son infaillibilité. Il n'y a en France aucun de nous qui, comme citoyen, n’en sente le poids écrasant et décourageant. Quand on a été formé dans un tel moule, qu’on est imprégné d'un tel virus, on ne s’en dégage pas en un jour et je sais, mieux que personne, quel effort quotidien il faut pour amener tous ces braves gens, qui viennent de la métropole, à secouer un tel héritage de routine et d'inertie. Je redoute moins d’avoir à combattre 5 000 Zaians que de tirer d’un bureau un dossier qui n’en veut pas sortir. »
- Ceci est le coup de massue à la bureaucratie. Ce qui suit s’adresse à tout le monde :
- « On prétend que les proverbes sont la sagesse des nations : pour moi, j'en doute fort. Avez-vous remarqué, en effet, que les proverbes français sont toujours des préceptes de moindre effort? « Pierre qui roule n’amasse pas mousse », condamnation de tous ceux qui veulent circuler à travers le vaste monde pour enrichir leur expérience. « Tout vient à point à qui sait attendre », alors qu'au contraire il ne faut jamais attendre. « Rien ne sert de courir, il faut partir ci temps », ce qui est le plus souvent une excuse, non pas pour partir à temps, mais pour ne pas courir. Enfin, le proverbe mortel entre tous, « le mieux est l'ennemi du bien », dicton que je ne n'hésite pas à qualifier d'abominable, car il est la négation de tout progrès, l'excuse de toute inertie.
- » Eh ! mon Dieu, nous avons tous été élevés dans le fétichisme de celte « sagesse des .nations », nous nous en sommes imprégnés et c'est toujours il des objections de cette sorte que je me heurte lorsque je veux obtenir une solution qui traîne depuis des mois, franchir les formalités retardatrices, passer outre à des réglementations surannées. »
- Le maréchal me faisait suivre sa lettre d’envoi de ce post-scriptum :
- « Mon cher ami,
- » Je vous fais adresser un toast de moi qui, je crois, ne, vous déplaira point, mais qui n'a pas fait plaisir à tout le monde. »
- Bien convaincu, Messieurs, que vous êtes tous au contraire, comme moi-même, de ceux à qui ces paroles font plaisir, je ne crois pouvoir finir, plus à propos qu’en vous laissant sur cette agréable et salutaire impression.
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- NOUVEAUX PROCÉDÉS DE CONSTRUCTION
- DES MERS ET DU BLOC ATHERMANE
- AVEC VIDES “CHROMATIQUES”
- PAR
- TM. A.. IiTNrAï>ElN' (1).
- PRÉAMBULE
- Pour juger de lïmportance et de l’utilité de l’introduction dans un mur, ou dans un élément de construction d’une enceinte, du nouveau dispositif dévidés « chromatiques », il faut a priori préciser les contingences diverses dont la connaissance approfondie permet de poser intégralement le problème.
- Le but poursuivi est : dans une localité déterminée, de réaliser le plus économiquement possible et de la manière la plus durable la salubrité complète de l’habitation, en mettant les occupants à l’abri des intempéries et des conséquences néfastes que les phénomènes quelles provoquent dans les matériaux apportent avec eux dans l’état hygiénique des locaux.
- À cet effet, il faut rechercher en premier lieu :
- 1° Le conditionnement du climat local; l’amplitude et la durée des variations extrêmes de la température journalière et saisonnière ;
- 2° Quelles sont les épaisseurs de mur et les espèces de matériaux locaux dont le choix consacré par l’usage ont été reconnus les plus aptes à résister le mieux aux influences des variations précitées.
- Pour répondre au premier point, l’étude des moyennes météorologiques des observatoires est ce qu’il y a de plus simple et de plus pratiquement réalisable.
- L’examen dn tableau météorologique n° I reproduit ci-après, du mois de janvier 1905, comparé avec le n° II du mois de jan-
- (1) Du même :
- Bulletin d’avril 1911.— Hygrométrie du bâtiment: L'humidité dans les constructions et procédés nouveaux pour y remédier.
- Bulletin de juin 1912 : Nouvetle méthode d'aération naturelle horizontale des habitations dite « aération différentielle ».
- Bulletin de juin à décembre 1914. — De l’extraction de V « humidité originelle » ou de construction dans des bâtiments ou locaux nouvellement construits, au moyen du froid
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- Tableau I. Tableaux III et 111 bis.
- 1905.
- Janvier* Janvier,
- Fig. 1. Fig. 3. Fig. 4.
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- Tableau II.
- 1906.
- Janvier.
- uiüli3|MH^i6imisii8ialaiaiaiaia
- Fig.' 2.
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- Tableau IV.
- 1905.
- Dec, 1904—Dec. 1909.
- Fig. 5
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- a .0 «M *1*>1 MojwsHim I WTO »»P«9 I «4WMU I vp*lâ»8 M 0J»v>jj
- Tableau V,
- Dec. 1305. 1906• Dec. 190B.
- Fig. 6.
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- DES MUBS ET DU BLOC ATHEBMANE AVEC VIDES « CHROMATIQUES » 575
- vier 1906, suivi des tableaux mensuels totalisateurs III et III bis ; des tableaux IV et Y des moyennes des douze mois des années 1905 et 1906, démontre combien les variations imprévues et leurs intensités si différentes influencent les coefficients météorologiques et combien ceux-ci, à leur tour, doivent modifier dans la pratique les résultats des expériences dé laboratoire dont les calculs, si précis soient-ils, ne sauraient les contenir tous, puisque les variations de ces intensités ne peuvent être prévues avec.certitude.
- Il résulte de ce qui précède, que prétendre à l’isolement complet de l’influence de ces coefficients variables par l’emploi d’un ou de plusieurs coussins d’air d’épaisseur régulière, mais non « chromatiques », serait affirmer très légèrement une chose physiquement impossible.
- Nous estimons qu’il est plus logique de commencer par chercher à connaître les moyennes des observations faites dans un endroit déterminé pendant quinze à vingt ans avant de chercher à; dégager des variations extrêmes connues les possibilités éventuelles de prémunir contre elles une habitation construite rationnellement afin de la faire échapper autant que possible à leurs influences.
- .Les tableaux et relevés ci-après, extraits du deuxième volume du Problème de l’aération naturelle dans les constructions (1) (édition Goemaere, 1917), donneront un aperçu de l’intensité et de la durée des variations atmosphériques auxquelles est exposée une habitation sous divers climats.
- Variations atmosphériques et météorologiques pendant le cours d’une année.
- Les tableaux I et II extraits des travaux de l’observatoire de De Bi.lt, en Hollande (fig. 4 et SI), donnent le relevé mensuel des diagrammes des extrêmes et de la moyenne, par jour, des mois de janvier des années 1905 et 1906 avec les différents totaux mensuels, par décades, dans les tableaux III et III bis (fig. 3 et 4), tels qu’ils sont repris dans chacun des relevés des douze mois, aux tableaux IV et Y (fig. 5 et 6) (2).
- Dans les diagrammes ci- dessus, les éléments suivants sont représentés :
- 1° La pression atmosphérique en millimètres de mercure à. 0°
- (1) Par A. Knapen.
- (2) Pendant l’occupation allemande de la Belgique il était impossible de se procurer d’autres relevés météorologiques.
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- réduite au niveau de la mer; la marche générale est empruntée aux barogrammes ;
- 2° La température de l'air en degrés centigrades ; le trait marqué gem au milieu de la hachure donne la moyenne des observations horaires ;
- 3° L'insolation, en heures ; la durée maximale de l’insolation d’après les données astronomiques est indiquée par « d a g 1 » ;
- 4° L’humidité relative de l’air en pourcentage ; v
- 5° L'intensité du vent; pour chaque jour, les quatre moyennes sont données d’après les anémogrammes pour des espaces de six heures (1).
- Les tableaux IV et Y (fig. 5 et 6) donnent par décades mensuellement pour douze mois des années 1905 et 1906, les moyennes avec les extrêmes :
- 1°‘De la pression atmosphérique; 2° de la température de l’air; 5° de la vitesse du vent ; 6° de la rose des vents ou durée de leur direction, etc., relevés que l’on peut voir plus en détail dans les tableaux comparatifs des mois de janvier 1905 (fig. i) et 1906 (fig. 2) aux tableaux I et II (2).
- En comparant les diagrammes de ces deux années consécutives 1905 et 1906, on ne pourra se dissimuler combien grandes et fréquentes sont les différences entre tous ces facteurs, pour ne pas dire les impossibilités et les inconvénients, qui résulteraient pour les habitants d’une construction, si l’on voulait appliquer ne varietur des épaisseurs de murs ou utiliser une espèce de matériaux dans lesquels il ne serait pas tenu compte de la valeur de ces différences ni de leur influence sur.le degré de la salubrité intérieure.
- A l’exposé général des tableaux I, II, III etdll bis, IV et V ci-dessus, nous ajoutons le*tableau VII des moyennes de dénivellations des températures mensuelles pendant une période de dix ans, relevées par l’Observatoire de Paris.
- (1) N. B. — Les tableaux 111 et III bis (fig. 3 et &) montrent comment sont totalisés par périodes de dix jours les relevés journaliers d’un mois pour constituer les tableaux résumés IV et V.
- (2) Voir le Problème de l'Aération naturelle des constructions (deuxième volume), par1 2 A. Ivnapen (Goemaere, éditeur. Bruxelles, 1918).
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- DES M,URâ ET DU BLOG ATUERMANE AVEC VIDES « CHROMATIQUES » 577
- Dénivellations dues aux différences produites par les variations thermiques de l’air extérieur (thermométrie).
- Dans les tableaux IY et Y de 1905 et de 1906, pages 6 et 7, la température de l’air est indiquée en degrés du thermomètre centigrade.
- Comme pour la pression, il y a des variations à chaque instant du, jour et de la nuit, suivant .les saisons et les climats; d'apvès les endroits de l’observation, sur les montagnes ou dans les plaines; meme d’un côté à l’autre d’une construction, suivant les différences d’orientation, etc.
- Des constatations nombreuses ont montré que le maximum de température se produit, dans nos régions, vers le 26 juillet, le minimum vers le 15 janvier. Les jours qui correspondent à peu près aux moyennes annuelles sont le 24 avril et le 21 octobre.
- Les moyennes mensuelles des températures déduites des ilix années d’observations de 1840 à 1850, faites à l’Observatoire de Paris, au moyen de thermomètres à maxima et à minima, ont donné :
- Tableau VII. '
- Températures mensuelles.
- Mois de l’année. Moyennes. Maxim'a. Minima.
- Degrés. Degrés. Degrés.
- Janvier 2,29 11,40 — 7,50
- Février 1 . ... . . . 4,34- 13,40 — 4,86
- Mars 6,58 < 17,67 — 2,91
- Avril 10.49 22,81 -!- 1,06
- Mai 14,40 26,89 4,39
- Juin . 17,90 ’ 30,54 7,43
- Juillet . 18,67 32,44 10,17
- Août 18.48 30,65 9,06
- Septembre 16,10 28,34 o,60
- Octobre. ........ 11,00 20,43 0,84
- Novembre 7,00 16,00 — 2,40
- Décembre. ....... 3.01 11,87 — 6,70
- Ces observations ont également montré, que, dans une même, journée, la température varie à chaque heure du jour et de'da nuit; donc, à chaque instant, peut-on dire : le minimum arrive,
- Bull. 41
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- en général, une demi-heure à 'peu près avant le lever du soleil (1) et le maximum vers 2 heures de l’aprèsmiidi ; un peu plus tard en hiver, un peu plus tôt en été (2) (voir tableau IX).
- Aux constatations précédentes, nous ajouterons le tableau VIII donnant une idée assez exacte des différences journalières de la température pendant l’été avec les minima et les maxima.
- Différences journalières de température de l’atmosphère.
- En consultant le relevé suivant, relaté par le même auteur, et extrait du Bulletin de VObservatoire central de Paris pour l'année dont l’été a été, parait-il, relativement chaud, on pourra mieux juger encore des écarts de la température, d’après les heures du jour, pendant les mois d’été.
- Tableau VIII.
- * Heures. Mai. .lui n. Juillet. Août. Septembre
- Degrés. Degrés. Degrés. Degrés. Degrés.
- 7 heures du matin . . . 10,29 15,70 17,92 15,07 12,83
- 9 heures du matin. . . 13,00 17,99 '20,54 17,65 16,14
- Midi ....... 20,77 23,55 20,66 19,40'
- 3 heures du soir. . . . 16,08 20,96 24,46 21,43 19,94
- 6 heures du soir. . . . 14,18 19,24 23,02 19,98 17,69
- 9 heures du soir. . . . 11,35 16,24 19,37 17,15 15,19
- Minuit /. : . 9,57 14,63 16,68 15,18 13,45
- Moyennes. .... . . 12,42 17,41 20,08 17,66 16,04
- Moyenne maxima . . . 18,10 22,80 26,02 23,00 21,07.
- Maxima absolu . . . . 24,04 31,00 34,4 28,1 30,6
- (17 mai) (18 juin) (22 juill.) (17 août) (3 sept.)
- Le tableau suivant IX nous donne un aperçu des températures moyennes observées par heure pendant vingt-quatre heures à Padoue (Italie) pendant cinq mois d’été.
- (Il n’y a qu’une différence d’environ 1 degré en moins pour Paris entre les moyennes des températures de cette ville et Padoue.)
- (1) L’obsepvation de ce minimum et de ses conséquences est très importante. 11 en sera question dans lVtude des inconvénients de l’aération des chambres à coucher au moyen des fenêtres ouvertes ou entrouvertes, pendant la nuit
- (2) .Étide sur le rafraîchissement des salies d’atelier, habitationsj etc., par Ed. Denys, ingénieur. , Extrait du Bulletin Technologique 163 (mai-juin 1884) de la Société des Anciens-Élèves des Ecoles Nationales des Arts et Métiers.)
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- DES MURS ET DU BLOC ATHERMANE AVEC VIDES « CHROMATIQUES » 579
- Tableau IX.
- Relevé des températures moyennes observées par heure,
- pendant 24 h à Padoue, pendant cinq mois d’été.
- Heures. Mai. Juin. Juillet. Août. Septembre.
- Degrés. Degrés. Degrés. Degrés. Degrés.
- Midi 23,19 25,08 30,01 26,05 21,06
- 1 heure 23,57 25,19 30,47 26,97 21,56
- 2 — 23,65 25,21 30,73 27,45 21,93
- 3 — 23,65 25,17 30,48 27,55 21,97
- 4 — 23,31 24,68 29,59 26,83 21,35
- 5 — 22,57 2 ?,93 29,11 25,90 20,38
- 6 — 21,47 23,18 27,82 24,46 18,42
- 7 — 20,29 22,08 29,64 23,19 18,6U
- 8 — 20,14 21,45 24,80 22,17 18,50
- 9 — . 18,54 20,21 24,14 21,53 18,09
- 10 — 18,17 19,79 23,97 21,09 17,65
- 11 — 17,74 19,61 28,49 20,57 17,33
- Minait . 17,44 19,31 23,02 20,00 16,68
- 1 heure. ....... 16,93 19,17 22,,49 19,95 16,39
- 2 — . 16,60 18,93 22,08 19,42 16,07
- 3 — . . . 16,22 -18,58 21,65 18,98 15,76
- 4 — 16,05 18,54 21,34 18,49 15,46
- 5 — 16,26 18,94 21,89 18,49 15,05 (*)
- 6 — 17,52 20,40 23,47 19,13 15,20
- 7 19,14 21,83 25,36 20,52 16,15 '
- 8 • 20,26 22,74 , 26,37 22,06 17,39
- 9 — . 21,31 23,48 28,10 23,85 19,11
- 10 — 22,09 24,00 29,92 25,17 19,67
- Il — . 22,85 24,72- 29,52 25,76 20,33
- Moyennes 19,97 21,93 26,06 22,79 18,38
- (:h Minimum des 24 h.
- Nous devons faire remarquer que, dans une salle chauffée ou refroidie, la température à la partie supérieure est toujours plus élevée que la température à la partie inférieure. Souvent l’excès de l’une sur l’autre dépasse 5 degrés et atteint, même 8 à 10 degrés; on peut donc considérer que la température moyèime admise en été correspond en réalité à environ 22 à 23 degrés près du sol, alors qu’elle est de 27 à 28 degrés sous le plafond.
- Cette différence intérieure presque constante est encore une des grandes-causes des dénivellations dont les forces sont utilisables en aération naturelle tout en possédant une action indéniable sur la conduction* des murs et la convection de l’air malgré les contre-murs ou coussins d’avr introduits dans leurs matériaux.
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- o80 DES MURS ET DU BI.OC ATIIERMANE AVEC VIDES « CHROMATIQUES »
- Avant d’en finir avec l’exposé des extrêmes des variations de température dont les murs doivent relativement nous préserver, nous ajouterons encore le tableau X qui montre la température de tout un mois d’été, avec les températures du matin, du midi et du soir, accompagnées des relevés de l'état hygrométrique de l’air aux mêmes heures.
- Tableau X.
- Températures observées à Metz pendant tout le mois de juillet 1881 avec le relevé correspondant de l’état hygrométrique de l’air à 7 h du matin, à 1 h après-midi
- et à 9 h du soir.
- Températures centigrades. Etat hygrométrique de l’air.
- 1 h Moyenne 1 h
- Juillet 1831. 7 h après- 9 h des 7 h après- 9 h
- Dates. matin. midi. soir. 24 h. matin. midi. soir.
- — — — — — — — —
- Degrés. Degrés. Degrés. Degrés.
- 2 18,1 29,5 22 22,90 0.65 0.29 0.66
- 3 19,o 30,4 23,5 24,23 0.76 0.53 0.56
- 4 22,3 32,4 23,1 25,22 0.56 0.26 0.66
- 5 - 21,9 35,7 25,8 27,30 0.73 0.29 0.67
- 0 - 23,6 .>4, i 23,5 26,32 0.70 0.29 0.75
- 7 21.2 23,6 17,3 19,85 0.67 0.70 0.59
- 8 15,3 23,5 21,8 20,60 0.66 0.75 0.40
- 9 16,5 20 16,2 17,23 0.56 0.59 0.70
- 10 16,8 21,2 18 18,50 0.73 0.51 0.76
- 11 15,6 27,3 18,8 20,12 0.75 0.44 0.70
- 12 19,4 29,6 22 23,25 0.54 0.46 0.74
- 13 20,2 30,8 24 24,75 0.66 0.38 0.50
- 14 19,1 33,6 24,5 25,43 0.65 0.47 0.54
- 15 21 36 26 27,25 0.70 0.33 0.50
- 16 24,2 35,4 24,6 27,20 0.63 0.34 0.66
- 17 22 34 23,5 25,75 0.75 0.31 0.55
- 18 19,8 33,8 24,4 25,60 0.70 0.52 0.65
- 19 23,5 38,2 28,3 29,58 0.64 0.57 0.57
- 20 23,9 34,8 24,4 26,88 0.67 0.37 0.63
- 21 18,8 18,9 16,8 17,82 0.89 0.91 0.88
- 22 17,2 24,2 17,2 18,95 0.68 0.35 0.72
- 23 17,4 24,9 19,9 20,53 0.75 0.64 0.70
- 24 19,8 26,7 21,6 22,42 0.77 0.71 0.66
- 25 18,9 18 14 16,23 0.81 0.81 0 95
- 26 16,5 22,3 13,1 16,25 0.95 0.72 0.80
- 27 12,2 14.6 13,8 13,60 0.88 .0.78 0.82
- 28 11,5 19,2 14,7 15,02 0.89 0.54 0.82
- 29 15,9 26,3 18 19,55 0.73 0.38 0.74
- Moyenne du r
- 12 au 21 . 21,45 34 . 24,46 26,19
- Mo}renne du mois. . . 18,70 27,73 20,70 21,96 0.72 0.50 0.68
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- DES MURS ET DU BLOC AT11ER.UANE AVEC VIDES « CHROMATIQUES » 581
- Venir prétendre, après ces exposés, qu’un mur construit avec des coussins d’air, même de faible épaisseur, serait entièrement soustrait à ces variations multiples ou au régime instable qui en est la conséquence, serait une erreur qui ne mérite pas la peine de la réfutation.
- Les résultats peu satisfaisants constatés jusqu’ici dans toutes les constructions «faites au moyen de matériaux agglomérés, même avec un ou plusieurs coussins d’air, sont une preuve que, de ce côté, la solution n’est pas complète, malgré les constatations irréfutables des expériences de laboratoire sur la diminution de conduction procurée par des coussins "d’air.
- Cette diminution de conduction ne résiste, du reste, pas à la pénétration des eaux pluviales chassées par la force des vents, parce que le vent modifie complètement par Vhumidité introduite les conditions d'inertie de ces coussins jusqu’à une certaine profondeur du mur.
- Il nous reste à donner sommairement quelques indications générales sur la conduction des matériaux de construction avant de passer à l’étude du deuxième point de notre question.
- De l’influence des différences dues aux degrés variables de conduction des matériaux de construction.
- De même que l’air intérieur d'un local subit fatalement l’influence de la chaleur spécifique des matériaux, de même ceux-ci subissent celles de l’air extérieur. On pourrait désirer savoir, en suite de cette constatation, comment diminuer le rayonnement et la conductibilité des parois d’une construction par rapport à la chaleur extérieure. Pour cela, il faut d’abord connaître l’espèce et le degré de conduction des matériaux de celle-ci.
- La quantité de chaleur traversant les murs par conductibilité étant inversement proportionnelle à leur épaisseur, il faudrait, pour réduire la conduction à un minimum convenable, que cette épaisseur soit aussi considérable qu’il se pourra. (Dans nos climats, de 50 à 60 cm pour les murs homogènes en briques) (1).
- (tj II est certain, comme nous l’avons déjà dit précédemment, que les économies d’épaisseur de murs faites en construisant pèsent lourdement sur le budget de chauffage chaque hiver, pendant toute la durée de l’habitation de cette construction.
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- 582 DES MURS ET DU BLOC ATHERMANE AVEC VIDES « CHROMATIQUES »
- En hiver, les mêmes épaisseurs serviraient inversement à conserver la chaleur, comme ils conserveraient la fraîcheur en été. De plus, c’est à partir de cette épaisseur que l’on évite dans les murs homogènes la pénétration des eaux pluviales chassées par le vent.
- On pourrait également utiliser dans la construction de ces murs (1) des matériaux, ayant un faible pouvoir conducteur calorifique tels que les matières filamenteuses : bourre de laine, de coton, laine de scories, amiante, etc., dont le pouvoir conducteur G varie de 0,24à 0,0o, ou lés matières pulvérulentes ; sable, G = 0,27; cendre, G -- ----0,66 ; briques en poudre, C = 0, 439.
- Nous estimons que la laine de scories et l'amiante sont les seuls matériaux utilisables pratiquement et non la bourre de laine ni le coton qui sont hygroscopiques et putrescibles.
- D’après Peclet, et à titre documentaire, les pouvoirs de conduction G des matériaux ordinaires sont :
- Cuivre............C = 64 Plâtre ordinaire - G = 0,33
- Fonte.............G — 40 Terre cuite . . . G = 0,65
- Fer ....... C = 29 Sapin normale -
- Zinc............C = 28 ment aux fibres G = 0 093
- Plomb.............0 = 14 Verre......... C = 0,75
- Pierre calcaire en Air stagnant ... C = 0,04
- moyenne. . . . G = 1,70
- et la quantité de chaleur entrant par mètre carré et par heure, à travers les vitrages, a été déduite comme suite d’expériences directes du même Péclet :
- Une seule vitre. ........... M2 =4
- Deux vitres distantes de 0,05...=2
- Deux vitres distantes de 0,02 à 0,04. . .=1,7
- La radiation solaire augmente au moins de moitié la température des murailles, fenêtres, toitures, lorsque cette radiation est normale aux surfaces.-
- Ces chiffres, comme tous ceux, du reste, du même ordre d’idées, relevés, dans les expériences de laboratoires, ne sont donnés qu’à titre d’indication.
- Nous répétons qu’il y a trop de facteurs en présence pour qu’il soit possible de les intégrer tous et d’appliquer pratiquement,
- (1) Dans les vides des contreanurs et des coussins d’air.
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- telles quelles, les formules qui en seraient déduites à une construction quelconque établie à l’air libre (1).
- De l’épaisseur minimum des murs d’une construction.
- Nous venons de voir que l’expérience a démontré que la quantité de clmleur^traversant les murs par conductibilité est inversement proportionnelle à leur épaisseur.
- . Pour résister dans nos climats aux intempéries, il a été reconnu également qu’une épaisseur d’environ trois briques (soit 72 cm d’épaisseur) est nécessaire ou souhaitable.
- Ces murs, lorsqu’ils sont construits avec de bons mortiers., ne se laissent pénétrer qu’à une faible profondeur par les humidités des pluies. Leurs parois intérieures* ne sont sujettes que très exceptionnellement à la condensation et restent saines, si l’on a soin d’empêcher la pénétration des humidités de capillarité par le bas et celle des infiltrations par le haut (2).
- Cette épaisseur homogène de la terre cuite poreuse offre une résistance satisfaisante à la pénétration du froid ou à l’échappe-
- (1) Note pour mémoire :
- De la conductibilité des corps.
- « La conductibilité est la propriété que possèdent les -corps de transmettre la chaleur de proche en proche dans l’intérieur de leur masse.
- » La conductibilité des gaz est quasi mille lorsqu’ils sont paralysés dans leur mouvement. »
- De la convection.
- « Dans les liquides et les gaz, il y a un deuxième mode de propagation de la chaleur par une conductibilité différente de celle des solides.
- » Dans les solides, la-chaleur se transmet uniquement par une sorte de radiation intérieure de molécule à molécule.
- Dans les liquides et dans les gaz, la chaleur se propage, en outre, par le déplacement même des molécules, grâce à des courants intérieurs.
- 33 Ces courants sont dus à la dilatation et, par suite, à la variation de densité des couches qui sont immédiatement en contact avec la source de chaleur.
- 33 Les Anglais, pour caractériser ce mode de propagation .de la chaleur, Ipi ont dpnné le nom de convection qui veut dire transport.
- 33 La convection dans les liquides et dans les gaz est un transport de molécules chaudes vers les parties froides.
- » La conductibilité proprement dite étant extrêmement faible pour les liquides et pour les gaz, c’est presque exclusivement par convection que les différences de température se transmettent dans leur masse. »
- Il résulte de ce qui précède que, pour réduire au minimum les effets possibles de la convection, il Jaut réduire les gaz à i’immobilitè la plus complète en diminuant f espace où üs peuvent se mouvoir.s
- Les eoussius d’air entre les contre-murs perdent donc la plus grande partie de leur résistance à la pénétration du froid pu de la chaleur puisqu’ils partent de la base des murs jusqu’à leur partie supérieure sans interruption, laissant le champ libre à la convection.-
- (2) Voir Bulletin d’avril 1911 : L'Humidité dam les constructions et procédés murnaux pour y remédier.
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- ment de la clialeur tout en réduisant le phénomène de la condensation à son minimum d’effet et de fréquence.
- Mais songer à construire des maisons d’habitation avec des murs de trois briques-dans les conditions économiques d’après-guerre, serait une insigne folie qui coûterait aujourd’hui des sommes tellement fantastiques qu’elles seraient irréalisables.
- Aussi, voit-on s’élever partout, des maisons avec des murs les moins épais possible. Très souvent construits avec une brique à peine d’épaisseur, on ajoute quelquefois à ces murs un contre-mur ménageant entre les deux, un coussin d’air sur toute sa hauteur où la convection a le champ libre ainsi que la' condensation et l'humidité qu'elle produit (1).
- Sitôt les deux parois imbibées, ia conductibilité du mur est rétablie au maximum accroissant le refroidissement, ce qui augmente aussi la fréquence du point de rosée et finalement l’insalubrité du logement par l’accumulation des matières organiques déposées sur les parois.
- On a essayé dans différents pays de remédier à tous ces maux par la fabrication de matériaux nouveaux de toutes formes et de toutes porosités contenant un, deux, ou même plusieurs matelas égaux d’air, de faible épaisseur, ou bien encore séparés par un vide beaucoup plus grand, les deux côtés étant reliés par des goujons ou par des attaches métalliques. > '
- Le résultat obtenu jusqu’ici n’est pas complet ni entièrement satisfaisant en raison même de la constitution des vides entre ces matériaux ou pour les raisons physiques et météorologiques déjà développées.
- Les conditions diverses dans lesquelles se pose le problème que nous étudions étant maintenant suffisamment précisées, nous allons essayer de le résoudre.
- La solution consiste à trouver la possibilité de donner, à un mur d'environ une brique d’épaisseur, autant de résistance ci la pénétration du froid et de la chaleur que celle qu’offre un mur cle trois briques, puisqu'il est reconnu, par l'expérience, que celle-ci est suffisante clans nos climats tempérés pour mettre les habitants ci l'abri des intempéries causées par Vintensité des variations météorologiques. "
- Aussi, au lieu de nous confiner dans Tutilisation exclusive
- (1) La convection inévitable qui se produit dans le vide continu entre deux murs enlève au coussin d’air presque tout le bénéfice de sa résistance à la conduction ou de son inertie, calorique. AVoir Notes sur le chauffage dés bâtiments, par Em. Mathieu, capitaine commandant du génie belge, professeur à l’Ecole d’application de l’artillerie ét du génie.) (Loubat et O, Paris.)
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- des tranches répétées d’air de faible épaisseur malgré-les diminutions de conduction constatées par leur êfnploi, grâce aux travaux de laboratoire de Hencky et d’autres, nous préconisons une autre méthode : celle de la disposition chromatique des matelas d’air, mais en'partant de la plus faible dimension reconnue comme étant la plus favorable à la diminution de là conduction (*1).
- Pour justifier notre choix, il nous suffira d’étudier la raison pour laquelle un mur de trois briques offre dans nos climats une résistance suffisante à la pénétration du froid ou de la chaleur dans un local habité. *'
- En comparant les effets produits par un mur de une ou deux briques à ceux d’un mur de trois briques, nous devons reconnaître qu’ils sont * dus à l’augmentation en épaisseur de la matière poreuse, par conséquent à l’action retardatrice procurée par l’augmentation des vides moléculaires faisant obstacle progressif à 'la transmission du froid ou de la chaleur.
- Il est prouvé que cette résistance cesse ou diminue lorsque l’humidité obturé les pores en tout ou en partie. Si nous n’opposons que deux briques d’épaisseur aux variations atmosphériques, cette résistance diminue également d’un tiers et les occupants d’une enceinte fermée par des murs de cette épaisseur souffriront des intempéries contre lesquelles ils ne seront plus aussi bien garantis qu’avec des murs de trois briques ou par une inertie calorique égale à celle opposée par trois briques placées bout à bout.
- Avec une brique d’épaisseur ce sera encore bien pis ; la pénétration du froid ou la perte de la chaleur seront augmentées dans des conditions désastreuses pour l’occupant de l’enceinte considérée.
- Or, à l’heure actuelle, vu la pénurie des matériaux et le coût élevé de la main-d’œuvre, on est obligé de ne construire qu’avec une ou deux briques des milliers de maisons à bon marché ou autre, malgré la certitude que Von possède de leur insalubrité rendue inévitable après quelques années d’occupation.
- Intercaler des espacements dans les matériaux nouveaux de même épaisseur pour faire des murs de 23 à 40 cm avec des matelas ou des coussins d’air de faible épaisseur, même répétés, ne suffit pas ainsi que l’expérience de tous les jours le prouve. Il n’est pas douteux que les variations météorologiques ou les températures extrêmes sont suffisamment grandes et intenses
- (1) Le mot chromatique est employé surtout pour désigner des gradations de couleur par demi-tons, ou des notes de musique telles que la gamme « chromatique ».
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- pour annihiler, au moins en partie, par leur violence, la résistance à la conduction que ces coussins peuvent apporter par leur inertie limitée jusqu’à un certain degré de température, suivant les circonstances et la rapidité des variations.
- On ne*tient pas assez compte non plus des phénomènes d’ad-sorptibn, de condensation des gaz (théorie de Ghwolson) et de la viscosité de l’air, lorsque celui-ci dépasse 45 degrés du thermomètre Centigrade et que son degré de satw'ation augmente.
- La résistance à la conductibilité est encore mitigée par l’humidité inévitablement chassée par la force mécanique du vent au travers des parois, malgré leur séparation par des vides d’épaisseurs égales ou autres quelconques (1).
- L’intensité des différences thermiques brusques ou produites dans un temps relativement court a aussi une action paralysante sur les résistances à la conduction des matelas d’air.
- ' Un bloc construit avec deux, trois ou quatre divisions formant coussin d’air est évidemment moins conducteur qu’un bloc homogène de même épaisseur. Mais il ne faut pas perdre de vue que le premier bloc avec ses. coussins d’air placés dans un mur présente, à la différence thermique de l’intérieur du local, le même obstacle que celui qu’il offre à celle de l’extérieur. Qu’avec ses vides et ses pleins il devient évidemment un tout moins conducteur que le bloc homogène, nous l’admettons, mais dont l’efficacité est cependant limitée, par l’intensité des différences entre la température intérieure du local et celle de l’extérieur.
- La preuve de ce qui précède est donnée par la fréquence du phénomène de la condensation dans des enceintes fermées par des murs constitués par des blocs avec coussins d’air ou même avec des contre-murs, comme on est habitué à tort de les construire jusqu’ici.
- Conclusions.
- Pour empêcher que dans une enceinte les parois intérieures d’un mur de deux briques ne subissent, grâce à ces variations thermiques ou hygrométriques météorologiques certaines,' les
- (1) Lorsque l’un des murs est imbibé, le transport de- son humidité se fait par l’air qui le 'sépare-de l’autre ; dès que celui-ci est plus froid, l’air saturé y dépose son eau par la condensation. Ce phénomène est d’autant plus fréquent que la distance entre les deux parois dépasse 50 mm.
- C’est surtout par les joints de mortier non hydrofugés, hydrofugés imparfaitement ou mal rejointoyés que le vent soufflant en rafales et par secousses fait pénétrer les eaux de pluie. C’est le point faible de beaucoup de constructions. Ces humidités se répandent dans la masse, refroidissent les parois intérieures en les rendant conductrices et par le fait condensatrices.
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- réactions qui produisent inévitablement les condensations’ et l’humidité qui en est la conséquence, il faudrait pouvoir trouver le moyen de donner à ces deux briques une quantité de vides intramoléculaires égale à celle des vides du mur de trois briques et cela d\me manière tout cmssi progressive que lorsque F.on ajoute à deux bidques F épaisseur d'unr troisième.
- Notre industrie n’est pas en état de fabriquer des matériaux d’une porosité différentielle ni progressive sous un volume quelconque.
- Nous avons dû chercher la solution d’un autre côté en imaginant d’introduire dans un mur des vides proportionnels et de dimensions progressives, comme l’est la' porosité du mur de trois briques, dont la résistance à la conduction augmente proportionnellement à l’épaisseur et aux volumes des pores, placés
- Fjg. 7. Fig. 7 bis. Fig. 8.
- les uns derrière les autres dans l’épaisseur totale du mur (fig,. 7, 7 bis et 8).
- En réalité, la résistance à la pénétration du froid ou à la perte de la chaleur devient progressive, puisque la conduction diminue proportionnellement avec l’augmentation de l’épaisseur du mur dont la somme des vides augmente en progression de cette épaisseur.
- En tenant pour acquis les résultats de laboratoire qui confirment l’inertie des matelas d’air de faible épaisseur et en introduisant dans un matériau quelconque, de l’épaisseur d’une brique, d^s coussins d’air, partant de la faible épaisseur minimum de 30 mm, il est évident que cette formation de résistances croissantes réalisera le même effet physique que l’addition des vides des pores successifs des trois briques placées à la suite les unes des autres (fig. 7 et 8).
- De plus, dans le dispositif chromatique proposé, les coussins les plus épais se placent contre les parois de l’intérieur du local habité, les met en contact avec la température moyenne du milieu
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- aérien de cet intérieur qui est généralement constante et de 15 à 18 degrés. Quelle que soit alors l’inerlie de l’air du coussin de 45 mm, celui-ci prendra nécessairement, en raison de son épaisseur plus grande et du régime intérieur, la température ambiante qui ira en diminuant dans les autres rangées jusqu’à la rencontre de la température extérieure dont la pénétration ralentie atténue également ses différences, par la présence, et l’action des matelas d’épaisseùrs croissantes opposées à l’excès de la température plus basse de l’extérieur.
- Cette température extérieure se mélangera en se diffusant quelque part, à un .point variable de l’intérieur du bloc, en fonction de la durée et de l’intensité de la différence, à celle venant de l’intérieur du local, sans y provoquer de réaction. Ces réactions ne pourront plus se produire non plus à la surface des murs du local, en raison du mélange des deux températures dans l'épais-seur du mur ; les condensations seront supprimées à l’intérieur du local, le point de rosée ne pouvant plus être atteint que rarement à cause de l'inertie calorique obtenue, grâce à la disposition chromatique des vides.
- La disposition chromatique des vides progressifs de l’extérieur du mur vers l’intérieur du local détermine par les propriétés physiques, nouvelles, qu’ils confèrent à la matière, des phénomènes parfaitement caractéristiques' qui ne se produisent pas dans les murs garnis de un ou de plusieurs vides non chromatiques de faible épaissseur.
- Par le fait des vides chromatiques, la densité du mur, au lieu d'être homogène d'une paroi à l'autre, est déséquilibrée et devient beaucoup plus dense du coté extérieur A exposé à Pair libre que du côté intérieur du loccd (fig. 9).
- Au point de vue hygrométrique, cette disposition nouvelle et hétérogène de la masse agit activement en cas de pluie.
- Dès. que l’épaisseur de la paroi pleine extérieure A est imbibée jusqu’au premier vide, la conduction s’établit dans cette partie ; l’humidité pénètre par les pleins entre les vides de la première rangée et imbibe proportionnellement à la quantité que les pleins ont laissé passer la paroi pleine qui sépare la pre'mière rangée de vides de la seconde : la masse de matière devenant de moins en moins dense, puisque les vides augmentent progressivement jusqu’à la paroi intérieure du mur, l’humidité retenue cesse de pénétrer plus loin, étant attirée vers la paroi
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- A
- Fig. 10
- Fig. 11.
- Coupe, CD
- Fig. 12:
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- Fig. 13.
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- DES MOUS ET DU BLOC ATHERMANE AVEC VIDES « CHROMATIQUES » 591
- extérieure plus dense refroidie par F augmentation de la conduction et de Vévaporation de cette paroi, mouillée par la pluie.
- En vertu du principe : que la capillarité a son maximum d’action du côté de la température la moins élevée, on voit dans les murs homogènes épais, l’humidité se montrer sur les parois de F intérieur en été et à l’extérieur en hiver.
- Le même cas se présente mais exclusivement dans la paroi extérieure des murs construits avec leur masse déséquilibrée par des vides chromatiques. ^
- C’est un facteur de salubrité extrêmement important dont l’expérience et la pratique ont permis de constater l’existence dans des habitations déjà construites en murs chromatiques (1 ).
- Pour un mur d’une épaisseur de 23 cm, donc d’environ une brique, contenant quatre rangées de vides chromatiquement disposés, le volume des vides proportionnels, , par rapport aux pleins, est de 373 sur mille, auxquels il faut ajouter les vides des interstices moléculaires de la: matière elle-même utilisée : terre cuite ou agglomérés auxquels on peut donner le degré de porosité préféré, grâce au dosage choisi et à un pilonnage mécanique réglable (fig. 48 et 43 bis)
- Les murs munis de coussins d’air étroits ou autres ne possèdent pas les propriétés hygrosèopiques ni anticondensatrices spéciales aux murs de construction cellulaire avec vidés « chromatiques ».
- Ce résultat seul, indépendamment de l’insensibilité thermique relative et progressive, sous le plus petit volume possible, devient un facteur important dans l’état de salubrité d’une habitation, quand il y est obtenu et maintenu à demeure par le nouveau dispositif de vides chromatiques même dans les murs réduits à leur plus faiole épaisseur.
- A propos des vides rectangulaires ou triangulaires de certains typés d’agglomérés.
- Il est à. remarquer que dans le règne animal,, ni les vertébrés, ni les insectes ne construisent* de vides rectangulaires.
- Dans le règne végétal, la nature n’utilise que les vides circulaires, ovoïdes ou ellipsoïdaux, afin d’obtenir le maximum de résistance dans le minimum de matière. . .
- (1) En 1921, d’avril à juillet, avec six maçons non spécialisés et sept aides, trente mai-, sons ont été construites à Vellereille4e-Sec près Mons (Belgique) par le charbonnage du Levant de Mons.
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- au
- Fig. 14. — Coupe sur un mur en blocs athermanes maçonnés.
- Fig. 10. — Double mur en briques et inlervalle .aggloméré avec vides chromatiques.
- Fig. 15. — Mur mixte en briques et vides chromatiques venus de construction avec diaphragme.
- Fig. 17. — Mur en moellon doublé d’un aggloméré avec vides chromatiques.
- Fig. 17 bis. — Mur mixte en moellon, aggloméré, avec vides chromatiques et parement appareillé..
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- DES MURS ET 1)U BLOC ATHERMANE AVEC VIDES « CHROMATIQUES » 593
- Elle place ses fruits tropicaux, tels que la banane, l’orange, etc., sur un matelas ouaté dont la porosité diminue de l’extérieur vers l’intérieur. Elle les entoure d’une enveloppe imperméable à l’humidité, opposant le maximum de résistance à la chaleur et à l'évaporation. 4
- Le bloc-athermane Knapen, par un dispositif identique de vides cellulaires ovoïdes ou ellipsoïdaux semblables à ceux de la nature, vise à mettre l'occupant d’une construction à l’abri des intempéries grâce à l’utilisation « chromatique » des mêmes principes. .*
- RÉSUMÉ
- En plus des avantages de 1*inertie calorique et de propriétés anticondensatrices, les murs construits soit avec des vides chromatiques au moyen de noyaux mobiles, soit avec des blocs athermanes maçonnés, présentent d’autres améliorations :
- Les murs de 24 cm d’épaisseur (soit,d’une brique) possèdent les mêmes propriétés physiques que des murs de trois briques (72 cm), épaisseur reconnue suffisante pour mettre l’occupant à l’abri des intempéries de nos climats.
- Ils offrent sous un minimum (Tépaisseur le maximum d’inertie calorique indispensable à la salubrité du logement.
- Les effets de la convection sont supprimés : chaque bloc formant un caisson fermé par le lit de mortier (fig. 14). Un diaphragme, posé de mètre en mètre environ, remplit le même office dans le mur venu de construction (fig. 15, 16, 17 et 17 bis).,
- La répartition normale des vides et des pleins permet déjà la manutention des5 blocs ou bout de quarante-ffiiit heures et leur mise en tas au bout de trois jours. On peut les maçonner au bout de cinq à sept jours suivant la saison.
- , Pour empêcher dans la maçonnerie faite de blocs l’humidité de pénétrer par les joints de mortier, on maçonne en laissant ceux-ci ouverts et on les rejointoye avec un mortier maigre hydro-fugé à la « Lithosite » (1).
- Outre l’économie de matière, vu la faible épaisseur requise, on peut constituer des murs ou des blocs avec du sable et du ciment ; de la cendrée, du sable et du ciment ; avec du ciment, une partie de chaux hydraulique, des briquaillons et des déchets
- (J) Produit français.
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- »'j@4 UES MURS ET DU BLOC ATHERMAXE AVEC VIDES « CHROMATIQUES »,
- de pierre passés au broyeur; des déchets de»carrière, de terrils de-charbonnages préalablement mis à feu ; des gravillons, des grenailles de grès nu de porphyre ; des laitiers de hauts fourneaux, etc.
- La main-d’œuvre économise 25 0/0 sur la maçonnerie de brique ordinaire, et l’économie sur la maçonnerie en général peut s'élever de 30 à 40 0/0, suivant la proximité de la matière première qui peut se trouver sur place pour être transformée grâce à la pilonneüse mécanique monobloc en matériaux de construction. Avec la même pilonneüse on peut construire aussi des planchers monolithes.
- La rapidité de construction est extrêmement remarquable, puisqu’un maçon non spécialisé avec un aide a mis sops toit une maison ouvrière avec caves, trois places au rez-de-chaussée et trois à l’étage avec grenier en vingt et un jours de temps.
- Lorsque le système d’aération horizontale Knapen est ménagé dans les murs en les construisant, ces habitations réunissent toutes les conditions d’hygiène requises pour être construites, plafonnées et habitées en trente jours de temps. (Vellereille-le-Sec, près de Mous, Belgique) (1).
- C’est certainement un record non encore atteint aujourd’hui pour des constructions durables à l’abri du froid, de la chaleur, de l’humidité et de l’incendie.
- A. Knapen,
- Collaboi'aleur de U Université du Travail de Charleroi. ri) Depuis La rédaction de ce mémoire :
- Un rapport, intéressant vient d’ètre transmis aux autorités que la chose concerne, par le délégué des services techniques de la Société Nationale d€s Habitations à bon marché de Belgique.
- Le 1er décembre 1921, après plusieurs jours de fortes gelées, pendant lesquelles le thermomètre est descendu de 10 à 12 degrés sous zéro sur le haut plateau très exposé de Mons à Binche, où est situé Vellereille-le-Sec, un dégel très intense est survenu ' brusquement.
- Le délégué susdit a procédé ce jour à l'examen de l’état de ees constructions.
- Voici l'extrait de son rapport :
- « J’ai visité ces maisons par un jour de changement brusque de température, émi-nemment favorable anx condensations intérieures. .»
- « J’ai pu constater, dans une maison où l'on faisait bouillir du linge et en sécher d’autres sur des cordes, donc où une grande quantité de vapeur d’eau prennait naissance subitement, que les condensations sur les murs étaient absolument nulles alors que les fenêtres, les châssis, les portes étaient recouverts d’une épaisse buée. »
- Ce fait démontre l’efficacité du dispositif chromatique proposé.
- Pendant l’été 1921, au mois de juillet qui a été extrêmement chaud on a constaté également que les intérieurs restaient frais alors qu’il était impossible de maintenir les mains sur les parois exposées au soleil. : ’ À.K.
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- A FUSION DES CENDRES
- PAR
- \i. A. PICHET
- Alors’que depuis quelques années on a augmenté considérablement la capacité de production des fours métallurgiques, il n’a pas été possible d’accroître, dans les mêmes proportions-la puissance des gazogènes.
- Cependant depuis les premières applications du gazogène Siemens en 1861, de nombreux inventeurs, se sont voués à la recherche de perfectionnements au type primitif. C’est par centaines que des brevets ont été. pris en tous pays pour des dispositifs variés, ayant en général pour but de faciliter les décrassages et d’activer l’allure de la combustion. Au début, elle était d’environ.3ü>kg par m2 et par heure et tant qu’on a marché au tirage naturel elle n’a pas beaucoup varié.
- Quand on a eu l’idée d’enfermer les appareils dans une enveloppe métallique et de marcher par conséquent à l’air soufflé, on a pu élever l’allure à environ 50 kg.
- Avec les soles tournantes permettant le décrassage en marche, on est arrivé à environ 60 kg,
- En faisant usage de soles grillées animées d’un mouvement de rotation continu on a pu pousser jusqu’à 100 kg et même un peu plus avec certains charbons.
- En l’état actuel, IL semble que ce soit une limite infranchissable.
- Cependant avec les foyers ordinaires à grille fixe on va beaucoup plus loin. L’allure de 100 kg est normale avec le tirage naturel et avec le tirage forcé ou l'air soufflé on atteint 2()0 kg et même 360 kg, par exemple dans les locomotives et certaines chaudières marines. Pourquoi cette différence?
- C’est que dans les foyers à grille on peut,, au moment des décrassages découvrir complètement là grille .pour décoller les mâchefers et les retirer, tandis que dans les gazogènes la grille
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- LE GAZOGÈNE A FUSION DES CENDRES
- doit toujours être recouverte d’une couche épaisse de combustible à haute température..
- La difficulté est-elle insurmontable ? Assurément non.
- Dès l’année 1840, vingt ans avant l’apparition du gazogène Siemens, Ebelmen avait eu l’idée de transformer en gaz les combustibles solides dans umappareil spécialement établi à cet effet et auquel il donna le nom de gazogène, et d’appliquer le gaz ainsi obtenu au chauffage des fours métallurgiques. Il a réalisé son idée et en a fait une première application pratique aux forges d’Audincourt. Dans une suite de mémoires à l’Académie des sciences il a exposé avec tous les détails les résultats obtenus, dont nous résumerons les indications principales.
- A cette époque, les fours métallurgiques étaient presque tous chauffés au charbon de bois. Ce charbon produit dans les forêts du voisinage devait être criblé pour le débarrasser de la braisette du fraisil et des poussières.
- Ce criblage produisait un déchet de 10 0/0, dont Ebelmen se proposa d’utiliser la plus grande partie en la transformant en
- gaz après l’avoir par un nouveau cÿblage débarrassée de la poussière.
- La figure / indique dans ses lignes principales l’installation d’Audincourt.
- Le gazogène, par sa tonne générale, rappelle en petit un haut fourneau avec creuset, étalages et cuve. Le combustible est chargé à la partie supérieure dans un cylindre en fonte qui pénètre de plus d’un mètre dans la cuve et qui est enveloppé par les gaz chauds. Ceux-ci sont conduits au four à réchauffer voisin par un tuyau de fonte qui passe sous la sole du four dans un carneau parcouru par les gaz chauds qui vont à la cheminée ;
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- ce dispositif avait pour but de réchauffer le gaz avant de le brûler. La combustion se fait avec de l’air chaud envoyé par un ventilateur dans un faisceau de tubes placé immédiatement après la sole de travail.
- On trouve ainsi réunies dans cet ensemble,la gazéification du combustible, la récupération des chaleurs perdues appliquée au réchauffage de l’air secondaire et du gaz; dans une installation ultérieure, la récupération a été complétée par le chauffage de l’air primaire.
- La section du creuset étaitjde 9 dm2; le poids du combustible gazéifié par heure, 54 kg ce qui donne une allure de 600 kg par m2.
- Le gaz de qualité parfaite contenait moins de 0,5 0/0 d’acide carbonique. Par suite de la très haute température du creuset les cendres fondaient, d’autant mieux que, pour augmenter leur fluidité on ajoutait un certaine proportion de fondant composé d’un mélange de scories de forge, d’argile et de calcaire.
- L’opération de décrassage consistait uniquement à déboucher toutes les deux ou trois heures et pendant quelques minutes un
- Audincourt l2)
- Bourguignon
- Pont-l'Evéque
- Fig.4
- trou de "coulée réservé au bas du creuset et bouché pendant, la marche avec un tampon de terre.
- A cet allure de 600 kg par m2 il y eut un fort entraînement de menu charbon que l’on évita dans les installations suivantes, en élargissant beaucoup le gazogène dans sa partie supérieure.
- Au cours des nombreux essais auxquels donna lieu l’étude de cet appareil, Ebelmen rechercha quelle était l’influence de la
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- vapeur d’eau introduite en mélange avec l’air primaire. Il en résultait un tel abaissement de température que les cendres ne fondaient plus et que pour les évacuer il fallait suspendre l’arrivée de la vapeur pour laisser remonter la température.
- Cette première installation fut suivie, l’année suivante, de plusieurs autres faites tant à Audincourt que dans quelques forges du voisinage, bourguignon et Pont-l’Évèque. Dans cette dernière le combustible employé a été du coke.
- Les figures 3,4 montrent les diverses modifications apportées à la forme des gazogènes. A Bourguignon, l’appareil était de section rectangulaire, avec tuyères sur le long côté du rectangle.
- A Pont-l’Évêque, la récupération était double, en ce sens qu’on utilisait les chaleurs perdues au réchauffage d’abord de Pair secondaire et ensuite de l’air primaire.
- Les gazogènes étaient accolés aux fours de sorte qu’il n’y avait pas à s’occuper du réchauffage du gaz.
- Ces diverses installations ont fonctionné avec un succès complet. Les mémoires publiés exposent avec détails les effets produits par l'humidification de l’air soufflé et par les injections de vapeurs faites par des tuyères spéciales au-dessus de tuyères à air.
- La mort prématurée d’Ëbelmen ne lui a pas permis de continuer ses travaux et comme il n’avait pris aucun brevet personne n’était intéressé à exploiter ses inventions. L’oubli s’est fait sur elles pendant vingt ans jusqu’au jour où Siemens a commencé les applications industrielles du chauffage au gaz avec son gazogène à grille dont l’emploi s’est universellement répandu.
- Les résultats obtenus dans ces diverses installations sont résumés dans le tableau suivant :
- (Voir Tableau ci-contre.
- On peut s’étonner que Siemens, le véritable promoteur des gazogènes dans l’industrie ait uniquement employé les gazogènes à grille marchant à l’allure de 30 à 35 kg., et n’ait fait aucune installation, tout au moins en métallurgie, avec des gazogènes à vive allure, bien qu’Ebelmen en ait démontré antérieurement l’intérêt.
- Sans doute a-t-il simplement ignoré les travaux de son devancier.
- En dehors du monde des savants, bien peu de gens lisent les
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- Tableau N° 1.
- Nature du combustible Section du creuset . . - Poids gazé i lié paidrci i re Allure de combustion par m2 de section . 1 ÀÜDIXCOl'RT (2) 1 BOÏRGUJGïflï POST-l’ÉYfiQDB OBSERVATIONS
- Fraisil 9 d2 54 kg : 600 kg Fraisil 11 d2 75 kg 680 kg Coke 12 d* 77 kg 640 kg i Audincourt (2). Creuset .rectangulaire avec 2 tuyères dru même côté. Bourguignon- 2 tuyères opposées, mais pas en face l’une de l’autre. Pont-l’Évêque. Une seule tuyère.
- Composition du gaz à
- 0° et, 760 :
- CO2. .... \oIumos 0,50 0,73
- CO. .... — 35,51 • 34,54
- H — 1.52 1,47
- I12S — » 0,16
- Az .... . — 64,47 64,10
- 100,00 100,00
- 'comptes rendus de l’Académie des sciences et jusqu’à ces derniers temps, en France surtout; la science et l’industrie n’avaient guère de relations communes et semblaient s’ignorer réeipro -quement.
- Ce qui paraît encore plus surprenant, c’est que, parmi les nombreuses tentatives réalisées depuis 1861 pour perfectionner les gazogènes, si peu aient été orientées dans la voie indiquée par Ebelmen. ~-r
- Presque tous lés inventeurs se sont bornés à perfectionner des détails, principalement pour faciliter les décrassages et activer un peu l’allure.
- -Le premier perfectionnement notable dans ce sens a été réalisé en 1889, en Amérique, par J. W. Taylor,\ inventeur de la sole tournante, dispositif qui, depuis cette époque, a subi de nombreuses transformations, grâce auxquelles on arrive aujourd’hui à atteindre et même à dépasser, ^vec certains combustibles, l’allure de 100 kg par heure.
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- Plus récemment, l’emploi des gazogènes à cuvette tournante et à rejet automatique a permis de construire des unités plus puissantes, marchant dans des conditions satisfaisantes, à- une allure un peu plus forte.
- Néanmoins, on est encore conduit, pour les quantités de gaz que demandent, les fours à acier d’aujourd’hui, à installer des batteries de gazogènes importantes, qui occupent beaucoup de place, qui coûtent fort cher, dont la conduite exige un nombreux personnel et qui ne marchent bien qu’avec des charbons de bonne qualité. ’
- Les essais que_.nous avons poursuivis avec E. Muller, à Ivry, dès '1872, sur le chauffage au gaz avec des gazogènes, et les nombreuses installations de gazogènes mécaniques (d’abord à sole tournante — d’après le brevet Taylor -— puis à grille tournante et à rejet automatique) que nous avons faites par la suite en collaboration avec MM. Heurtey et Sauvageon, nous ont permis de nous rendre compte de l’importance qu’il y aurait à pouvoir mettre à la disposition des industriels des unités beaucoup plus puissantes, en même temps que des difficultés que présente cette réalisation.
- L’étude des travaux d’Ebelmen nous a amenés à reprendre cette question dans la voie tracée par celui-ci, et à construire un gazogène à fusion des cendres de dimensions suffisantes pour
- nous permettre d’élucider divers points importants : pression de soufflage aux diverses allures, composition des lits de fusion, emploi de l’air froid ou chaud, sec ou humide, l’emploi de la vapeur avec des tuyères spéciales,.le mode de constructions des tuyères à air et à vapeur, etc. Tous ces détails ont leur importance dans la pratique et nous tenions à être éclairés avant de commencer l’exploitation. f'9-5- Grâce à l’obligeance de l’ad-
- ministrateur de la Société du Triphasé qui mit à notre disposition dans son usine d’Asnières un emplacement et le courant nécessaire pour actionner le ventilateur, nouspûmes(en 1906 installer un gazogène, dont la figure o
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- montre la disposition générale et dont les dimensions principales étaient :
- Creuset D = 0m,80. H ~~ 1 m. Cuve D — 2 m. Hauteur totale environ 5 m.
- Deux tuyères à vent et deux tuyères à vapeur, toutes deux refroidies par circulation d’eau. Au sortir du gazogène, le gaz traversait un faisceau tubulaire qui servait à élever l’air primaire à 250 degrés environ.
- Le combustible employé était le coke de la Compagnie Parisienne; il était chargé par une trémie À double fermeture placée au milieu de la voûte dans laquelle étaient ménagés des trous de piquage que nous n’avons pas eu à utiliser.
- Après quelques tâtonnements à la mise en route, nous eûmes la satisfaction d’obtenir une fluidité parfaite du laitier.
- Le gaz à haute puissance calorifique était utilisé au chauffage d’une chaudière à vapeur. Nous marchions normalement a une allure de 650/700 kg. En agissant sur la pression de soufflage, nous pouvions sans difficulté faire varier cette allure de 30 à 35 0/0 en dessus ou en dessous.
- Pendant la nuit; on bouchait avec des tampons de terre les orifices des tuyères — l’appareil restait au repos sans dépense de combustible. —Le matin, à la reprise du travail, le réchauffage de l'appareil ne demandait que peu de temps.
- Le gaz était de qualité remarquablement constante et régulière, ayant au moins 32 0/0 d’oxyde de carbone, la teneur en acide carbonique ne dépassant jamais 1 0/0.
- En somme, nous avons pu nous rendre compte que la conduite de l’appareil ne présentait pas de difficultés et qu’il était apte à être utilisé industriellement.
- Nos essais venaient d’être terminés lorsque nous apprîmes que AL Victor Sépulchre, qui avait précisément comme métallurgiste une grande expérience dans la conduite des hauts fourneaux, venait de faire une installation de gazogènes à fusion à la verrerie de Gironcourt (1).
- Après nous être communiqué les résultats de nos essais respectifs nous nous mimes d’accord avec celui-ci pour exploiter ce type de
- (1) De janvier 1907 à octobre 1911 le chauffage des fours à bassin et des arches de la Verrerie de Gironcourt a été assuré exclusivement par une batterie de gazogènes à fusion des cendres, dont trois constamment eiumarche, consommant au cours de cette période plus de 120 000 t de lignite de Gemmelaincourt à 20 à 30 0/0 de cendres. Construits spécialement pour l’emploi de ce combustible, ils ont été arrêtés en 1911, lors du rachat de cette verrerie par une nouvelle Société qui n’avait pas racheté la mine de lignite.
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- <>02 LE GAZOGÈNE A FUSION DES CENDRES
- gazogène et c’est de cette collaboration qu’a pris naissance le gazogène S. F. H. (Sepulchre-Fichet-Heurtey) dont nous finies ultérieurement plusieurs installations, en particulier à Albertville, à Witkowitz et à Shefïield.
- Peu de temps avant la guerre, MM. Paul Wurth et Gie, de Luxembourg, qui exploitent ce type de gazogène en Allemagne,, ont fait une première installation, à Bochum. Plus récemment ils ont construit un certain nombre d’autres appareils et en par-' ticulier ils ont monté aux usines d’Oppau trois unités de 501 chacune, alimentées au coke,: fonctionnant parallèlement, avec des gazogènes Pintsch.
- M. Sepulctire avait disposé les gazogènes de Gironcourt pour y employer des lignites. 11 adopta comme dans le premier gazogène d’Audincourt, en raison de la teneur en humidité et en matières volatiles de ce combustible, le chargement par une cheminée centrale pénétrant profondément dans la cuve.
- Ce dispositif ne nous a pas paru nécessaire avec les combustibles habituels.
- La mise au point du gazogène S. F. B. a présenté au début quelques difficultés, surtout avec la houille.
- Il convient, en effet, d’éviter des charbons cokéfiants, qui nécessitent, pour assurer la descente régulière du combustible, des piquages trop fréquents à la partie supérieure.
- Avec les charbons peu cokéfiants et le coke, cette difficulté n’existe pas et le gazogène S. F. H. est susceptible de marcher dans d’excellentes conditions avec ces derniers combustibles.
- Aussi avons-nous la profonde conviction qu’un avenir très intéressant est réservé à ce genre d’appareils.
- Pour montrer sur quoi s’appuie notre opinion, nous sommes amenés à examiner les points suivants :
- La fusion des cendres et les moyens de la réaliser et de là faciliter ;
- La température au creuset avec le soufflage à l’air froid et à l’air chaud ;
- Les matériaux à employer pour la construction du creuset et des diverses parties de l’appareil.
- Les pertes de chaleur par les parois.
- L’emploi de la vapeur d’eau et son action sur la température aux étalages. ; -
- Les réactions chimiques et thermiques qui se succèdent dans
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- LE GAZOGÈNE A'FUSION'DES CENDRES 60®
- les diverses parties, la distillation de la bouille, la gazéification du coke et la température de sortie des gaz.
- La composition du mélange gazeux, la quantité produite par kg de combustible et la puissance calorifique du gaz.
- Le bilan calorifique de l’opération et le rendement thermique.
- Fusion des cendres.
- La fusibilité des cendres varie avec la nature et la"provenance des combustibles.
- Les impuretés sont tantôt siliceuses, tantôt calcaires, tantôt alumineuse^.
- Avec certains lignites nous avons rencontré des cendres riches en alcalis qui corrodaient rapidement, les parois du creuset.
- M. Le Chatelier a fait une étude sur la fusibilité des cendres, dont nous extrayons le tableau suivant : >
- Tarleau II.
- PROVENANCE DE LA HOUILLE TE1PÉR.4TCBE DE FUSION PROVENANCE DE LA HOUILLE TEMPÉRATURE DE FUSION
- Grand’Combe .... 1 178. Blanzy ........ 1 280
- ch . . . . 1 1170 Coke de Paris . . -. , 1178
- MonlTamberl .... 1 370 Charbon anglais. . . 1310
- Aniche 1 oOO
- Ces températures ont été observées en opérant avec des cendres agglomérées en petits cônes comme ceux de Seger, on les chauf-. fait progressivement dans un moufle dont la température était donnée par un pyromètre très sensible, et les mesures ont été faites au moment où la pointe du cône commençait à s’infléchir. Les température du tableau sont donc bien au-dessous de celles de la liquéfaction complète. Pour assurer la bonne marche du gazogène il faut donc aider à la fusion et pour cela on ajoute une certaine quantité de fondant dont la nature dépend de la composition des cendres. Ce sera tantôt de la silice, ou du calcaire, de la marne, de-l’argile ferrugineuse, des scories de forge ou encore du laitier de haut fourneau. On fait en sorte de former un silicate à bases multiples dont la composition présente une analogie avec celle du verre 'commun.
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- J.K GAZOGÈNE A FUSION DES* CENDRES
- Pour ce qui est de la quantité de chaleur employée à la fusion du laitier nous l’estimons à peu près égale à celle du verre ordinaire.
- On compte en général que pour obtenir un kg de verre fondu il faut 800 calories. La moitié est employée à porter la matière à la température de 1200 à 1300 degrés, le reste représente la chaleur latente de fusion.
- Température au creuset.
- Dans la zone des tuyères ou l’air afflue en excès le carbone est brûlé à l’état d’acide carbonique en dégageant 8 080 calories par kg de carbone. La température théorique dépasse 2 000 degrés; elle serait donc plus que suffisante pour fondre les cendres les plus réfractaires si elle existait dans toute la masse, mais il est loin d’en être ainsi et cette très haute température n’existe que dans le voisinage'immédiat des tuyères, car à peine l’acide carbonique est-il formé qu’il est réduit à l’état d’oxyde de carbone par le charbon incandescent. Cette réduction absorbe une quantité de chaleur considérable qui fait descendre la température à environ 1 300 degrés. En réalité elle descend encore plus bas car il faut tenir compte des pertes par les murs et de la chaleur employée à fondre le laitier.
- Il est donc souvent nécessaire de surélever la température pour arriver à la fusion complète et on y arrive par le chauffage de l’air primaire. Lorsque les cendres ne' sont pas trop réfractaires on peut éviter de chauffer l’air, cela nous est arrivé dans plusieurs installations, mais nous estimons que d’une façon générale on doit souffler à l’air chaud chaque fois que cela n’en-traine pas trop de complication. Plus l’air est chaud plus le décrassage est facile et moins il faut employer de fondant, il y a donc intérêt à le chauffer le plus possible. Nous estimons que-presque toujours il suffit de porter l’air primaire à 300 degrés, ce qui permet d’employer des réchauffeurs en métal sans avoir à craindre leur oxydation.
- Matériaux de construction.
- Avec de Pair à 300 degrés on obtient facilement dans le creuset une température de 1 600 à 1 700 degrés, ce qui oblige d’employer des matériaux aussi réfractaires que possible. On a le choix entre les briques de silice, d’alumine, de magnésie, etc.,
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- LE &AZOGÈNE A FUSION DES CENDRES
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- qui doivent être très denses et très cuites. Les briques de silice ne sont en général pas recommandables parce que le laitier les corrode rapidement.. La composition des cendres indiquera à quelle nature de briques il convient de donner la préférence.
- Pertes de chaleur.
- On trouve dans les traités de physique des formules qui permettent de calculer les pertes de chaleur au travers des murs en fonction des températures des surfaces internes et externes, de la nature des matériaux, des épaisseurs des murs et de Létal d’agitation de l’air extérieur. L’application de ces formules est souvent difficile parce que la détermination des températures des surfaces est une opération délicate . La conductibilité des briques varie avec leur composition, leur densité et leur degré de cuisson. On est donc souvent èmbarrassé pour choisir dans chaque cas le coefficient convenable. De tout cela il résulte que le calcul des pertes au moyen des formules ne donne pas toujours des résultats assez précis. On a donc cherché à remplacer les formules scientifiques par des données empiriques résultant d’observations directes (Mahler, Denis, etc.). Nous nous sommes inspirés de leurs indications,, et en procédant par interpolation pour les points intermédiaires nous avons dressé le tableau suivant des pertes de chaleur au travers des murs en briques alumineuses très denses et très cuites. C’est ce tableau qui, à défaut de renseignements plus précis, nous a servi dans les évaluations ci-après; il serait à désirer que dans un laboratoire scientifique on en vérifie l’exactitude.
- Au moyen de ce tableau on évaluera facilement avec une approximation suffisante les pertes par les parois dans chaque zone du gazogène en fonction de l’épaisseur des murs et de la température intérieure.
- Température aux étalages et emploi de la vapeur.
- S’il est indispensable d’avoir dans le creuset une température très élevée pour assurer la fluidité -parfaite du laitier, il est tout aussi nécessaire, pour la bonne marche, que cette température ne gagne pas la région des étalages, car elle y déterminerait'un commencement de fusion des cendres qui empâterait la masse de combustible, la rendrait imperméable aux gaz et en outre
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- T.u\w:.u n" III.
- Calories transmises par mètre carré et par heure au travers des murs en briques réfractaires,
- la paroi extérieure étant exposée à l’air.
- g V) O ce S S ÏEMPÉEATUEES DE LA PAEOI USTTERIEUIRIE
- </) « " '
- 33 « -w . 400“ 500» 600» n3 1 O 1 O 00 O O 900° 1000» 1100» 1200» 1300» 1400» 1500» 1600» 1700»
- cm #
- G 5 325 6 650 8 000 9 300 10 650 12 000 13 300 14 650 16 000 17 300 18 650 20 000 21 300 22 600
- 2 920 3 050 4 370 5 100 5 840 6 550 7 300 8 000 8 740 9 480 10 200 10940 11 650 12 400
- . 22 1 360 1 820 2 180 2 550 2 920 3 280 3 650 4 000 4 370 4 740 5 109 5.470 5 825 6 200
- 35 911 1 142 1 772 1 600 1 830 2 060 2 290 2 520 2 750 2 980 3 200 3 430 3 670 3 900
- ’ 45 710 888 1 070 1.246 1 424 1 600 1 780 1 960 2 140 2 320 2500 1 670 1 850 3 025
- 57 560 700 840 980 1 124 1 260 1 400 1 544 , 1 690 1 830 1 990 2 110 2 250 2 390
- 68 471 590 706 824 900 1 060 1 177 . 1295 1411 1 530 1 647 1 764 1 880 2 000
- 80 . 400 500 600 700 . 800 900 1 000 1 100, 1200 1300 i 1 400 1 500 1600 1 700
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- LE GAZOGÈNE A'VüSION DES CENDRES
- faciliterait le collage contre les parois empêchant ainsi l'alimentation régulière du creuset.
- Il faut donc provoquer un abaissement rapide de la température de la colonne gazeuse ascendante. A cet effet, nous avons disposé au-dessus des tuyères à air un second rang de tuyères par lesquelles se font des injections de vapeur. Celle-ci au contact du charbon incandescent se dissocie en produisant du'gaz à beau. La réaction s’effectue avec une absorption de chaleur qui atteint J 585 calories par kg de vapeur décomposée.
- On règle l’admission de vapeur de façon à maintenir aux étalages une température d’environ 1 200 degrés qui suffit en général pour éviter la fusion pâteuse. Nous indiquerons un peu plus loin avec quelle facilité se fait ce réglage par l’observation de la température de sortie du gaz.
- Réactions dans la cuve et distillation de la houille.
- Le courant gazeux quittant les étalages à 1200 degrés et continuant sa marche ascendante rencontre dans la cuve la houille fraîchement chargée, l’échauffe et en opère la distillation. Celle-ci s’effectue dans un milieu de gaz inertes, mélange d’azote, d’hydrogène et d’oxyde de carbone, il ne peut donc se produire aucune combustion, la distillation s’opère comme en vase clos, et donne naissance aux mêmes produits que i dans la fabrication du gaz d’éclairage.
- Contrairement à l’opinion autrefois admise, la distillation s’effectue non seulement sans-absorption de chaleur, mais, avec dégagements,de calories.
- Si dans la pratique on est obligé de dépenser du combustible pour distiller la houille c’est que cette chaleur est employée à échauffer la houille chargée froide, une autre partie passe dans les produits de la distillation, gaz et coke qui sont évacués chauds, et le reste est perdu par les p'arois et emporté à la cheminée‘par les produits de la combustion.
- Quant à la distillation elle-même elle donne naissance, par suite des groupements nouvèaux qui s’opèrent entre .les divers éléments, aune série de produits dont, les uns se forment avec dégagement de chaleur et les autres avec absorption de chaleur et en fin de compte on voit que l’opération est exofhermiqüe.
- Le là effile conséquence que la çpmbustiou.des.produits de
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- •rng
- Distillation de 100 kg de charbon à ga2.
- COMPOSITION ÉUEMENTAIliE déduction faite des cendres et de l’eau COMPOSITION- DU CHARBON TOUT-VENANT ( D U G IOMPOSITIC A Z D ’ É C U A En volumes Mn )N I lt A G K En poids Kg
- Eau hygrom. 3,21 CO2. . . 1,72 3,400
- Carbone . . 76,00 CO. . . 8.21 0,299
- Hydrogène. 5,30 Cendres . . 7.21 H . . 50.10 4,489
- Carbone. . 85,00 Hydrogène .• 4,78 CH* . . 34,03 24.394
- Oxygène. . 7,63 Azoté . . . 0,88 Az. . 1,00 1,254
- Azote . . . 0,90 Oxygène. . 6.82 C«H« . . 0.96 3,355
- Soufre . . 1,17 Soufre. .. . 1,00 C-TD . . 3.98 4,265
- 100,00 100,00 100,00 100,000
- j Gaz d’éclairage, b •g 16,124 = 30 m3, 64
- 1 Carbone. 4,487
- 100 kg 1 Goudron .... . 5/ 250 < Hydrogène . 0,327
- > ( Oxygène. . 0,436
- de ( Eau hygrom. 3,310
- / Eau ammoniacale . 6.607 l Eau de forai. 1.495 (11=0,388
- charbon /O- 3.107
- % [ Azob '. . 0,223
- touf-venan 1 j Carbone . . . . . 61,913 Coke . . 61,913
- 1 Divers H. S. Az . . 1,1 52 1,152
- donnent I Cendres .... . 7,210 7,210
- | Nm i dosés et diver S. 1.’ 144 0,323
- 11 i \ lO!t.(l< Kl 0)0,00(1 1 1
- COMPOSITION A P R K S DISTILLATION DE 100 KG DE CHARBON’ TOl^-VENANT
- y
- Eau hygrom. 3310 Cendres. . . 7 210
- Carbone.
- 7600
- solide
- liquide goudron
- CO2 284 CO 1343 |CH* 5810 ^ 9 629 gazeux ( C°HB 978 |C2H* 1214 1 C2Az2 36;
- CS2 2 (
- Gr. 3310 7 210 61913 4 487
- 9 667
- 8
- Hydrogène.
- 478
- OWÜ'èlX'
- 682
- 30,61 m:i - . 10 kg, l'ih de gaz cunlieiuienl.
- rn2 30,64 X 3,40
- cu' —îoü—
- rn 30,64 X 10,299 LJ 100 „ 30,64 X 4,489 100
- CH*
- 30,64 X 24,394
- 100
- A„ 30,64 X 1,254 _
- A/ 100 “
- fRUfi 30,64 X 3,355 ___
- 100 - —
- P,TT1 30,64 X 4,265
- 100 “
- 1 042 gr 3 132 gr 1 375 gr 7 747 gr 384 gr 1028 gr 1416 gr
- 16124 gr
- c h ! °
- gr gr gr
- 284 » 758
- 1 343 J) I 789
- » 1 375 ».
- 5 810 1937 ))
- M » ))
- 949 79 »
- 1 214 • 202 '»
- 9 600 3 593 2 547
- A z
- 384
- 384
- Azot
- Soufre
- 100
- solide coke 199
- liquide \ eau ammoniacale > goudron • 388 327
- / H • 1 375
- i CH* 1937 1 CfiH° 79 2 218 2 218
- j C2H* 202
- 1 H*S 19 v AzH3 40 1 59 59
- liquide goudron eau ammoniacale 436 3 107
- ydZi'UV /.>,S CA ) 1 7S9 ( -1 517 ”:ii7
- solide. I coko J.1* h
- liquide [ eau animoniacale 183
- gazeux J libre 384 '( C2Az2 42 | -426 426
- solide | coke - 083
- gazeux H2S 306 j CS2 Tl ) 317 317
- Divers non dosés 878
- Gr. 100 000
- COMPOSITION DU GOUDRON
- C = 4,487 85,3 0/0
- II — 0,327 6,2 0/0
- O = 0,436 8,4 0/0
- Kg 5,250 100,0 0/0
- COMPOSITION DU COKE
- Cendres . Carbone . Hydrogène Soufre . . Azote . .
- . . 7,210 . . 61,913 . . 0,199 . . 0,683 . . 0,270
- Kg 70,275
- H2S . . AzH3. . C2Az2. . CS2 . .
- COMPOSÉS DIVERS
- ( 0,306 S
- Gr. 0,325
- 0,238
- 0,078 j 0,013 S
- 19 II 183 Az 40 H 42 Az 36 C » S 2 C
- 0.654
- CO2. CO . CH*. H2S. AzH3 H20.
- CALORIES DÉGAGÉES
- 284 X 8,08 = 2 295 1 314 X 2,473 3269
- 7 474 X 1,180 — 8 850 325 X 0,155= 44
- 233 x 0,717 = 165
- 388 x 29,1 = 11290
- 25 913
- CALORIES ABSORBEES
- C°H° . . 1,028x115= 167 C2H* . . 1,416X433=' 677 C2Az2. . 0,078x319= 105 CS2. . . 0,013x411= 5
- Goudron 5,450x300= 1635
- 2587
- CALORIES EN EXCÈS
- Calories.
- Calories.
- f 25 913 - ' 2587
- + 23 326
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- LE tGAZOGENE A FUSION DES CENDRES
- la distillation dégage moins de chaleur que celle de la houille dont ils proviennent.
- Ce fait avait été signalé il y a longtemps par M. Mailler dans une communication à la Société d’Encouragement et a été confirmé plus tard par des expériences faites par M. Euchêne, ancien ingénieur en chef de la Compagnie Parisienne, au sujet desquelles il a présenté un mémoire au Congrès de L'industrie du gaz.
- Nous pouvons donc assimiler, dans une certaine mesure, la distillation de la houille dans la cuve à celle qui se fait dans une cornue à gaz et nous reproduisons ici le tableau d’une expérience faite avec une houille à gaz de bonne qualité courante que nous pouvons considérer comme type de houille convenable pour un gazogène.
- Ce tableau montre que dans la formation des produits volatils pyrogénés il y a eu 25 913-calories dégagées contre 2,587 calories absorbées,.soit une différence de 23,326 calories par 100 kg de charbon.
- Ce nombre est d’ailleurs sujet à varier suivant la composition de la houille et suivant la température à laquelle s’effectue la distillation. On a constaté en effet que pour une même bouille la quantité de produits pyrogénés est plus grande quand la distillation se fait à une température peu élevée.
- 11 n’y a pas dans la cuve d’autres réactions que celles provenant de la pyrogénation, nous aurons donc à ajouter les calories qu’elle fournit à celles apportées par le courant gazeux des étalages, et, à en retrancher les calories perdues par les murs et la voûte. La différence est employée à échauffer le combustible et les produits pyrogénés jusqu’à la température de sortie du gaz.
- Pour déterminer cette température il nous faut connaître les chaleurs d’échauffement de ces divers produits, dont nous connaissons maintenant la nature et les quantités.
- Nous aurons à examiner les produits solides, coke, cendres, laitier qui restent dans le gazogène et apporteront en descendant leur chaleur aux étalages, et les produits gazeux et volatils partant avec les gaz. .
- Chaleurs d’échauffement du coke et des cendres.
- On a longtemps admis pour le carbone la chaleur spécifique 0,20 de Régnault que l’on considérait comme constante pour-toutes les températures.
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- Diagramme des chaleurs d échauffement de carbone en fonction de la Température.
- O O O û
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- TLK GAZOGÈNE A FUSION' DES CENDRES
- Au cours des expériences dont nous avons parlé, M. Eucliene a entrepris de vérifier l’exactitude de ce coefficient aux températures élevées, et il a constaté que la chaleur spécifique croissait avec la température. Le résultat de ses essais est représenté -par un diagramme qui montre que le coefficient 0,20 applicable aux basses températures peut atteindre le double, soit 0,40 à 1000 degrés et monter jusqu’à 0,73 à 1 700, c’est-à-dire aux plus hautes températures industrielles.
- Nous n’avons aucun renseignement sur la variation des chaleurs spécifiqueSjâles cendres et du laitier aux diverses températures, mais comme les divers éléments qui les constituent, silice, calcaire, magnésie, alumine, et oxyde de fer ont à peu près la même chaleur spécifique 0,20 que le carbone aux basses températures, nous avons admis que la même loi de variation leur était applicable. et le diagramme précédent nous a servi pour l’évaluation'1 des chaleurs d’échauffement du coke, des cendres et du laitier.
- Chaleurs d’échauffement des produits gazeux et volatils de la pyrogénation.
- Les coefficients de'chaleur spécifique des gaz varient avec les températures suivant des lois qui ont été déterminées par MM. Ma-lard et Le Chatelier, et qui ont montré que l’échelle de variation n’est pas la même pour tous les gaz.
- Si on désigne par Q la chaleur d’échaulfement du volume moléculaire (22‘,32) d’un gaz, c’est-à-dire le nombre de calories qu’il prend pour passer d’une température T à une autre t' les valeurs'de 0 sont données par la formule suivante:
- a
- TÔOd
- Le N (T - T0) + -
- J 0002
- X (T2 - TJ).
- Dans cette formule Ty — T— 273 et T = /' — 273.
- Le coefficient A a pour valeur 6,o qui est la même pour tous les .gaz, alors que les coefficient 6 dépend de la nature du gaz et affecte les valeurs .suivantes: •
- Pour les gaz parfaits, O, IT, Az, CO, on a ... . b = 0,6 Pour la vapeur d’eau (H20 = 18) — .... 6 = 2,9
- Pour l’acide carbonique (CO2 = 44) — ....6 = 3.7
- Pour le formène (CH4 = 16) — .... 6 = 6
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- LE GAZOGÈNE A FUSION DES CENDRES
- Au,- moyen de la formule et des coefficients nous avons dressé le tableau des valeurs de Q de 100 en 100 degrés jusqu’à 2 600, c’est-à-dire jusqu’aux plus hautes températures qu'il soit possi-d’atteindre dans des foyers industriels.
- À côté des valeurs de Q nous avons inscrit les chaleurs d’échauffement par m3 obtenues eu multipliant Q par — 44,8 et
- nous avons ajouté les valeurs d’échauffement par kg pour les divers gaz indiqués ci-dessus.
- Pour les autres produits de ,1a pyrogénation, pour lesquels nous n’avions pas de renseignements, nous avons calculé les valeurs de b en prenant comme point de départ les chaleurs spécifiques indiquées par Régnault, qui sont exactes aux basses températures et nous avons ainsi déterminé les chaleurs d’échauffement des divers gaz, éthylène, benzine, hydrogène sulfuré, ammoniaque cyanogène, sulfure de carbone.
- Pour le goudron nous avons tant bien que mal établi une formule moléculaire en partant de sa composition, laquelle d’ailleurs varie suivant la température de distillation de la houille.
- Nous avons ainsi pu dresser le tableau complet des chaleurs d’échauffement pour tous les produits : pyrogénés, dont nous connaissons les poids par le tableau d’expérience deM.Euchene. Ce tableau, indique les chaleurs d’échauffement de la masse gazeuse sortant dui gazogène pour les températures comprises entre 100 et 1200 degrés.
- Nous avons ajouté les chaleurs d’échauffement de la vapeur provenant de l’eau hygrométrique, et mis à part celles du coke et du laitier qui restent dans le gazogène et contribuent à élever la température des étalages. j
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- Chaleurs «réchauffement des gaz.
- / .O2 =2 32
- GAZ PARFAITS — Poids moléculaires •< GO CN îM li li Tl su VAPEUR D’EAU ; H20 ~ 18
- O i O 1! 00
- CO W X P H PAR VOLUME Par PAR KILOGR. PAR KILOGR. PAH KILOGR. C/i w X P H PAR VOLUME Par
- X 'W moléculaire : : :: X PAR KILOGR.
- s U H 22 1, 32 MÈTRE CUBE - o „ H Az et CO i U H moléculaire MÈTRE CUBE
- 100 0,6887 30,856 21,322 34,435 24,596 400 0,837 87,513 . 46,470
- 200 1,3895 62,253 43,432 ( 69,475 49,625 200 - 1,732 77,625 90,159
- 300 2,1023* 94,189 65,694 105,115 75,082 300 2,686 120,340 149,073
- 400 2,8270 126,657 88,334 . 141,350 100,966 400 3,694 165,662 205,006
- 500 3,3638 159,668 111,369 178,190 127,278 500 4,747 212,656 263,441
- KOO 4,3125 l 193.213 .1 215.923 181.918 909 5,894 291,998 327.172
- ! 700 5,0732 227,204 158,357 253,309 181,188 700 7,076 317.159 392,881
- 800 -5,8461 261,922 182,690 292,305 208,789 . 800 8,323 372,880 461,910
- 900 6,6308 297,079 207,212 331,540 236,814 900 9,624 431,182 534,132
- 1000 7,4226 332,777 232,412 371,380 265,271 1000 10,983 492,088 609,578
- 1100 8,2364 * 369j014 257,387 441,840 294,157 4 100 12,401 555,080 688,239
- 1 200 9,0571 ' 405,784 288,034 -452,855 323,478 1 200 13,934 624,287 - 773,342
- 1300 9,8899 443,096 309,059 494,449 353,210 1 300 15,409 690,299 ' 859,917
- 1 400 10,7346 480,941 335,456 530 , 730 385,378 1 400 17,001 761,085 943,888
- 1 500 11,5914 519,328 362,231 579,570 413,978 1 500 18,650 835,578 1035,080
- J 000 12,4601 558,248 289,378 625,005 445,003 1 600 20,357 912,073 1 129,835
- 1 700 13,3401 597,675 416,808 667,045 476,432 1 700 22,123 991,164 1 227,415
- 1 800 14,2337 637,710 444,803 711,685 508,346 1 800 23,946 1 072,858 1 329,008
- 1 900 15,1384 678,244 473,075 755,692 540,657 1 900 25,887 1 159,849 1 436,750
- .2000 : 16,0552 749,319 501,725 802,760 573,340 2 000 27,767 1 244.032 1 541,057 .
- 2 100 16,9839 750,927 530,747 849,195 606,567 O O 29,764 1 333,517 1 651,907
- 2 200 17,9272 803,190 560,225 896,360 640,257 2 200 31,819 1 425,604 1 765,982 .
- 2 300 18,8774 ' 845,761 589,918 943,570 674,193 2 300 33,940 1 520,600 1 883,669
- 2 400 19,8422 .. 888,987 ; 620,068 992,110 708,650 2 400 36,104 1617,567 1 998,782
- 2 500 20,7830 931,138 649,448 1 039,150 742,250 2 500 38,333 1 717,450 2127,509
- 2 600 21,7630 975,045 680,093 1 088,150 777,250 2 600 40,621 1 819,937 2 354,465
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-
-
-
- Chaleurs d’échauffement des gaz.
- cfi W fi » H ce ACIDE CARBONIQUE CO2 — 44 FORMÈNE : CH4 = 16 VALEURS DU COEFFICIENT b
- & S W H 22 1, 32 MÈTRE CUBE KILOGR. 221,32 MÈTRE CUBE KILOGR. DÉDUITES DES CHALEURS SPÉCIFIQUES DE RÉGNAULT
- 100 0,8890 39,830 20,206 1,0376 46,487 64,85 Éthylène . . . . . b = 5,96
- 200 1,852 82;976 42,091 2,1952 98,351 137,20 Benzine b — 35,26
- 300 2,889 129,435 65,659 3,4728 155,391 217,05 Hydrogène sulfuré . b — 2,71 .
- •400 4,000 179,215: 90,909 4,8704 218,207 f 304,40 Ammoniaque . . . b = 3,3
- 500 5,185 232,307 117,843 6,3880 286,200 399,25 Cyanogène. .... b 15,48
- 600 6,444 288,715 146,457 8,0256 356,560 501,60 Sulfure de carbone s b= 1.82
- 700 7,777 348,338 176,752 9,7832 438,315 611,45 Goudron b 52.29:1
- 800 9.184 L | 411.476 2U8.720 ^ 11.6808 :;-22.K4<> 7 29, :*><•>
- ïï !>00 1 ooo 1100 f -io,aon 12,220 13,849 1 477 .&:}(> 547,599 620,483 1 :ï90 277,731 314,754 /ï . ( >.' > ,S î 15,7700 18,0136 fil/. n:s:> 706,810 807,608 srifi. (>r> 986,00 1125,85 CHALEURS D’ÉCHAUFFEMENT Éthylène : C-II1 — 28 :
- 1200 15,554 696,442 353,511 20,3712 912,688 1273,20 (fi ùï 3 H
- 1300 17,329 776,400 393,847 22,8485 1 028,678. 1 428,03 <î ce 22 1, 32 MÈTRE CUBE KILOGR.
- 1 400 19,180 21,105 859.330 25.4464 1140,071 1 240,931 1590,40 1 759,00 w
- 1 500 945,578 477,666 28,1440 100 1,035 46,35 36,8 ;
- 1600 23,104 1035,130 525,097 31,0016 1 388,960 1937,60 200 2,198 90,80 78,25 :
- 1700 25,177 1 127,862 572,211 34,5592 1548,351 2147,45 300 3,465 147,0 134.7
- 800 27,824 1224,211 621,009 37,0680 1 660,752 2 316,75 400 4,855 217,5 176.3
- 1900 29,565 1323,714 671,911 40,2944 1805,313 2 518,41 500 6,467 289,72 232,2
- 2 000 31,840 1426,527 723,545 43,5520 1 951,254 2 722,00 ' 600 8,117 363,64 280,5
- 2100 34,209 1532,679 ' 777,486 46,9890 2105,261 2 936,81 700 9,748 437,0 338,0
- 2 200 36,652 1642,132 833,009 50,5472 2 254,659 3159,20 800 11,498 524,0 417,0
- 2 300 39,169 - 1 754,911 890,213 53,7241 2 407,006 3 357,77 900 13,600 609,0 486,0. .
- 2.400 41,760 1 870,789 949,102 58,0224 2 599,659 3 626,40 1 000 15,714 , 700,0 561,5
- 2300 44,675 2 001,590 1 015,350 61,9400 2 727,185 3 871,25 1100 17,941 806.0 642,0
- 2 600 47,164 2113,105 1071,917, 65,9776 2 955,985 4123,60 1 200 20,353 913,0 727,0 1
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- Tableau VIII.
- Chaleurs d’échauffement des gaz.
- , tjr. BENZINE : C"H() == 78 HYDROGÈNE SULFURÉ : H2S =r 34 AMMONIAQUE : AzHs = 17
- * Üd • 1 É- : -rj i as ‘H & 'S. H • 22 1, 32 MÈTRE Ct;BE KILOGR. TEMPÉRATURE 22 1, 32 MÈTRE CUBE K1LOGR. ] TEMPÉRATURE 22 I, 32 MÈTRE CUBE K1UOGR.
- 1U0 ] 2,918 130,73 37,41 100 0,825 36,96 24,255 100 . 0,863 38,661 50,765
- 200 0,55 293,44 83,97 200 1,705 76,88 50,127 200 1,792 80,281 105,412
- 300 8,97 401,85 115,0 800 2,649 118,67 77,23 300 2,79 125,037 164,117
- 400 13,22 590,74 170,77 400 3,626 162,44 106,60 400 3,85 174,48 226,470
- 500 18,40 824,32 235,89 500 4,667 209,077 134,54 500 4,97 222,656 292,353
- 000 24,90 1115,52 319,23 - 600 5,816 260,105 167,178 600 6,235 279,325 366,774
- . 700 31,50 1 411,20 403,84 700 6,87 807,882 197,107 700 7,428 332,772 436,94
- 800 38,0 1 702,40 487,18 800 8,07 361,642 231,187 800 8,732 391,192 513,647
- 000 45,85 2 054,08 587,82 900 9,375 420,105 268,17 900 10,141 454,317 596,529
- 1 000 51,0 2 284,80 053,84 1000 10,69 478;892 303,586 1000 11,602 519,769 682,526
- 1 100 03,90 2 907,52 819,23 1100 12,06 540,268 342,494 1 100 13,125 588 772,058
- 1200 74,20 3324,16 951,28 1200 13,5 604,78 383,39 1200 14,75 670,08 867,705
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-
-
- Cli&Ieni’S d'échauffement des gaz (suite).
- f!‘ '.-B-g'- 1 :: : CYANOGÈNE : C*Az* = 52 SULFURE DE CARBONE : CS2 = 76 VAPEUR DE GOUDRON : C'*H«0 = 192 *
- w S H C fiS ' . 'Ü » ' w . . É-* • . 22 1, 32 MÈTRE CUBE KILOCIt.- ' I TEMPÉRATURE 22 1, 32 MÈTRE CUBE K1LÔGR. } TEMPÉRATURE 22 1, 32 MÈTRE CUBE - Kl LOU R.
- 100 1,65 73,91 31,73 100 2,4 107,52 31,579 100 ‘4 j 028 19,264 21
- I' .200 3,61 • 161,68 69,38 200 5,34 239,23 70,263 200 8,452 38,965 44,1
- ; 300 5,826 ‘ 213,69 113,187 300 8,84 396,03 116,316 300 13;921 62,366 72,4
- : 400 8,457 378,87 162,628 400 12,85 575,58 169,08 400 19,837 88,869' 103,3
- 500 11,346 508,30 238,183 500 17,42 780,416 229,212 500 27,998 “ 125,44 146
- 600 14,853 665,41 285,683 600 22,568 1011,046 296,949 600 37,651 157,68 199,7
- ; 7oo 18,05 808,68 347,12 700 28,178 1 262,374 370,766 700 46,258 208,55- 242
- 800 21,867 979,64 480,50 800 34,37 1 539,776 452,24 800 56,959 254,176 296,7
- 900, i 25,98 1163,99 499,634 900 41,078 1 840,296 540,504 900 68,201 305,537 355
- ! îooo 30,43 1363,38 585,188 1000 48,38 2167,424 636,584 1000 81,492 359,028 424
- : 1100 35,178 1 573,97 676,473. 1100 56,20 . 2 5i7,76 739,479 1100 95,328 427,069 497,5
- 1200 -40,409 1 810,32 777,065 1200 64,85 2 905,28 853,296 1200 . 110,210 493,741 - ç 57.3 ' 1
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- Tableau IX.
- Chaleurs d’échauffement des produits de la pyrogénation de 1 kg de charbon.
- ( NATURE DES PRODUITS POIDS en grammes TEMPÉRATURES DE SORTIE DES GAZ
- 100» 200° 300» 400» 500» 600» 700° . 800» 900» 1000» 1100» O ° 1
- CO2 10,42 0,202 0,438 0,686 0,950 1,228 1,530 1,840 2,170 2,530 2,895 3,285 3,680
- CO 31,32 0,778 1,550 2,370 3,165 3,936 4,830 5,780 6,330 7,400 .8,520 9,220 10,220
- H 13,7b 0,473 0,955 1,445 1,943 2,403 2,835 3,463 3,844 4,360 4,884 5,415 3,955
- cm 77,49 5,025 10,631 16,819 23,588 30,938 38,869 47,381 56,518 66,149 76,405 87,242 98,660
- C2Hl 16,16 0,521 1,118 1,907 2,420 3.290 3,970 4,790 5,940 6,890 7,843 9,100 10,290
- C«H« ..... 12,08 0,453 1,015 1,390 2,063 2,830 3,845 4,980 5,900 7,114 7,915 9,910 11,150
- Az 3,84 0,946 1,905 1,880 3,860 4,890 3,920 6,960 8,000 9,100 11,180 11,300 12,420
- AzH3 .... . 2,33 0,119 0,246 0,382 0,527 0,682 0,854 1,018 1,195 1,388 1,508" 1,800 2,040
- H2S 3,25 0,079 0,163 0,252 0,346 0,438 0,344 0,646 0,751 0,822 0,985 1,112 1,246
- C2Az2 * 0,78 0,024 0,059 0,088 0,127 0,195 0,224 0,271 0,370 0,389 0,456 0,515 0,606
- CS2 0,13, 0,004 0,009 0,015 0,022 0,029 . 0,038 . 0,048 0,059 0,704 0,083 0,961 1,108
- Goudron . . . 54,50 1,144 2,409 3,944 5,630 7,987 10,900 13,189 16,170 19,347 23,106 27,104 31,128
- 9,768 20,498 31,178 44,641 38,806 74,359 89,366 107,447 126,193 145,782 166,964 188,503
- H20 deformation 34,95 1,625 3,60 5,22 7,18 9,22 11,425 13,725 16,15 18,60 21,25 24,05 26,45
- H20 hygrométrie 33,10 1,545 3,17 4,935 6,80 8,733 10,82 12,96 15,07 17,63 20,30 22,75 25,55
- Chaleur latente de vapor. 33,10 107,020 107,02 107,02 107,02 107,02 107,02 107,02 107,02 107,02 107,20 107,02 107,02
- 119,958 134.288. 148,353 165,641 183,799 203,624 223,071 245,667 269,463 294,352 320,784 347,523
- Coke . . -••••.• . 614,46 12,29 24,823 43,062 61,646 84,795 100,916 132,723 139,759 186,796 224,203 248,237 280,193
- Cendres. . . . 72,10 1,462 3,27 5,19 7,15 9,8 12,81 15.1 19,06 22,6 23,9 29,35 33,1
- Fondants . . . 108,15 2,163 4,72 7,80 11,25 14,70 19,12 23,7 28,55 33,5 38,9 44,10 49,7
- 133,853 167,101 204',-383' 245,87 ' 293,094 336,470 394,594 453,036 512,359 583,357 642,471, 710,516
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- 621
- JJv GAZOGÈNE A FUSION DES CENDRES
- On voit que les calories emportées par la vapeur et surtout par celle qui provient de l’eau hygrométrique sont en gfande quantité par rapport à celles emportées par les autres produits gazeux. Cela montre tout l’intérêt qu’il y a à employer des charbons aussi secs que possible.
- Température de sortie des gaz.
- Il est nécessaire de placer à demeure, au haut du gazogène, un pyromètre indiquant à tout moment la température de sortie du gaz. •
- C’est cette température qui sert de repère pour le réglage de l’injection de vapeur aux étalages et c’est de cette injection que dépend la température aux étalages, dans la cuve et à la sortie du gaz.
- Nous avons expliqué précédemment qu’aux étalages la température ne devait pas s’élever au-dessus de ï 200 degrés environ, afin d’éviter le commencement de fusion pâteuse du laitier qui provoquerait des collages et des engorgements.
- D’autre part, si la température aux étalages venait à trop s’abaisser, la colonne gazeuse, qui en sort ne posséderait plus assez de chaleur que pour les réactions dans la cuve et notamment la distillation de la houille s’effectuent convenablement ; de plus si le gaz sortait à une trop basse température, il pourrait ne pas conserver toute sa puissance calorifique.
- On sait, en effet, que la réaction Co2 + C = 2 Co, réaction fondamentale de tous les gazogènes, est réversible et que l’on peut aussi avoir : 2 Co == Co2 + G, ce qui veut dire que dans certaines conditions l’oxyd.e de carbone rétrograde à l’état d’acide carbonique.avec dépôt de suie.
- De là, amoindrissement du pou,voir calorifique et perte de combustible.
- M. Le Chatelier a fait une étude très complète de cette réaction longtemps méconnue ou considérée comme négligeable et en a signalé l’importance.
- Il a montré qu’elle se produit spontanément dans le cas de refroidissement lent de la masse gazeuse, tel qu’il a lieu quand le gaz parcourt de longues conduites insuffisamment çalorifugées. Elle commence à se manifester vers 1000 degrés, très faiblement. A 900 degrés elfe est encore négligeable, mais à partir de. 800 degrés elle s’accentue de plus en plus à mesure que la température continue à s’abaisser. ' \
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- LE GAZOGÈNE A FUSION DES CENDRES
- 622
- Toutefois cette réaction qui est exothermique' ne- se produit que dans le cas d’un refroidissement lent. Lorsque le refroidissement est rapide, ce qui arrive quand le gaz est lavé, elle n’a pas le temps de s’accomplir.
- Étude chimique et thermique du fonctionnement du gazogène.
- Les: éléments précédents nous permettent de déterminer :
- 1° Pour le creuset : la composition de l’atmosphère gazeuse,
- et la température dans la zone de soufflage jusqu’au niveau des tuyères à vapeur ;
- 2° Pour les étalages : la chute de température nécessaire et la quantité de vapeur à injecter, et comme conséquence le rapport entre les p'oids de carbone à brûler par Pair et par la vapeur ;
- 3° Pour la cuve : fa nature et le poids des produits pyrogénés, leur chaleur d’échauffement et la température du gaz à sa sortie, ainsi que sa puissance calori-/'9 6.. tique;
- 4° Les pertes de chaleur par les parois,, au creuset, aux étalages et à la cuve et aussi par la fusion du laitier, et comme conséquence le rendement thermique et le bilan calorifique.
- Gomme exemple d’application numérique, considérons un gazogène du type S. F. H., gazéifiant 1-000-kg par heure à l’allure de 750 kg par mètre carré de section du creuset.
- Pour l’évalution des pertes de chaleur nous compterons :
- 1 1
- i 1
- 1
- Creuset. T = 1 600°. — Surface du fond, 1 m, 33. Epaisseur, 67 cm.
- Surface des parois depuis le fond jusqu’au niveau des tuyères à vapeur, 3 m, 50. Épaisseur, 22 cm.
- Étalages. T = 1200°. — Surface comptée depuis les tuyères à vapeur sur 50 cm de haut, 2 m. Épaisseur, 22 cm.
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-
-
-
- UE GAZOGÈNE Ai FUSION DÉS GE-ND.KES
- 623
- Cuve. T = 800°.. — Surface; de mues,, inclinés et cylin-
- driques, 12 m, 8(8. Épaisseur, 22: cm.
- Voûte.. Surface,. 5m,.30f. Épaisseur moyenne, 57 cm.
- Dans ces conditions les pertes de chaleur par heure comptées au moyen du tableau III atteignent :
- Creuset. Fond : 2 008, ce qui donne par kg de charbon
- gazéifié . . . .............. 2
- — Murs: 18 000 d° 18,00
- Étalages : Murs : 7 000 d° 7,00
- Cuve : Murs : 35 000 d° 35,00
- — Voûte: 5000 d° 5,00
- Pression de soufflage.
- La vitesse de l’air au sortir de la tuyère doit être telle qu’il pénètre facilement jusqu’au centre de la masse incandescente. La pression dépend donc du diamètre du creuset, de la plus ou moins grande porosité de la masse formée par les morceaux de diverses grosseurs,, et enfin de la section qu’on donne aux tuyères.
- Il n’y a aucun intérêt à exagérer la pression de soufflage.
- Il importe de s’en rendre compte à tout moment. A cet effet on place des manomètres: à proximité des tuyères. Si on voit la pression augmenter sans raison apparente, c’est l’indice qu’un engorgement se prépare.
- Des vannes placées près des tuyères permettent d’agir sur la pression de soufflage et sur le débit d’air, et par conséquent donnent toute facilité pour régler l’allure de la combustion et la production du gaz. Ainsi que nous l’avons dit, l’allure peut varier dans de grandes limites. Qqand on atteint ou qu’on dépasse 1000 kg par m2 il se produit des entraînements importants de poussières et de menu charbon qui engorgent rapidement les conduites de gaz. Si on descend trop bas, par exemple au-dessous de 300 à 400 kg, suivant les combustibles, on risque d’engorger le creuset et de n’avoir plus une fluidité suffisante du laitier.
- Nous avons déjà expliqué comment on peut suspendre complètement la production du gaz, par exemple du samedi soir au lundi matin.
- Pour permettre de suivre dans tous les détails ie fonctionnement d’un gazogène nous: avons dressé le tableau théorique de
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-
-
-
- 62i LE GAZOGÈNE A FUSION DES CENDRES
- la marche en prenant comme exemple le charbon dont nous avons donné le détail de la distillation au tableau IY.
- Gomme nous ne connaissons pas la composition des cendres nous n’avons pas les éléments pour déterminer là composition du lit de fusion et nous l'avons combiné approximativement en nous basant sur les observations faites dans diverses installations, en admettant que les cendres sont peu fusibles et principalement riches en silice. Le lit de fusion sera dans ce cas composé partie de laitier basique de haut fourneau et partie de calcaire.
- Nous avons admis 300 degrés comme température de l’air soufflé, ce qui permet de développer au creuset une température très élevée largement suffisante pour liquéfier un laitier même très réfractaire. Il n’est d’ailleurs pas utile, au contraire, de pousser à l’extrême la température du creuset, cela ne peut que nuire à sa conservation. - ,
- Pour bien comprendre le tableau suivant, il faut se rappeler que l’on doit considérer deux courants opposés : l’un ascendant, formé uniquement de gaz dont la température diminue depuis le bas jusqu’en haut ; l’autre descendant, composé de matières solides qui s’échauffent de plus en plus à mesure qu’elles descendent et qui peu à peu se gazéifient, sauf un résidu qui forme le laitier et qui est évacué par en bas.
- Nous avons-complété le tableau'en donnant la composition du gaz et. sa puissance calorifique et comme conclusion nous donnons le bilan thermique et le rendement.
- Gazéification du coke.
- L’emploi du coke est particulièrement avantageux parce qu’il n’y a pas à craindre la formation de gros blocs et la perméabilité est en général bien assurée.
- Le gaz obtenu est plus riche qu’avec les gazogènes ordinaires et on obtient un rendement thermique très élevé.
- Nous donnons comme exemples la marche avec du grésillon d’usine à gaz à 20 0/0 de cendres, avec un gazogène brûlant 1000 kg par heure, en indiquant successivement la marche à l’air chaud et la marche à l’air froid.
- Observations
- sur les tableaux de gazéification des combustibles.
- Ainsi que nous l’avons déjà dit ces tableaux sont uniquement théoriques; ils indiquent ce-que pourraient être les composi-
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-
-
-
- 625
- LE GAZOGÈNE A FUSION UES CENDRES
- tions des gaz et les rendements thermiques avec des gazogènes parfaitement établis et parfaitement conduits, dans lesquels il faudrait notamment :
- Que toute déperdition de gaz fut évitée, au cours de la marche, aux moments de chargement et pendant les coulées de laitier;
- Que les pertes de chaleur par les parois ne dépassent pas celles que nous avons indiquées;
- Que la vapeur injectée aux étalages soit répartie uniformément dans toute la masse incandescente et qu’il ne se forme jamais de cheminées par lesquelles les gaz s’échappent avec vitesse. Pour cela on emploiera avantageusement, comme l’a fait Ebelmen, de la vapeur fortement surchauffée, de façon à en augmenter de beaucoup le volume.
- Il faudrait, de plus, que toute la vapeur injectée soit intégralement convertie en gaz à l’eau. Or, cette conversion n’est jamais réalisée d’une façon complète et on ne peut éviter la formation d’une certaine proportion de CO2, d’autant plus faible que la température est plus élevée.
- Une condition essentielle à remplir est de maintenir un rapport constant entre la quantité d’air soufflé au creuset et la quantité de vapeur envoyée aux étalages. En effet, la quantité d’oxygène nécessaire pour la conversion en CO d’un kg de carbone étant invariablement de 1,377 kg ou 0,930 me, l’oxygène apporté par la vapeur doit être exactement le complément de celui envoyé au creuset pour que le total fasse 0,930 m3. Tout ce qui est envoyé en plus forme de l’acide carbonique.
- C’est précisément pour fournir des indications précises sur ce réglage |que nous avons dressé les tableaux de gazéification. Ils montrent ce qu’il faut fournir au creuset pour obtenir la. température nécessaire à la fusion du > laitier, et aux étalages pour y abaisser la température assez pour éviter l’empâtement et les collages.
- La température de sortie des gaz étant une conséquence de ce réglage fournit des indications pour le contrôler et le rectifier au besoin. On a, de plus, un autre moyen de contrôle par l’observation de la teneur en acide carbonique ; la constatation de cette teneur est, d’ailleurs facile par l’emploi des analyseurs automatiques qui sont aujourd’hui d’un usage courant.
- Bull.
- 44
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-
-
-
- Tableau. n° XI. — GAZÉIFICATION DE 1 KG DE CHARBON
- Azote . Soufre. Cendres
- Composition du charbon tout-venant :
- 33,10
- Coke. 615,04
- Divers pyrogénés 64,94
- Combiné à II. . 80,02
- Combiné à C . . 22,16
- Libre et divers .
- Combiné à O . .
- Combiné à Iî . .
- Divers pyrogénés ' Libre, Azll3, C3Az
- Eau hygrom Carbone. .
- Hyd rogène. Oxygène. .
- 63,10
- 760
- 47,90
- 68,20
- 8,80
- 10
- 72
- Hydrocarbures 102,180
- 21,857
- 3,883^ Eau de 31,117j formation 37,083 8,80 10 72
- 35
- 1 000,00
- 1 000,000
- Pouvoir calorifique de la houille sèche :
- Carbone ..... ; 760,00 X 8,
- Hydrogène...... 44,02 X 29,
- Soufre ....... 10,00 X 1,
- 08 = 6140,80 1 = -1280,98 12 11,20
- 7 432.98
- Poids du laitier :
- Cendres . 72
- 24 Laitier HF 24
- 50 Chaux . . 28
- 74 Laitier. . 124
- Creuset Carbone Oxygène Oxyde de carbone Azote Air Acide sulfureux Gaz pauvre Calories
- Combustion gr gr de gr de gr de gr de gr de de + *
- 415,04 533,38 386 969 772 1 850 1 450 2 395 1 837 223,78 1 020,3
- par Pair chaud S = 1,33 1,33 0,93 4,403 3,498 5,797 44,89 2,66 0,91 SO2 91 2,88
- 1881.29 224,69 1029,18
- Étalages Carbone Oxy gène Oxyde de carbone Hydrogène Acide carbonique du calcaire Gaz à l’eau Vapeur Cal. - - 970
- — — '——"— — . + 496,6
- Combustion gr gr de gr de gr de gr de de gr X 21.7
- par là vapeur 200 266,06 186 466,00 372 33,33 372 82' 11,6 744 300 -
- Cuve
- Pyrogénation sans air et
- Carbone
- Gn/.ou\. l.u\u'u\n SutuC.
- Gaz d’éclairage
- gr
- 100,9 41, SI uvn,o4
- gr
- 103,04
- de
- 306,4
- Oxyde de carbone Acide carbonique Goudron Coke Eau ammoniacale Cal. de la pyrogénation
- gr 31,32 de 21.95 gr 10.42 de 5,28 gr 52,5 C-44,87 gr Deformation 35 Hygrométrique 31,10 Cal. +271,43 Cal. — 25,47
- 1 015,01 00,10 DilT. + 246,16
- CJJTClI&Ol ,
- C en CO
- i <m>.3
- S en SO2' Cal. du C et du L des 2,9
- étalages. ; . . . . 270
- Surchauffe du laitier. )>
- Chaleur lat. de fusion Pertes par les murs et ))
- le fond ))
- 1 476,37
- Cul
- 27,28
- 49,6
- 20,4
- Différence : 1 476 Calories par m3 de gaz
- 97 = 1 379. 1 379
- 2,2469 — Température au creuset : 1 750°.
- 97,28
- 614,
- /yfniu^'oü G 1 C — j CJt.no C -|- c —
- Calories des gaz du Calories du gaz des éla-
- C reu sel 1 363 )) lages 4166,5 0
- C en CO 490.0 » Calories de la pyrogé-
- Calories du C et du L nation 246,16 »
- de la cuve 213 )) EchaiifFement du C et
- Calories do la vapeur. 200 » du laitier D 344,42
- Surchauffe du C et du L )) 106,4 Échauffement des gaz *
- Dissociation de la vap1' )) 970 pyrogénés )) 269,46
- — du calcaire Ô 21,7 Pertes par les murs . X> 33
- Pertes par les murs . » 8 — par la voûte. . » 5
- 2 272,6 1 106,1 * 1 412,66 651,88
- Différence : 2 272,6 — 1 100,1 = 1 166,5.
- 1106,5
- Calories par m3 de gaz ^ [mu Température aux étalages : 1160°
- 389.
- Différence : 1 412,66 — 651,88 = 760,78 760,78
- Calories par m3 de gaz
- 3,1
- 246. -
- Température de sortie du gaz : 755°.
- Bilan thermique. Cal + Cal —
- C ni CO 1521 »
- S eu SO2 2,9
- Calories de pyrogénation . 246,1 b
- Calories de l’air à 300. . . » 177 »
- Calories de la vapeur. . . 191
- EcliauiTement et fusion du
- Icii fctci •. . Dissociation de la vapeur . 1 » 970
- —• du calcaire. . „ 21,7
- Perles par les murs. . . . 66,4
- 2138,0 1186,1
- Différence : 2138 — 1186 — 952.
- Rendement.
- Cal. île combustion du gaz . 6 236 ^
- Composition du gaz
- P V P o/o
- CO 1 644., 98 1168,95 42,148
- CO2 .... 32,42 16,88 0,935
- jj | combinés 102,18 306,60 2,936
- q | combinés 35 )> )>
- Hlibreetdiv. 21,86 363,71 0,628
- SO2 .... 2,66 0,91 0,076
- Az 1 854,46 1 453,50 53,280
- H20 hygrom. 33.10 » »
- 3 548,66 3310,41 100,000
- Vapeur d’eau — 68,10
- Gaz sec. . . 3 480,56
- Composition centésimale
- v 0/0 35,51 0,51
- 9,25
- 10,99
- 0,03
- 43,91
- Pouvoir calorifique du gaz sec,
- C à l’état de CO :
- 624,44 X 5,607 = 3 499,23 C libre ou combiné :
- 64,94 X 8,08 = 524,71
- II libre ou ,combiné :
- 43,117 X 29,1 = 1 255,20 II de la vapeur :
- 33,33 X 29,1 = 968,89
- S de HS et CS2 :
- 3,67 X 2,24 = 8,22
- 100,00
- 6 256,25
- Pouvoir calorifique par mètre cube :
- 6 256,25
- 3,31
- 833.7 calories.
- Cal. du gaz à la sortie. . . 952
- A déduire :
- Cal. de l’air chaud .... 177
- Cal. de la vapeur.......... 191
- — 368
- 6 820
- Rend cme ut
- 6 820 7433
- 91,7 0/0.
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-
-
-
- Tableau n° Xil.
- GAZÉIFICATION DE i KG DE COKE A 20 0/0 DE CENDRES
- Composition du coke.
- Cendres.......................... 200
- Carbone.......................... 800
- Coke..........................1000
- Lit de fusion
- Cendres. • 200 Cendres. 200
- Fondant. 50 Fondant. 50
- Calcaire. 200 Chaux . 112
- 450 Laitier . 362
- Pouvoir calorifique du coke. Carbone. . . 800 X 8,08 =. 6 464 cal.
- Creuset Carbone Oxygène Oxyde de carbone Azote A
- Combustion gr gr de gr de gr de gr
- par l’air chaud 600 800 558 1 400 1116 2 678,26 2 099,14 3478,26
- de
- 2 657,14
- Gaz
- pauvre
- de
- 3 217,11
- Calories
- 4-
- 1 485,8
- i »
- Étalages.
- Combustion
- par
- la vapeur
- Carbone
- Oxygène
- gr gr i . de
- 200 1 260, OC. 1 ISO
- r-almiri' : 200\
- Oxyde de carbone
- gr de
- 40().06 'Al'2
- qmr1
- Hydrogène CO2 du calcaire Gaz à l’eau Vapeur Calories
- gr de gr de de gr C-1212,5
- 372 S6 40. -U 7 44: 300 G + 494,0 G — 80,10
- Creuset. Cal + Cal — Etalages Cal + Cal — Cal —J— Cal —
- C en CO 1 483,80 » Calories du creuset. . 1 873,17 )) C en CO : 800 X 2473 1 978,40 ))
- Air à 300°. ..... 250,27 )) C en CO 494,60 )) Cal. de la vapeur . . 200 ))
- Cal des étalages à 1100 Cal de la vapeur. . . 200 )) Cal. de l’air à 300°. . 250,27 ))
- 962 X 410 394,40 » Cal de la cuve à 550° : Échauffement du lai-
- Surchauffe à 1 600 : 1250 X 160 200 )> tier à 1 600°.... )) 238,74
- 362 x 250 )) 90,50 Surchauffe à 400° : Chah latente de fusion )) 141,80
- Chaleur lat. de fusion. D 144,80 1 050 X 230 )) 208,50 Dissociation de la va-
- Pertes par les murs . » 18 Dissociation de la vapr. » 1212,50 peur S) 1212,50
- Pertes par le fond . . )) 2 — du calcaire. Pertes par les murs . )) 86,80 10 Dissociation du calcaire 86,80
- 2128,47 255,30 » »
- Pertes par les murs . 40
- 2 767,77 1517,80
- Différence : 2128,47 — 255,30 = 1873,17. 2 428,67 1719,84
- Calories par m3 de gaz 1 873,17 3,217 = 584. Différence : 2 767 —.1 517 = 1 250. 1 250 Calories par m3 de gaz ^ ^ = 390. Température aux étalages : T = 1165°. Différence : 2 428,67 — 1 719,84 = 708,83.
- Température au creuset : 1 675°. 4 363,58 Température du gaz à la sortie : 510°.
- Composition du gaz
- CO H. . CO2. Az .
- 1866,66 33,33 86,00 2 678,26
- 4 664,30
- 1488 372 46,44 2 457,14
- 4 363,58
- Composition centésimale Pouvoir calorifique du gaz froid.
- p o/o 40,020 0,715 V 0/0 34,10 8,53 C à l’état de CO. 800 x 5,607 = 4 485, G H ....... 33,33x29,1= 1 212,5
- 5 698,1
- 1,845 57,421 1,07 56,30 Pouvoir calorifique par m3 : 5 698,1 . , . — 1 310 calories. 4,3b3o
- 100,000 100,00
- 708,83
- Rendement thermique.
- Cal. de combustion du gaz . 5 698,1
- Cal. du gaz à la sortie . . .
- Dont à retrancher . . .
- Cal. de l’air à 300 . 250,27 Cal. de la vapeur. . 200,00
- 6 056
- 6 406,93 —450,27
- Rendement :
- 6 464
- 94 0/0.
- 6 056,66
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-
-
-
- Tableau n° XIII.
- GAZÉIFICATION DE 1 KG DE COKE A 20 0/0 DE CENDRES (Air froid).
- Composition du coke. Lit de fusion :
- Cendres. . . 200 Cendres . . 200 Cendres . . 200
- Carbone 800 Fondant . . ’ 50 Fondant . . 50
- Coke . . 1000 Calcaire . . 200 Chaux. . . 112
- 450 Laitier. . . 362
- Pouvoir calorifique du coke. 800 X 808 = G 464 calories.
- Creuset
- Combustion
- par
- l’air chaud
- Carbone
- gr
- 600 '
- gT
- 800
- gène Oxyde de carbone Azote A
- de gr de gr de gi- .
- 558 1400 - 1116 2 678,26 2 099,14 3 478,26
- de
- 2 057.14
- Gaz
- pauvre
- de
- 3 217,1
- Calories
- 1 483,8
- Étalages Carbone Oxygène Oxyde de carbone Hydrogène CO2 du calcaire Gaz à l’eau Vapeur Calories
- Combustion gr gr de ''gr de gr de gr de de gr C —970
- par 1 la vapeur 200 ^ Castinc : 266,66 186 466,66 372 33.33 372 su 44. (Vi 744 300 C +494,6 C — NO. S
- Réactions thermiques.
- Creuset Cal + Cal —
- C en CO 1483,8 »
- Calories des étalages . 468 »
- Surchauffe du laitier. » 57,8
- Chaleur lat. de fusion » 144,8
- Pertes par les murs . » 18
- — par le fond . . » 2
- 1 951,8 222,6
- Différence : 1 951 — 222 = 1 729.
- 1 729
- Calories par m3 de gaz ^ = 536. Température au creuset : 1 560°.
- Étalages. Cal + Cal — Cal +
- Calories du creuset. . 1729 D C en CO 1 978,4
- C en CO . 494,6 » Cal de la vapeur. . . 200
- Cal de la vapeur. . . 200 » Kchauffement du lai-
- Cal de la cuye à 1250°. 275 » tier à 1 560°. • * . »
- Surchauffe du coke et Chalr latente de fusion »
- du laitier ..... » 232 Dissociation de la vapr :>)
- Dissociation de lavapr. » 970 — du calcaire. „
- — du calcaire. )) 86,8 Pertes par les murs . «
- Pertes par les murs . )) * 10 2178,4
- 2 698,6 1298,8
- Différence : 2 698' -- 1 298 = 1 400.
- r o i 1400 n
- Calories par m? de gaz = 349.
- Température aux étalages : 1 040°.
- Bilan calorifique.
- Cal
- 231,68
- 144,80
- 970
- 86,80
- 40
- 1473,28
- 705
- Calories par m3 de gaz . = 176.
- 1 & 4,0078
- Température de sortie du gaz : 660°.
- Composition du gaz
- CO
- H.
- CO3
- Az
- P" V P 0/0
- 1 866,66 1 488 40,02
- 33,33 372 0,72
- 86,00 44,64 1,84
- 2 678,26 2 099,14 57,42
- 4 664,25 4 003,78 100,00
- Composition centésimale
- v 6/0
- 37,168
- 9,291
- 1,115
- 52,439
- 100,000
- Pouvoir calorifique du gaz.
- C à l’état de CO. 800 x 5,607 = 4 485,6 H de la vapeur. 33,33x29,1 — 970
- 5 455,6
- Pouvoir calorifique par m3 : 5455,6
- 4,00378
- 1 364 calories.
- Rendement thermique.
- Cal de combustion des gaz. 5 455,6 Cal du gaz cù la sortie . . 705
- 6160,6
- Dont à déduire :
- Cal de la vapeur....... 200
- 5 960.6
- i . 5 960,6
- Rendement : = 92,2 0/0.
- 6 464
- p.dbl.630 - vue 621/677
-
-
-
- 632
- LE GAZOGÈNE A FUSION DES CENDRES
- Utilisation des combustibles très pauvres.
- Nous n’avons envisagé jusqu’ici que l’emploi de combustibles ordinaires, charbons et cokes de bonne qualité courante; on peut se demander si la trèl haute température nécessaire pour la fluidité parfaite du laitier peut être obtenue avec des combustibles très pauvres contenant jusqu’à 50 0/0 de matières inertes.
- Cette question est d’autant plus intéressante, que ces combustibles existent en quantités pour ainsi dire illimitées. Ce sont les déchets de triage qui ont été jusqu’ici regardés comme inutilisables et rejetés comme tels aux abords des puits d’extraction où ils forment de véritables montagnes.
- Déjà, il y a une douzaine d’années, nous nous sommes préoccupés d’en tirer parti et nous avons installé au charbonnage de Petit-Try deux gazogènes qui fonctionnent, alimenté! avec des matières provenant d’un terril voisin. Ce sont des gazogènes à grille tournante, qui marchent en allure lente et fournissent un gaz pauvre employé à actionner des moteurs à combustion interne. IL serait très intéressant de se rendre compté de la possibilité d’employer ces matières ou d’autres analogues dans des gazogènes à allure très chaude avec fusion des cendres.
- Nous avons fait divers essais dans cette voie et nous avons rencontré une difficulté provenant de ce que, au cours de la pyrogénation dans la cuve, il se produit des agglomérations en grosses masses de blocs du coke, très dur et tout à fait imperméable aux gaz.
- En même temps que nous poursuivions ces essais dans le Nord, la Compagnie de Montrambert en faisait d’analogues et rencontrait les mêmes difficultés. Ses Ingénieurs ont trouvé une solution qui consiste à fractionner l’opération en deux phases successives.
- Dans la première on opère la distillation dans un four à coke. Dans la seconde on gazéifie le coke dans un gazogène.
- Ce procédé présente l’avantage de permettre de recueillir les goudrons efiproduits condensables dont la valeur couvre, sensiblement les frais de la distillation.
- Nous sommes ainsi amenés à examiner la façon dont un coke à 50 0/0 de matière inerte se comportera dans un gazogène à. fusion des cendres.
- Il faut prévoir des gazogènes de grande puissance, consommant
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- LE GAZOGÈNE A FUSION DES CENDRES
- au moins 2 000 kg par heure de ce coke pauvre, soit une gazéification de 1 000 kg de carbone.
- Nous admettrons une allure modérée, soit 600kg environ par m2 de section au creuset.
- La composition du lit de fusion sera déterminée par l’analyse des cendres et nous admettrons provisoirement la suivante :
- Gendres. 1000 kg
- Lit de fusion (1). Fondant : Laitier de haut fourneau. 300 —
- 1 — -Calcaire 600 kg correspondant à Gliaux. 336 —
- Poids du laitier. 1 636 kg
- La section au creuset sera 1 m, 66, soit un diamètre de 1 m, 44. Le type de gazogène étant comme précédemment le S. F. H., nous aurons comme pertes de chaleur par heure, avec les températures de 1 600 degrés au creuset, environ 1 200 aux étalages et 750 à 800 au départ du gaz :
- Pertes par kg de charbon.
- Creuset : perte par le fond .... 3 300 calories. 2,00
- — — par les murs . . . 18 700 — 18,00
- Étalages: — — ... 10000 — 10,00
- Cuve : — — ... 8 000 — 8,00
- — — par la voûte. . . . 4 500 — 2,00
- Le détail du fonctionnement est indiqué au tableau ci-après: La témpérature de 1 690 degrés étant* 1 peut-être un peu faible pour obtenir une fluidité parfaite du laitier, il sera peut-être prudent de porter à 400 degrés au 'lieu de 300 la température de Pair soufflé. AlOOdegrés l’air apporte 272 calories au lieu de 167, soit une différence de 105 calories. On a donc: calories par m3 1 317
- g — 615, ce qui correspond à une température de 1 750
- degrés, suffisante pour liquéfier les laitiers les plus réfractaires.
- Le chauffage de l’air à 400 degrés peut être encore effectué au moyen d’appareils en métal. Pour chauffer à une plus haute température, les appareils en fonte ordinaire ne résisteraient pas ; il faudrait employer des fontes spéciales à haute résistance dont
- (1) Si les cendres sont de nature siliceuse, on pQurra composer le lit de fusion simple-
- ment en ajoutant du calcaire ; on aurait par exemple : cendres 1 000 -j- calcaire 1 000 ; ce qui, après cuisson, donnerait: cendres 1000 -j- chaux 560, soit: laitier.1 560. Ce laitier
- pourrait être utilisé pour la fabrication du ciment.
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- Tableau n° XIV.
- GAZÉIFICATION DE 1 KG DE COKE A 50 0/0 DE CENDRES
- Composition du coke.
- Cendres...................Gr. 500
- Carbone....................... 500
- 1000
- Cendres. . 500 Calcaire. . 500
- Lit de fusion 1000
- Cendres. Chaux .
- Laitier .
- 500
- 280
- 780
- Pouvoir calorifique du coke. 500 X 8,08 = 4 0Ï0 calories.
- Creuset - Carbone Oxygène Oxyde de carbone Azote Air Gaz pauvre Calories
- Combustion < -gr gr de gr de gr de gr de de +
- par , 400 533,33 372 933,33 744 1 785,5 1399,43 2 318,84 1 771,43 2173,4 989,2
- l’air chaud
- Étalages
- Combustion
- par
- la. vapeur
- Carbone
- gr
- 100
- (’.iikiùri! : aOO
- Oxygène Oxyde de carbone Hydrogène CO2 du calcaire Gaz à l’eau
- gr . de gr de gr de gr de de
- 133,33 93 233.33 186 i 16,66 186 0-20 111 .(i 372
- Vapeur
- 150
- Calories
- C —485 C + 247.3 C 4- 217
- Réactions thermiques. Bilan calorifique.
- Creuset Cal + Cal — Étalages Cal + Cal — Cal -f Cal —
- C en CO 989,2 » Calories du creuset. . 1 212 )) C en CO : 500x2,473. 1 378,4 »
- Air à 300° 166,85 » C en CO 247.3 » Cal. de la vapeur . . 100 »
- Calories des étalages 543,80 » Cal de la vapeur. . . 100 » Cal. de l’air à 300°. . 166.85 « .
- Surchauffe du laitier à 1 600°. » ! ! 155,9 Echauffement du C et du lit de fusion à 835° 408 » Echauffement du laitier, à 1 600°. . . . » 514,8
- Chaleur lat. de fusion. » 312 Surchauffe à 1 200°. . » 273,2 Chai1'latente de fusion )) 312
- Pertes par les murs . » 18 Dissociation de lavap1' )). 485 Dissociation du calcaire » 217
- — par .le fond . . )) 2 — du calcaire Pertes par les murs . )) 217 10 Pertes ....... » 40
- 1699,85 - 487,9 = 487,9 1211,95. » 1 644,25 1 083,8 760,45.
- Différence : 1 699,85 - 1 967,3 985,2 Différence : 1644,25 — 1083,8 —
- 1 211 95
- Calories par m3 : = 560.
- F 2,1784
- Température au creuset ; 1 600°.
- Différence : 1967,3 —985,2 = 982.1. 982,1
- Calories par m3 :
- 397.
- 2,515
- Température aux étalages : 1150°.
- Calories par m3 : = 290.
- 2,62 /
- Température de sortie du gaz : 885°.
- Composition du gaz
- P V p 0/0 v 0/0
- CO 1166,66 930 36,58 35,40
- H. .... . 16,66 186 0,52 7,08
- OP. . . . . 220 111,6 6,90 . 4,24
- Az .... . i 785,50 1 399,4 50,00 53,28
- 3188,82 2 627,0 100,00 100,00
- Composition centésimale
- Pouvoir calorifique du gaz froid.
- C à l’état de CO. 500 X 5 607 = 2 803,5 Il de la vapeur. 16,66x29,1 = 485
- Pouvoir calorifique par m3 :
- 3 288,5 . . .
- Q) çpl- — 1250 calories.
- 3 288,5
- Rendement thermique.
- Cal de combustion du gaz froid 3 283,5 Cal du gaz à la sortie .... 760,45
- Dont à déduire : de l’air à 300 . . Cal de la. vapeur . .
- 3 777
- 4 043,95
- Cal de l’air à 300 . . 166,85 1
- r,,l ,lr. L, «non, 100 \ J '
- Rendement :
- 4 040
- 3 777,10 = 93,5 0/0.
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- LE GAZOGÈNE A FUSION DES CENDRES
- le coût est très élevé. Il en résulte que la teneur en cendres de 50 0/0 peut être regardée comme la limite de pauvreté des combustibles pouvant être employés avec chauffage de l’air avec des appareils en métal.
- En faisant comme pour les tableaux précédents le calcul du rendement, on trouve 93,5 0/0 pour la teneur à 50 0/0 de cendres ; c’est presque autant qu’avec les bons combustibles; d’ailleurs, comme on utilise des déchets sans aucune valeur, le rendement a peu d’importance et il suffit que le gaz soit de bonne qualité pour chauffages ou pour moteurs.
- L’expérience indiquera jusqu’où il convient en pratique de pousser l’allure de la combustion. Nous pensons que celle de 800 kg par heure et par m2 pourra être considérée comme normale, Nous l’avons déjà réalisée et même dépassée sans autre inconvénient qu’un entrainement de cendres et surtout de menu
- charbon. Au moyen de chambres de dépôt convenablement agencées, on peut séparer et recueillir la majeure aime» partie de ces menus et les réutiliser dans le gazogène en les y injectant avec l’air.
- Dans l’installation faite à Albertville (quelque temps avant la guerre) nous avons employé une tuyère spéciale qui permet ces injections de menu charbon ; le croquis ci-contre montre sommairement comment cette tuyère est disposée.
- Les matières, combustible ou fondant, introduites à volonté par la tubulure supérieure sont entraînées par le courant d’air soufflé et arrivent dans la zone chaude et oxydante du creuset.
- Essai d’utilisation de schiste houiller.
- Il nous reste, en terminant cette étude, à dire quelques mots d’essais très intéressants entrepris aux mines de la Loire en vue de l’utilisation des-schistes houillers dans des gazogènes à fusion des cendres. Un compte rendu sommaire de ces essais a été publié dans une'revue technique.
- Nous avons mentionné précédemment l’installation au charbonnage de Petit-Try de deux gazogènes à grille tournante alimentés avec du schiste de charbon maigre et fonctionnant sans
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- LE GAZOGÈNE A FUSION DES CENDRES
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- fusion des,cendres. Aux mines de la Loire, il s’agit d’utiliser des schistes de charbon gras, dont la calcination fournit 14 à 16 0/0 de matières volatiles analogues à celles obtenues dans la distillation du gaz d’éclairage. La teneur en cendres atteint 56 à 62 0/0, alors que celle eh carbone fixe ne dépasse pas 22 à 27 0/0.
- La combustion en GO d’une aussi faible quantité de carbone ne suffit pas, à beaucoup près, pour produire dans le creuset la chaleur nécessaire à la fusion des cendres, et il faut demander à une source étrangère un supplément important de calories. On y est arrivé en surchauffant l’air soufflé à une très haute température. Nous avons indiqué» précédemment que la température de 31)0 degrés à 400 degrés pouvait être considérée comme la limite du chauffage de l’air avec des appareils métalliques, sans trop grand risque de les brûler.. Pour arriver à porter l’air soufflé à 800 degrés, et il est même question d’aller plus haut, il faut des appareils spéciaux, capables de supporter la température du rouge cerise, qui ne peuvent être exécutés qu’avec des matériaux de choix, d’un prix élevé. La surface de chauffe doit être accrue dans de grandes proportions, et le rendement des appareils de chauffage est, en général, d’autant moindre qu’on chauffe à plus haute température. Il en résulte qu’indépendam-ment du coût des installations, il faut encore compter sur une forte dépense de combustible. On est ainsi conduit à se demander s’il ne serait pas possible d’arriver au résultat cherché par des moyens plus simples, qui auraient, en outre, l’avantage de supprimer les inconvénients d’une canalisation d’air à très haute température, et de réduire la consommation de combustible employé au chauffage de l’air. Dans ce cas, on se contenterait de chauffer l’air à une température modérée avec les appareils ordinaires et le supplément de chaleur serait obtenu en ajoutant dans le creuset une certaine proportion de carbone. Cette addition pourrait, être faite par une insufflation de charbon pulvérisé avec un dispositif dans le genre de celui des tuyères d’Albertville. Gomme charbon on pourrait employer des matières de peu de valeur, comme des schlams ou des poussiers fins. L’expérience serait facile affaire et montrerait auquel des deux procédés il convient de donner la préférence.
- Peu importe, du reste, le moyen employé, l’important est d’arriver au succès, et ceux qui auront rendu industriellement pratique Tutilisatioii des schistes houillers auront rendu un
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- LE GAZOGÈNE ‘A FUSION DES GENDRES
- grand service à l’industrie minière, d’autant plus qu’en combinant judicieusement le lit de fusion, on obtient un laitier apte à être utilisé pour la fabrication du ciment.
- Applications.
- Le gazogène à fusion des cendres convient surtout ponr les grosses productions; et ses applications sont, d’une façon générale, les mêmes que celles des gazogènes ordinaires.
- La grande puissance calorifique du gaz qu’il fournit le fera particulièrement rechercher par les industries qui ont besoin de très hautes températures.
- A puissance égaie, il occupe moins de place que les gazogènes ordinaires, sa conduite demande moins de main-d’œuvre, et le rendement est notablement augmenté.
- Nous estimons qu’en présence des avantages qu’il procure il est destiné à remplacer dans bien des cas les gazogènes à allure relativement lente, de même que ceu^-ci ont remplacé, il y a cinquante ans, de nombreux foyers à grilles.
- En prévision de l’extension que nous espérons devoir se produire de l’emploi des gazogènes à fusion des cendres, nous avons désiré qu’il fût bien établi devant la Société des Ingénieurs Civils que c’est un Français, Ebelmen, qui en est l’inventeur.
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- SUR LES PROGRÈS TECHNIQUES ET D'EXÉCÜTÏÔN
- RÉALISÉS DANS
- LA RECONSTRUCTION DES OUVRAGES D’ART
- DU NORD ET DE LEST
- PAR LES INGÉNIEURS CIVILS FRANÇAIS
- l’A'R
- JSI. O. LBINEKUGEL LE CGCQ (1) (2)
- Exposé général.
- On vous a exposé d’une façon saisissante avec toutes les précisions voulues, la destruction systématique faite par l’ennemi dans les régions envahies (3) ; notamment la destruction de toutes les voies.routières et ferrées.
- Par ailleurs, dans la séance du 21 mars dernier, M. Moutier, Président de la IIe Section du Comité, vous a montré l’effort considérable qui a été fait pour la réfection de tout l’ensemble des réseaux et des ouvrages d’art.
- Il nous a paru intéressant pour fermer le cycle de ces communications, sur le même sujet, de faire, un exposé succinct : de la méthode, de l’unité de direction, et des progrès techniques réalisés grâce au Génie Civil français dans la reconstruction des ouvrages d’art métalliques ou en béton.
- L’intérêt qui s’attache à cet exposé est non pas rétrospectif, mais d’actualité parce qu’il implique quelques conclusions intéressantes.
- D’abord cet exposé mettra en lumière l’esprit de méthode ; qui domine en France, autant qu’ailleurs, lorsqu’un problème de grande envergure se pose dans le domaine des réalisations pratiques ; ce qui.a toujours fait honneur au génie civil français
- Nous avons une tendance en France à attribuer particulièrement cet esprit de méthode aux habitants d’outre-Rhin.
- (1) Voir Procès-verbal de la sehnce du 28 octobre 1921, n° 10, page 286.
- (2) Voir Planche n° 17.
- (3) Voir la communication de M. A. Moutier dans la séance du 28 janvier 1921.
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- 640 RECONSTRUCTION DES OUVRAGES D’ART DU NORD ET DE L’EST
- C’est- là, une erreur profonde, dont l’explication est d’ailleurs simple, et qu’il n’est peut-être pas inutile de donner ici.
- A la base même de la vitalité de notre race, on trouve l’intelligence et la vivacité de conception.
- Il s’ensuit que toutes les fois que nous avons mis sur pied et terminé un travail dans n’importe quel domaine de l’activité humaine, l’esprit français a déjà trouvé une autre solution supérieure à la précédente.
- De là prend naissance la critique constante et vivace du travail fait.
- Ce défaut est général chez nous, nous ne pourrons jamais nous en guérir, il est bon de le modérer toutefois, mais il est toujours utile de mettre par des faits en pleine lumière, comme c’est le cas ici dans la reconstruction des ouvrages d’art des régions envahies, la clairvoyance et la méthode du génie civil français.
- Il n’y a d’ailleurs rien d’étonnant que l’esprit de critique n’existe pas au même titre de l’autre côté du Rhin.
- Le noyau d’élite est là-bas beaucoup plus restreint, le reste la masse ne conçoit pas autre chose que ce qu’on lui donne à exécuter ; elle en est incapable.
- Partant de là, on attribue à l’élite plus de méthode que chez nous.
- La conséquence toutefois de notre défaut précédent trouve sa compensation dans le progrès qui est toujours à la base de nos travaux variés.
- Une autre conclusion qu’il nous sera loisible de tirer également des enseignements déduits des progrès réalisés dans la reconstruction des ouvrages d’art, c’est que se trouvent bien indiquées deux voies nouvelles dans lesquelles- nous devons nous engager pour les ouvrages d’art d’importants à construire dans l’avenir.'
- L’une de' ces voies -consiste dans les applications du béton pour des portées insoupçonnées jusqu’ici.
- L’autre dans l’utilisation des aciers de choix dans- des conditions parliculières.
- Cette utilisation s’impose au point de vue économique et au point de vue du progrès afin de suivre la tradition que nous ont tracée dès le début du xixe siècle nos grands Ingénieurs français.
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- RECONSTRUCTION DES OUVRAGES D’ART DU NORD ET DE LEST
- 041
- Nous nous contenterons naturellement de ci ter comme exemples ceux qui se sont mis au premier rang dans les ouvrages d’art de la spécialité que nous pratiquons depuis près d’un quart de siècle.'
- Méthbde employée et unité de direction suivie dans la reconstruction des ouvrages d’art dans les régions envahies.
- Nous examinerons successivement la méthode employée, et l’unité de direction suivie par chacune des Compagnies des Chemins de fer du Nord et de l’Est, et par le Ministère des Travaux Publics, pour la reconstruction des ouvrages d’art dans les régions envahies.
- Dès le lendemain de la victoire de la Marne, nos Ingénieurs civils français que l’àge ou les fonctions retenaient loin du front, ont eu la claire vision de l’effort considérable qui leur serait demandé, lorsque l’ennemi serait bouté hors des frontières.
- Cette clairvoyance remarquable, a été un des facteurs essentiels de la remise en état rapide de tous les ouvrages d’art, soit à titre définitif, soit à titre provisoire.
- Sans ces ouvrages d’art reconstruits ; toutes les artères, voies ferrées ou voies routières, dont la réfection a été poussée avec une activité remarquable, eussent été sans rendement immédiat.
- Ouvrages d’art de la Compagnie des Chemins de fer
- du Nord.
- Voyons d’abord le magnifique effort réalisé par le Service de la Construction de la Compagnie des Chemins de fer du Nord.
- Cet effort, comme nous allons le voir, est sans précédent dans l’histoire d’un réseau ferre.
- Les Ingénieurs du Service de la Construction de cette Compagnie 'malgré**le travail journalier écrasant qu’ils assuraient pendant la guerre pour maintenir le trafic avec' des solutions de fortune et provisoires dans la'région non envahie, se sont attelés au lendemain de la victoire de la Marne, avec une méthode sûre et une direction unique à dresser un programme simple, précis, économique, que nous allons examiner.
- Ce programme comportait la rédaction des projets de conser-
- Bull. ' 45
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- 642 RECONSTRUCTION DES OUVRAGES D’ART DU NORD ET DE L’EST
- traction de tous les ouvrages d’art du réseau, soit qu’il s’agisse de tabliers sous rails, soit qu’il s’agisse de tabliers pour voies routières.
- Ce programme méthodique classa tous les tabliers sous rails en trois catégories principales.
- La première catégorie fut réalisée au moyen de tabliers dits « omnibus ».
- Cette catégorie comprit quatre types principaux.
- Le type I avec ses sept modèles a, b, c, cl, e, [, g, à portée progressive, jusqu’à 7 m environ, fut exécuté én 308 exemplaires, dont :
- 282 tabliers à une voie pour le réseau du Nord mesurant ..... 1 251 m, 90 de longueur
- 26 tabliers à une voie pour les mines et les lignes d’intérêt local mesurant. . ........................... 112 m, 40 —
- Ensemble.......... 1 364 m, 30 de longueur
- Le type II avec ses deux modèles a, b, a portée également progressive jusqu’à 10 m environ fut exécuté en 41 exemplaires, dont :
- 28 tabliers à une voie pour le
- réseau du Nord'mesurant................ 245 m, 40 de longueur
- 13 tabliers à une voie pour les ;
- mines et les lignes d’intérêt local mesurant............................. 123 m, 65 —
- Ensemble . ... . 368 m, 65 de longueur'
- Le type III avec ses cinq modèles : a„ a2, bv b2, .b3, jusqu’à 15 m, fut exécuté en 42 exemplaires, dont :
- 31 tabliers5.à une voie pour le
- réseau du Nord mesurant.............. 380 m, 65 de longueur
- 11 tabliers à une voie pour les mines et les lignes d’intérêt local mesurant............................. 153 m, 30 —
- Ensemble
- 533 m, 95 de longueur
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- RECONSTRUCTION DES OUVRAGES D’ART DU NORD ET DE L’EST 643'
- Enfin le type IV avec ses trois modèles a, b, c, de 13 m, 20 à 28 m, 00 d’ouverture fut exécuté en 82 exemplaires, dont :
- 62 tabliers à une voie pour le réseau du Nord mesurant.............. 1 240 m, 50 de longueur
- Il tabliers à une voie pour les mines et les lignes d’intérêt local mesurant........................ 389 m, 50 —
- Ensemble ..... 1 630 m, 00 de longueur
- Au résumé, le première catégorie de ces tabliers dits « omnibus » à une voie avec ses quatre types principaux, comprit 454 tabliers à une voie représentant une longueur cumulée de 3 896 m, 90.
- En examinant ce total, on peut apprécier les services considérables rendus par tous ces projets d’exécution étudiés à l’avance. .
- Ces projets ont permis de réaliser une économie importante de temps' et de frais d’études ; une simplification et une uniformité de travail pour les laminoirs, pour Les ateliers de construction, pour le montage et le rivetage à pied d’œuvre.
- La formation des équipes de riveurs pour le travail sur le chantier de montage avait été une grosse préoccupation dans l’élaboration de ces projets d’exécution. v
- La souplesse, l’adresse et l’intelligence du personnel ouvrier utilisé ont paré largement aux nécessités, car, contrairement aux craintes que l’on avait eues, a aucun moment du montage, on n’a manqué d’équipes de riveurs.
- Les tabliers de cette première catégorie sont à âme pleine, et ne présentent rien de particulier au point de vue technique.
- La consommation du métal employé par mètre courant dans ces tabliers est liée par rapport à la portée à la loi générale que nous établirons plus loin.
- La- figure 4, Planche 47 montre un pont omnibus du type IV.B ; c’est le pont de Marchiennes au-dessus de la Scarpe sur la ligne de Somain à Orchies au kilomètre 236,889.
- La portée est de 20 m,. 50, les poutres de rive ont 2 m, 00 de hauteur, les montants raidisseurs sont écartés de 1 nij'KO, les entretoises sont distantes de 3 m, 00 entre elle sauf aux abouts.
- La deuxième catégorie des ouvrages d’art dont les projets ont
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- 644 RECONSTRUCTION DES OUVRAGES d’âRT DU NORD ET DE L’EST
- été préparés d’avance, en conformité également avec le train d’épreuve du réglement du 8 janvier 1915, embrasse tous les tabliers métalliques dont le débouché est supérieur à 28 m.
- Dans cette catégorie d’ouvrages, on a adopté d’une façon à peu près générale le type de pont à grandes mailles.
- La méthode ancienne qui préconisait comme règle de prendre comme hauteur des poutres maîtresses le 1/10 de la portée a été abandonnée.
- On a réalisé de ce fait une économie notable du métal, en même temps qu’une diminution appréciable de temps dans le montage et la rivure à pied d’œuvre.
- Pour mettre en lumière l’économie du métal réalisée, il suffit de se reporter à la relation suivante :
- [lj . p = 0,60 y/l
- qui définit le poids par tonne au mètre courant d’un tablier à une voie pour un débouché de longueur l’exprimé en mètres.
- Cette loi simple s’applique à tous les projets dressés et exé-' cutés à la Compagnie des Chemins de fer du Nord jusqu’à la valeur de l égale à 70 m, 00 ; et pour le train d’épreuve à double traction du dernier règlement de janvier 1915.
- Nous mentionnerons toutefois ici que dans le poids p, n’interviennent pas les sabots d’appui.
- Les tabliers métalliques sous rails établis conformément aux prescriptions de la Circulaire ministérielle de 1891, répondaient à.la relation :
- 12] Pl = 0,42 \/T,
- pour des débouchés de .30 m à 50 m.
- Si l’on tient compte de la différence du poids des trains d’épreuve de l’ancien et du nouveau règlement, les anciens types d’ouvrages reconstruits auraient exigé une consommation de métal définie par la relation :
- [3] p = 0,71 y/l. .
- Cette relation précédente [1] représentée par le graphique (fig. 7J est déduite de l’ensemble des poids d’exécution des ouvrages reconstruits depuis l’armistice par la Compagnie des Chemins de fer du Nord.
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- RECONSTRUCTION DES OUVRAGES D’ART DU NORD ET DE L’EST 645
- Quant à la relation [2] elle résulte du tableau ci-joint qui donne d’après les résultats des ouvrages construits avant la
- Portées
- Poids
- Fig. 1.
- guerre par la même Compagnie des chemins de fer du Nord, le poids des tabliers au mètre superficiel d’une part et au mètre linéaire d’autre part,
- On remarquera que la loi qui lie le poids du mètre courant de tablier (ou le mètre superficiel) à la portée est ici toute différente selon qu’il s’agit d’un ouvrage de débouché inférieur à 30 m, 00 ou immédiatement supérieur à 30 m.
- Cela tient à ce que le règlement de 1891 autorisait pour des surcharges d’un débouché immédiatement supérieur à 30 m des efforts limites supérieurs.
- La relation précédente [2]' ne s’applique qu’aux tabliers de portée inférieure à 30 m et à une voie.
- L’écart entre les relations [1] et [3] est assez appréciable.
- Ainsi pour un pont de 50 m, 00 de débouché, par exemple, l’ancienne méthode eût exigé une communication supplémentaire de métal de 38 t, 90.
- Or, cette deuxième catégorie d’ouvrages spéciaux est représentée pour le réseau du Nord par :
- 116 tabliers à une voie mesurant une longueur de 3 467 m, 00.
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- Tabliers métalliques pour P. S. et pour P. I., établis conformément aux prescriptions de la Circulaire ministérielle de 1891, et avec platelage métallique (fl,g. 2).
- Tableau clés poids de métal (acier) par mètre carré ile surface couverte et par mètre courant de portée.
- POETÉES
- Immédiatement au-dessus de 30 m, 00
- LARGEURS
- 35 m, 00
- 20 in, 00
- 15 m, 00
- 12 ni. 00
- 4 m, 00
- m,00
- 1100
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- l
- Et pour les mines et les chemins de fer d’intérêt local par :
- 25 tabliers à une voie mesurant une longueur de 1 327 m, 65.
- Au total 141 tabliers, représentant une longueur totale de 4 794 m. 65.
- Par l’exemple précédent, on apprécie l’économie intéressante du -tonnage réalisé.
- Nous allons montrer quelques exemples de tabliers de cette deuxième catégorie de poutres à grandes mailles.
- La figure 2, planche 77, représente le pont de Gourrières sur-la Haute-Deule au kilomètre 225,560 sur la ligne d’Hénin-Liétard à Don.
- C’est un pont biais ; son ouverture droite entre culées est 36 m, 55 ; la longueur de son tablier est 48 m, 52.
- La hauteur des poutres maîtresses est 6 m, 50, l’écartement entre les montants est de 4 m, 66 sauf aux abouts.
- La figure 3, planche 77 représente'le tablier droit sur la Lys à Gommines pour la ligne de Lille à Commines au kilomètre 21,400.
- Son débouché est de 37 m, 80, la hauteur des poutres maîtresses est de 5 m, 50 ; l’écartement entre les montants est également de 4 m, 66 sauf aux abouts.
- Au résumé, les deux premières catégories comprennent - au total 595 tabliers métalliques sous rails représentant une longueur cumulée de 8 691 m, 55.
- La troisième catégorie qui complète les ouvrages d’art sous rails, se compose de tous les ponts voûtés droits ou biais en béton, dont 7 en béton armé.
- Pour les ponts biais, on a dans la généralité des cas, conservé à ces ouvrages les biais existants.
- Cette troisième catégorie, qui ne comprend pas les aqueducs, comprend 244 ouvrages, dont la longueur totale développée est de 5 m, 409.
- Les ponts de cette catégorie sont tous voûtés, l’un des sept ouvrages en béton armé, le plus important, situé en Belgique, sur la ligne d’Erquelines à Charleroi (ouvrage n° 14 en partant de la frontière) comporte une voûte en arc très surbaissé (1/10 environ) de 63 m d’ouverture, entre les naissances.
- La^conception de ce$ ouvrage spécial revient à M. Candelier,. Ingénieur en chef des Ponts et Chaussées, Ingénieur en chef des Études de la Compagnie du Nord, qui en a confié l’étüde àM. Freys-sinet, Ingénieur des Ponts et Chaussées.
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- L’exécution des travaux de cet ouvrage important est en voie d’achèvement et la circulation des trains, qui se faisait provisoirement au moyen d’une déviation, sur un pont militaire du type B. S. en acier nickel-chrome, sera prochainement rétablie sur le nouvel ouvrage.
- La figure 4, planche 17, montre l’ensemble de ces deux ouvrages.
- En dehors de ces ponts sous rails, le service de la construction de la Compagnie des Chemins de fer du Nord eut à préparer également d’avance les projets n’exécution de tous les ponts routes à passage supérieur.
- La même méthode rationnelle dans le classement de ces ouvrages, conduisit à les englober dans trois série§ bien définies :
- Ponts en béton ou béton armé avec voûte ;
- Ponts en béton armé sur béquilles ;
- Ponts métalliques avec tablier enrobé ou en ciment armé.
- La classification dans chaque série fut particulièrement simplifié par le fait que le Ministère des Travaux Publics, par le Service Central d’Études Techniques, créé après la guerre, a réalisé également, comme nous le verrons plus loin, l’unité de méthode et de direction qui rendit les plus grands services.
- Ce Service Central d’Études Techniques prescrivit, en effet, très nettement dès la reconstitution des ponts-routes, que les largeurs adoptées pour les chaussées seraient sauf de rares exceptions de 3 m, 00, 3 m, 50 et 8 m, 00, pour les ponts qui desserviraient- respectivement les routes vicinales, départementales ou nationales.
- On a éliminé ainsi, rationnellement, toute la gamme indéfinie des largeurs de chaussée et de trottoirs qui, dans la période d’avant guerre, était sans limite.
- Le nombre de ponts-routes de la première série avec voûte en béton est de 24 représentant une longueur cumulée de 677 m, 30.
- La figure 5, planche 47 représente sur la ligne d’Amiens à Ter-gnier au kilomètre 61,144 le pont supérieur de Sébastopol sur le chemin de grande communication n° 198.
- Les cintres qui ont servi à l’exécution de ces voûtes ont été préparés d’avance, soit en bois, soit en. métal. Ces cintres étaient du type « omnibus » et suivant les éléments plus ou moins nombreux employés, on réalisa des ouvertures progressivement croissantes.
- Le nombre de ponts-routes de la deuxième'série en béton
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- armé sur béquilles est de 101, représentant une longueur cumulée de 2 986 m, 30.
- La figure 6, planche 11 représente ce type d'ouvrage près de la bifurcation de Méricourt au kilomètre 1,934.
- Ce pont dessert la route départementale n° 25, ce qui exige, pour soutenir son tablier, une file de quatre piliers.
- La troisième série de ponts-routes métalliques avec tablier en métal enrobé dans le ciment ou en béton armé, comprend : 17 ouvrages, mesurant une longueur de 418 m, 95.
- Ainsi, au résumé, l’exposé précédent permet de chiffrer, rien que pour la Compagnie des Chemins de fer du Nord :
- 1° Le nombre de ponts sous rails reconstruits, soit 839 mesurant une longueur de 14100 m, 55 ;
- 2° Le nombre de ponts-routes pour passage supérieur soit 141 mesurant une longueur de 4 082 m, 55 en tout pour les ponts sous rails.
- Quant on songe que le Génie Civil français a accompli ce travail formidable seul, sans le concours financier d’aucun allié, avec une main-d’œuvre • réduite ; avec en plus une loi aussi inopportune sur la réduction de la journée de travail à huit heures, on peut avoir confiance en la vitalité, eh l’essor économique que l’avenir réserve à notre France victorieuse, lorsque les travaux publics et d’industrie, libérés des lois restrictives sur le travail, pourront dans une unité de direction et de méthode, se lancer sans crainte dans une production intensive, dans toutes les branches de l’activité humaine. . .
- Toutes les précisions précédentes nous ont été fournies par les Ingénieurs en Chef et Ingénieurs Principaux du Service de la Construction de la Compagnie des Chemins de fer du Nord, spécialisés depuis longtemps dans-ces travaux, MM. Candelier, Gambournac, Chambaret, Chaudy et Beaucamps.
- Nous les remercions ici très sincèrement de l’obligeance avec laquelle ils se sont imposé un travail de recherche complexe pour obtenir tous les résultats précis que nous venons de donner.
- Ouvrages d’art
- de la Compagnie des Chemins de fer de l’Est.
- Après l’exposé précédent relatif à la reconstruction des ouvrages d’art sur la Compagnie des Chemins de fer du Nord el de ses mines, examinons brièvement ce qui a été fait à la Compagnie des Chemins de fer de l’Est.
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- Le même esprit de méthode et de direction fut suivi.
- L’ensemble des ouvrages détruits a été également classé méthodiquement ici, en trois catégories distinctes et spéciales pour les ponts sous rails.
- La première catégorie pour tous les ouvrages de portée inférieure ou égale à 14 m fut exécutée avec des tabliers métalli-. ques à poutrelles enrobées.
- Le deuxième catégorie pour tous les ouvrages où la. hauteur disponible le permettait comprend les ouvrages voûtés en béton ; les cerces utilisées ont été constituées avec des rails d’abord, et des profilés ensuite, cintrés à chaud.
- Ces cerces servaient uniquement, au moyen d’étriers, à supporter le coffrage de la douelle et du' bandeau des voûtes. .
- La troisième catégorie comprend les ouvrages métalliques à grande portée sur la Meuse, sur l’Aisne et l’Oise, à Réthel, à Rilly et Senuc, et sur le canal à Reims.
- Le nombre total des ouvrages entièrement démolis a été : de 202 ponts en maçonnerie, dont 17 grands ouvrages de 70 m à 120 m de longueur sur la Meuse, l’Orne, l’Aisne, la Marne, et de 162 ponts métalliques.
- La statistiques des ouvrages entièrement reconstruits, à la date du 15 août 1921 était la suivante :
- 1° Pour les ponts sous rails : ponts en maçonnerie :
- 117 de 1 à 10 m de portée ;
- 18 de 10 à 30 m de portée ;
- 10 de 30 m et au-dessus.
- Ensemble. 145
- Ponts métalliques :
- 126 de 1 à 10 m de portée ; 14 de 10 à 30 m de portée ; 11 de 30 m et au-dessus.
- - Ensemble. 151
- 2° Pour les ponts-routes à passage supérieur, sur 56 en construction, 21 étaient terminés au 15 août 1921.
- La reconstruction de ces ouvrages est confiée, à la Compagnie de l’Est, en général, aux services des différentes Sections locales ; dans ces conditions, nous n’avons pu avoir les longueurs cumu-
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- lées de chacune des catégories d’ouvrages, pour montrer encore avec plus de précisions, l’étendue de l’effort fait par le Génie civil français dans cette reconstruction.
- Ouvrages d’art reconstruits par le Ministère des Travaux Publics.
- Il nous reste à dire quelques mots de la méthode employée par le Ministère des Travaux Publics pour solutionner également le grave et difficile problème de la reconstruction des ouvrages d’art dans les régions envahies.
- Afin de réaliser, d’une part, une unité de direction et de méthode, d’autre part, une économie importante de temps et du coût pour la reconstruction de tous ces ouvrages, le Ministère des Travaux Publics créa un Service central d’Études Techniques dirigé par M. l’Inspecteur général Pigeaud, qui fut d’ailleurs chargé, pendant la guerre, de tons les services de reconstruction, des ponts nécessaires à l’arrière des armées d’opération.
- La méthode suivie par ce service fut de réparer en peu de mois après l’armistice, par des solutions provisoires, toutes les brèches qui rendaient inutilisables les voies routières dans les régions envahies.
- Cette première étape franchie avec plein succès, le Service central donna les directives à toutes les sections des Ponts et Chaussées dans les divers départements dévastés pour traiter sur place ou mettre à l’adjudication restreinte, suivant des types bien étudiés et réduits à un petit nombre, la reconstruction des ouvrages,dont le débouché ne dépassait pas 40 m.
- Pour les autres ponts ,à grande portée, le Service central d’Etudes Techniques coordonna les caractéristiques de chacun des ouvrages à reconstruire.
- Il lança ensuite trois séries successives d’appel au concours entre tous les constructeurs, méthode logique et rationnelle, qui flonne les meilleurs résultats, tant au point de vue économique pour le Trésor, qu’au point de vue progrès*
- D’ailleurs, pour les constructeurs eux-mêmes, cette unité de direction technique a les plus grands avantages; les modifications à leurs projets qui leur sont inspirées et demandées sont la résultante d’observations et d’études et réalisent des progrès sérieux. v • '
- 11 est utile de préciser ici les deux raisons principales pour
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- lesquelles la reconstruction de ces ponts routiers n’a pas été poussée plus activement.
- D'abord, les ponts provisoires ont rétabli les communications sur l’ensemble du réseau routier ; il était donc rationnel de porter l’effort maximum sur les ouvrages d’art des artères vitales du pays, c’est-à-dire sur les voies ferrées.
- Ensuite, l’effort financier que nous réalisons seuls, sans le concours de nos alliés, et avec des versements réduits de l’ennemi, a besoin d’ètre échelonné sur plusieurs, années.
- Parmi tous ces ponts routiers de plus de 3 m à reconstruire dans les régions envahies, dont le nombre se chiffre à 2005, il y en a actuellement 491 construits ou en cours d’exécution, représentant une longueur cumulée de 9 558 m (1), qui représente environ le quart du travail total à exécuter.
- C’est là un très gros effort, fait tant par le Service central d’Études Techniques que par, les constructeurs et entrepreneurs français.
- Conclusions à tirer des enseignements déduits de ce travail.
- Les conclusions déjà mentionnées précédemment sur l’unité de méthode et de direction qui ont été adoptées dans la reconstruction des ouvrages d’art du Nord et de l’Est nous paraîtraient insuffisantes si l’on ne s’attardait pas, au point de vue du progrès, sur les deux indications intéressantes qui se dégagent des résultats pratiques obtenus.
- La première indication a trait à l’application du béton pour la construction d’ouvrages à grande portée dans l’avenir, même pour les voies ferrées normales à grand trafic.
- Le pont en béton armé, qui vient d’ètre terminé sur la ligne d’Erquelines, à Charleroi, dont nous avons parlé précédemment, est de 63 m d’ouverture aux naissances et représente le double de la portée qu’on avait osé jusqu’ici franchir avec le béton armé pour une voie ferrée à grand trafic.
- C’est l’indice d’une orientation nouvelle pour la construction, dans certains cas, d’ouvrages à grande, portée pour voie routière et voie ferrée.
- Le pont du Risorgimento de 100 m d’ouverture en béton
- (1) Ce renseignement précis a été fourni par M. l’Ingénieur en chef des Ponts et Chaussées, L. Lipmann. > -
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- armé, construit en 1912 à Rome, avait commencé l’ère des arcs à grande portée pour les ponts-routes.,
- Pour aller au delà et les appliquer aux voies ferrées, il fallut les résultats, remarquables obtenus par l’Ingénieur M. Freyssinet dans ses ouvrages exécutés avec des voûtes en béton ; notamment le pontrroute du Veurdre sur l’Ailier en 1911, avec arche centrale de 72 m, 50 et 5 m, 20 de flèche; le pont-route de Villeneuve sur le TiOt en 1920, avec arche centrale de 98 m et de 13 m, 054 de flèche, et sur ceux qui sont en cours d’exécution, notamment :
- Le pont-route ,de Saint-Pierre-du-Vouvray sur la Seine, avec arche centrale de 131 m et de 25 m de flèche : et le viaduc franchissant la vallée du ruisseau le Bernand sur la ligne de Balbigirÿ à Regny (Loire) avec arche centrale de 170 m et une flèche de 29 m, 65, pont commencé en 1914, mais interrompu par la guerre.
- Cette orientation nouvelle est appelée à une extension encore plus,considérable si l’on envisage le moyen, comme vient de le faire un de nos Collègues, de s’affranchir totalement des véritables forêts de bois de charpente que l’on utilise actuellement pour supporter les cintres.
- Toute cette charpente en bois est non seulement onéreuse, mais a le très gros inconvénient de se déformer sous l’influence des charges et des variations climatériques : pluie ou sécheresse. \
- La solution de l’ave-nir, basée également sur les enseignements des applications de « cintres omnibus » utilisés par la Compagnie des Chemins de fer du Nord, consiste à supporter au-dessus du vide, à n’importe quelle hauteur, des coffrages amovibles et prévus pour des arcs à grande variation de portée,. au moyen de systèmes funiculaires ; isostatiques et réglables, pour parer aux variations élastiques sous les charges progressives ainsi qu’aux variations thermiques,
- Il est superflu d’indiquer ici que ces systèmes funiculaires résolvent avec la plus grande simplicité le- problème du décin-trement.
- On conçoit que la nouvelle solution aérienne des coffrages amovibles, qui recevra sans nul doute sa première application en France, marquera un réel progrès ; elle ne sera, d’ailleurs, qu’une solution perfectionnée de celle employée par un de nos
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- Collègues, .lors de là construction déjà ancienne d’une grande arche en maçonnerie de 90 m d’ouverture, au-dessus du Rhummel, à Constantine.
- Les grands cintres en charpente ont été supportés dans cet ouvrage, en différents points, par un système funiculaire réglable, que nous avons étudié et réalisé de concert avec M. F. Arnodin.
- Toutefois, nous ferons remarquer que l’amplitude plus grande dans ces débouchés ne peut être réalisée avec toute la sécurité et l’économie désirables que si l’on profite de l’utilisation, dans l’exécution de ces ouvrages, de matériaux de choix.
- M. Freyssinet a signalé récemment ce point'spécial, avec juste raison, dans les termes suivants (1) :
- « Dans l’état actuel de l’industrie des ciments, sans faire état » des ciments spéciaux, on peut, par une simple surveillance » de la fabrication des ciménts, dans les dosages et la mouture,
- » par un choix judicieux du sable et du gravier et de leurs » proportions, dépasser facilement le double de la résistance des » bétons types de la circulaire de 1906.
- » Les exemples de béton, donnant des résistances largement » supérieures à 400 kg à quatre-vingt-dix jours, ne sont pas » rares.
- » On est donc conduit à admettre parfaitement comme résis-
- tance normale du béton, pour un ouvrage important, justi-» fiant une surveillance particulière des matériaux, 400 kg par » cm2 ; la fatigue autorisée par • la circulaire de 1906 est, dans > ces conditions, de 112 kg par cm2. »
- On conçoit la voie nouvelle qui s’ouvre d’autant plus brillante pour le béton et le béton armé que « le ciment fondu » qui est à son début, pour ainsi dire, donne déjà des résultats remarquables. '
- Il est donc permis d’envisager, même avec certitude, dans l’avenir, la construction d’ouvrages en béton armé avec des éléments très importants, exécutés d’avance, mis au levage, au-dessus du vide, avec des systèmes funiculaires, isostatiques et réglables.
- Les joints seront faits avec du ciment fondu et avec addition, s’il y a lieu, d’armatures métalliques supplémentaires, réalisant le monolithisme de L’ensemble.
- fl) Voir, p. 147, Génie Civil, du 13 août 1921, t. LXX1X, n° 7.
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- On s’affranchira ainsi de ttout ce qui a, jusqu’ici, limité l’application de ce matériau nouveau.
- L’extension qui parait assurée de l’application du béton à un champ de plus en plus vaste se confirme chaque jour et vérifie ce que nous avancions dans la communication que nous avons eu l’honneur de vous faire le 26 février 1920 sur deux applications du béton armé à des usages de guerre, notamment pour des affûts-trucks mobiles qui ont été soumis à des percussions allant jusqu’à 1 375 t.
- La deuxième orientation nouvelle qui se dégage des résultats pratiques obtenus sur les voies ferrées depuis la. guerre est également la conséquence de l’application de matériaux de choix au pont militaire B. S., dont nous avons parlé précédemment.
- Ce pont en acier au nickel-chrome est utilisé, depuis l’armistice, sur la ligne d’Erquelines àCharleroi, pour franchir une brèche de 65 m en deux travées continues : l’une de 40 m, l’autre de 25 m.
- Ce pont a été construit en temps de paix sous le régime du règlement de 1891, avec une portée maximum de 45 m, portée qui a été abaissée à 40 m pour répondre au nouveau programme de la double traction avec les charges du règlement de 1915 sur les voies ferrées.
- Les résultats obtenus confirment complètement les prévisions.
- Or, s’il s’agit ici de l’utilisation de métal de choix, dont les caractéristiques sont : résistance, 60 à 65 kg par millimètre carré de section ; limite élastique., 35 kg, ce qui a permis d’admettre pour l’effort-limite 17 kg, 50 par millimètre carré.
- Notre éminent Collègue M Gharpy a, le premier, il y a déjà plus de quinze ans, mis en pleine lumière l’intérêt de l’utilisation des aciers de choix employés à l’état naturel ou après traitement thermique.
- La. période d’incubation de toute idée nouvelle et juste dans le domaine des .applications du progrès se chiffre, en général, par une vingtaine d’années.
- On voit ici à peu près la confirmation de cette règle générale.
- En tous cas, les applications de ces aciers de choix ^doivent se-multiplier dans les grands ouvrages, surtout à notre époque où le coût élevé de la main-d’œuvre pour : la manutention, l’usinage, le transport, le montage et le- rivetage sur place est uni-
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- quement fonction du tonnage et indépendant de la qualité du métal employé.
- Comme les facteurs précédents sont notablement plus importants que la plus-value du coût exigé par le métal de choix, le côté économique l’emporte.
- Au point de vue oxydation à l’air libre, il n’y a là qu’un obstacle apparent, car, à résistance égale, les surfaces sont moindres ; par ailleurs, l’exemple du passé -de l’utilisation progressive d’abord du fer, à effort élastique adopté à 6 kg par millimètre carré, puis de l’acier doux ordinaire à effort élastique adopté à 8 kg, puis porté à 10 et 12 kg, 50, sont des exemples frappants qu’aucun obstacle ne peut venir de ce fait.
- D’ailleurs, des applications de ces aciers de choix ont déjà été faites à une époque moins favorable, au point de vue économique, qu’à l’heure actuelle.
- Nous citerons d’abord l’utilisation d’acier au nickel, préconisée par l’Ingénieur américain Waddell (1), en 1909, pour certains éléments entrant dans la construction, à New-York, , du pont de Manhattan, puis, plus récemment, en 1915, dans l’exécution du pont suspendu de Cologne sur le Rhin.
- Dans ce dernier ouvrage, les éléments sont constitués partie en acier doux, partie en acier à 1 0/0 de nickel, avec les caractéristiques :
- R =; 55 à 65 kg, E = 35 kg, et un effort-limite admis à 17 kg, 60 par millimètre carré.
- Il y a dans ces‘deux applications- une conception qui ne nous paraît pas tout à fait recommandable ; c’est celle de constituer des éléments rivés ensemble : partie avec de l’acier doux, partie avec un acier de choix.
- Les efforts élastiques limites imposés à des éléments associés de ces deux métaux étant différents, les variations élastiques jouent, par suite, un rôle spécial donnant naissance : soit à des efforts secondaires appréciables, soit à une répartition des efforts entre ces éléments associés, différente de celle envisagée techniquement.
- D’ailleurs, l’utilisation de matériaux hétérogènes doit être proscrite le plus possible dans des ouvrages de grande importance.
- (1) Voir le mémoire Alloy Steels in Briclgeivork, de AI. J.-A. Waddell, au Congres Xational de San Francisco. '
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- Ainsi, avec les progrès nouveaux d e la technique, on aurai de la peine à concevoir, par exemple, l’exécution de piliers importants de grande hauteur, devant supporter des charges considérables, avec les matériaux employés naguère : pier-res de taille pour les angles et les parements, et le remplissage en moellon de blocage ou en béton.
- En outre du coût actuellement excessif de l’emploi des pierres de taille, on apprécie nettement que les matériaux hétérogènes ainsi utilisés, tout en pouvant largement résister aux surcharges prévues,'se partagent l’effort à vaincre suivant une loi complètement inconnue et doivent, sans aucun doute, être remplacés par une autre solution meilleure et plus économique.
- Ainsi, dans le cas présent, en réalisant ces piliers, soit tout en béton, soit avec des arêtiers et des parements appropriés en béton armé, le noyau central étant vicie, on peut avancer avec certitude que l’homogénéité de la construction assurera une égale et uniforme répartition de l’effort si, par ailleurs, toutes les règles de l’art sont respectées; d’ou une économie de matériaux, de main-d’œuvre.
- Il nous a paru intéressant d’entrer dans ces développement pour montrer combien est vaste le champ d’action qui, dans ces domaines, sera exploité dans l’avenir par le Génie civil français.
- On continuera ainsi à suivre la tradition qui nous a été léguée par les grands Ingénieurs civils français, qui, comme notre éminent Collègue M. Charpy, ont été les précurseurs de l’utilisation appropriée et en leur temps, des matériaux de choix pour réaliser des ouvrages importants.
- Parmi les Ingénieurs français du xixe siècle qui ont réalisé de grands ouvrages par cette conception judicieuse de l’utilisation appropriée des matériaux de leur époque, nous citerons, comme exemple, l’auteur du grand pont suspendu de Zaehringen (l) Suisse.
- Cet ouvrage important fut conçu et réalisé en 1834, à l’aürore de la construction des ponts suspendus par l’Ingénieur Chuley, franchit, à Fribourg, la Sarine, en une seüle portée de 265 m, 26. -
- Ce pont, qui existe encore, utilisa au maximum de rende-
- (1) Voir Notice historique et technique sur les Ponts suspendus de Fribmrg. Direction des Travaux publics. — Fribourg, Imprimerie Fragnièrc Frères.
- Bull.
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- ment, avec un coefficient de sécurité convenable, lés fils de ter que l’on commençait à tréüler en France avec;, toute garantie depuis 1820 ; comme le mentionne Séguin aîné, dans son mémoire présenté à l’Académie des Sciences, le 26 . janvier 1924 (1).
- Dans ce grand pont de Zaehringen, l’Ingénieur Ghaley admettait pour le fil de fer n° 18 à résistance absolue de 82 kg qu’il a employé, un effort-limite de 26 kg,: 90.
- C’est grâce à cette utilisation appropriée qu’il put réaliser cet ouvrage important, qui fit passer son nom à la postérité.
- Cet exemple et tant d’autres du même genre montrent, comme conclusion finale, que pour progresser à toute époque il a fallu associer intimement la science aux réalisations.pratiques•
- La science ne remet-elle pas chaque jour entre nos mains de constructeurs des matériaux sélectionnés ! A nous de les utiliser pour le grand développement de notre industrie et de notre extension à l’étranger.
- Il importe donc de ne pas perdre de vue ce que précisait, du reste si magistralement, à la Sorbonne, le 11 octobre, lors du Congrès de la Chimie française, le savant M. G. Gros-claude, par cette phrase lapidaire :
- « La grande leçon qui ressort de la guerre est l’inséparabilité de la science et de l’industrie. »
- ( h Voir Des Ponts en /il cle fer. Séguin aine, Bachelier-Libraire, 55, quai des Grands-Augustins. 1826, Paris.
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- LE
- NOUVEAU BASSIN DE RADOUB DU HAVRE
- JMU Georges tïELFtSEjNT (1).(2)
- C’est devenu im lieu commun que de rappeler que l’outillage maritime français était loin de répondre, à la veille de la guerre, aux exigences croissantes de U architecture navale et de l’intensité de notre trafic par mer. Tant au point de vue des facilités d’accès, qu’à ceux des tirants d’eau admissibles, des installations de radoubage, du développement des quais et du nombre des postes de chargement, de l’outillage de manutention et de transbordement, des installations de magasinage, l’èiiseinble de nos ports laissait, de l’avis unanime, fortement à' désirer.
- L’opinion publique et le Parlement avaient fini\par s’émouvoir assez de la chose pour que, pendant les dernières années pui précédèrent la guerre et, heureusement, pendant la guerre elle-même, fut adoptée toute une série de lois importantes décidant des travaux considérables dans la plupart de nos grands ports : programmes qui restaient certainement en deçà des besoins, mais qui marquaient un- progrès appréciable. On sait que, durant les- hostilités, un effort méritoire fut hâtivement poursuivi pour faire face, tant bien que mal, au formidable développement des importations nécessitées par la défense nationale le résultat ; en fut intéressant, certes, mais ce serait une erreur profonde que de croire que cette rapide adaptation puisse tenir lie-u- et place de l’exécution des programmes de travaux antérieurement arrêtés. Il n’y a aucun rapport et aucune équL valence entre ceux-ci et les installations réalisées pendant la guerre; la. plupart provisoires et d’une- utilisation 'souvent médiocre en temps de paix. ' o - : } :
- Au j o ur d’h ni', ton te notre politique de l’outillage maritime5 se trouve dominée, suspendue, arrêtée par un problème »d’ordre général et d’une- évidente gravité : la question financière. Gha-
- (1) Voir Procès-Verbal de la séance du 28 octobre 1921V na 10'; p-. 283. ; ' i--
- (2) Voir planche n°-1-8. ^
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- cun connaît les difficultés quasiment insurmontables que rencontre l’équilibre budgétaire. Le Ministre des Finances et la Commission du budget demandent impérativement aux divers départements ministériels de réaliser coûte que coûte les économies exigées par la situation. La mise au point de notre outillage maritime, que les programmes en cours ne faisaient pourtant que commencer, va-t-elle être renvoyée sine die, par raison d’économie ? On est fondé à le craindre, si l’on songe que le prix de base des travaux, établi au taux de 1914, se trouve aujourd’hui multiplié par un coefficient de 3 ou 4. D’autre part, les collectivités locales, communes, départements, chambres de commerce, qui participent aux dépenses dans une proportion allant jusqu’à 50 0/0 et au delà, voient leurs ressources s’épuiser aussi rapidement que celles de l’État.
- Ce serait se tromper du tout au tout que de raisonner sur la médiocrité passagère du trafic par mer pour apprécier l’urgence des travaux maritimes. Il est exact que les constructions navales, qui avaient été si fiévreuses pendant les hostilités et au cours de l’année qui les suivit, au point de réparer les pertes de guerre et de dépasser, dans le monde, le tonnage de 1913, se sont considérablement ralenties. Il y a même, momentanément, excès de tonnage. Le volume et le poids des marchandises embarquées ou débarquées dans nos ports, qui avaient atteint des chiffres records à la fin de la guerre, subissent aujourd’hui une régression impressionnante. La raison en est dans la crise économique-profonde qui sévit à travers le monde. Mais le propre des crises économiques est d’être suivies, avec une rigueur mathématique, par des périodes d’essor. Il est possible, sinon probable, que nous ayons touché le fond de la dépression actuelle. La reprise ne sera sans doute pas fulgurante et brusque. Le monde sera relativement lent à se remettre de ses pertes et de ses désordres politiques et sociaux. Mais, à moins d’escompter un recul définitif de la civilisation, on peut tenir pour certain que le commerce maritime reprendra, à plus ou moins longue échéance, l’irpésistible marche ascendante qu’il poursuivait depuis cinquante- ans. La puissance de production et de consommation .s’accroîtra fatalement dans le monde, suivie parallèlement d’une multiplication des instruments de transport, notamment maritimes, et aussi, espérons-le, d’une plus grande sécurité dans les transactions internationales.
- Ce serait donc une faute lourde que d’attendre, pour faire en
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- faveur de l’outillage maritime les sacrifices financiers qu’il réclame, que l’heure de la reprise de l’activité économique ait sonné. Alors, il serait trop. tard. Nous étions terriblement handicapés autrefois par la supériorité des installations maritimes de nos voisins d’outre-Manche, d’outre-Rhin, de Belgique et de Hollande. Ils ont tous moins souffert de la guerre que nous-mêmes. L’heure venue, nous ne pourrions pas lutter à armes égales. Il est des avances qui ne se rattrapent pas. La vraie, la saine économie consiste à dépenser au moment opportun. Nous devrions précisément profiter de l’accalmie momentanée dans la concurrence maritime pour doter le pays du minimum d’installations sans quoi il ne peut faire figure de grande nation maritime. Et nous aurions peine à croire qu’il soit impossible de trouver, dans d’autres chapitres du budget, matière à réductions moins désastreuses et moins inopportunes.
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- Je tenais à placer ces réflexions générales en tète d’une communication sur l’un des éléments les plus intéressants de l’amélioration de nos ports de mer, à savoir la grande forme de radoub actuellement en construction au Havre. Il ne s’agit pas, ici, d’un plaidoyer en faveur d’une oeuvre d’intérêt local : je montrerai dans un instant l’intérêt vraiment national qui s’attache à la réalisation de la seule cale sèche française susceptible de recevoir les plus grandes unités navales actuellement en service. C’est une description technique que l’on attend de moi. Mais je ne puis renoncer à relier une telle étude objective aux grands problèmes de l’heure»présente.
- Si jaînais programme de travaux s’est trouvé justifié, c’est bien celui que consacra la loi du 11 février 1909 au Havre, suivie du décret du 18 mai 1912, loi qui complétait elle-même celles du 19 mars 1895 et du 2 août 1904, lesquelles avaient, d’utie part, inauguré la politique d’emprise sur la baie de Seine pour l’extension du port, par la création d’un avant-port 'doté d’un quai en eau profonde et communiquant avec la série des anciens bassins intérieurs, et, d’autre part, établi un nouveau bassin dans le canal de Tancarville, le bassin Vétillart, mis en service en 1915.
- ' La loi du 11 juin 1909 réalisait l’étape décisive dans la voie d’un vaste agrandissement du port sur la mer même. Le trafic
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- était congestionné et à vrai dire devenait impossible dans l’enceinte des bassins intérieurs, eux-mêmes fractionnés et resserrés par la cité. Les travaux prévus étaient répartis en trois groupes, dont vous pourrez suivre à la carte la désignation. (Voir la carte du port du Havre, fig. 4, pl. 18).
- 1° La construction, au nord des ouvrages déjà existants, et au moyen d’une emprise sur l’estuaire de la Seine, d’un bassin de marée de 100 ha environ de superficie. L’enceinte de l’emprise est abritée de la mer par des digues, à l’Ouest, au Sud et à l’Est. Ce port de marée est fermé par deux môles d’entrée. La digue Est devait être construite à titre provisoire et en vue de permettre des agrandissements ultérieurs vers l’Est. L’ensemble des digues devait présenter un développement total de 4 400 m ;
- 2° La construction d’un quai de 1.000 m de longueur, dans la partie Nord-Est du bassin, pour l’accostage simultané de trois grands paquebots. Une souille de 75 m de largeur, creusée jusqu’à la cote (—12 m) devait être établie en avant de ce quai ;
- 3° L’établissement d’une grande forme de radoub accédant au bassin de marée, dont vous verrez l’emplacement sur la projection, et qui va nous occuper.
- Il ne faut pas perdre de vue que ce programme n’apportait satisfaction, au moment où il fut décidé, qu’à des besoins constatés depuis longtemps.
- A l’heure actuelle, ils sont encore loin d’être satisfaits. Les digues d’enceinte et 500 m de quai ont pu être terminés durant les hostilités et livrés à l’exploitation en 1919. Le creusement du bassin et l’approfondissement du chenal sont très avancés. Quant à la forme de radoub, où les travaux avaient dû être suspendus pendant la guerre,’ faute d’aciers pour l’immense caisson de fondation, elle ne pourrait être livrée à l’exploitation, si le travail s’y poursuivait à peu près normalement, qu’en 1925.
- Ainsi, cette partie du programme d’extension du Havre risque fort de ne voir le jour que vingt à vingt-cinq ans après que les revendications incessantes du commerce et de l’armement l’eussent imposée aux Pouvoirs publics. Encore ce retard sera-t-il aggravé' si ceux-ci fléchissent sous le poids de ,laj dépense. Le coût du programme de 1909 avait été évalué initialement à 86 millions. Du fait des rectifications d’évaluation ultérieures, il atteint aujourd’hui plus de 250 millions. Le bassin de radoub, dont les événements ont le plus retardé l’exécution, et qui souf-
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- frira par conséquent le plus de la hausse des prix, coûtera peut-être finalement une centaine de millions. Sans doute, les millions n’ont-ils plus aujourd’hui qu’une valeur relative, mais il faut évidemment un certain sang-froid pour envisager pareilles mises de fonds, cependant rigoureusement nécessaires.
- Que sera-ce lorsqu’il s’agira de mettre à exécution la troisième étape d’extension du port, fixée et décidée par la loi du 23’ avril 1919, et née de lia constatation répétée de l’insuffisance manifeste de tout ce que l’on a entrepris jusqu’à ce jour? La loi de 1919' envisage, outre le creusement à la côte —10 m du bassin de marée et de ses accès, outre la construction de 1 000 m de quais supplémentaires dans ce bassin, outre l’élargissement et l’approfondissement du canal de Tancarville, l’exécution d’une nouvelle et vaste emprise sur.la Seine, limitée par des digues, en vue de la création d’un nouveau bassin à flot à l’Est et dans le prolongement du bassin de marée, ainsi que la construction de ce nouveau bassin, enfin la construction de quatre engins de radoub. La dépense, suivant estimation faite en 1916, atteindrait 200 millions. Aujourd’hui, l’on peut considérer qu’elle sera dans l’ordre du demi milliard.
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- Je n’ai rappelé, d’ailleurs, l’ensemble des projets en cours que pour mieux situer le bassin de radoub qui va nous occuper. Nous nous trouvons en présence d’un plan d’extension rationnel d’une belle ampleur, et pleinement justifié par les besoins du port. Il suffit de se souvenir que le mouvement maritime était passé de 2 820000 tonneaux en 1870 à 11109000 en 1913, et le tonnage des marchandises de 1 720 000 t en 1870 à 4434 000 en 1913 et 6 213 000 en 1916.
- Le Havre se classe, au point: de. vue du tonnage de jauge, au second rang des ports français, et au quatrième rang pour le tonnage des marchandises. Pour la valeur des marchandises importées'et exportées, il égale Marseille et il tient le premier rang pour le nombre des voyageurs transatlantiques.
- Le Havre mérite ainsi à tous égards les sacrifices qu’on envisage pour lui, et il est clair que le -.bénéfice en sera tout aussi et même plus national que local. Le plan d’extension arrêté est à l’échelle des besoins les mieux vérifiés. Et le bassin de radoub' -en construction, qui sera de beaucoup le plus vaste de ceux qui existent en France, qui pourra soutenir la comparaison avec les plus belles installations étrangères de ce genre, est lui-même à l’échelle du grand programme de travaux.
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- -Quelques observations montreront l’importance toute particulière et l’intérêt véritablement général qui s’attachent' à cette partie des travaux en cours.
- De par sa situation géographique exceptionnelle, de par une tradition séculaire, le Havre est devenu, au premier chef, un port transatlantique. C’est une destination naturelle à laquelle il ne peut se dérober. Il faut qu’il continue à jouer à cet égard le rôle capital - qu’il a joué jusqu’à ce jour dans la navigation transatlantique française. Mais celle-ci, sans un port complètement outillé à son usage, sur la Manche, ne saurait soutenir la concurrence étrangère. Tandis que nos pertes en cargos ont été compensées par les récupérations faites sur l’ennemi, notre flotte de paquebots sort de la guerre très fatiguée et amoindrie. C’est, de l’avis unanime, le point le plus noir dans le tableau actuel de notre marine marchande. Ainsi affaiblie, elle risque d’être éclipsée par les marines étrangères, et le sera d’autant plus certainement qu’elle ne disposera pas, en temps utile, de toutes les installations nécessaires.
- Personne 11e nie cependant plus la puissance d’action et d'expansion que représente outre-mer, pour un pays, une flotte transatlantique. De beaux paquebots sont d’admirables agents de propagande et d’influence. Ce sont aussi de précieux auxiliaires de l’économie nationale, parles moyens de change considérables qu’ils peuvent procurer au pays. Or, je ^ n’apprendrai rien à personne en rappelant notre infériorité à cet égard. Cette infériorité ne se manifeste pas seulement par le, petit nombre de nos paquebots et par la faiblesse comparative du tonnage total, mais encore par la modicité des caractéristiques des unités.
- Vous avez sous les yeux un graphique donnant la courbe progressive des longueurs des plus grands mail steamers à diverses époques, à l’étranger et en France. La courbe française reste constamment au-dessous, de la courbe étrangère. Notre plus •belle unité, le Paris, a 67 m de longueur totale de moins que le fameux ex-Bismarck, 26 000 t de tonnage brut en moins. Dix liners tiennent aujourd’hui la mer, qui distancent de loin nos deux seuls paquebots de plus de 200 m de longueur. Et sans douté la longueur, la largeur et le déplacement ne sont-ils pas les seules caractéristiques des navires qui intéressent les passa-
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- gers : la qualité de la ‘cuisine et le bon goût des installations françaisés peuvent retenir la ‘clientèle, encore que ces facteurs soient annihilés par le regrettable manque de discipline du personnel de service. Mais, inversement, ee serait une erreur de croire que les très grands paquebots ne représentent que de coûteux tours de force des ingénieurs. Ils sont parfaitement rémunérateurs et répondent à une conception économique saine. Leur intérêt est loin de d'être que moral. La course aux plus grands paquebots, circonscrite jadis entre l’Allemagne et l’Angleterre, n’a été que suspendue par la guerre. Et je maintiens l’opinion que j’ai formulée à maintes reprises, à savoir que les progrès de l’architecture navale ne sont pas arrivés à leur terme, et que nous verrons à l’avenir de nouveaux accroissements des proportions dés grands paquebots.
- Or, il est établi que ce qui arrête l’industrie française des constructions navales, ce n’est pas le manque de science des ingénieurs, ni la timidité des Compagnies de navigation, mais principalement l’insuffisante adaptation de nos grands ports aux exigences nautiques des paquebots géants : et plus précisément l’absence de formes de radoub susceptibles de les recevoir. J’ai fait dresser un tableau comparatif des dimensions des principaux bassins de radoub en France et à l’étranger. Hors de France, on compte une vingtaine de bassins pouvant recevoir des unités de 250 m : chez nous, il n’y en a pas un. jNptre plus grande cale sèche, celle de l’arsenal de Cherbourg, qui relève de la marine. de guerre mais que peuvent utiliser les navires marchands, n’est pas accessible en tout temps au Paris. Le Havre, port d’attache du France et du Paris, ne leur offre aucune possibilité de réparations.
- La plus grande cale a 108 m de longueur seulement, c’est-à-dire qu’elle est insuffisante même pour les cargos de 20 000 t, comportant une longueur voisine de 200 m, une largeur de 20 à 25 m et un tirant d’eau de 8 à 10 m ; c’est pourtant une catégorie qui tend à se vulgariser rapidement, notamment dans le type des tanks-steamers pétroliers.
- Ces brèves indications suffisent à montrer l’intérêt capital d’une forme de radoub de 312 m de longueur utile, pouvant aisément recevoir des navires de 30b m de longueur, 37 m de largeur et 13 m de tirant d’eau, c’est-à-dire les plus fortes unités connues. Cet intérêt est vraiment national ; sa satisfaction ne devrait souffrir aucun retard. Et il n’aura sans doute pas été
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- inutile de faire précéder de ces considérations économiques la description technique de cet ouvrage considérable.
- Les plus grandes formes de radoub à l’étranger.
- (Au delà de 230 m de longueur.)
- Profondeur Largeur au-dessus
- Nom du port. Longueur. d’entrée. du seuil. Observations.
- Boston 395 49 12,80 En construction.
- Levis (Canada) .... 350 36,50 10,36 En construction.
- Liverpool 320 36,60 14,65 Gladstone dry dock achevé en 1913.
- Glasgow 310 36,50 10,36 En projet.
- Bombay . 305 30,48 11,20
- Port Pearl (Sandwich). 303 30,48 10,00
- Belfast. . .~ 304 33,80 » Construction imminente.
- Portmouth 281 31,20. 13,90
- Saint-John (Canada). . 274 32,70 10,60
- Southampton. . ;. . . 268 30,48 10,70
- Singapour 239 30,48 10,30
- Talcahuano (Chili) . . 252 35,50 11,00
- Dimensions des plus grands bassins de radoub
- dans les ports
- Désignation des ports.
- Cherbourg (1)...................
- Saint-Nazaire. .................
- Brest (1).......................
- Marseille...................
- Le Havre........................
- Dunkerque.......................
- La Pallice..................
- Calais............. ............
- Bordeaux........................
- français.
- Longueur "utile. Largeur utile. Hauteur sur le seuil en morte eau.
- 250 36 8
- 231,90 30 7,30
- 225 26,77 »
- 204,C0 25 8,65
- 198 34,52 7,35
- 185,50 21 7
- 180 22 7
- 155 21 »
- 147,75 22 .7,50
- % *
- L’emplacement de la grande forme de radoub a été fixé dans le nouveau bassin de marée, à l’extrémité orientale du quai en eau profonde de 1 000 m de longueur, dont la moitié est actuellement achevée. Ce choix est heureux, en raison de la communication directe qu’il permet avec la souille de 12 m sous zéro
- (I) A la marine de guerre, mais utilisable par les navires marchands.
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- qui devra être creusée au pied de ce quai, à l’usage des très grands paquebots.
- Les dimensions de la cale ont, en effet, été calculées en vue de la réception des plus grandes unités navales actuellement en service.' La cale, qui sera de forme rectangulaire, aura une, longueur utile de 300 m, comptée du seuil du radier arrière du pertuis d’entrée au pied du mur du fond. La longueur utile sera même légèrement supérieure, soit de 312 m, comptée du bateau-porte au pied du mur du fond. J’indique, pour donner une idée de l’importance de l’ouvrage, que la longueur totale du massif est de 345 m. La largeur, entre les deux caniveaux d’assèchement, est de 34 m ; elle est de 40 m au. pied des bajoyers et de 52 m, 20 au couronnement. Le radier des buses d’entrée est à la cote—8 m ; celui de l’emplacement de la porte à la cote — 8 m, 75. Le niveau du radier au milieu sera à —9 m, 10.
- Ces quelques indications sur le corps de la forme montrent bien qu’elle pourra soutenir la comparaison avec les plus importantes de celles qui existent dans le monde, et qu’il n’est pas de paquebot géant en service qu’elle ne puisse recevoir : la longueur totale des unités records, anciens Vaterland et Bismarck, ne dépassait pas 300 m, ni leur largeur 30 m, 50. J’estime que la nouvelle forme pourra abriter des unités d’un type encore plus puissant: des navires de 13 m, 50 de tirant d’eau et de 100000 t de déplacement pourront y trouver place. Le Vaterland ne déplaçait que 60 000 t. C’est dire que notre plus beau paquebot, le Paris, qui déplace 36 000 t, s’y trouvera presque trop au large.
- Trois plans inclinés, munis latéralement d’escaliers, ont été ménagés en vue d’amener facilement jusque sur le radier les pièces lourdes que nécessiteront les réparations : gouvernails, hélices, étambots, etc. fies plans sont inclinés selon une pente de 5/4. L’un débouche au pied du bassin et dans son axe, les deux autres perpendiculairement à l’axe. Quatre escaliers, dont deux placés chacun sur l’une et l’autre des faces --.latérales internes des bajoyers, doivent faciliter les .allées et venues du personnel.
- La fermeture du bassin s’opère au moyen d’une porte flottante, pouvant s’effacer dans une enclave latérale. La largeur de la rainure du bateau-porte est de 9 m, 75. Quant au pertuis
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- d’entrée, dont le seuil est au niveau de —8> m, il a 38 m de largeur sur 35 m de longueur totale.
- L’épuisement du bassin se fait par deux galeries pratiquées à l’intérieur et à la hase des bajoyers, ét qui se raccordent entre elles à la tête du bassin. Elles communiquent chacune avec l’intérieur de la cale par trente petits drains ménagés entre elles et les deux caniveaux d’assèchement qui courent le long du radier à droite et à gauche, au pied des bajpyers longitudinaux.
- Les machines d’épuisement, divisées en deux groupes, seront installées dans le corps même des bajoyers, près de la tête du bassin. Il est prévu 8 grandes pompes centrifuges actionnées par des moteurs électriques ; 4 pompes, débitant chacune 2 m3, 820 par seconde, seront placées dans chaque bajoyer et seront divisées en deux groupes, logés chacun dans un évidement séparé . L’épuisement sera fait en deux périodes : la première avec fonctionnement en quantité jusqu’à une hauteur de refoulement totale de 10 m., la seconde avec fonctionnement en tension jusqu’à la fin de l’épuisement.
- Le volume à débiter entre les cotes +7 m, 85 et —9 m, 10 sera d’environ 233 000 m3. On estime qu’il sera épuisé en quatre heures.
- Un ensemble de bollards, hiloires et tins est prévu pour faciliter les opérations d’échouage et d’accorage des navires.
- Le terrain, à remplacement prévu pour la construction du bassin, est constitué presque uniquement de sable fin et vaseux, de glaise sableuse ou tourbeuse, de graviers, le tout très perméable à l’eau jusqu’à des profondeurs variant entre 20 et 30 m sous-le zéro hydrographique.
- II eût été dangereux et même imprudent, en raison de la Connaissance que l’on avait de la nature des terrains, de poursuivre ta construction de l’ouvrage dans une grande fouille épuisée à l’abri d’un batardeau. Les Ingénieurs des Ponts et Chaussées- s’arrêtèrent au procédé de construction au moyen d’un grand caisson métallique contenant le radier, les bajoyers et. la tête du bassin.
- I/adjudication-concours qui fut ouverte à ce sujet demandait aux- concurrents de présenter des projets, -complets-, répondant aux conditions générales de l’ouvrage ainsi qu’aux difficultés
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- d’exécution. L’offre^ qui fut admise émanait de MM. Yignes, Michel Schmidt, Schneider et Gie, qui s’adjoignirent iminédia-tement: MM> Hersent frères*, lesquels avaient fait une offre séparée i
- Le programme d’exécution comportait la construction; d’un batardeau en terre et le creusement d’une fouille à la/ cote1 — 20 in, pour permettre l’écho nage du caisson; après lestage (fo- 2, pL '181
- Le batardeau, d’une longueur totale d’environ. 1 500 m ,et, enserrant une surface d’environ 21 h, fut construit au moyen du produit des: dragages, effectués dans le bassin, de marée. La partie intérieure du batardeau est protégée par des fascines et enrochements. La partie extérieure est, au contraire, limitée par une charpente en bois remplie d’enrochements et fondée sur trois lignes de pieux.
- Une fois le batardeau exécuté, on fit à son abri, le creusement a la drague de la fouille du bassin. On construisit ensuite sur le terrain, naturel, le long: de la digue Saint-Jean,, un gril avec pieux, et dés en ciment,, pour permettre la construction du. caisson. Le terrain naturel,, a cet endroit, était à. la cote -j-2 m, 60 environ. Ces travaux avaient, été exécutés avant la guerre. On commença immédiatement après la construction du caisson métallique. Les dimensions de ce caisson sont les suivantes :, longueur totale, y compris la tète du bassin,, 345, m ; largeur., 60 m. D’une façon, générale, la partie inférieure est constituée -, par une chambre de travail, divisée en 225 alvéoles séparées, de 4 m sur 6 m, 645 sur le pourtour et de 4 m sur il,m,.070 à l’intérieur.. Au-dessous de la tête du bassin, les . compartiments de la chambre de travail n’ont que 3 m de largeur au lieu de 4 m, afin: de renforcer le radier dans cette partie. Les parois latérales des alvéoles- sont recouvertes de tôles en liaison avec le plafond, de la chambre de travail, de manière à faire concourir la hauteur totale des parois latérales des alvéoles à la résistance du fond du. caisson métallique (fig. 3, pl. 181.
- La forme du caisson n’est pas absolument rectangulaire dans sa section transversale;: le rectangle comporte un abattement en plan incliné de 6 m de hauteur sur 6 m,.350 de largeur. Cette disposition i a pour effet de. réduire l’importance des. fers et de la maçonnerie-, en même temps que les dragages; de la fouille.
- Dans son i ensemble, l’armature du caisson métallique est constituée, en dehors de ses parois latérales, par six, poutres
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- longitudinales de 6 m, 40 de hauteur et par quarante-quatre poutres transversales de même hauteur//?#. 4 et 5, pl. 18).
- Chacune des alvéoles de la chambre de travail peut être mise en communication avec l’intérieur du caisson par des cheminées pour le remplissage des alvéoles en béton, après l’échouage du caisson.
- Le poids total du caisson métallique, avec ses hausses et le . batardeau de la porte, était, le jour de sa mise à flot, de 46 500 t, dont 6 000 pour le caisson proprement dit et 40 000 pour les bétonnages et poutrages.
- La mise à flot du caisson se lit en laissant monter l’eau à l’intérieur du batardeau (fig. 6,pl. 18). Préalablement, l’on avait appliqué une couche de béton à l’intérieur des contre-fiches des alvéoles de la chambre de travail, ainsi que sur le plafond, afin de consolider l’ossature et d’empêcher toute rentrée éventuelle d’eau par des joints de tôle. L’opération, qui eut lieu le 15 août 1920, réussit parfaitement.
- Le caisson une fois amené à son emplacement définitif, on a commencé l’opération du lestage, qui s’est poursuivie normalement jusqu’ici et conformément aux prévisions (fig. 7 et 8, pl. 18).
- Les maçonneries du bassin sont différentes selon les résistances qu’elles ont à supporter, soit durant l’exécution, soit au moment de la mise en service, et l’on a recherché dans la détermination des matériaux la plus grande économie possible.
- C’est ainsi que les contrefiches des alvéoles de la chambre de travail, le fond du caisson sur une épaisseur de 0 m, 38, l’enrobage des poutres longitudinales et transversales, ainsi que la partie renforçant les hausses latérales sur une épaisseur de 1 m, 25 environ, sont en béton de ciment dosé à raison de 300 kg de ciment par mètre cube de béton. Les alvéoles laissées entre les poutres et le béton du plafond sont remplies avec du béton plus riche, soit avec 450 kg de ciment par mètre cube, sur 1 m. 12 de hauteur.
- La masse des maçonneries du radier, épais de 10 m, 90, et des bajoyers, dont l’épaisseur va de 1# m à la base à 2 m, 35 aû sommet, est faite de moellons silico-calcaires avec mortier de chaux dosé à 350 kg de chaux par mètre cube de mortier.
- Les parements des bajoyers, du radier et des aqueducs sont en maçonneries de briques, avec mortier de'ciment au dosage
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- LE NOUVEAU BASSIN 1)E RADOUB DU HAVRE
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- de 500 kg, leur épaisseur variant, suivant les cas, entre 0m,70 et 0 m, 50.
- Le couronnement des bajoyers, les angles des bases, les portées du bateau-porte, ainsi que les couronnements des banquettes intérieures du bajoyer, sont en pierre de taille de granit.
- En dessous des parements extérieurs en. briques ou pierre de taille, il y a des maçonneries plus soignées en moéllon silico-calcaire, avec mortier de ciment au dosage de 450 kg. Ces maçonneries ont une épaisseur variable de 0 m, 75 à '1 m.
- La manière dont ont été vaincues les difficultés inhérentes à l’exécution des bétons et des maçonneries dans le caisson, une fois celui-ci amarré à s(on emplacement d’échouage dans la fouille, mérite certains détails.
- Le problème a été résolu très simplement au moyen de neuf téléporteurs, espacés sur toute la longueur du caisson et permettant de répartir les matériaux de construction pour ainsi dire en n’importe quel point du chantier (fig. 9, pl. '18).
- Ces téléporteurs ont été étudiés et exécutés en France. Chacun d’eux est constitué par deux pylônes en bois, d’environ 20 m de hauteur, distants entre eux de 236 m. Les pylônes sont reliés par un câble métallique porteur d’un diamètre de 36 mm. Les bennes ont une capacité de 750 1 et les câbles de levage et de traction un diamètre de 16 mm. La puissance des treuils électriques est de 25 chx et peut atteindre 40 ehx aux à-coups.
- Chaque téléporteur a été étudié de façon à faire en une heure sept parcours de bennes, ce qui correspond à un transport de 5 m3, 220, ou de 11 t et demie. En dix heures de travail, la puissance de chaque téléporteur doit donc atteindre 52 m3, 500 ou 115 t. Pour les neuf appareils, la capacité pendant le même temps est de 472 m3, 500 ou de 1 035 t. .
- En fait, ce rendement théorique a été largement atteint et même dépassé, puisque l’on arrive à transporter normalement, en neuf heurqs environ, 500 m3 de matériaux divers.
- L’approvisionnement en matériaux et les appareils pour la confection du béton ont été installés à proximité de la fouille, alin de réduire au minimum les transports sur wagonnets.
- La question de la répartition des matériaux et des maçonneries, en vue d’éviter que le caisson subisse des déformations à un moment quelconque du travail est, on le conçoit, délicate. On l’a- résolue au moyen de nivellements fréquents, effectués à
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- LE NOUVEAU BASSIN DE RADOUB DU HAVRE
- des intervalles réguliers, par la lecture des échelles d’enfoncement disposées sur les différentes faces extérieures du caisson, et par le contrôle continu des surcharges appliquées sur les différents points du caisson.
- Pendant l’opération de lestage, le niveau de l’eau dans la fouille est maintenu régulièrement à la cote -f2m environ au moyen de pompages, qui contrebalancent les infiltrations du sous-sol et des digues, ou en laissant l’eau s’écouler naturellement par des vannes aux marées de vives eaux.
- A. fin octobre, l’enfoncement est de 13 m, 50 et le déplacement de la masse flottante atteint en chiffre rond 260 000 t. Selon les prévisions actuelles, l’échouement sur le fond de la fouille pourra être achevé vers la fin de février 1922. On aura ainsi mené à bien un travail sans précédent dans l’industrie des travaux publics. Et il n’est que juste, à ce sujet, que j’indique que l’étude, la mise au point et la construction du caisson ont été l’œuvre de MM. Schneider et Cie.
- Après l’échouage, il restera à remplir de béton, au moyen de l’air comprimé, toutes les alvéoles de la chambre de travail, et à parachever les maçonneries du radier et des bajoyers. Ce travail sera relativement simple, puisqu’il ne s’agira plus que d’un blocage, sans avoir le souci constant de la répartition régulière des charges.
- Cette période d’achèvement des maçonneries de la forme durera vraisemblablement une année, à courir de l’échouage. La mise en service du bassin ne pourra toutefois avoir lieu -qu’après qu’auront été effectués le montage des pompes et l’installation des tins et du bateau-porte. On peut donc admettre que, s’il ne se présente pas de circônstances imprévues, la grande forme du Havre pourra être mise en service dans le courant de 1925.
- Vous me permettrez, Messieurs, de souligner, en terminant, l’intérêt que présente l’ouvrage en cours d’exécution au Havre pour notre industrie nationale des travaux publics.
- Déjà en son état actuel (260000 t), le grand caisson du Havre représente la plus grosse masse flottante qui ait jamais existé dans le monde entier. Ce record sera très largement dépassé lorsqu’au moment de l’échouage le. caisson constituera une masse flottante indivisible d’environ 400 000 t.
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- Or, le procédé de construction des formes dé radoub ou des quais au moyen de caissons immergés est d’origine française et, de plus, il n’a jamais donné lieu à des applications plus remarquables que celles étudiées et réalisées par des Ingénieurs ou Constructeurs français, soit dans notre pays, soit à l’étranger.
- C’est en 1774 que M. Groignard, Ingénieur de la Marine, eut le premier l’idée de construire dans la Darse de Castigneau, à Toulon, un grand bassin de radoub au moyen d’un seul caisson en bois à fond plat, mesurant 98 m sur 31 m, avec une hauteur de Tl m. Ce caisson fut immergé à 10 m sous basses mers au moyen d’un lest d’eau et d’une surcharge de pierres. L’achèvement du bassin Groignard donna lieu à quelques venues d’eau après son achèvement, en raison des ruptures et déformations qui se produisirent dans le radier, par suite de l’insufFisance de liaison avec le sol de fondation mal réglé. Mais là n’en fut pas moins l'origine d’une méthode nouvelle que l’emploi du fer et de l’acier permit plus tard de généraliser. .
- L’emploi de l’air comprimé dans les chambres" de travail, placées à la partie inférieure des caissons, permit, d’autre part., d’établir une liaison pour ainsi dire parfaite des gros monolithes échoués avec le sous-sol. La première application de l’air comprimé pour la fondation des caissons fut faite lors de la construction du pont de Kehl, sur le Rhin, en 1859, par l’entreprise Castor et Jacquelot, dont mon père dirigea les travaux.
- La combinaison de ces deux méthodes permit, par la suite, l’exécution de quais continus ou sur piliers : quais de Bône, avec piliers et voûtes en 1867 ; quais continus de l’Escaut, à Anvers, en 1877 ; 'quais de Lisbonne avec piliers et linteaux monolithes échoués sur deux piliers consécutifs, en 1887.
- L’application aux bassins de radoub fut faite en 1877 et 1882, époque où l’on construisit les deux bassins deMissiessy à Toulon, avec des caissons de 144 m sur 41 m, représentant une surface de 5 904 m2 (entreprise Hersent). Le poids du caisson métallique représentait 1 850 t et, lors de son échouage à 18 m, 80 au-dessous du .niveau des hautes mers, le poids de la masse flottante était de 102 000 t.
- Les bassins de radoub de Saïgon et le bassin n° 5 de Toulon (1883 et 1898), celui de Diégo-Suarez (1903 à 1911) marquèrent de nouveaux progrès.
- La construction actuelle des deux nouveaux bassins à double entrée de Toulon, construits par MM. Daydé, Fougerolle et la
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- LE NOUVEAU DASSIN DE RADOUB DU HAVRE
- Société des Grands Travaux de Marseille (marché de 1911) est exécutée également au moyen de 4 ou 5 caissons métalliques. Les dimensions des deux plus grands sont de 242 m sur 53 m, et le déplacement de la masse flottante au moment de l’échouage représente 240 000 t.
- Gomme ouvrages importants dans le même ordre d’idées, en raison des difficultés spéciales d’exécution,, on doit également rappeler les caissons construits par notre Président, M. Cha-gnaud, pour la traversée du Métropolitain sous la Seine.
- L’emploi des grands caissons métalliques pour la réalisation des fondations dans des terrains perméables, auxquels les méthodes anciennes par épuisement ne sont pas applicables, se présente donc au Havre dans des conditions tout à fait remarquables, qu’il était intéressant de communiquer à notre Société.
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- TABLE DES MATIÈRES
- TRAITÉES DANS L'ANNÉE 193 1
- (Bulletins de Janvier à Décembre)
- Abréviations : B., Bulletin ; M., Mémoire; P.-V., Procès-Verbal: S., Séance.
- CHAUFFE
- Compte Rendu de l’Exposition des appareils de contrôle de la chauffe, par M. P. Frion (B. janvier-mars) M.............. 7
- CHIMIE
- Compte Rendu de l’Excursion en Dauphiné, en Provence et fà Marseille. Partie chimie. (Usine Fredet et Huilerie Rocca, Tassy et de Roux), par M. L. Barthélemy (P.-V. de la S. du 7 octobre, p. 262)
- (B. octobre-décembre) M...................................... 507
- Utilisation des linters pour les cotons à nitrer et la fabrication du papier, par M. H. Lacombe (B. janvier-mars) M........... .53
- COMBUSTIBLE PULVÉRISÉ
- Chauffage au charbon pulvérisé (le), par M. P. Frion (B. avril-
- juin) M....................................................123
- Combustible pulvérisé (le), par M. Ch. Baron (B. juillet-septembre) M. 403
- DIVERS
- Compte Rendu de l’Excursion de la Section britannique du 18 au 23 juin 1921, par M- M. Laubeuf (P.- V. de la S. du 24 juin,
- p. 183) et (B. avril-juin) M. ... ........302
- Compte Rendu général de l’Excursion de la Société des Ingénieurs civils en Dauphiné, en Provence et à Marseille, par M. L. Barthélemy. (P.-V. de la S. du 7 octobre, p. 249) et (B. octobre-
- décembre) M. .. .... ......................................451
- Étude sur les Projecteurs, par M. D. Scbwertzler (B. juillet-Sep-
- tembre) M.............................. . . ...............373
- Industrie nouvelle (1’), par M. V. Cambon (P.-V. de la S. du 25 novembre, p. 307) et (B. octobre-décembre) M. . ............ . . . 547
- /
- ÉLECTRICITÉ
- Compte Rendu de l’Excursion en Dauphiné, en Provence et â Marseille. Partie Électricité (Établissements Keller-Leleux ; Compagnie universelle d’Acétylène et d’Électro-Métallurgie ; Société des
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- TABLE DES MATIÈRES
- Forges et Aciéries de Firminy à Rioupéroux ; Société « Énergie Élec-
- trique du littoral Méditerranéen ; Iqstitut polytechnique de l’Université de Grenoble, par M. L. Bellot (P.-V. de la S. du 7 octobre, p. 258) et (B. octobre-décembre) M..............:...................... 520=
- Condensation électrique des fumées (Procédé Gottrell), par
- M. M. Biver (B. octobre-décembre) M...........................542
- GAZ DE HOUILLE
- Débenzolage du gaz de houille et la limitation de son pouvoir calorifique (le), par M. Ch. Berthelot (P.-V. de la 5. du 24 juin, p. 193) et (B. juillet-Septembre) M...................... 337
- Fixation du pouvoir calorifique du gaz et Approvisionnement
- de la France en hydrocarbures,par M. P. Mallet (P.-V. de la S. du 24 juin, p. 185) et (B. juillet-septembre) M.........321
- HYDROCARBURES
- Approvisionnement de la France en hydrocarbures. Fixation du pouvoir calorifique du gaz, par M. P. Mallet (P.-F. de la S.
- du 24 juin, p. 185) et (B. juillet-septembre) M.........3^'
- MÉCANIQUE
- Chars d’assaut et le Matériel à chenilles (les), par M. A. Legros (P.-V. de la S. du 5 juillet, p. 232) et (B. juillet-septembre) M. . . . 412
- Nomographie ou Traité des Abaques de M. R. Soreau. (Analyse. Bibliographique), par M. A. Bochet (B. avril-juin).................315
- MÉTALLURGIE ^
- Compte Rendu de l’Excursion en Dauphiné, en Provence et à Marseille. Partie Métallurgie (Usine de l’Aluminium français, à Chambéry ; Usine de la Société des Hauts Fourneaux et Forges d’Al-levard ; Usines des Établissements Bouchayer et Viallet, à Grenoble ; Usines des Établissements Relier-Leleux, à Livet et à Champ-de
- l’Église ; Usures de Rioupéroux à la Société des Aciéries et Forges de Firminy ; Usine des Clavaux à la Compagnie Universelle d’Acétylène et d’Électrométallurgie ; les Usines de Saint-Auban; Usine de la Société de Penarroya à Marseille-l’Estaque), par M. L. Guillet (P.-V. de la S. du 7 octobre, p. 253) et (B. octobre-décembre) M............474
- 1 MINES
- Compte Rendu de F Excursion en Dauphiné, en Provence et à Marseille. Partie Mines. (Mines de la Mure), par M. .L. Barthélemy (P.-V. de la S. du 7octobre, p. 261) et (B. octobre-décembre) M. 515
- f
- f > NÉCROLOGIE
- Notice nécrologique sur M. Alexandre Gouvy, par M. L. Guillet (B. janvier-mars). . . ... . . ... . . . . . . ... . . . . . 117
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- TABLE DES MATIÈRES
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- PÉTROLE
- Carburateurs à pétrole (les), par M. A. Mariage (P.-V. de la S. du
- 27 mai, p. 162) et (B. avril-juin) M.......................279
- Carburateurs à pétrole (les), par M. A. Mariage (Erratum) (B. juillet-septembre) ..................................................448
- Carburation par le pétrole lampant et l’action de paroi (la), par M. G. Lumet (P.-V. de la S. du 27 mai, p. 157) et (B. avril-juin) M. 291 Emploi des pétroles lampants dans les moteurs d’automobiles
- (F), par A. Grebel (P.-V. de la S. du 25 février, p. 65 ; P.-V. de la S.
- du 29 avril, p. 121) et (B. avril-juin) M...............................250
- État actuel de la carburation au pétrole lampant, par M. P. Drosne (P.-V. de la S. du 25 février, p. 62 et 68; P.-V. de la S du 27
- mai, p. 168) et (B. janvier-mars) (lre partie) M........................ 35
- (/!.''avril-juin) (2e partie) M................ 173
- Introduction à l’étude de la carburation pyrodynamique du moteur à explorions, par M. Carbonaro (P.-F. de la S. du 25 février, p. 66; P.-V. de la S. du 29 avril, p. 128) et (B. avril-juin)AT.185
- Observations faites au sujet du mémoire de M. Drosne sur l’état actuel de la carburation au pétrole lampant, par M. L. Guiselin (P.-V. de la <8. du 25 février, p. 64; P.-V. de la -S. du 29 avril, p. 120; P.-V. de la S. du 27 mai, p. 170) et (B. avril-juin)’JW.270
- PLANCHES '
- Numéros 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18.
- /
- PHYSIQUE
- Gazogène à fusion des cendres (le), par M. A. Fi ch et (B. octobre-décembre) M. . *................................................595
- RÉGIONS ENVAHIES
- (DESTRUCTION ET RESTAURATION)
- Destruction et l’effort de reconstitution des Houillères et plus particulièrement des Mines de Gourrières (la), par M. P. Guerre (P.-V. de la S. du 21 mars, p. 79) et (B. janvier-mars) M. . . 57
- Destruction des moyens de transports pendant la guerre et leur restauration (la), par M. A. Moutier (P.-V. de la S. du 28 janvier, p. 42 et P.-V. de la S. du 21 mars, p. 95) et (B. janvier-mars) M. 98 Destruction systématique des industries de la filature et du tissage et l’effort de reconstitution déjà réalisé dans les régions envahies, plus particulièrement dans celle de Four-mies (la), par M. P. Mariage (P.-V. de la S. du 25 mars, p. 88) et
- (B. janvier-mars) M......... . . ................ . ...........'83
- Sur les Progrès techniques et d’exécution réalisés dans la reconstruction des ouvrages d’art du Nord et de l’Est par les Ingénieurs civils français, parM. G. Leinekugel LeCocq(P.-F-
- de la S. du 28 octobre, p. 286) et (B. octobre-décembre) M:....639
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- TABLE DES MATIÈRES
- TRAVAUX PUBLICS
- Compte Rendu de l’Excursion en Dauphiné, en Provence et à Marseille. Partie Travaux publics. (Port de Marseille, Pont de Caronte, Souterrain du Rove), par M. L. Lebrec (P.-V. delà S. du 7 octobre, p. 255) et (B: octobre-décembre) M....................501
- Des Murs et du Bloc athermane avec vides « chromatiques »,
- par M. A. Knapen (B. octobre-décembre) M ... ............ 570
- Nouveau bassin de radoub du Havre (le), par M. G. Hersent (P.-V. de la S. du 28 octobre, p. 283) et (B. octobre-décembre) M. . . 659
- Sur les Progrès techniques et d’exécution réalisés dans la reconstruction des ouvrages d’art du Nord et de l’Est par les Ingénieurs civils français, par M. G. Leinekugel Le Cocq (P.-V. de la S. du 28 octobre, p. 286) et (B. octobre-décembre) M. . . 639
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- TABLE ALPHABÉTIQUE
- PAR
- f
- NOMS D’AUTEÜRS
- DES MÉMOIRES INSÉRÉS DANS L’ANNÉE 1921 (Bulletins de Janvier à Décembre)
- Baron (Ch.)- — Le combustible pulvérisé (B. juillet-septembre) .... 403
- Barthélemy (L.). — Compte rendu général de l’Excursion delà Société des Ingénieurs Civils en Dauphiné, en Provence et à. Marseille
- (B. octobre-décembre)......................................... 451
- Barthélemy (L.). — Compterendu de l’Excursion en Dauphiné, en Provence et à Marseille. — Partie Chimie. (Usines Fredet et Huilerie
- Rocca, Tassy et de Roux) (B. octobre-décembre) ............... 507
- Barthélemy (L.). — Compte rendu de l’Excursion en Dauphiné, en Provence et à Marseille. — Partie Mines (Mines de la Mure) (B. octobre-
- décembre) ...................................................... 515
- Bellot (L.). — Compte rendu de l’Excursion en Dauphiné, en Provence et à Marseille. — Partie Électricité. (Établissements Keller-Leleux ; Compagnie Universelle d’Acétylène et d’Électro-Métallurgie ; Société des Forges et Aciéries de Firminy à Rioupéroux ; Société « Énergie Électrique du Littoral Méditerranéen » ; Institut Polytechnique de l’Université de Grenoble) {B. octobre-décembre)............................520
- Berthelot (Ch.). — Le Débenzolage du gaz de houille et la limitation
- de son pouvoir calorifique (JB. juillet-septembre). . . . .........337
- Biver (M.). — Condensation électrique des fumées (Procédé Cottrell)
- (B. octobre-décembre)............................................. 542
- Bochet (A.). — Bibliographie de l’ouvrage de M. R. Soreau : la « Nomo-graphie ou Traité des Abaques » (B. avril-juin) ........... 315
- Cambon (V.). — L’Industrie nouvelle (B. octobre-décembre)............. 547
- Carbonaro (M.). —Introduction à l’étude de la carburation pyrody- .
- namique du moteur à explosions (B. avril-juin)................ . . . 185
- Drosne (P.).— État actuel de la carburation au pétrole lampant
- (lre partie) (B. janvier-mars)..................................... 3o
- Drosne (P.). — État actuel de la carburation au pétrole lampant
- (2e et dernière partie) (B. avril-juin) . ................. 173
- Fichet (A.). — Le Gazogène à fusion des cendres (B. octobre-décembre). 595 Frion (P.). — Compte rendu de l’Exposition des appareils de contrôle de
- la chauffe (B. janvier-mars) ............................... 7
- Frion (P.). — Le Chauffage' au charbon pulvérisé (B. avril-juin) .... 123 Grebel (A.). — L’Emploi des pétroles lampants dans les moteurs d’automobiles (B. avril-juin). ....................................... . . 250
- Guerre (P.). — La Destruction et l’effort de reconstitution des Houillères et plus particulièrement des Mines de Courrières (B janvier-mars) . .
- 57
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- TABLE ALPHABÉTIQUE
- Guillet (L.). — Compte rendu de l’Excursion en Dauphiné, en Provence et à Marseille. — Partie Métallurgie (Usine de P Aluminium français, à Chambéry ; Usines de la Société des Hauts Fourneaux et Forges d’Allevard ; Usines des Établissements Bouchayer et Viallet, à Grenoble ; Usines dès Établissements Relier-Leleux, à Livet et à Champ-de-l’Église ; Usines de Rioupéroux à la Société des Aciéries et Forges de Firminy ; Usine des Clavaux à la Compagnie Universelle d'Acétylène et d’Électrométallurgie; les Usines de Saint-Auban ; Usines de la Société de
- Penarroya, à Marseille-l’Estaque (B. octobre-décembre) ............ 474
- Guillet (L.). — Notice nécrologique sur M. Alexandre Gouvy (B. janvier-
- mars) ............................................................. 117
- Guiselin (A.)- — Observerons faites au sujet du mémoire de M. Drosne sur l’état actuel de la carburation au pétrole lampant (B. avril-juin). . 270
- Hersent (G.). — Le Nouveau bassin de radoub du Havre (B. octobre-
- décembre) ......................................................... 659
- Knapen (A.) — Des murs et du bloc athermane avec vides « chromatiques » (B. octobre-décembre)............................................570
- Lacombe (H.). — Utilisation des linters pour les cotons à nitrer et la
- fabrication du papier (B. janvier-mars).............................. 53
- Laubeuf (M.). — Compte rendu de l’Excursion de la Section britannique du 18 au 23 juin 1921 (B. avril-juin).............................. 302
- Lebrec (L.). — Compte rendu de l’Excursion en Dauphiné, en Provence et à Marseille. — Partie Travaux publics. (Port de Marseille, Pont de
- Caronte, Souterrain du Rove (B. octobre-décembre)....................501
- Legros (A.). — Les chars d’assaut et le Matériel à chenilles (B. juillet-
- septembre)........................................................ 412
- Leinekugel le Cocq (G.). — Sur les Progrès techniques et d’exécution réalisés dans la reconstruction des ouvrages d’art du Nord et de l’Est
- par les Ingénieurs Civils français (B. octobre-décembre).............639
- Lumet (G.). — La carburation par le pétrole lampant et Faction de
- paroi (B. avril-juin)...................................*.........291
- Mallet (P.). — Approvisionnement de la France en hydrocarbures. — Fixation du pouvoir calorifique du gaz (B. juillet-septembre) ..... 321
- Mariage (A.). — Les Carburateurs à pétrole (B. avril-juin)...........279
- Mariage (A.). — Les Carburateurs à pétrole (Erratum) (B. juillet-
- septembre) ..........................................................448
- Mariage (P.). — La Destruction systématique des industries de la filature et du tissage et l’effort de reconstitution déjà réalisé dans les régions envahies, plus particulièrement dans celle de Fourmies (B. janvier-mars) ............................................................. 83
- Moutier (A.)- — La Destruction des Moyens de .transports pendant la
- guerre et leur restauration (B. janvier-mars) ...................... 98
- Schwertzler (D.). — Étude sur les Projecteurs (B. juillet-septembre). 373
- Le Secrétaire^, Administratif, Gérant :
- A. de Dax.
- IMPRIMERIE eaux, RUE BERGÈRE, 30, PARIS. — 2769-1-22. — (SSCI* lOIÏBeni).
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- 8e Série. — 4921
- LA DESTHUCTION ET L'EFFORT DE RECONSTITUTION DES HOUILLÈRES
- Fig. 1. — Mines de Courrières. — Machine d’extraction du n° 5, cô Lé ouest, détruite par bombardement.
- ' "" " **(**&” ------------------- ------- ....... - " " :
- Fig. 6. — Mines de Courrières. — Chevalement du puits n° 16, après le départ de l’ennemi.
- Fig. 2- — Mines de Courrières. — Machine d’extraction du puits n° 6. Fig. 3. — Mines de Courrières. — Compresseurs systématiquement détruits. Fig. 4. — Mines de Courrières. — Turbo-alternateur systématiquement détruit.
- Destruction par l’ennemi.
- Fig. h. — Cité ouvrière des Sièges 4-11 et 5-12 en 1918.
- Fig. 12. — Cité ouvrière du Siège 13-18 en 1918.
- Fig. 13. — Cité ouvrière du Siège 4-11 en mais 1921.
- Fig. 14. — Cité ouvrière du Siège 5-12 en mars 1921.
- 8e Série.
- 4921.
- LA DESTRUCTION SYSTÉMATIQUE DES INDUSTRIES DE LA FILATURE ET DU TISSAGE
- PJ. 10.
- Fig. G. — Usine Cromback, à Avesnelles (Nord).— Après l’armistice.
- Fig. 7. — Usine Cromback reconstituée. — Vue d’ensemble de la salle de préparation.
- Fig. 8. — Usine Berthélémy, à La Capelle (Nord). — Après l’armistice.
- Fig. 9. — Usine Berthélémy reconslitme. — Vue d’ensemble ae la sal le de préparation.
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- 8e Série
- J 921
- LA DESTRUCTION ET L’EFFORT DE RECONSTITUTION DES MOYENS DE TRANSPORT
- PI H
- Img. 1. — Brèche du pont de Saint-Souplet (ligne de Reims à Challerange, sur l’Est) Fig. i. — l’ont de Saint-Souplet reconstruit,
- après le départ de l’ennemi.
- Fig. 3. — Gare de Lens après destruction. Panorama.
- I-’ig. 9. — Brèche du viaduc de Saint-Benin, sur la Selle, près du Cateau (ligne de Paris à Bruxelles et à Liège).
- Fig. h. — Bâtiment des voyageurs de Chauny, tel qu’il a été retrouvé. Fig. 3. — Intérieur du bâtiment principal de Valenciennes après destruction. Fig. 6. — Ecluse double de Fontaine-les-Clercs, sur le canal de Saint-Quentin,
- après le départ de l’ennemi.
- Fig. 10- — Le même viaduc de Saint-Benin reconstruit en 120 jours.
- Fig. 11. — Brèche du viaduc de Blangy, sur l’Oise, détruit (ligne de Lille à Valenciennes et à Hirson).
- Fig. 12. — Le même viaduc de Blangy, sur l’Oise, reconstruit, le 30 août 1919.
- Fig. Ig. — Pont de Mézières, sur la Meuse, reconstruit. Fig. 17. — Pian général de la cité de Tergnier devant comporter uoo maisons Fig. 18. — Maison quadruple de 'l’ergnier.
- dont un millier sont déjà construites et le reste en cours d’achèvement.
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- 8' Série. — -1921.
- PI. 42.
- Fig. 7. — Équipage photo-électrique automobile avec projecteur de !)0 cm, commandes mobiles, type 16.
- Fig. 8. — Équipages pboto-élctriques automobiles avec projecteur de 00 cin. Vues d’ensemble d'un équipage complet en ordre de' marche mvec chariot porteur à bascule).
- Fig. <i. — Équipages photo-électriques automobiles avec projecteur de i ni, 20 monté sur remorque. Vues d’ensemble d’un équipage complet en ordre de marche.
- Fjg. 5. — Équipage photo-électrique à traction animale avec projecteur de 90 cm, type ni lt. Voilure-usine.
- Fig. G. — Équipage pholo-élcotrique à traction animale avec projecteur de 90 cm, type to h. Voiture-câbles et magasin.
- Fig. 10. — Projecteur électrique de i m, 20 de diamètre de miroir, monté sur chariot à h roues (type automobile).
- Fig. 11. — Équipage photo-électrique automobile, avec dispositif d’élévation pour projecteur de 900 mm, type -19-15.
- Société des Ingénieurs Civils de France.
- Bulletin de Juillet-Septembre 1921.
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- 8e Série
- 1921
- PI. 43
- Fig. 12. — Projecteur électrique do I in, :;o avec, couuniindos éloctri(|ues à distance. Fig. 13. — Projecteur électrique de t m, so avec asservissement électrique à distance. Fig. u. — Projecteur à pointage spécial contre aéronefs avec poste de commande. fu; .,3. — projecteur à pointage spécial contre aéronefs avec poste de coin mande.Système du commandant Boc.liet, breveté s. g. d. g. — Vue de profil.
- Système du commandant Bocliot : vue de face.
- F ig. 16. Projecteur type Marine à incandescence de 30 cm. Fn;. -17. — Projecteurs Ivpe .Marine de 60 cm avec et sans iris.
- Projecteur type Marine à arc de 45 cm.
- Lampe mixte fonctionnant automatiquement et à la main.
- Fig. -18. — Projecteurs électriques de hune, de 0 m, 750 de diamètre avec commande asservie et dispositif de Signaux, F.xécutés pour les cuirassés français
- type « Danton ». — Poste de commande à distance ; Rhéostat.
- Société des Ingénieurs Civils de France.
- Bulletin de Juillet-Septembre 1921
- nue. ciiaix,— 16S37-11-2I.
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- 8e Série
- PI. 14
- 4924
- Fig. 2. — Voilure Darracq adaptée aux essais de la chenille Koberts (1904).
- Fig. 7. — char anglaisât (Whippel).
- Fig. 4. — Machine sur chenilles a creuser les tranchées, Austin. fig. g. — Remblayeuse de tranchées montée sur chenilles, Parsons.
- Société des Ingénieurs Civils de France,
- Bulletin de Juillet-Septembre 1921
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- 8e Série. — 1921
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- Fig. \i,. — Artillerie chenille Saint-Chamond, aflul à chenilles. Fig. — Artillerie chenille Sainl-Chamond avec avanl-lrain. Fie,, ir>- — Char d'assaut Renault.
- Fig. 22. — Cartouche du fusil anti-char allemand.
- (à droite ; comparée à une cartouche ordinaire, à gauche.)
- Fig. 23. — Piège à chars allemand.
- Société des Ingénieurs Civils de France.
- Bulletin de Juillet-Septembre 1921
- imp, chaix. — J6837-11-21.
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- 8e Série. — 492i.
- Fir,. |. — Usine de 1 Aluminium français. — Coulée en lingotière oscillante.
- Fig. 2. — Usine de l'Aluminium français. — Laminoir à grandes tôles.
- Fig. 3. — Société des Hauts Fourneaux et Forges d’Allevard. Four Martin transformé en four électrique.
- EXCURSION EN DAUPHINE. LA PROVENCE ET A MARSEILLE - PARTIE MÉTALLURGIE
- PI. 16.
- Fig. 5. — Établissements Bouchayer et Viallet. Four de chauffage avant soudage.
- Fig. 6- — Société des Établissements ICeller et Leleux. Batterie de fours Relier.
- Partie supérieure d’un four Relier.
- Fig. 8. — Société des Aciéries et Forges de Firminy.
- Usines de Rioupéroux. — Installation pour la fabrication de la fonte malléable.
- Fig. io. — Compagnie Universelle d’Acélylène et d’Éleclromélallurgie. Usine des Clavaux (vue générale).
- Fig. i l.— Compagnie Universelle d’Acétylènc et d'Électromélallurgie. Centrale des Clavaux.
- Fig. 13. — Société Minière et Métallurgique de Penarroya. — Usine de l’Estaque. Vue générale.
- Fig. -12. — Compagnie des Produits Chimiques d’Alais et de la Camargue. Fis- •IA - — Société Minière et Métallurgique de Penarroya.
- Usine de Saint-Auban. — Vue générale. Usine de l’Estaqçe. - Machine Dwight-Lloyd.
- Société des Ingénieurs Civils de France.
- Fig. 9. — Société des Aciéries et Forges de Firminy. —Usines de Rioupéroux. Four Héroult.
- "Ru 11 oH n rl’nnf.nh'PO-'nênp.m'hT’P!
- imp. chaix. — 2773 bis-2-22.
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