Mémoires et compte-rendu des travaux de la société des ingénieurs civils
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- SOCIÉTÉ
- INGÉNIEURS CIVILS
- DE FEANCE
- ANNÉE 1922
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- MEMOIRES
- ET
- COMPTE RENDU DES TRAVAUX
- DE LA
- SOCIÉTÉ
- INGÉNIEURS CIVILS
- DE FRANCE
- FONDÉE LE 4 MARS 1848
- RECONNUE D’UTILITÉ PUBLIQUE PAR DÉCRET DU 22 DÉCEMBRE 1860
- ANNÉE 19»8
- PARIS
- HOTEL DE LÀ SOCIÉTÉ
- 19, RUE BLANCHE, 19 (9e)
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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
- COMPTE RENDU DES TRAVAUX
- DK LA
- SOCIÉTÉ DES INGÉNIEURS CIVILS DE FRANCE
- BULLETIN
- JANVIER-MARS 1922
- N« 1 à 3
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- CONGRÈS NATIONAL
- DE NAVIGATION INTÉRIEURE
- EN ITALIE SEPTENTRIONALE (1)
- Notre éminent Collègue M. de Poliakoff a bien voulu représenter la Société des Ingénieurs Civils de France au Congrès Italien de Navigation Intérieure, qui s’est tenu, à Ravenne, en octobre 1921.
- M. de Poliakoff, qui était le seul représentant d’une Société étrangère, a été l’objet des attentions les plus flatteuses de la part de S.-E. M. Micheli, ministre des Travaux publics, et du Président du Congrès, M. Sanjust di Falenda, ainsi d’ailleurs que de tous les membres du Congrès.
- L’ordre du jour de ce Congrès, qui a réuni 200 membres, comportait les questions suivantes :
- 1° Plan organique régulateur des voies d'eau de grande navigation dans l’Italie Septentrionale.
- Le rapporteur, docteur Mario Baretta, a passé en revue tous les projets élaborés pour la navigation intérieure dans l’Italie du Nord. Après discussion de ce rapport, le Congrès a émis le vœü qu’un effort soit fait pour terminer les études en cours, pour arriver à un accord entre les différentes régions, par l’intermédiaire de la Fédération de la Navigation intérieure et de donner à cette dernière la possibilité d’arrêter le plan organique ; que les conclusions auxquelles arrivera la Fédération soient soumises à la Commission ministérielle de la Navigation intérieure pour qu’elles fassent l’objet de dispositions législatives, et enfin que le Gouvernement fournisse à la Commission les moyens techniques et financiers nécessaires.
- 2° Ouvrages d’art au-dessus des voies d’eau.
- Le rapporteur, M. l’Inspecteur général Valentini a demandé que l’étude des dimensions à donner aux ouvrages d’art soit
- (1) M. de Poliakoff a envoyé au sujet de ce Congrès une documentation très étendue comprenant de nombreux rapports et des cartes détaillées, documentation qui peut être consultée à la Bibliothèque de la Société.
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- 8 CONGRÈS NATIONAL DE NAVIGATION INTÉRIEURE EN ITALIE SEPTENTRIONALE
- confiée à la Commission ministérielle présidée par l’honorable Begniami, laquelle soumettra au Gouvernement un plan général.
- 3° Utilisation des canaux existants de 'petite navigation.
- La discussion a montré que ces canaux sont délaissés à cause de la concurrence des chemins de fer.
- 4° Règlement pour la Navigation Intérieure.
- Cette question a été traitée par une Commission qui a constaté la nécessité de rédiger un règlement nouveau.
- 5° Régime administratif des ports maritimes.
- La discussion de cette question a montré les défectuosités de l’organisation du port de Gênes où le pouvoir exécutif appartient à un Comité de 11 membres.
- Le Congrès a émis le vœu que l’Administration collective ne soit appliquée qu’aux ports de grande importante et que le pouvoir exécutif soit exercé par une seule personne.
- Des communications intéressantes ont été faites : sur la Politique du Gouvernement quant aux ports maritimes ; sur le nouveau port de Venise, actuellement en construction.
- Les Collègues que ces questions de navigation intéressent trouveront à la Bibliothèque de la Société les détails relatifs aux discussions qui ont eu lieu pendant ce Congrès.
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- LES
- GRANDS IMMEUBLES AMÉRICAINS
- COMMERCIAUX ET DTIABITATÏOV
- LE LUS INSTALLATIONS MÉCANIQUES ET AMÉNAGEMENTS
- CAR
- 2VI. J.-F. AUDOUIN (1) (2)
- La présente communication laisse intentionnellement de côté la construction des immeubles pour s’attacher uniquement à la question de leur utilisation et plus spécialement des moyens que les Américains mettent en œuvre pour en tirer un maximum de confort, de commodité, et le plus souvent d’économie. Bien que certains de ces moyens aient pu être cités au cours'd’ouvrages de vulgarisation sur l’Amérique, il semble qu’ils n’ont jamais été groupés dans une publication ou une communication, ni exposés dans leurs rapports avec l’art de l’ingénieur et la morale à en tirer pour des applications analogues éventuelles dans notre pays.
- Même limité à ce programme restreint, l’on s’est trouvé en présence d’un nombre considérable, de documents très divers, chose bien compréhensible si l’on considère l’immense étendue des États-Unis, qui comportent des régimes climatériques très différents, et sont habités par des populations très variées dans leurs origines, leurs habitudes et leurs occupations.
- Les documents recueillis par l’auteur au cours de ses voyages aux États-Unis, dans un simple but de documentation personnelle et non dans celui d’un compte rendu, n’ont, par suite pas permis de reconstituer la description dans tous leurs détails d’immeubles déterminés. Mais si les appareils représentés plus loin sont, au contraire, empruntés, en général, à des immeubles différents, les conclusions relatives à leur emploi n’en sont au-
- (lf Voir Procès-Verbal de la séance du 10 mars 1922, ri" 5, p. 131. (2) Voir Planche n° 19.
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- 10 LES GRANDS IMMEUBLES AMERICAINS COMMERCIAUX ET D’HABITATION
- cunemement modifiées, puisque, comme il sera exposé ci-dessous, des appareils ou installations du même genre se retrouvent dans tous les immeubles.
- Une première remarque générale qui s’est imposée à l’auteur pendant ses voyages aux États-Unis, c’est le caractère absolument général (Yautomaticité de toutes ces installations, que l’on a cherché à rendre, le plus possible, indépendantes de l’ingérence de l’être humain, et ce plus possible est poussé très loin au delà des limites que nous assignons- généralement à cette formule en Europe.
- Ce caractère n’est pas toujours très apparent dans les villes ou provinces de l’Est (c’est-à-dire celles du littoral Atlantique : en particulier New-York, Boston et Philadelphie). Ceci a paru tenir au fait que ces régions reçoivent constamment un fort contingent d’immigration venu d’Europe, et plus spécialement des pays pauvres et peu favorisés de l’Europe Centrale. Pour donner une idée de ce facteur, on peut rappeler que l’immigration européenne aux États-Unis, avant la guerre, a atteint de 500 000 âmes environ, dans les années de crise économique en Amérique, à 1 400000 âmes dans les bonnes années. .
- Les statistiques montrent que cette immigration, qui arrive sans connaître, en général, ni la langue, ni les habitudes américaines, et à peu près sans ressources, met environ deux ans à se diffuser vers l’Ouest.
- 11 n’est pas inutile de faire remarquer, à ce sujet, que le centre de gravité de la population des États-Unis n’est plus du tout voisin de la côte Est, comme on le croit souvent encore (il y a un demi-siècle, il était dans la banlieue de Baltimore), mais qu’il était l’an dernier à Cairo, au confluent du Mississipi et de l’Ohio, et qu’il se déplace vers l’ouest d’environ 150 km par an, se rapprochant rapidement ainsi du centre de gravité géographique.
- C’est dire que les régions centrales et occidentales des États-Unis se peuplent rapidement, que des villes y naissent, que celles qui existent se développent; mais, en se développant, elles se perfectionnent.
- La population immigrante dont nous parlions plus haut, relativement abondante dans l’Est, a peu d’exigences de confort et d’hygiène ; elle constitue une main-d’œuvre nombreuse, accep-
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- tant de bas salaires et tonte sorte de travail ; enfin elle s’est renouvelée régulièrement jusqu’ici.
- D’autre part, en. ce qui concerne, par exemple, les édifices commerciaux, les Européens qui viennent de Londres, Berlin, Paris, Turin, etc., ouvrir des agences ou des comptoirs dans lés mêmes régions, acceptent avec plaisir les commodités quand ils en trouvent l’usage, mais ne donnent pas à leur présence le caractère d’impérieuse nécessité qu’y attribue l’Américain d’origine, possédant les habitudes et l’éducation de la majeure partie ! du pays. De même, beaucoup d’Américains de l’Est fréquentent l’Europe et, n’y trouvant pas les perfectionnements en question, en ressentent également moins le besoin quand ils rentrent chez eux. Enfin le climat de la côte Est, du Maine au Nord de la Pen-sylvanie, est assez semblable à notre climat de l’Europe Occidentale et, par suite, est supporté par les populations venant d’Europe sans inconvénients assez notables pour qu’il y ait obligation aux constructeurs de prévoir des aménagements spéciaux.
- Donc j’attribue aux trois conditions :
- — Présence d’une main-d’œuvre locale bon marché, peu exigeante et relativement abondante ;
- — Contact d’Européens qui n’ont pas l’habitude de se servir de ces perfectionnements ;
- —.'Climat relativement plus semblable à celui de l’Europe occidentale ;
- le fait que les installations dont je vais parler n’ont pas reçu, sur la bordure Est des États, un développement relatif aussi considérable que dans le Centre ou dans l’Ouest.
- En effet, la majeure partie des États-Unis a une latitude beaucoup plus méridionale que celle de nos pays. New-York, qui est dans le tiers Nord, est à la latitude d’Oporto. C’est dire que ce pays doit, dans l’ensemble, être beaucoup plus chaud en moyenne que les grands pays dé l’Europe occidentale.
- Une seconde remarque générale est relative à là main-d’œuvre. A ce qui en a été dit plus haut, il faut ajouter que la situation dans les pays de l’Est est absolument exceptionnelle. Partout ailleurs, dans cette immense étendue, sensiblement grande comme l’Europe (Russie comprise, la Russie représentant environ la moitié de l’Europe), la densité de population est relativement très faible, les distances des centres civilisés et, par suite,
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- celles des contacts et des échanges, considérables, le temps un facteur important de la vie.
- L’homme a cherché alors à se livrer aux travaux les plus productifs et les plus délicats, et ne pouvant trouver en quantité suffisante une main-d’œuvre moins qualifiée que la sienne pour faire ce que nous appelons « le gros ouvrage », il s’est adressé à la machine, et plus spécialement à l’installation mécanique automatique.
- Poussé uniquement au début par le facteur nécessité, il s’est bientôt aperçu que ce genre d’installations ' avait, en outre, des avantages de commodité et de sécurité; ce que faisait si bien remarquer dans une récente communication M. Vedovelli à propos des installations électriques américaines est, en réalité, un fait général.
- Dès lors, sous l’influence de ces trois facteurs : nécessité de remplacer une main-d’œuvre rare ou absente ; commodité, grâce à la souplesse et à la variété possible, et à l’absence du facteur humain, avec lequel il faut toujours discuter, transiger, bref, compter ; sécurité que donne une installation bien étudiée et bien réglée, par rapport aux défaillances accidentelles, d’autant plus fréquentes qu’on s’adresse à une qualité d’hommes inférieure dans l’échelle de la valeur morale et intellectuelle, — l’installation automatique a envahi la vie américaine et l’a transformée.
- Est-ce un bien ? C’est là une question qu’il est difficile d’aborder. Il semble toutefois que le principe, cher à l’École américaine des Ingénieurs de rendement industriel, et qui dit que « l’on ne doit, sous aucun prétexte, faire faire à l’homme ce que peut faire la machine », part d’une conception morale du rôle de l’homme qui est hautement éducatrice et civilisatrice, et semble devoir conduire à une amélioration et à un perfectionnement de la race. Le rôle des maîtresses de maison, en particulier, si lourd d’occu-' pations matérielles répétées à courts intervalles, fastidieuses, quelquefois répugnantes, est bien simplifié, et par suite les charges de la maternité et de l’éducation leur sont moins lourdes, moins matériellement occupantes surtout. Je crois que, de ce côté, bien des améliorations en usage aux États-Unis sont immédiatement applicables en France, et peut-être cela pourrait-il agir indirectement en vue du relèvement d’une natalité, hélas î de plus en plus dangereusement déficitaire.
- Enfin, du fait de la guerre en particulier, notre pays a une main-d’œuvre assez raréfiée,' et tout ce qui peut contribuer à l’économiser paraît être de bonne politique nationale.
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- Les buildings.
- L’architecture américaine est extrêmement variée en nature et en grandeur, depuis les immenses immeubles en pierre, ciment armé, etc., jusqu’aux habitations en bois qui, même dans les villes, forment encore une part importante des habitations et locaux d’affaires. Ce qui est bien certain, c’est que les « gratte-ciel » ou les immeubles géants, qui sont très célèbres en Europe parce que c’est une curiosité de Là-bas, sont en même temps une exception. On n’en trouve que dans un très petit nombre de grandes villes : Boston, Philadelphie, Chicago et San Francisco en possèdent quelques échantillons : il y en a aussi (des hôtels en général) dans des villes moins importantes.
- L’endroit où l’on en rencontre le plus grand nombre est New-York, ou plus exactement la pointe Sud de l’ile de Manhattan qui forme le cœur de New-York, et l’on peut voir, d’après une photographie de cette partie de la "Ville, prise en bateau sur l’Hudson Ifig. 4, pl. 49), que les grands « gratte-ciel », tels que le Woolworth, le Singer, l’Hôtel de Ville, le Bankers Trust, etc., se détachent très nettement de l’ensemble, tant en hauteur qu’en intervalles.
- C’est qu’en effet ce genre de construction est extrêmement coûteux et ne correspond pas, d’autre part, à un besoin bien évident. L’espace est certainement cher, mais pas au point de nécessiter de pareilles prouesses architecturales. Ces bâtiments constituent donc plutôt des sortes de réclames tapageuses, un peu « kolossales ». Le cas du Bush Terminal de la 42e rue, dont le couronnement, en église gothique, illuminé par des projecteurs, forme une des décorations du quartier d’attractions nocturnes de New-York, en est une preuve ; cette fantaisie, bien qu’ayant un buf commercial, ne semble pas avoir été renouvelée.
- La limite utile de Ces constructions parait être la dimension nécessaire pour concentrer dans un seul bâtiment les services d’une même affaire : Compagnie de Navigation, Société industrielle, banque, etc., ou un groupe d’affaires analogues, par exemple le Railroad Building (30, Church Street)', dans lequel se sont concentrés tous les services et bureaux se rapportant à l’industrie des chemins de fer.
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- Voici des indications sommaires relatives à quelques-uns de ces « gratte-ciel ».
- Le Woolworth Building (fig. 2, pl. 49) est le plus haut des États-Unis. Sa hauteur extrême atteint 265 m ; il a 51 étages.
- La figure 3, pl. 49, représente le bâtiment de l’Équitable (120, Broadway). Une de ses caractéristiques est que le toit, en terrasse comme dans la plupart des grands bâtiments en pierre, est occupé par un des clubs les plus riches, celui des banquiers, et .qu’on y dîne avec une vue superbe sur la ville, la rade, les environs et la mer.
- Les dimensions de cet immense immeuble sont : hauteur : 162 m au-dessus du sol ; 38 étages au-dessus du sol, 5 en dessous ; longueur 96 m ; largeur 64 m ; surface utilisée en bureaux : 225 000 m2. Bapport de la surface nécessaire aux services généraux à celle occupée par les locataires : 14 0/0.
- On habite, soit de grands hôtels, comme en France, soit des maisons à appartements. Ce genre de construction est absolument « standard ». Il possède des services généraux centralisés, qui seront décrits plus loin, et en particulier un restaurant, situé en général, dans la cave ou sur le toit, et où tous les locataires peuvent prendre leur repas et inviter leurs amis. Donc, pas besoin de faire la cuisine ni le marché. Quand on n’a pas de domestiques, c’est une sérieuse simplification. Mais il y en a beaucoup d’autres.
- Il y a encore un autre genre de bâtiments ; ce sont les ateliers et les magasins et entrepôts (on élimine volontairement les grandes usines).
- On a parlé précédemment du « Bush Terminal ». Cette formidable affaire, possède à New-York (Brooklyn) un port plusieurs fois grand comme celui du Havre avant la guerre, avec des quais pour trois grands navires à la fois, des usines, des entrepôts frigorifiques, une centrale de force, chauffage et froid, une imprimerie, un poste de pompiers, etc. '
- Ses bâtiments ont de vastes étendues en surface, bien compréhensibles dans le plus grand centre commercial du monde entier ; mais en revanche leur hauteur est médiocre, 6et l’on est bien loin des gratte-ciel.
- De tout cela, il faut donc retenir que les bâtiments considérés dans la présente communication sont, en général, des bâtiments, en pierre, briques ou même ciment armé, de la forme générale
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- connue en Europe, mais plus longs, plus larges et quelquefois avec un nombre exceptionnel d’étages superposés.
- Il n’y a pas lieu d’insister longtemps sur la disposition intérieure de ce genre de locaux. Toutefois, pour rendre la suite plus compréhensible, il faut distinguer de suite deux catégories bien distinctes d’immeubles.
- Ceux où l’on habite : hôtels, immeubles à appartements, maisons privées, comportent naturellement des cloisonnements en pièces, des portes, des corridors, etc., comme en France.
- Au contraire, les immeubles commerciaux, y compris les grands immeubles du bas de New-York, dont les gratte-ciel, sont unanimement disposés sur le principe du « fiat » (traduction : espace libre, dégagé), c’est-à-dire qu’à chaque étage on trouve les quatre murs, bien entendu, et un certain nombre de colonnes ou piliers nécessaires pour supporter les étages supérieurs, en raison des dimensions.
- Suivant les murs, en général sur deux faces seulement, celles sensiblement orientées à l’Est et à l’Ouest, sont taillées les fenêtres. En ce cas, le pignon Sud contient les grosses servitudes : monte-charges, tuyaux d’égouts, grosses canalisations d’eau (elles y sont le plus abritées), etc., et les installations de sauvetage ; le pignon Nord contient les. ascenseurs à voyageurs, et les escaliers intérieurs, s’il y en a.
- Les figures 4 et 5, pi. 49, montrent des étages d’immeubles en « fiat » non aménagés.
- Si, par suite des dimensions ou par esthétique, les quatre façades sont percées de fenêtres, on adopte une sorte de disposition en croix, avec les ascenseurs et les services dans les quatre angles, ou dans une cage centrale quadrangulaire.
- Enfin les piliers, qu’on a dû, bien à regret semble-t-il, conserver, sont utilisés également. Ils sont creux, et c’est par eux qu’arrivent les conduites diverses qui desservent les étages : eau froide et chaude, air comprimé, courant électrique d’éclairage, canalisations téléphoniques, publiques et privées, tubes pneumatiques, porte-voix, aspirateur à vide pour la poussière, etc. tout cela branché au Standard ou à la station centrale placée dans le sous-sol de l’immeuble. -
- Quant au fiat en question, on j’aménage de son 'mieux en y
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- JG LES GRANDS IMMEUBLES AMÉRICAINS COMMERCIAUX ET D’HABITATION
- plaçant des tables, bureaux (firj. 6, pi. 49), casiers, rayons à
- <
- G 'ambre froide * '
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- ‘ ‘ i-- 8ot(er<ej peur ionnf-ta, tt'rp
- Tram formateur donnant J* CA
- A t ehèr
- Cave
- Cellier * charbo,
- Cellier j bois
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- Sous - sol
- Fig. 1.
- livres, etc., quelquefois des cloisons à mi-hauteur d’homme, et même des coffres-forts.
- Cette disposition est simple et commode et, si l’on déménage, on sait d’avance comment s’installer ailleurs. Son seul inconvé-
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- nient est qu’en raison de l’étendue habituelle de ces flats, les fenêtres donnent un jour insuffisant et que l’éclairage artificiel
- Entrée,
- Cuisine
- Boudoir
- r—
- ___rE>ce^s_eur Fp gy L/l? tTh
- Rez-de-Chaussée
- Fig. 2.
- est souvent constamment nécessaire, aq moins dans la partie centrale.
- Quant aux habitations privées, on va donner un exemple de ce qu’elles comportent comme aménagements pratiques. C’e^t le Bull. 2
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- 18 LES GRANDS IMMEUBLES AMÉRICAINS COMMERCIALX ET D’HABITATION
- plan d’une maison des environs de New-York (dans le New-Jersey, en traversant l’Hudson). Etant dans une sorte de parc où le ter-
- ..Ch*mb>e domest
- HàU de SÇrvtce
- Salle de Bains,
- m $
- Chambre a coucher meUres
- Salle de Bains
- Ch. d coucher
- Fig. :J.
- rain coûte assez cher, elle a deux étages au-dessus du rez-de-chaussée, ce qui est plutôt rare, même en cet endroit. A part oela, c’est un type de maison « Standard », que les architectes
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- LES GRANDS IMMEUBLES AMÉRICAINS COMMERCIAUX ET D’HABITATION 19
- américains ont reproduit à des centaines de mille exemplaires et dont le loyer est d’ailleurs très raisonnable.
- Le sous-sol (fig. 4) est consacré aux servitudes. On y voit la
- \Ascenseur £7e<
- .5 al le de récréa doit5
- Ch’"noire
- Üalcor,
- 2- Etage
- Fig. 'i.
- glacière et les appareils à faire les glaces et sorbets qui jouent un grand rôle dans le confort alimentaire ; la salle à laver et repasser (à la machine), l’atelier, le calorifère à vapeur avec
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- son régulateur automatique, les réserves de bois et charbon, les ascenseurs et monte-charges, le transporteur électrique, les batteries de piles des téléphones, sonneries, etc.
- Au rez-de-chaussée (fïg. 2), où l’on se tient, est la cuisine, son annexe avec, laveur de vaisselle, chauffe-plats, etc.
- Au premier (fig. 3), des chambres, réserves, etc.
- Au deuxième (fig. 4), la nursery, la chambre noire, le billard, le fumoir et un balcon-terrasse.
- Partout, téléphone privé ; téléphone urbain au rez-de-chaussée. Partout, boutons de sonnettes, prises de courant électrique, réglage électrique de température, eau chaude et froide.
- Ascenseur sur toute la hauteur, monte-charges jusqu’au premier. .
- Dans cette maison, prévue lors de sa construction pour avoir des domestiques, la crise qui sévit depuis longtemps aux États-Unis en ayant privé la maîtresse de maison, celle-ci a pu continuer à assurer, sans fatigue bien sensible, l’entretien de ce confortable intérieur que partagent avec elle un mari, quatre enfants, et des amis continuellement en visite, à diner ou même en séjour.
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- Si l’on examine maintenant chacun des éléments qui assurent le service d’immeubles des genres déjà passés en revue, on peut dire que la thèse de l’Américain semble avoir été :
- — Avoir toutes choses immédiatement prêtes et sous la main, n’importe quand (spot ready) ;
- — S’encombrer au minimum et se débarrasser immédiatement de tout ce qui encombre ;
- — Que tout cela se fasse sans qu’on ait à s’en occuper, ce qui laisse à l’homme le temps pour faire autre chose.
- Toutes leurs installations sont basées, en définitive, sur ce programme, systématique ou pratiqué d’instinct.
- Chauffage.
- On a dit en commençant que les États-Unis possèdent en général un climat continental, en moyenne plus chaud que le nôtre, mais à variations plus considérables. Or, rien n’est plus désagréable — et moins sain — que de subir des variations notables de température, en plus ou en moins. Il n’est donc pas
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- étonnant que les Américains aient cherché à se prémunir contre ces variations. Mais ce qui est intéressant, c’est qu’ayant à s’occuper de' maintenir la température en deçà de ^certains extrêmes qui leur paraissaient inacceptables, ils ont pensé du coup qu’il n’était pas plus compliqué, puisque réglage il fallait, que ce réglage maintînt une température constante reconnue la plus favorable, et que l’on peut, d’ailleurs, faire varier au goût de chacun. Et c’est là une chose à peu près inconnue dans nos pays. Gomme c’est le cas en général pour les découvertes scientifiques, ils ont ensuite démontré les avantages considérables qu’on pouvait retirer de ce maintien des locaux à température constante : moins grande fatigue du corps, meilleur rendement du travail physique ou intellectuel, réduction des chances de maladies, etc., toutes choses ayant une importance considérable dans la vie familiale ou d’affaires.
- Donc, réglage à température constante. Et, naturellement, réglage automatique.
- Pour y arriver, les Américains se sont adressés à la vapeur — d’une manière exclusive en ce qui concerne les grands immeubles — presque exclusive pour les habitations privées de faible importance. Et ils ont su donner à cet emploi de la vapeur une souplesse, je dirais presque un art des nûctnces, — car, entre leurs mains, c’est presque plus un art' qu’une science — vraiment surprenants.
- Cette vapeur, ils la produisent dans des stations centrales de chauffage, la distribuent dans des canalisations spéciales à haute pression, et l’utilisent, détendue et mesurée, dans les immeubles ; ou bien, ils utilisent la vapeur d’échappement des machines d’usines proches ; ou bien, ils la produisent dans l’immeuble, petit ou grand, dans des,chaudières à fonctionnement très économique et très sûr ; très souvent, ils combinent deux ou plusieurs de ces solutions.
- Et c’est à cette vapeur, sorte de premier mobile, qu’ils vont demander non seulement la chaleur de leur chauffage, maiSj comme on le verra plus loin, l’eau chaude de leurs salles de bains, lavabos, cuisines et laveries de linge; le froid de leur glacière ou de leur réfrigération ; souvent, la force de leurs ascenseurs et de leurs appareils de manutention mécanique, le courant de leur éclairage, etc. ; le tout automatiquement, bien entendu.
- Des stations centrales qui produisent la vapeur, on dira peu
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- de choses, le sujet a d'ailleurs été traité dans des communications précédentes. Elles sont équipées avec les appareils les plus modernes et les plus économiques : grilles mécaniques, souvent combinées avec des « underfeed stockers » ou des grilles à gradins ; depuis peu d’années, charbon pulvérisé ; bien entendu, réchauffeurs d’eau, économiseurs, réchauffeurs d’air, commande automatique des pompes alimentaires, etc. Un mécanicien (engi-neer) conduit une batterie. 11 n'y a pas de chauffeurs. Le charbon est reçu par une trappe, élevé en silos, pesé, redistribué aux chaudières automatiquement. L’électricité commande à toutes ces manœuvres.
- Pour prendre un exemple, la station de la 60e rue à New-York possède une force de 211000 ch (en chauffage seulement). Son rendement, pris sur l’ensemble d'une année, est de 70 0/0 à l’usine, 65 0/0 'dans les canalisations urbaines, soit 45 0/0 en tout, compté du charbon au consommateur chauffé. On voit qu’un semblable système se justifie absolument au point de vue économique.
- La production d’une tonne de vapeur y revient à 4 fr, 96 pour production directe ; 6 fr, 50 en comptant les amortissements et frais généraux. Elle est vendue 11 fr, 40, laissant donc un bénéfice net de 5fr, 10, soit environ 5 fr la tonne, pour du charbon coûtant en moyenne 42 fr la tonne. Il y a lieu de remarquer qu’il s’agit ici d’une centrale de chauffage pur, donc soumise à de grosses variations de débit et fonctionnant à débit presque insignifiant une grande partie de L’année, en raison du climat.
- Les chaudières produisent 9 kg de x'apeur par kilogramme de charbon en moyenne. L’eau, prise à 15 degrés centigrades, est d’abord soumise à une précipitation des impuretés dans un appareil spécial, puis réchauffée. La vapeur produite est distribuée dans les canalisations à 7 kg par centimètre carré ; des réducteurs, placés dans les sous-sols des immeubles consommateurs, rabaissent à 350 ou 150 gr suivant les cas.
- Certains appareils l’utilisent cependant à pleine pression.
- Il y avait, en 1920, dans la seule partie centrale de Manhattan, lui-même noyau seulement de New-York, onze centrales de ce genre pouvant fournir au total 156 000 ch de vapeur de chauffage, ceci indépendamment des combinaisons utilisant des vapeurs de centrales de force motrice, d’éclairage, d’établissements industriels, des centrales de groupes d’immeubles ou d’immeubles chauffés par eux-mêmes..
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- On voit que c’est une industrie bien établie, et d'autre part, comme le montrent les chiffres ci-dessus, qui ont été contrôlés, une industrie lucrative ; et cependant elle constitue en définitive, pour le consommateur, à la fois, une économie et une immense et hygiénique commodité.
- Toutes les centrales de chauffage proprement dit sont sensiblement conformes au type « stan- '
- dard » que l’on vient de décrire.
- La vapeur produite est donc envoyée en ville par des canalisations souterraines, qu’on place non dans les égouts, mais dans des galeries spéciales , assez rudimentaires d’ailleurs ; les tuyaux sont très soigneusement isolés avec des matières communes, telles que des garnissages de magnésies impures, mais sous grande épaisseur. Un matelas d’air est réservé entre la conduite et le garnissage. L’extérieur du garnissage est rendu imperméable à l’humidité (goudronnage, peinture, vernis). Les canalisations sont peu profondes. On arrive ainsi aux immeubles par leur sous-sol (voir fig. 40, 29).
- Le branchement haute près- Fig. 5.
- sion qui arrive dans l’immeuble peut, soit alimenter une petite station centrale (à turbine, en général) fournissant le courant électrique d’éclairage et de force à l’immeuble envisagé, la vapeur d’échappement servant au chauffage et à la production du froid; ou bien, dans les centres qui possèdent des distributions électriques et du courant assez bon marché, cette vapeur n’est pas utilisée en haute pression, et le branchement possède, dès son entrée dans l’immeuble, une soupape réductrice automatique. Il en existe de nombreux modèles que connaissent bien certainement les Ingénieurs de chauffage.
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- . Mais cette vapeur, qui rentre au service de l’immeuble, il faut la mesurer, la compter, car le client paie ce qu’il consomme. Alors interviennent divers systèmes, car on peut la compter, soit en vapeur, soit en eau résultant de sa condensation. Il y a donc un assez grand nombre de ces compteurs, dont on va citer seulement quelques exemples.„
- La figure 5 ci-contre représente en coupe (et la figure 7, pl.19, en élévation), un compteur enregistreur de vapeur très généralement employé (compteur S1-John).
- La vapeur entre par la base en A, circule entre la soupape conique V et son siège S, suivant une section variable avec la
- Fu;. G.
- position du clapet, dont le poids est convenablement calculé; la différence des pressions amont et aval est maintenue constante (350 gr ou 150 gr) ; le débit est proportionnel à l’élévation du clapet. Les erreurs de cet appareil sont voisines de 1 0/0.
- Il y a plus ; on a modifié cet appareil en lui ajoutant un relais thermométrique influencé par la température de la vapeur à l’entrée dans l’appareil ; il peut ainsi mesurer non plus seulement des débits de vapeur à pression connue, mais des calories ; c’est évidemment plus équitable, et cela permet l’emploi de vapeur surchauffée fortement.
- Ces appareils sont de construction robuste et ne sont sujets à aucun dérangement ; ils sont absolument automatiques ; la feuille avec le graphique est relevée tous les mois par les soins .du vendeur de vapeur ; c’est d’après elle que la note du client est établie, et le diagramme reste comme justificatif.
- La vapeur condensée au service de l’immeuble peut, au contraire, être estimée à l’aide de barèmes calculés et de la mesure de l’eau résultant de la .condensation. Tel est le principe des
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- compteurs que représente, par exemple, la figure 6 (compteur à
- Fig. 7
- augets) (constr. : American District Steam C°, North Tonawanda,
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- N.-Y. ; et Tyler Underground Heating System G0, Pittsburgh, Pa,); Bien entendu, ces appareils sont enregistreurs et comportent également, en général, un dispositif de relais thermométrique leur permettant, par suite, d’être gradués en calories. Certains sont basés, en outre, sur un principe de balance très sensible, afin que chaque auget soit rempli juste au volume voulu, avec
- ¥TTT
- des erreurs inférieurs à 1/2 0/0. Ces compteurs à eau chaude sont employés également pour la vente du froid, distribué à l’aide de saumures froides.
- Quant aux distributions de chauffage elles-mêmes, elles ne présentent rien de très particulier en général et ont, d’ailleurs, été signalées dans de précédentes communications sur le chauffage. Le système le plus en faveur semble être celui dit « atmosphérique », c’est-à-dire où l’intérieur des radiateurs est à la pression de l’air extérieur.
- Le chauffage est très souvent combiné avec une certaine ventilation, récupérant les calories ; (en été, ce sont des frigories) ; c’est-le cas représenté par exemple sur la figure 7, avec une canalisation simplifiée, le même tuyau servant à la vapeur et à l’eau de retour, et combiné^ avec un système de ventilation à air chaud, celui-ci chauffé par le réservoir d’eau condensée, afin de tirer parti de toutes les calories.
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- La figure 8 montre un système plus' compliqué, utilisant les vapeurs d’échappement d’une usine (arrivant par L). Ici, les machines motrices étant des turbines, on a cherché à réduire leur contre-pression, et-la canalisation forme un véritable condenseur dont la pompe à air et à eau à la fois est représentée en G', Les locaux chauffés sont des bureaux et certains ateliers ; on y a combiné un système de ventilation à air réchauffé ; le ventilateur est mû par une petite turbine à vapeur basse pression (constr. : Warren Webster and G0, Camden, N.-Y.).
- Si l’on n’a pas à sa disposition de vapeur venant de l’extérieur, station centrale ou usine, on la produit, toujours d’après le même
- Fig. 9,
- principe de simplicité et. d’automatisme (régulateurs automatiques de tirage, desûreté, etc.).
- La figure 9 représente ainsi( une installation pour deux chaudières, avec régulateur automatique de tirage (À), de vitesse de grille (D), d’alimentation en eau (G), de mise en marche de la' pompe alimentaire (K) ; B est un globe éclairé ou non suivant que les registres sont ouverts ou fermés. La grille est mue par un petit moteur électrique. La vapeur haute pression, 4 à 5 kg, est détendue comme celle venant d’une centrale. Get appareillage est construit par la Mc Donough Automatic G®, à Détroit.
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- Un assez grand nombrë de ces chaufferies d’immeubles ont gagné encore au point de vue automaticité, simplicité de conduite et propreté à être chauffée au mazout (fuel oil). C’est le cas, en particulier, de certains gratte-ciel (Singer, Woohvorth). Le rallumage est opéré par un brûleur-veilleuse au gaz de ville, ou un allumeur électrique, formé d’un fil de ferronickel, enroulé autour d’une baguette de matière isolante, parcouru temporairement par un courant, et sur lequel viennent tomber et s’enflammer les premières gouttes de mazout.
- La chaleur fournie par les radiateurs doit être réglable à volonté par les occupants de chaque pièce de l’immeuble. A cet jsffet, les Américains ont développé extensivement l’emploi de thermostats-régulateurs, munis d’un index que l’on déplace sur le cadran gradué en degrés de température d’un régulateur électrique ou pneuhiatique, relié au radiateur ; ce relai ouvre la soupape du radiateur de la quantité voulue pour maintenir la température demandée.
- En outre, le système est en relation avec les fenêtres de la pièce, en sorte que le radiateur est maintenu fermé automatiquement tant que les fenêtres sont ouvertes.
- Ces appareils sont très simples, très bon marché, et leur emploi représente de très sérieuses économies de combustibles, et pour l’occupant de fortes réductions des factures mensuelles de calories (ou de frigories).
- Eau chaude.
- En plus d’un chauffage rationnel, l’Américain a besoin d’une quantité d’eau chaude immédiatement prête pour les bains, la toilette de tous les instants, lés lavages du linge, de la vaisselle, etc., dans les maisons à appartements ou privées et même les immeubles commerciaux.
- C’est encore la vapeur qui en fera les frais pour la plupart du temps, et ceci grâce à une circulation d’eau chaude, alimentée par un bac ou réservoir, où l’eau froide est réchauffée par une prise de vapeur. Bien entendu, cette prise est automatique. Elle est réglée par un thermostat qui ne permet pas à l’eau du bac de dépasser une certaine température.
- Il existe un assez grand nombre de ces réchauffeurs d’eau, que la place ne permet pas de décrire ici.
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- Enfin, certainesqaersonnes préfèrent le chauffage à l’eau chaude au chauffage à vapeur./)n se sert alors.de'vapeur, de préférence, mais celle-ci chauffe à son tour de l’eau qui circule soit en thermosiphon, soit par une pompe à moteur électrique, le tout automatiquement, bien entendu.
- L’été, dans les immeubles privés et les immeubles commerciaux ou à appartements pas très importants — ou dans les endroits très chauds — on ne juge pas utile de maintenir en action les centrales de ville ou la chaudière locale.
- On emploie alors, pour avoir de l’eau chaude, des appareils à gaz du genre de nos chauffe-bains ou, depuis peu, des chaudières électriques, qui possèdent bien entendu, à leur tour, des réglages automatiques.
- ' On fait encore souvent l’eau chaude au point d’utilisation dans un robinet mélangeur ou injecteur de mélange réglable, procédé qui se répand actuellement beaucoup, depuis que l’on prend la consommation de vapeur avec des compteurs de vapeur et non avec des compteurs d’eau condensée.
- Les cuisines et salles de bain et douches, etc.-, en sont de plus en plus munis. On évite ainsi la canalisation d’eau chaude, mais il faut que celle de vapeur reste en pression. Toutefois, c’est une simplification qui se développe.
- Par suite du système adopté en général, on paye donc son eau chaude en vapeur, ou plutôt en ^
- calories. s ’ ’ ’
- Toutes ces installations non seulement occupent très peu de monde, mais également très peu de place. Elles sont le plus souvent constituées par des robinetteries et canalisations, placées au plafond d’une petite pièce du sous-sol et surveillées et actionnées par un concierge ou surveillant soit à poste fixe dans l’immèuble, soit venant de temps à autre.
- Elles sont grandement facilitées par l’importaut développement donné aux canalisations urbaines affectant soit une ville, .soit des quartiers plus ou moins étendus de celle-ci. A titre d’exemple, la figure 40 représente ainsi en coupe un couloir ou . passage
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- reliant la cave d’un immeuble aux canalisations de la rue. Sur cette figure : ' ^
- la conduite de vapeur haute pression (ville);
- — — basse pression (immeuble) ;
- — — eau condensée ;
- — — d’incendie ; .
- câbles électriques ;
- — eau chaude stérilisée ;
- — — lavage ;
- — saumures froides;
- J — K eau froide et eau très froide stérilisées ; eau froide lavage.
- On voit par ces indications combien cette ville est vraiment bien desservie. Ce n’est d’ailleurs pas New-York ou une grande cité analogue, mais une ville de 150 000 habitants d’un État du Centre (modèle, il est vrai., le Tennessee).
- Froid.
- On a dit au début que les États-Unis ont un climat cliaud; ils ont également un climat très sec et, par suite, le besoin se fait sentir d’absorber de grandes quantités d’eau et de boissons, de préférence glacées.
- En outre, il y a nécessité à conserver en glacières les matières alimentaires qui, en raison des distances, arrivent souvent de fort loin, souvent glacées, et doivent être maintenues telles jusqu’à'consommation ; enfin, pour ne pas perdre de temps, les Américains désirent s’approvisionner en gros et peu souvent.
- La glacière (chambre froide), la glace alimentaire, et les multiples boissons glacées, se trouvent donc partout.
- Le rafraîchissement, par le froid ou la glace, de l’air des appartements ou locaux, se trouve fréquemment.
- Bien entendu, la condition primordiale est que ces installations fonctionnent toutes seules et soient toujours disponibles.
- Pour y arriver, c’est à la vapeur que les Américains se sont adressés. Ce n’est paradoxal qu’en apparence, car les Américains ont cherché à utiliser (pour le froid) les installations déjà faites (pour la chaleur), et. en outre, à part de rares exceptions, ils ont utilisé pour ce fonctionnement automatique les machinés dites à absorption. Et ceci est curieux également, car c’est un
- D =
- G = O
- M = N = E
- F 1=
- H = I — L =
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- Français, Carré, qui a inventé la machine à absorption, mais ce sont les Américains qui s’en servent ; elle est restée en France un curieux instrument de laboratoire, ou à peu près; ils en ont fait un outil industriel dont ils ont tiré un parti énorme.
- On sait en quoi consiste la machine à absorption. Si on prend une solution aqueuse de gaz ammoniac, de l’ammoniaque du commerce, en d’autres termes, et qu’on la chauffe en vase clos le gaz se dégage et prend une certaine pression. Ce gaz sous pression et chaud est conduit, se refroidit (à la température ordinaire), ce qui le liquéfie ; on a donc de l’ammoniac liquéfié et sous pression; on laisse échapper ce liquide sous pression par un orifice étroit; il se détend et se revaporise, mais en produisant un froid intense. C’est ce froid qui est recueilli et emma-
- gasiné par un moyen quelconque, de préférence par une solution incongelable, dite saumuré, qui le porte ensuite au point voulu ; l’ammoniac très froid et redevenu gaz est alors ramené au contact de la solution ammoniacale primitive, privée de son gaz, et refroidie après avoir servi, et qui, à froid, réabsorbe le gaz. On la recharge dans le réservoir primitif chauffé, et la série d’opérations recommence.
- La figure 4{ représente, d’ailleurs, une vue schématique d’iine pareille installation (système de la Henri Vogt Machine C°, Louisville, Ky). R est le générateur contenant la solution ammoniacale forte ; la chaleur nécessaire est fournie par'un radiateur à vapeur contenu dans ce générateur ; la vapeur arrive en T (on verra plus loin d’où elle provient) ; l’eau condensée est évacuée. Le gaz ammoniac chaud s’élève par P
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- au rectifieur B, qui le débarrasse de l’eau entraînée mécaniquement, c’est un séclieur; puis, à travers le séparateur C, va au condenseur E, refroidi par une circulation d’eau froide; la liquide sous pression arrive au réfrigérant F, où le froid de sa détente refroidit la saumure qui circule à travers sous l’influence d’une pompe spéciale ; cette saumure va à son tour céder son froid aux chambres frigorifiques, à de l’eau dont elle fait des pains de glace, etc. Le gaz revient à Fabsorbera J, où il se redissout dans la solution ammoniacale épuisée, sortie du générateur en S, refroidie en W et V par de l’eau froide ; enfin, la pompe Z refoule la solution reconcentrée au générateur R (en passant par les échangeurs W etV pour meilleur rendement), et le processus recommence.
- On voit donc qu’il y a, en somme, trois cycles, dont deux ont, d’ailleurs, une partie commune :
- 1° Le gaz ammoniac Az3, produit en R, séché en B, refroidi, liquéfié, emmagasiné, vaporisé et réabsorbé;
- 2° La solution ammoniacale, qui, privée partiellement de son gaz au générateur R, est refroidie, remise au contact du gaz et ramenée au générateur R ;
- 3° Enfin le véhicule du froid, la saumure, refroidie en F, qui va transmettre ce froid, et revient ensuite en chercher d’autre.
- Ce sont bien des cycles ; il n’y a, en marche normale, aucune perte. On recueille en frigories ce que l’on a fourni en calories. Le rendement est excellent, si les canalisations sont bien isolées. Un semblable appareil est extrêmeinent satisfaisant au point de vue technique. f
- Il faut remarquer en outre qu’il utilisé de la vapeur à basse pression.
- En effet, une pression de 10 kg du gaz ammoniac, qui permet une installation puissante et cependant restreinte, correspond à une température du générateur de 108° G., soit une pression de la vapeur de 350 gr, précisément ce que fournissent couramment les installations américaines de chauffage.
- On utilise donc toujours les mêmes éléments.
- *
- * *
- t
- Il s’agit maintenant de rendre une pareille installation automatique. '
- Naturellement, c’est toujours du point d’utilisation que tout doit partir, donc du local ou produit à refroidir ou congeler. Si
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- l’on suppose que la température de ce local ou produit s’élève, pour combattre cet effet, il faut accélérer la vitesse de circulation de la saumure froide, donc la vitesse de la pompe de circulation de la saumure.
- D’où un premier réglage: un relais thermométrique (dont l’index est d’ailleurs réglable, comme celui agissant sur les radiateurs de chauffage et décrit plus haut) agit sur le régulateur du moteur de la pompe à circulation de saumure, l’accélère si le thermomètre est plus haut que l’index, la ralentit s’il est plus bas ; l’arrivée de vapeur (basse ou moyenne pression) à ce régulateur est établie en permanence ; il n’y a pas à s’en occuper, le régulateur fait tout ; et, désormais, tout le système est en ce mouvement.
- En effet, la saumure, circulant plus vite, évapore plus de AzH3 liquide, et cela crée un appel, qui favorise en quelque sorte l’ébullition dans le générateur R ; mais, en outre, l’échappement BP de la pompe de circulation est conduit précisément au générateur; c’est elle qui fournit la wpeur à ce dernier. Donc, dès qu’elle accélère, par exemple, elle évapore une quantité correspondante plus grande dans le générateur.
- Pour que le processus puisse fonctionner normalement, il faut qu’on amène également au générateur une quantité de solution ammoniacale neuve concentrée proportionnelle aux calories que la vapeur fournit ; à cet effet, le régulateur du moteur de la pompe à saumure est conjugué avec celui du moteur de la pompe à solution ammoniacale ; leurs actions sont proportionnelles.
- Il manque encore quelque chose : il faut que les refroidissements aux échangeurs se fassent bien; c’est l’affaire des pompes à eau qui les alimentent en eau froide, et celles-ci ont les régulateurs de leurs moteurs également automatiquement commandés par des relais thermométriques placés dans le circuit d’eau de refroidissement, dont la température doit rester constante. - - - '
- Donc tout le circuit est bien réglé eR dès que le thermomètre de la chambre froide a oscillé, tout se' met en route et vient satisfaire immédiatement le besoin qui s’est manifesté au point d’utilisation, et cela avec une rapidité (je dirais un « empressement ») d’autant plus grand que ce besoin était lui-même plus impérieux, c’est-à-dire que l’écart entre l’état normal d’équilibre et l’état accidentel était plus important.
- D’ailleurs, une pareille installation est auto-régulatrice et absolu-
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- ment .sûre. En effet, en: admettant bous les. incidents de marche lès; plus exceptionnels,, il ne.' peut se produire que deux choses ï ou bien la quantité de chaleur fournie est insuffisante par rapport aux frigories demandées, et le système prend peu à peu-la température des; points froids, c’est-à-dire des'réfrigérants à eau* il s’établit dans; le circuit d’AzH3 un équilibre à basse pression * aucun; danger. Si, au contraire, on a fourni trop de-vapeur'pour les; besoins, c’est l’inverse; il peut s’établir finalement un équilibre haute pression dans tout le système. Mais celui-ci ayant été construit pour supporter cette pression, qui est la tension maxima de Az-B3, à la température' produite au générateur- par la vapeur qui y arrive (10 kg dans le cas envisagé), il n’y a aucun inconvénient non plus, car il est facile d’établir l’ensemble des canalisations; pour résister à une pareille-pression.
- %i de pareilles perturbations se produisent, — et, elles sont presque inconnues — elles se détruisent, en général, d’elles-mêmes. Aussi, la consdgneffiu mécanicien! est-elle de ne- touelmr eu rien,, en principe,:sauf un ou deux cas d’intervention, pour des incidents d’extrême-gravité qui, m’a-t-on assuré,, ne se sont, d’ailleurs, jamais produits.
- Quant à la température même à maintenir- dans la chambre-froide, elle est à volonté ; il; suffit de régler l’index du thermomètre .
- Enfin, la vapeur qui a déjà servi .aux pompes sert au générateur ; elle est utilisée au maximum. Si on en manque un peu, la vapeur BP- du chauffage vient faire le complément. S’il y en a trop, le- supplément retourne- au chauffage, ou est évacué- au dehors. Gela se produit très rarement.
- Une pareille installation est donc absolument; automatique ; elle n’exige la présence d’aucun employé ; à peine, un mécanicien, faisant autre chose,, vient-il y donner un coup d’œil deux à trois; minutes par jour. Elle ne consomme qu’en fonction de; la demande,,et ses frigories sont, d’ailleurs, bien souvent payées au compteur, avec un compteur à augets- tournants et relais thermométrique, tel que celui décrit pour les calories de la vapeur ou de l’eau chaude., -
- Parmi les constructeurs- ayant réalisé de nombreuses installations de ce genre, je citerai encore la Carbondale Machine C°, de Carbondale, Pà., et la York Manufacturing €°, de York, Pa.
- Naturellement, on a encore, pour le froid, utilisé soit liesys-
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- lèiiie des centrales- avec canalisations de saumure allant chez les abonnés; il y en a de nombreux cas à New-York, Boston, etc. ; soit la machine à froid fournissant au service d’un immeuble ; soit enfin des installations privées, dans une maison ou même un appartement.
- De pareilles installations frigorifiques sont très souvent jointes, et cela réalise une combinaison particulièrement heureuse, à une usine électrique locale ; elles utilisent souvent ainsi la vapeur d’échappement des turbo-alternateurs, ou des pompes du service des eaux. C’est le cas d’un grand nombre de villes de petite ou moyenne importance.
- La figureS, qrt. 49, représente une grosse centrale alimentant un frigorifique à poissons. Une installation de ce genre ne consistant qu’en quelques réservoirs et canalisations et robinetterie, il est possible de lui donner un volume et un encombrement des plus restreints ; tout est propre, ramassé, rangé ; ni bruit, ni odeur, ni mouvement, ni saleté, ni perte aucune ; le local donne l’impression d’une salle de bains moderne bien tenue.
- Toutefois, le système à compression n’est pas rigoureusement banni. On trouve des installations automatiques avec compresseurs à ammoniac mus électriquement ou par moteur à vapeur.
- Le système à absorption automatique ne se limite pas à de grosses installations.; on le construit en toutes dimensions. La fgure 9, pl. 49, représente, par exemple, une chambre froide de ménage ; un petit moteur électrique fait marcher les pompes à saumure et à liquide ammoniacal ; la vapeur et. l’eau froide sont empruntées aux canalisations urbaines (syst.YG. Spalt and Sons, Albany, N.-Y.).
- Néanmoins, la distribution par canalisations à. partir de centrales de quartier on de groupes d’immeubles se généralise beaucoup.
- Ventilation,
- Chose curieuse, dans ce pays relativement chaud, en général, la ventilation, très bien étudiée en ce qui concerne les usines, est restée plutôt rudimentaire pour les immeubles du type envisagé.
- Le procédé habituel, en ce qui concerne en particulier les « fiais », c’est l’usage des fenêtres à guillotine ; en ouvrant celle du haut d’un côté, celle du bas de l’autre,, on crée un courant
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- d’air qui balaie, d’une manière d’ailleurs très désagréable, toute la surface de l'étage.
- On y adjoint quelquefois un déflecteur pour rendre cet effet moins pénible.
- Dans certains cas, on a tiré un parti intéressant des ventilateurs électriques, en plaçant des séries de ces ventilateurs de l’une à l’autre des faces pourvues de fenêtres, et à des hauteurs régulièrement croissantes depuis la hauteur du bas des fenêtres jusqu’à celle du haut. Ces ventilateurs créent ou aident l’établissement et le maintien du courant d’air qui fait ventilation.
- Dans deux grands immeubles, dans deux villes du Centre possédant une canalisation d’air comprimé (dont l’une d’air refroidi au-dessous de 0°), on a laissé échapper et détendre cet air, en très petite quantité, à hauteur du sol, dans le milieu du « fiat » (les canalisations arrivant par des piliers). C’est extrêmement efficace ; mais il semble que ce soit une solution coûteuse.
- Quelquefois, la ventilation est combinée avec le chauffage ou le refroidissement par les radiateurs; car, comme on l’a décrit précédemment, les Américains ont adopté l'intéressante combinaison d’utiliser les canalisations et les radiateurs au froid en été, au chaud en hiver ; il suffit de brancher les colonnes montantes, dans la cave, sur l’une ou l’autre des conduites urbaines ou des appareils autonomes de l’immeuble.
- La figure 40, pi. 49, montre par exemple, un tel radiateur avec ventilateur. La tablette de devant se règle en inclinaison, on peut la fermer. La marche du moteur et l’ouverture du radiateur dépendent, en général, d’un relais thermométrique, comme indiqué plus haut (Moline Heat C°, à Moline (111.).
- On trouve aussi l’emploi d’humidificateurs d’air.
- Enfin, dans quelques cas — tout à fait autres que des hôpitaux ou des salles de conférences — les Américains ont cherché à purifier l'air servant à la ventilation.
- La figure 44, pl. 49, représente un appareil de ce genre, fonctionnant à l’ozone.
- Ce genre d’appareil n’a pas semblé très répandu. .
- Eau.
- L’Américain est un gros consommateur d’eau.
- D’abord, il lui en faut de 2 à S 1 par personne et -par jour, glacée, pour la boisson (en raison du climat); puis plusieurs litres d’eau chaude, de boisson, pour les soins de toilette : bouche,
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- yeux, oreilles, etc. (toujours en partie à cause du climat); enfin d’énormes quantités, chaude et froide, pour la toilette générale, dans laquelle entre souvent beaucoup plus une question d’agrément physiologique que le seul souci d’une proprété rationnelle.
- L’eau à température normale, eau de lavage et eau de source, est fournie par les canalisations de villes, prévues en conséquence.
- C’est, en général, aux immeubles (quelquefois à une station de groupes d’immeubles) qu’il appartient de distribuer ces liquides respectifs aux températures chaudes ou très froides demandées par les clients. Les appareils (échangeurs de.tempé-rature), qui servent à faire de l’eau glacée à partir d’une canalisation de saumure amenant des frigories, sont analogues aux échangeurs à vapeur que l’on a vus précédemment,' et aussi automatiques de fonctionnement. C’est quelquefois le même échangeur qui sert aux deux fins. En tout cas, • tout cet équipement est absolument « standardisé ». Ce sont les mêmes constructeurs, les mêmes appareils, les mêmes régulateurs, dont les index de réglage seuls sont modifiés suivant les circonstances.
- Il y a lieu de remarquer, en effet, que les écarts de température entre l’eau fournie par la canalisation ordinaire7 et l’eau glacée ou chaude pour le service de l’immeuble sont sensiblement égaux, et que, par suite, les surfaces d’échange, les réglages, etc., sont analogues. -
- C’est également, en général, dans l’immeuble qu’est fabriquée l’eau stérilisée, distribuée chaude ou froide pour la boisson et la toilette du visage. La stérilisation est faite le plus souvent aux rayons ultra-violets.
- Lorsqu’on n’a pas à sa disposition les canalisations urbaines, on fait soi-même une installation de pompage automatique, telle que celle (mue électriquement) représentée sur la figure 42, pl. 49, et qui fournit en même temps l’eau de source (à gauche) et l’eau de lavage (à droite); le gros réservoir est un réservoir d’air comprimé, unique pour les deux pompages. Avec ce système, l’eau peut être refoulée à une très grande hauteur, dépendant seulement de la pression donnée à l’air comprimé.
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- Appareils de manutention.
- Le.service de pareils immeubles comporte naturellement une part très importante de manutention.
- Celle-ci consiste essentiellement en transport des personnes (ascenseurs) et transport des colis (monte-charges, transporteurs, convoyeurs, etc.), avec éventuellement leur pesage.
- Ascenseurs.
- On a déjà dit souvent qu’ils sont très rapides, très confortables, etc. C’est exact. On se fait très peu idée, en France, du service des ascenseurs aux Etats-Unis. Jamais on ne monte autrement, jamais on ne descend autrement, même pour très peu d’étages. C’est même si vrai qu’un grand nombre d’immeubles n’ont pas d’escaliers (sauf l’escalier de feu mentionné plus loin), (Naturellement, les stations des métros ou chemins de fer souterrains possèdent de pareils ascenseurs, ils fonctionnent très bien et à la demande).
- Les ascenseurs d’un immeuble à nombre d’étages élevé sont considérés comme des trains ; il y a des express, qui ne s’arrêtent qu’à certains étages ; des omnibus, à tous les étages ; enfin certains sont express à partir d’un moment, omnibus de l’autre. Ils* fonctionnent dans les mêmes conditions à la montée et la descente, toujours comme les trains circulent de même dans les deux sens.
- Ces ascenseurs sont, sauf très rares exceptions, électriques, à cage suspendue à une série de câbles qui s’enroulent sur un treuil. Il n’y a pas de contrepoids, la cage est toujours pendue. La suspension est pourvue de grips et freins, comme les cages de mines. Naturellement, il y a des accidents, mais ils sont très rares par rapport au nombre de voyageurs-kilomètres (les constructeurs disent: dix fois plus rares qu’en chemins de fer... américains). En tous cas, le système est assez peu coûteux et certainement satisfaisant.
- Par suite des arrêts et départs brusques et des grandes longueurs du câble (le. treuil est placé dans la cave), il se produit des variations élastiques' à périodes courtes de la longueur de ce câble, ce qui produit une sorte de' (( pompage », atteignant plusieurs centimètres d’amplitude, très désagréable lorsqu’on le
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- ressent pour la première fois, mais auquel on s’accoutume rapidement.
- Le .gra:t;le-ciel dé 1 ^Équitable, déjà mentionné et représenté figure 3, pi. 19, contient ainsi M ascenseurs (quatre séries de 11), tous omnibus pour une partie du trajet, express pour le reste. -On change d’ascenseur aux paliers d’arrêt commun.
- Les portes de tous ces'ascenseurs donnent, en général, sur un hall ou couloir large et Lien éclairé, afin qu’il y ait un bon dégagement et.pas de cohue.
- Des globes, placés au-dessus des portes de l’ascenseur, contiennent deux lampes, une Manche et une rouge, en relation avec un tableau annonciateur à l’intérieur de la cabine.
- Si l’ascenseur monte, tes lampes blanches de tous les étages que l’ascenseur a encore à parcourir s’allument, celles des étages déjà parcourus s’éteignent, tout cela automatiquement, bien •entendu ; à la descente, même chose, mais ce sont les lampes rouges qui fonctionnent. Par suite, un voyageur attendant sur un palier d’un étage, sait toujours quels sont les ascenseurs en mouvement et dans quel sens ils se déplacent; il n’a qu’à presser un bouton pour que retentisse dans la cabine un appel demandant au préposé à la manoeuvre de s’arrêter à l’étage considéré pour y prendre le voyageur, il y a, en. effet, à l’intérieur de la cabine, un tableau annonciateur, comme pour nos sonneries électriques, mais lumineux en général. 'Quelquefois, il est pittoresquement constitué de petites lampes, en verre très •épais, piquées dans le plancher de la cabine.
- Mais ce n’est pas tout. A chaque étage, au-dessus de chaque porte .d’ascenseur, se trouve un cadran (éclairé) avec une aiguille. Celle-ci se déplace en fonction de la marche de l’ascenseur, devant les chiffres du cadran, qui sont les étages, à la manière des indicateurs de position de cages de mines. On lit donc à •chaque instant la marche et la position de tous les ascenseurs-.
- On peut ainsi se rendre compte de leur vitesse, qui est considérable ; sur un ascenseur express, on a pu relever ainsi, par dos mesures répétées, la vitesse de 120 m en 21 secondes — départ arrêté à arrêt complet... sauf les variations d’allongement du •câble î
- Naturellement, l’ascenseur possède un éclairage électrique intense et permanent et un téléphone toujours prêt à servir ; en plus, divers instruments : hache, cordages, échelle de cordes, etc.
- Les cabines sont très spacieuses :: -elles tiennent généralement
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- douze à vingt personnes, mais jamais tassées; la limite de poids prescrite laisse’toujours aux occupants une grande aisance. Elles sont hautes, ajourées, ou en tous cas aérées par le haut. La cage est chauffée, et quelquefois la cabine (électriquement).
- Les ascenseurs sont mus par des employés spéciaux — quelquefois sous les ordres d’un ou plusieurs surveillants — quand on trouve le personnel voulu, et ceci 'tout aussi bien dans les immeubles commerciaux que dans les immeubles à appartements.
- Dans les plus petits de ceux-ci, c’est le concierge qui s’en charge — toujours quand il y a un concierge et qu’il consent à assurer ce service.
- Mais il y a des cas — nombreux— où l’on ne dispose d’aucun personnel. Alors on revient au système de mise en route par le voyageur, comme en France. Mais comme on n’a pas voulu renoncer pour cela au service complexe demandé à l’ascenseur, il a fallu le perfectionner dans le sens de l’automaticité. Yoici donc comment fonctionne un pareil ascenseur : le voyageur entre dans la cabine et se fait son étage, de la manière généralement connue en France. L’ascenseur l’y mène. À partir du moment où il a lancé son ordre, personne d'autre ne peut plus modifier la marche du même ascenseur jusqu’après son arrêt et sa libération par la première personne. Il peut arriver néanmoins que quelqu’un, situé à un autre étage, ait envie de l’ascenseur, pour redescendre, par exemple : il a fait son appel en appuyant sur le bouton de son étage, et cet appel vient s’enregistrer dans la boîte de contrôle de l’ascenseur, mais sans modifier sa marche ^en cours (montée) ; cet appel est, en outre, marqué, dans la cabine et aux étages, par les index lumineux déjà décrits.
- Dès que la première personne, celle qui montait, est sortie de l’ascenseur, elle le libère en pressant sur un bouton. Alors l’ordre enregistré par la seconde personne s’exécute ; et l’ascenseur lui arrive automatiquement ; il s’en sert à son tour, etc.
- Il peut y avoir une complication : c’est qu’après que la deuxième personne a lancé un ordre, une troisième personne, une quatrième, etc., en lancent aussi pendant que l’ascenseur accomplit toujours son trajet avec le premier occupant. Toutefois le système d’enclanchement et de verrouillage, du genre du Saxby des chemins de fer, n’enregistre qu’un nombre restreint d’ordres (un ou deux, par exemple) en plus de celui en cours ; les autres ne comptent pas. Mais les postulants en sont avertis par le fait
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- que les petites lampes ou signaux lumineux correspondant à leur appel ne s’allument pas. Il en sont quittes pour renouveler cet appel quelques secondes plus tard. —
- Monte-Charges.
- Les monte-charges des grands immeubles — et ils en ont tous — sont équipés sensiblement de la même manière, mais ils sont toujours commandés par quelqu’un. Il y a presque toujours, pour leur service, un certain nombre de ces chariots-souleveurs, maintenant bien connus en France, afin d’accélérer les manœuvres.
- Naturellement, les monte-charges sont établis avec la même largeur de vue que les ascenseurs. Ils ont aussi des indicateurs de marche, lampes, etc.
- Un genre de monte-charges à signaler spécialement est celui qui remplace l’escalier de service de nos immeubles, et est utilisé tant pour l’évacuation des ordures ménagères, par exemple, que la réception des colis, denrées, commandes des fournisseurs, etc., faites par les divers occupants des immeubles. L’usage de ces appareils est une grosse simplification de la vie privée américaine. Une maîtresse de maison, par exemple, commande, par téléphone, tous les éléments des repas de la journée (pain, glace, viande, légumes, fruits, boissons, etc.). Le livreur (en automobile) les apporte au monte-charges de l’immeuble, envoie celui-ci à l’étage'et l’appartement considérés (avec ou sans facture), prévient, par un petit téléphone ou porte-voix, l’occupant de l’appartement, qui retire le colis (s’il y a facture, il la remplace par un chèque ou des espèces) et renvoie le monte-charges au livreur, qui encaisse.
- Enfin, très souvent, au pied des monte-chargs, dans la cave, ou mieux au rez:de-chaussée ou à l’entresol — à l’étage le plus commode pour les expéditions au dehors — se trouve une bascule automatique, qui fonctionne moyennant, généralement, le dépôt de deux sous dans une boîte à déclenchement — ceci comme contribution à l’entretien, proportionnellement à l’usage. Cette bascule donne immédiatement le poids des objets ; en outre, par manœuvre d’une poignée, on obtient un ticket imprimé, portant: le nom du constructeur, l’adresse et le numéro de la balance et le poids de l’objet pesé. Ce ticket, accompagnant le colis, est tenu pour bon par le plus grand nombre des transporteurs par terre, fer ou eau ; la balance est, en effet, du même type que
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- l«s leurs ; elle est aussi fréquemment vérifiée, et ils ont d’ailleurs le droit de demander la vérification, s’ils ont des craintes, quitte à payer l’opération si tes craintes ne sont pas justifiées.. Ce système évite les temps perdus et tes engorgements dans tes gares ou maisons d’expéditions. Il se-répand énormément.
- Ces balances en question satisferaient, paraît-il, aux caractères de poinçonnabilité de l’État français, car 1e mécanisme enregistreur et imprimeur n’inteTvient que quand on manoeuvre la poignée ; il n’influe pas sur 1e fléau, qui est libre.
- La figure 43, pl. 49 représente une balance de ce genre (cons-truct. : Richardson Scale G0, Passaic, N. J.). __
- Il existe des modèles plus petits du même genre chez les épiciers, tes bouchers, les droguistes, etc.
- Le tube pneumatique est un mode de transport de petits objets, dans un même immeuble, extrêmement apprécié. Gn en installe de véritables batteries, comme on peut en juger, par exemple, par la figure. 44, pl. 49 (Universal Tube G0, ISO, West Ohio Street, Chicago, 111. ; l’installation représentée est celle des bureaux de la Compagnie!Read, à Bridgeport, Gonn.). Les canalisations circulent dans l’intérieur des piliers. Le plus souvent, on a un « standard » de tubes, comme pour 1e téléphone, c’est, lui qui relie les abonnés. C’est par ce moyen, en particulier, qu’on vous rend la monnaie dans tous tes magasins, le vendeur n’ayant pas 1e droit de manier d’argent ; le change est fait à une caisse centrale.
- Les transporteurs sur câbles, avec petit moteur électrique ou impulseur à ressorts ou à l’air comprimé, ou enfin par gravité, sont très employés pour faire circuler tes paperasses au-dessus des forêts de pupitres, bureaux et casiers qui emplissent un «fiat».
- Ges dernières installations ont un caractère, en général, provisoire ; elles sont faites par l’occupant qui les emmène avec lui.
- Il en est, en général, ainsi des convoyeurs, dont les figures 43 et 46, pl. 49) montrent deux exemptes : (le premier, un transporteur à courroie ; le second, un transporteur à rouleaux) ; tous deux sont éminemment démontables et transportablescela n’enlève rien à leur mérite.
- Les Américains les installent, même pour un service de quelques heures, puis les démontent et les emploient ailleurs. C’est également un matériel qui se loue.
- Ges appareils pourvus de roulements à billes, sont absolument silencieux et réalisent des consommations de force très faibles.
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- Le matériel représenté aux deux figures sus-indiquées est celui de la Larnson G0, 100, Boylston Street, Boston (Mass.) ; mais il y a de nombreux autres constructeurs.*
- Ordures ménagères.
- On peut rattacher aux manutentions une autre servitude des immeubles : c’est celle des ordures ménagères et autres déchets.
- A part des cas de plus en plus rares — quelques quartiers de quelques grandes villes de l’Est, en particulier New-York — on n’admet pas, pour raisons de complications, de prix de revient et d’insalubrité — le système d’enlèvement des ordures ménagères qui, même perfectionné, est considéré par les Américains comme une imperfection de nos villes d’Europe.
- Les ordures et déchets, on les brûle ; tout au moins, on brûle tout ce qui veut brûler ; ce qui ne brûle pas est incombustible, donc inorganique et, en outre, a été ainsi stérilisé.
- Cette combustion est faite dam chaque immeuble, soit dans le foyer, s’il y a un appareil allumé, soit dans un incinérateur, dont il existe de nombreux modèles (par exemple, appareils E. G. Stearns G0, à Syracuse, N. Y.).
- La chaleur produite dans cet incinérateur est utilisée à chauffer de l’eau pour le service de l’immeuble (l’appareil est branché en* dérivation sur le service d’eau chaude, mais il ne peut débiter son eau que si elle est assez chaude, grâce à un petit clapet à dilatation de lame métallique).
- Donc, on brûle tout ce qui est organique. Toutefois, il reste des déchets, un volume restreint, mais qui prend de l’importance à la longue, et auquel il y a lieu de joindre les cendres et mâchefers des appareils de chauffage, etc. '
- La figure 17, pi. 49, montre comment on les évacue (pour un grand immeuble et dans une grande ville).
- Dans le trottoir est creusé un puits ou cage de monte-charges, obturé par une trappe que le monte-charges lui-même ouvre en montant, et qui déplie, en général, des bras ou plaques de sûreté.. Dette cage communique avec la cave de l’immeuble par une galerie.
- Le monte-charges est souvent composé seulement d’une tige, comme d’ailleurs le montre la figure 47 (matériel de la Gillis et Geoghegan G0, 542, West Broadwav, New-York City), portant une balance, et c’est au fléau de celle-ci qu’es\ attaché le seau d’escar-
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- billes ou déchets. Elle est généralement enregistreuse avec bande sans fin. Le manœuvre du service municipal qui enlève le seau, par ce seul fait, enregistre le poids sur la bande, ou bien il manœuvre un levier. En tous cas, cet enregistrement automatique fait foi. Le manœuvre détache le ticket et, en fin de mois, adresse la facture au propriétaire. Le propriétaire de l’immeuble paiera une taxe d’ordures en fonction du poids mensuel enlevé; c’est une note qu’on lui présente, comme le gaz, etc.
- Au point de vue du personnel, voici comment- cela se passe. L’incinération est assurée ou par le gardien ou concierge de l’immeuble, ou par le mécanicien de service auprès des machines de la cave, ou s’il n’y en a pas, par un homme qui s’est chargé de ce service pour un groupe de 15, 20-, 30 immeubles. II. verse les résidus de l’incinérateur dans le seau ad hoc, place celui-ci dans le monte-charges de la rue et s’en va.
- Quand le service de ramassage passe, il n’a qu’à presser un bouton placé dans la rue sur le mur de l’immeuble, sans déranger personne (ou à ouvrir une boîte avec une clé spéciale, et manœuvrer une manette). Le monte-charges lui apporte la charge, pesée ou non ; il la vide dans le tombereau (automobile bieh entendu) et renvoie le monte-charges. L’opération est rapide et propre, elle n’encombre pas les trottoirs, il n’y a aucune odeur, aucune insalubrité, en particulier aucun danger pour la santé des manœuvres du service d’enlèvement, etc.
- Toutefois, on a encore trouvé la manutention à la main trop compliquée, et, à ^New-York en particulier, on remplace maintenant les monte-charges et le vidage à bras par une aspiration (genre Yacuum Cleaner) ; le tombereau est aspirateur, on branche son tuyau sur une prise' (dans le trottoir) communiquant avec un réservoir spécial placé dans l’immeuble, et où l’on met les résidus, et ceux-ci sont aspirés. C’est encore plus propre et plus rapide.
- Il y a encore à signaler qu’en cas de neige et de verglas, cas où les voitures d’enlèvement ne peuvent circuler, les propriétaires des immeubles reçoivent l’ordre de verser les résidus dans la rùié pour favoriser la circulation, Ces résidus étant uniquement minéraux et stérilisés par la chaleur, leur présence dans les rues n’offre aucun inconvénient pour l’hygiène. On les balaie à l’égout quand la neige fond.
- On peut signaler en passant que de nombreuses villes ont supprimé également le ramassage des déchets des rues : feuilles,
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- vieux papiers, neige, etc., en évacuant directement ces déchets par des puits verticaux, ménagés de place en place dans les trottoirs, et aboutissant aux égouts. L’hygiène et l’économie des finances publiques y trouvent, parait-il, également leur compte. On peut voir, par exemple, fonctionner sur la 5e Avenue, à New-York, ce système installé par M. C. H. Stephenson, 48, Furrar Street, Lynn (Mass).
- Toujours la même question de rareté de personnel et de commodité a fait adopter dans les immeubles, grands et pelits, diverses dispositions très pratiques.
- C’est ainsi que le courrier est déposé à chaque étage dans une grande coulotte avec face en verre en général et recueilli dans une boîte officielle de l’administration des Postes et Télégraphes américaines, où le facteur la prend (fig. 49, pl. 49).
- Le téléphone est développé à outrance. Chacun, souvent chaque pièce, a son appareil. Mais, en plus du réseau de ville, on a, en général, un réseau privé très compliqué et, en général aussi, automatique. Les appareils automatiques fonctionnent, en effet, parfaitement et évitent des erreurs, des pertes de temps et de la fatigue.
- Certaines grandes villes en sont pourvues aussi : Boston en partie, Chicago et Pittsburgh l’installaient en 1920, Denver, etc.
- L’amortissement des installations existantes, plus rapide qu’en Europe, permet un développement bien plus rapide de ce nouveau système.
- Enfin, des lignes téléphoniques directes relient lep immeubles avec un grand nombre de services d’utilité journalière : le poste de taxis, le bureau télégraphique, le bureau central des chemins de fer (pour retenir ses places dans les « Pullmann »), les pompiers quelquefois, les camionneurs, etc.
- Les téléscripteurs reliant les divers services ou bureaux sont essentiellement des appareils amovibles, installés par les occupants, et dont nous ne parlons que pour mémoire.
- Naturellement, distribution électrique de l'heure, à partir d’une horloge centrale.
- Bien entendu aussi, le Vacuum cleaner à tous les étages. Il y a une canalisation avec des prisés à robinets. Il suffit de visser à ces prises une manche en caoutchouc, pourvue d’une embouchure voulue et de tourner le robinet; l’aspiration est produite par un réservoir à vide, situé dans la cave, et ce vide y est
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- maintenu automatiquement, une pompe (mue électriquement en général) se mettant en route quand, le vide baisse.
- On envoie quelquefois l’air empoussiéré se débarrasser et se purifier dans l’incinérateur ou le foyer de la chaudière, ; c’est même le comble de l’art (ji§. 18, pi. 49).
- Enfin, il y a autant de prises de courant électriques pour dampes, ventilateurs, etc., qu’on peut le désirer.
- Gaz.
- La distribution du gaz ne semble pas offrir de particularités intéressantes en ce qui concerne les immeubles. De plus en plus, il est distribué à haute pression dans les villes et détendu à l’entrée des immeubles, comme la vapeur.
- Éclairage.
- L’éclairage des flats est en général à déflecteurs. Mais comme cet éclairage est, on l’a vu, presque permanent pour les grands fiat, on a développé beaucoup l’emploi d’un éclairage dit « lumière solaire », où, par emploi de globes, à couleurs bien étudiées, les radiations émises sont identiques à celles de la lumière du jour» Ces éclairages ont l’avantage d’être moins fatigants et de ne pas dénaturer la couleur des objets. C’est extrêmement précieux pour les immeubles commerciaux, les bureaux de dessin, etc.
- Repas.
- Il ne suffît pas de travailler, il faut manger.. On a cherché a simplifier le souci de cette opération, fût-ce.' aux dépens du charme.
- La plupart des grands immeubles commerciaux ont, dans le sous-sol.,, un restaurant, quelquefois du genre de nos « Express-bars », où les employés de tous genres trouvent un lunch confortable, excellent, rapidement servi et de prix très abordable.' Il y a le minimum de temps perdu.
- Il y a souvent aussi un club (logé alors plutôt sur le toit) pour les ingénieurs, directeurs, etc-. On y trouve le calme, le moyen de causer tranquillement avec des amis ou clients, d’inviter des hôtes et, en outre, journaux, télégrammes commerciaux, etc.
- Dans les immeubles à appartements, qui, le plus souvent,
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- n’ont même pas de cuisine, tellement on sait qu’elle est inutile faute de cuisinière, on a également prévu, dans le sous-sol/un restaurant où les gens de la maison peuvent prendre leurs repas, même avec des amis, et d’où ils peuvent se les faire servir chez eux.
- Enfin, si la maîtresse de maison le désire — ou si elle habite en dehors d’un de ces immeubles — plus loin du centre par exemple, ou bien un immeuble privé, — elle a à sa disposition des fourneaux très perfectionnés au gaz, des cuiseurs automa -tiques, perfectionnements de la marmite norvégienne, et des fourneaux électriques, certains, de ceux-ci avec réglage automatique..
- Le principe du cuiseur automatique est d’enfermer un mets cru dans une case, du' cuiseur avec les calories qu’il faut pour le cuire et le tenir chaud, ces calories, étant représentées par un ou plusieurs blocs de fonte numérotés, de poids déterminé, et chauffés sur le fourneau à. gaz à une température connue (celle qui fait fumer un. bout de bois) ; on ne risque pas de brûler le mets, ni de l’avoir mal cuit, et on peut préparer, dès le matin, le repas du soir et n’avoir plus aucun souci. Les- fourneaux électriques à réglage fournissent aussi un certain nombre de calories à une température înaxima et réalisent ainsi une: solution analogue, quoique plus coûteuse.
- La fabrication des; sorbets: et glaces-, qui joue un rôle considérable dans l’alimentation américaine, est facilitée par de petits agitateurs mus par moteur électrique ; il y a aussi des appareils à cuire les œufsà la coque, avec déclenchement automatique dès. que l’œuf est cuit à point, etc.
- Bien entendu, sur la table de famille, tout l’arsenal des appareils à chauffage électrique : le percolateur à café, à fonctionnement visible : le samovar, qui fait de l’eau chaude ; le grille-pain, le-chauffe-plats ; T'appareil à cuire les œufs déjà cité; la plaque à faire les griddle-cakes (sortes de crêpes de blé ou de maïs), etc..
- Toute cette batterie d’ustensiles ménagers est considérée comme indispensable à un jeune ménage, et elle tient, dans les cadeaux de noces — et tout le monde trouve cela absolument naturel et agréable — la place des broderies, des pièces d’argenterie-plus ou moins décoratives, des objets plus ou moins artistiques, qu’une amitié, bien intentionnée', mais souvent inexperte, s’ingénie chez nous à offrir à l’occasion d’un mariage.
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- Mais ce n’est pas le tout de manger et, par suite, de salir de la vaisselle, cristallerie, etc., il faut la laver.
- Or, à peu près personne, dans la libre Amérique, ne consent à le faire... Il a donc fallu que la machine s’en charge et elle l’a réalisé parfaitement.
- Voici le principe d’une installation très répandue et que l’auteur a vue fonctionner dans un de ces clubs signalés plus haut.
- On place toute la vaisselle, argenterie, verres, etc., sur un tapis roulant sans fin (à claire-voie) circulant, par moteur électrique, au-dessus d’un bac en tôle galvanisée. A cet appareil arrivent de l’eau chaude et de l’eau froide, empruntées aux canalisations de l’immeuble ; il y a un réservoir contenant du carbonate de soude, et un ventilateur électrique, dont l’air passe sur les tuyaux d’eau chaude formant radiateur. Quand on tourne le contact électrique qui met en route le système, le tapis roulant commence à marcher, ce qui fait avancer lentement toute la vaisselle ; celle-ci vient alors passer sous une première série de jets, dirigés en tous sens, d’eau chaude, puis d’eau chaude qui a circulé sur du carbonate de soude qu’elle a dissous, puis de nouveau eau chaude, puis eau froide ; enfin, elle se sèche, grâce à l’air chaud et sec du ventilateur qui « l’essuie » sans faire ni nuages, ni taches. Quand tout a ainsi circulé, une butée du tapis roulant déclenche le contact, et tout s’arrête : moteur, injections d’eau, ventilateur, etc.
- La vaisselle est propre, prête pour un nouveau service ; on la prendra quand on voudra.
- Pour habitations privées, on possède le choix entre divers modèles moins compliqués, mais tout aussi automatiques ; la figure 20, pl. 49, représente une dé ces machines (Fearless Dish-washer G0,175, Colvin Street, Rochester), où la vaisselle mise en paniers est plongée dans des sortes de bacs où l’on envoie des jets d’eau successivement chaude, froide; puis elle sèche par évaporation, sous un courant d’air chaud.
- Linge.
- Il y a une autre servitude, pour les immeubles d’habitation. C’est le lavage, séchage et repassage du linge. Là encore, les opérations sont faites mécaniquement.
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- La figure 42 ci-contre est une vue en plan d’une salle (située en sous-sol), telle qu’il en existe dons les maisons privées ou à appartements :
- A — séchoir (chauffage à vapeur, gaz, électricité);
- B — table ;
- C — machine à laver le linge (électrique) ;
- D= machine à repasser en forme (électrique);
- E — machine à repasser à plat (calandrer) électrique.
- Toutes les maisons privées possèdent cela.
- Pour les immeubles à appartements, il y a, en général, une ou deux salles ainsi équipées, et les locataires en usent par roulement.
- Beaucoup d’immeubles commerciaux ont également une semblable installation, qui sert pour le linge du restaurant et l’effroyable quantité salie dans les divers lavabos et cabinets de toilette de tout l’immeuble.
- La figure 24, pl. 49, est une perspective d’une salle de blanchissage analogue à la précédente - et possédant de même une machine à laver, une à repasser à plat, une à repasser en forme, un séchoir à châssis verticaux coulissants sur des tringles.
- Ces diverses machines sont elles-mêmes représentées : la machine à laver le linge (Chicago Dryer C°, 624, South Wabash Avenue, Chicago (111.) (fig. 22, pl. 49) ; la machine à repasser à plat (fig. 23, pl. 49) ; la machine à repasser en forme (fig. 25t pl. 49) ; le séchoir (fig. 24, pl. 49). (Autre constructeur bien connu : Domestic Laundry Equipment Corporation, 224 West, 26th Street, New-York City).-
- Sécurité.
- ILreste enfin à parler des dispositifs de sécurité et plus spécialement du service d'incendie. "
- En ce qui concerne la sécurité, il y a surtout à mentionner les avertisseurs d’incendie nombreux, bien en vue et accessibles ; l’usage obligatoire des escaliers de feu — incombustibles — pour
- Bull. 4
- mmwÆmm
- Fig. 12.
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- tout immeuble ayant plus d’un étage. On peut voir des escaliers de ce genre à certains théâtres parisiens ; la partie inférieure, retenue en temps normal suspendue de manière à ne pas arriver jusqu’au soi, se déclenche très facilement. Tous les étages ont accès à l’escalier qui est soit extérieur, soit placé dans un puits en ciment armé. Toutes les portes y conduisant s’ouvrent vers lui; elles sont à fermeture automatique, afin d’éviter la création d’un courant d’air et l’envahissement par la fumée ; enfin, ces portes sont en fer, très épaisses, et cependant très douces à ouvrir.
- A l’intérieur des locaux, et particulièrement des magasins, on fait usage aussi de portes de cloisonnement étanche (en général, en rideaux métalliques), soit à commande volontaire, soit, déclenchées par la fusion d’un « plomb » spécial ou par le fonctionnement d’un avertisseur — souvent par les trois moyens; ces portes retombent par leur poids (par exemple, celles de la Kinear Manufaeturing G0, à Columbus (O.).
- Enfin, on prévoit des canalisations d’eau pour l’incendie de très gros diamètre, très ramifiées (bien que les immeubles soient construits incombustibles) et surtout on munit en très grand nombre les magasins, entrepôts, banques, etc., d’extincteurs automatiques « sprinklers » (arroseurs).
- Yoici en quoi consiste cet appareil. C’est une petite bride en fonte ou bronze(fig. 26, pi. :19j qui reçoit l’eau par en bas d’une conduite sous pression (au moins 10 m d’eau). Cette bride est obturée par un diaphragme élastique, maintenu par une. pastille E qui est elle-même tenue dans la griffe inférieure d’un espèce d’emmanchement qui comporte une pièce fusible à basse température.
- Si la température monte dans le voisinage du fusible, il fond, laisse basculer le système d’enclenchement, le diaphragme est chassé, et l’eau sous pression vient buter contre le plateau dentelé J, qui la force à s’étaler. L’appareil déverse alors de l’eau en grande abondance autour de lui, et le feu est généralement éteint de suite.
- Les Américains ont, d’ailleurs, combiné ce système avec un dispositif automatique de pompage de l’eau, lequel se met? en route dès que le niveau baisse dans le bac de résërve ou la pression dans la canalisation qui alimente les sprinklers, et avec un système d’avertissement et d’alarme, indiquant au poste de pompiers en quel point le fusible du sprinkler a fondu.
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- Ce genre d’appareil est très sensible et très sur. Il est très bon marché à installer, puisqu’il consiste en somme en une eara-lisation (avec ou sans réservoir) et quelques sprinklers (le système décrit est le système. Grinnell ; il y en a d’autres), et les services qu’il a rendus sont immenses.
- Aussi, les Compagnies d’assurances ..américaines ont-elles consenti, pour les immeubles qui en sont munis, des réductions de police très importantes, qui paient en un très petit nombre d’années (4 à S ans) les frais d’installation, et au delà.
- Il est vraiment curieux que le système soit encore presque inconnu chez nous. Il ne nécessite aucun matériel spécial que ces petites brides et leurs fusibles, faciles à fabriquer. Il serait intéressant de voir,,son emploi se généraliser.
- Conclusions.
- Comme on le voit, l’Américain a mis au service de sa vie journalière, d’affaires ou privée, un outillage automatique très perfectionné, et surtout très développé. Il n’est formé cependant que d’un nombre restreint d’appareils, mais l’emploi de ceux-ci a été généralisé dans de très larges limites, de manière qu’à partir d’un petit nombre de fluides (vapeur, eau froide, électricité), on obtienne^ avec les mêmes appareils ou des appareils analogues, et les mêmes régulateurs, toute une gamme de services très variés.
- Ce fait n’est d’ailleurs qu’un cas particulier de la tournure d’esprit générale américaine, qui consiste à tirer tout le parti possible d’un procédé ou appareil nouveau et efficace en en généralisant l’emploi dans toutes les branches où son application est possible. -
- Si on passe eh esprit de l’Amérique à la France, on doit constater que rien de ce qui a été décrit plus haut ne constitue une difficulté pour les constructeurs et installateurs français. L’appareillage, le matériel existent ; ils sont connus ; les méthodes décrites le sont également; tout au moins, chaque spécialiste connaît ceux et celles qui lui conviennent. On a donc sous la main tous les éléments qu’il faut pour doter notre industrie et notre génération, utilisant des immeubles industriels, commerciaux ou d’habitation, petits ou grands, des perfectionnements décrits et existant ailleurs. Ce qui caractérise notre pays par rapport aux Etats-Unis, c’est que, dans notre pays, le besoin n’en est pas res-
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- senti comme il l’est outre-mer. Il faut donc que, parallèlement aux efforts des constructeurs, se développe la demande de la clientèle qui utilise les immeubles. C’est l’importance de la demande qui permettra à ces constructeurs la fabrication en série importante des appareils ; d’où, comme c’est le cas aux États-Unis, leur faible prix unitaire. ,
- Il faut enfin, et ceci est l’affaire des, services officiels, municipaux ou autres, que les prix de ces fluides initiaux, d’une importance de plus en plus vitale : vapeur, eau, électricité, soient maintenus, par une étude rationnelle des concessions accordées pour leur fourniture, assez bas, et leur quantité prévue assez abondante, pour qu’on puisse leur demander l’aide sur laquelle les hommes de notre époque, ayant depuis si longtemps déjà asservi et domestiqué les forces naturelles, devraient pouvoir compter.
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- SUR L’AMÉLIORATION
- DE LA
- CONDITION SANITAIRE DES OUVRIERS 0
- PAR .
- M. Louis LE CHATELIER
- Parvenu au terme cl’une longue carrière industrielle, je ne puis détacher ma pensée du problème que pose notre avenir social. Vers quel état d’équilibre tendons-nous ? Par quelle accommodation y parviendrons-nous ?
- Plus j’y réfléchis et plus s’affermit chez moi la conviction que le facteur essentiel de cette accommodation peut être et sera — si nous y appliquons notre effort dans une vue claire du but — l’instinct, le goût de la solidarité qui, dans notre pays, existe chez tous les éléments du corps social quels que soient leurs niveaux respectifs.
- A chaque page grave de notre histoire la réaction du pays devant une agression a été un élan de solidarité et le plus magnifique de tous a été celui qui a fait, le 2 août 1914, d’un peuple divisé une nation en armes et lui a insufflé la miraculeuse endurance d’où la victoire est sortie.
- Cet élan subsiste encore, malgré toutes les' difficultés de l’heure présente, malgré l’amertume que nous vaut la commercialisation progressive de la paix sous l’influence égoïste d’alliés à courtes vues. Et cela constitue un admirable fait historique. Un Anglais de marque le constatait devant moi au cours de l’été de 1919 en pronostiquant que, seule de toutes les nations européennes, la France recouvrerait son équilibre sans traverser la guerre civile.
- Que cet élan ne soit pas rompu, j’en vois la preuve dans la-faveur générale qui s’attache à la notion d’un prélèvement sur les bénéfices des entreprises au profit des artisans de leur production. Faveur générale, ai-je dit ; j’appuie cette assertion d’un souvenir personnel. J’avais, il y a un an, à soumettre à une
- (I) Voir Conférence du 24 février 1921, P.-V. n° 4, page 116.
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- Assemblée générale, le projet d’un prélèvement important sur ses ressources en vue de poser un jalon pour l’organisation future de la participation des ouvriers aux bénéfices et j’avais cru opportun de faire connaître ce projet à l’avance par l’envoi d’une note aux actionnaires accompagnant la convocation à l’Assemblée générale ; eh bien, j’ai reçu en réponse une seule lettre d’objurgation, qui est allée rejoindre dans un dossier beaucoup-de communications précédentes de même ton et du même auteur ; beaucoup de réponse's ont constitué un chaleureux accord de vues et jamais le nombre des pouvoirs renvoyés au Siège social pour représentation n’a été aussi grand.
- Ce n’est pas de participation aux bénéfices que j’ai à vous-entretenir, mais d’une autre modalité d’emploi partiel des bénéfices d’une entreprise en faveur de ses collaborateurs, de celle qui consiste à subventionner une œuvre utile à la collectivité des ouvriers à laquelle appartiennent ceux de l’entreprise.
- On a beaucoup fait dans ce sens au cours de la guerre et depuis. Témoin l’admirable effort d’initiatives qui permet actuellement de fournir aux familles des ouvriers, à l’occasion des naissances notamment, un ensemble d’allocations représentant à l’heure présente environ 100 millions par an. Veuillez retenir ce chiffre, nous le retrouverons tout à l’heure.
- On peut dire que d’une manière générale, si la première de ces tendances se recommande de l’équité, qui doit être la clé de voûte des rapports entre employeurs et employés, la seconde répond à la notion fondamentale d’une étroite connexité entre le rendement de l’ouvrier en travail utile et l’ambiance matérielle et morale qui lui est conférée. Améliorer cette ambiance, c’est pour les entreprises, dépenser pour récolter plus tard, mais d’une manière durable ; et il est possible en cette matière, je dirai volontiers il est sage,- de dépenser largement sous la condition de le faire d’une manière judicieuse.
- L’un des points sur lequel un effort utile doit être dirigé, est celui de l’amélioration systématique de la condition sanitaire des ouvriers et de leurs familles. Il existe maintenant des possibilités de le faire avec efficacité et avec la perspective d’un rendement considérable. C’est ce que je désire vous faire toucher du doigt.
- Les facteurs fondamentaux de la condition sanitaire des ouvriers sont : l’alcool, la tuberculose et la syphilis; Atténuer-
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- l'influence de ces facteurs c’est, d’une part, diminuer dans une large mesure le coût des accidents du travail et c’est, de l’autre, accroître le rendement des salaires en travail utile. Chaque tentative plausible dans cette voie a toutes chances d’ètre payante.
- Mais où l’effort est-il possible ? Du côté de l’alcool ? Là nous touchons à la politique, car il n’y aurait pas de majorité, dans le Parlement, pour un Gouvernement qui proposerait de restreindre les -rations d’alcool consommées par la population, sans avoir au préalable créé des débouchés compensateurs valant même profit aux distillateurs et aux cultivateurs.
- D’autre part, on a pu dire à -la tribune parlementaire, sans déchaîner un ouragan de rires, que.le bistro du xxe siècle prolonge le Forum romain et l’Agora d’Athènes ; que c’est devant son comptoir et pas ailleurs que les citoyens peuvent aujourd’hui échanger leurs vues sur la conduite de la chose publique. C’est là, habiller de phrases sonores un'fait certain : au fond, le candidat qui s’efforce de suggestionner l’électeur obtiendra, par l’entremise du cabaret, le maximum de rendement au minimum de frais, et ce n’est pas autre chose, à mon sens, qu’on a voulu dire avec grandiloquence.
- Rien à faire actuellement pour l’industriel daim le domaine de l’alcool.
- Du côté de la tuberculose ? On a consacré de grosses sommes, d’origine industrielle, à construire des sanatoriums ; la dépense, par tète d’hospitalisé, y représente bien plus que le salaire d’un ouvrier, et moyennant cet effort, on parvient parfois à améliorer un peu le malade pris au début, mais sans toujours le guérir, et le plus souvent à lui fournir un cadre propice au repos et à la paix d’esprit pour la fin de son existence.
- On a créé, d’autre part, des dispensaires, et il en est deux types excellents. Dans l’un, le procédé consiste à administrer chaque jour au malade un repos contrôlé, en même temps que de la suralimentation. C’est mince comme rendement et effroyablement coûteux. Le professeur Richet évalue à 100 fr par jour la dépense qu’il faudrait, aux prix du jour, supporter pendant un certain nombre de mois pour obtenir la. guérison. L’autre type, celui que le docteur Calmettea créé à Lille, attire le malade au dispensaire, surtout pour obtenir la faculté de l’aller voir à son domicile et d’v réaliser des améliorations d’hygiène. Instrument d’une haute utilité, dans une agglomération dense.
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- mais dont le maniement réclame plutôt des mains de femme que les gros doigts d’un industriel.
- Demain, peut-être, un procédé curatif, simple et d’effet suffisamment sûr et rapide, sera, il faut l’espérer, mis sur pied. En combinant son emploi avec là” méthode Calmette, on possédera indiscutablement un instrument de lutte efficace et il faudra, dès lors, que les entreprises s’efforcent de l’employer puissamment.
- J’en arrive à la syphilis. Elle oebupe assurément le premier rang dans la trinité malfaisante des fléaux qui abâtardissent notre race — et les autres. Elle aggrave largement les effets de la tuberculose, et semble fournir un terrain propice à la diffusion du cancer ; mais il faut surtout voir en elle, à notre point de vue d’industriels, la cause d’une diminution considérable dans les facultés de produire manuellement ou intellectuellement de l’iiomme normal-; cette diminution est évaluée par les hygiénistes américains à 20, 30, 40 et même 50 0/0. Et on a pu dire que la guérison de la syphilis, en France, où le nombre des syphilitiques atteinf, vraisemblablement 10 millions, équivaudrait, pour ses facultés de production, à la résurrection de ses morts de la guerre.
- Or, .on peut la guérir ; le moyen existe, défini et sûr, et son application à une échelle garantissant l’abolition de la maladie en dix ans, ne coûterait guère au pays qu’une centaine de millions par an, ce que les initiatives industrielles dépensent aujourd’hui sous forme d’allocations familiales.
- Ce que je viens de dire là, provoquera l’étonnement chez beaucoup de mes auditeurs. Surpris moi-même lorsque j’ai commencé, il y a deux ans, à,l’entrevoir, j’ai voulu aller au fond des choses et, ayant maintenant la foi, je m’efforce de rallier les incrédules et surtout d’avertir les inattentifs et ce m’est une bonne fortune que de m’adresser à un auditoire où je compte autant de confrères d’hier, de chefs d’industrie.
- Notre inattention lient à deux causes profondes. Il est de tradition chez nous de baisser la voix lorsqu’on parle de syphilis et de la qualifier de maladie honteuse. Ces errements ont inspiré au professeur Richet la boutade suivante : Pour lui, l’homme d’aujourd’hui est un être dégénéré et il faut cataloguer zoologiquement le descendant contemporain de Vhomo sapien sous la rubrique : Homo stultus, Homme stupide ».
- - Si votre libéralisme me permet aujourd’hui de prononcer tout
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- haut le mot interdit hier, j’ai constaté qu’il est difficile de l’écrire dans notre pays et j’adresse ici mes remerciements à trois grands organes : L'Information, Y Économiste Européen et la Journée Industrielle, qui ont, à mon appel, rompu le silence.
- Autre cause. Parcourez les annonces des journaux quotidiens ou périodiques, jetez un coup d’oeil sur les petites affiches qui émaillent à l’intérieur certains édicules de nos rues et vous constaterez qu’une industrie existe dont la méthode consiste à exposer de gros frais généraux pour faire du chiffre d’affaires sur la maladie. Elle est cliente des services d’annonces des journaux et ceux-ci la ménagent.
- Pour envisager comme il convient l’immense problème social que pose la syphilis, il faut ayant tout se libérer l’esprit du préjugé de pruderie que je viens de signaler et s’affranchir de la suggestion de la publicité.
- Je vous prie de me faire un instant crédit à ce sujet, certain qu’après que vous m’aurez écouté, le problème social vous apparaîtra dégagé des nuages qui l’ont obscurci jusqu’à présent.
- L’agent de la maladie est un micro-organisme dénommé tréponème. Il se transmet d’un individu à l’autre par le contact d’une plaie avec une muqueuse à vif et se diffuse par le sang dans toutes les parties du corps. La diffusion est progressive. Lorsqu’elle n’intéresse pas encore les organes de faible pouvoir endosmotique, le traitement est assez simple. Si elle les inté1 resse déjà, l’action des remèdes est aléatoire, car le pouvoir endosmotique vis-à-vis d’eux des organes qu’il faut atteindre est faible également, et, dans ce cas, l’emploi des remèdes constitue une lutte pied à pied où le terrain ne peut être gagné que par la répétition incessante des attaques à un certain rythme.
- Or, pour guérir le malade, il faut tuer chez lui tous les tréponèmes jusqu’au dernier, Car s’il en subsiste quelque part-dans l’organisme un groupe, il sera le point de départ d’une nouvelle invasion de tout l’organisme qui, la voie de propagation étant ouverte, redeviendra complète en moins d’une- année.
- Mais il n’existe pas de signe extérieur qui manifeste l’étendue de là contamination d’un malade dans les parties profondes de son organisme, et si le tréponème est parvenu dans son cheminement jusqu’à certains organes, tels que le cerveau, l’aorte, etc., il se peut qu’il s’y soit installé, y ait fait ..colonie, et que la pro-
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- lifération produise à la longue des désordres d’une extrême gravité. L’évolution, depuis la contagion jusqu’à ce résultat final, peut être longue ; elle peut même s’étaler sur plusieurs générations, .car l’enfant du syphilitique non traité est très fréquemment syphilitique lui-même. Aucun descendant de syphilitique n’est assuré qu’il nu finira pas dans un asile d’aliénés.
- A la fin du xixe siècle, l’état des connaissances des syphili-graphes, qui étaient dues pour la majeure partie à nos compatriotes Ricord et Fournier, pouvait se condenser dans les aphorismes que voici :
- « Le traitement consiste à infuser au sujet des métaux, mercure, » arsenic, bismuth peut-être demain,, qui constituent un poison » du tréponème. »
- « Un sujet récemment contagionné est vite blanchi sous » l’influence de ce traitement, c’est-à-dire, débarrassé de ses » manifestations cutanées et voit s’atténuer sa dépression géné-» raie. »
- « Poursuivi indéfiniment, mais avec discontinuité, c’est-à-dire '> fréquemment repris au cours de la vie du sujet, le traitement » le fait évoluer suivant une courbe dont l’asymptote peut être » la guérison, mais sans qu’aucun signe puisse indiquer le voi-» sinage de l’asymptote. »
- « Au prix d’un traitement réitéré, le malade a des chances » de voir réduire son aptitude à contagionner, comme aussi ses » risques d’aggravation à causes localisées. »
- « En ce qui concerne la transmission par voie héréditaire, le » traitement méthodique du parent malade avant procréation et » le traitement méthodique de la mère pendant la grossesse » confèrent à l’enfant des chances assez grandes d’indemnité. »
- « Mais la syphilis ne peut pas être considérée comme guéris-» sable; aucun cas n’étant connu ou un malade ait, après traite-» ment, contracté la maladie sur nouveaux frais. »
- Voilà quels horizons étaient ouverts aux malades il y a vingt ans.
- Au cours du xxe siècle, la maladie a effroyablement progressé, pendant les années de guerre surtout, mais, fort heureusement, d’immenses progrès ont été réalisés dans son traitement.
- Le premier, le docteur Bordet, de la Faculté de Liège, actuellement directeur de l’Institut Pasteur de Bruxelles et lauréat du Prix Nobel, a montré que le sang soumis à un certain traitement
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- physico-chimique, subit des altérations caractéristiques de l'état de maladie.
- Puis, Wassermann a donné la formule d’un traitement du sang qui a fourni un indice de l’existence de la syphilis. Mais il a commercialisé son procédé avant de le mettre au point.
- Reprenant en 1911 les travaux de ses devanciers, le docteur Yernes a entrepris un labeur colossal et est parvenu à instituer un critérium de l’existence de la syphilis, qui n’a jamais été mis en défaut au point de vue qualitatif, et dont la valeur quantitative s’est, à l’usage, révélée sûre ; une large application a établi en effet- que le malade, dont le critérium s’abaisse, se rapproche de la guérison et inversement.
- Les travaux de Yernes peuvent se résumer comme suit :
- « Si son critérium, appliqué simultanément au sang et au » liquide céphalo-rachidien avant tout traitement, est nul, il y » a probabilité que le sujet est totalement indemne de la maladie, -». et cette probabilité équivaut à une certitude si le sujet a subi,
- » au préalable,, un certain traitement consistant en quelques » injections arsenicales à faible dose, dont l’effet est d’exacerber » l’action de la maladie si elle existe. »
- « Si un critérium nul est constaté à la suite d’un traitement » arsenical et s’il se maintient nul pendant huit mois consécutifs,
- » il y a guérison indiscutable et la femme guérie accouche » invariablement d’enfants sains. Enfin, un grand nombre de » -cas de nouvelle contagion ont été constatés et contrôlés par le » docteur Yernes chez des sujets traités , par lui et ce fait, en » renversant une notion jusqu’alors classique, constitue la preuve » la plus péremptoire que le traitement méthodique conduit à » la guérison. »
- En 1916, sur, l’inspiration du docteur Chautemps, sénateur, a été fondé un établissement public, « l’Institut Prophylactique », dont le docteur Yernes est le directeur et dont le Comité, sous la présidence d’honneur du Dr Roux et la présidence effective de M. Painlevé, groupe les plus grands noms de notre corps médical.
- Aujourd’hui, l’Institut possède à Paris et dans la banlieue des dispensaires et une dizaine de succursales où se pratiquent les prises de sang pour examen et les injections constituant le traitement. La nature, l’importance et le rythme des injections sont fixés pour chaque sujet nouveau à la suite d’un examen médical
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- et révisés au cours du traitement après chaque examen de sang.
- Il possède également un laboratoire unique où se pratiquent la détermination des critériums et le Contrôle des médicaments employés dans le traitement. C’est lui qui gouverne le traitement, comme le laboratoire d’une usine métallurgique ,y gouverne la marche des fours.
- La description du dispensaire et du laboratoire m’entraînerait bien loin.
- Mais je puis dire que l’aménagement du dispensaire, bien qu’exigu, répond à la nécessité d’assurer uu gros débit de la clientèle au minimum d’efforts. Au laboratoire, tous les détails opératoires ont été réglés en vue du travail en série à grand rendement et une remarquable ingéniosité préside à la conception des appareils qui y sont employés. L ^ensemble formé par le laboratoire et le principal dispensaire, qui lui est d’ailleurs contigu, constitue un magnifique effort d’industrialisation de l’administration des soins. On de nos collègues résumait les-impressions que lui avait values une visite approfondie en qualifiant cet ensemble d’« Usine à guérir ».
- Cette usine à guérir a été réalisée par des moyens de fortune. Le dispensaire est installé dans une boutique d’angle sans profondeur, mais néanmoins assez faiblement éclairée ; pourtant, il lui arrive de donner accès à une centaine de clients à l’heure, venus, les uns pour un premier examen médical avec intervention de spécialistes, s’il est nécessaire, d’autres pour un prélèvement de sang, pour une injection, ou encore revenus pour connaître les résultats de l’examen de sang précédent ; tous ces clients, sans en excepter un, ont la foi dans la guérison et constituent spontanément les agents d’un recrutement dont l’activité devient inquiétante, eu égard aux ressources de l’œuvre.
- Le laboratoire est installé dans les trois étages d’un petit hôtel privé, entre cour et jardin, conjointement avec les bureaux d’administration, si l’on peut donner ce nom- aux deux pièces dans lesquelles s’entassent le docteur Vernes, ses collaborateurs, quelques employés et les visiteurs.
- Et voici quelques chiffres caractérisant lès résultats acquis : 30 000 sujets ont été' traités et tous amenés à la guérison, sauf les exceptions ci-après: il se présente, et il s’est présenté au cours, de la guerrejdes circonstances qui mettent un sujet dans l’impossibilité matérielle de continuer son traitement, quel que soit son
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- désir de le faire. Certains, d'autre part, sont arrivés dans un état de détérioration physique tel, qu’il ne pouvait être question de rétablir chez eux les organes essentiels en partie détruits.
- Je n’estime pas que les déductions à faire pour ces deux motifs puissent excéder 5 000 unités et, par conséquent, je considère, comme faite, la preuve que le traitement méthodique poursuivi jusqu’au bout conduit invariablement à la guérison, et c’est la ferme croyance de tous les médecins qui ont fourni leur concours, comme de tous les clients qui sont venus avant d’être engagés sur la pente qui aboutit à la mort.
- En présence de ces résultats, l’Institut a jugé qu’il devait considérer comme close la période d’essais et qu’il fallait ouvrir celle de l’application en grand, de l’application systématique dans tout le pays. Il estime qu’une soixantaine de centres, comprenant chacun un laboratoire et des dispensaires groupés autour, constitueront un moyen de lutte efficace; que si, dans tous les points du territoire, les malades manifestent la même volonté d’obtenir des soins qu’à Paris, cette organisation leur permettra de se faire soigner et guérir tous dans un délai de dix ans.
- Et il s’est propose de créer un prototype des installations qu’il conviendrait de réaliser -dans chacun de ces centres. Il vient d’acheter un terrain, mesurant 100 m de façade et 18 m de profondeur, situé dans le voisinage de l’Institut Pasteur et il va y entreprendre la construction d’un bâtiment ayant une longueur de 45 m en façade sur 12 m de profondeur où seront installés r
- * Au rez-de-chaussée : Un dispensaire susceptible de fonctionner à l’allure de 5 000 guérisons par an ;
- Au premier étage : Un laboratoire susceptible d’effectuer les. examens de sang et de liquide céphalo-rachidien, ainsi que le. contrôle des médicaments à concurrence d’un chiffre annuel de 15 000 guérisons.
- L’ensemble des dispensaires existant actuellement et qui doivent être maintenus, car ils ont été établis de concert avec la Aille de Paris et le Département qui subventionnent très largement l’Institut, a fourni l’année dernière un contingent de 8 000 guérisons; ils seront complétés par de nouveaux dispensaires ou agrandis sur place, de manière à utiliser le plein, des facultés du laboratoire.
- J’ai cherché à me rendre compte de ce que pourrait coûter, en dépenses annuelles et en frais de premier établissement, l’orga-
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- nisation du groupe formé par un laboratoire et des dispensaires susceptibles de fournir 15 000 guérisons annuelles ; j’évalue, sous la condition que le prix du terrain soit modeste, la dépense de premier établissement à trois millions ; en admettant que les dispensaires annexes peuvent s’accommoder de locaux existants et qu’ils peuvent, d’ailleurs, sans qu’iLen résulte un .supplément de'charges d’exploitation, avoir individuellement moins d’importance que n’en doit offrir le dispensaire central annexé au laboratoire.
- D’autre part, le dépouillement des dépenses de l’Institut dans ces deux dernières, années permet d’affirmer que le prix de revient de la guérison n’excède pas 100- fr par sujet, soit un budget annuel à envisager de 1 500 000 fr.
- Or, si l’on suppose qu’on isole dans le territoire une cellule comprenant 600 000 habitants et occupant une surface assez modérée pour que les communications de la périphérie au centre ne soient pas trop malaisées, on peut faire le calcul suivant : il y existe vraisemblablement 150000 syphilitiques et ce nombre, s’il s’accroît malheureusement, s’accroît à une allure lente, ce qui veut dire que le nombre des décès syphilitiques équilibre à peu près celui des nouvelles contagions..
- Si donc, l’on peut faire en sorte que l’« usine à guérir » soit utilisée dès le début de son fonctionnement à traiter les malades dont les conditions de vie exagèrent la faculté de transmettre la contagion, il est bien évident que le nombre des syphilitiques existant à un moment donné décroîtra d’année en année et que, « par conséquent, l’usine à guérir, susceptible de traiter chaque année un dixième-des malades actuels, n’aura pas besoin d’aller jusqu’au bout du terme des dix ans pour en avoir fini avec la maladie.
- C’est donc avec sécurité que je répète encore une fois devant vous les deux chiffres que je voudrais graver dans vos esprits.
- Il est sûrement possible d’abolir la syphilis en France en moins de dix ans et il en coûtera au plus 100 millions par an.
- A condition, toutefois, qu’il y ait unanimité de bon vouloir; celui de la clientèle me paraît assuré d’après tout ce que j’ai observé, mais il faut encore celui des administrations publiques.
- Il est bien évident, sans que j’aie à insister outre mesure sur un sujet délicat, que la sélection pour traitement au dispensaire des syphilitiques les plus dangereux au point de vue de la contagion est œuvre en grande partie administrative. Il peut se rencontrer
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- de ce- fait des difficultés ; il se peut que des obstacles effarants viennent s’opposer à des mesures indispensables, mais je ne crois pas exagérer en disant que, en cette matière, l’opinion publique forcera toutes les résistances pour peu qu’elle soit éclairée,
- L’Institut prophylactique, dont le rôle statutaire comprend une besogne de propagande, entend bien s’y consacrer par tous les moyens. Il a cru devoir saisir en premier lieu les dépositaires des facultés de produire du pays, car il résulte de ce que je vous ai dit, que la syphilis est une cause grave de diminution de notre production nationale.
- Il vient donc d’adresser un appel aux Chambres de Commerce d’une part, et d’autré part, à tous les grands groupements corporatifs chez qui se concentre la volonté du progrès en matière industrielle, obéissant en cela au conseil que M. le Président de la République a bien voulu tout récemment joindre à de chaleureux encouragements.
- M. le Ministre des Travaux publics vient, à la suggestion de l’Institut, de mettre à l’étude une mesure consistant à équiper des wagons en laboratoire et à les faire passer de mois en mois dans les grandes villes où, avec le concours des médecins des Compagnies de Chemins de fer, un essai de traitement métho-diqué serait entrepris sur le personnel du réseau. Cette mesure constituerait une très efficace préparation à l’établissement de centres réguliers de traitement dans ces villes.
- L’Institut prophylactique compte persister danscette campagne, et vous me permettrez, en terminant, de vous demander de vous y associer, de maintenir à cette question capitale-'de la lutte de la syphilis, l’attention que vous avez bien voulu prêter à"mon exposé et d’utiliser toutes circonstances pour faire chacun un pas en avant vers le but qui est d’affranchir le pays d’un effroyable tribut à la maladie.
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- THÉORIE
- DE LA
- COLONNE DE RECTIFICATION’
- PAR
- Mi. Ed. FOUCHÉ
- EXPOSÉ
- La théorie de la colonne de rectification n’a jamais été faite. Aussi les explications que l’on donne sur le fonctionnement de cet important appareil manquent de précision, et même certaines opinions erronées ont été émises à son sujet.
- Le problème, en effet, est, à première vue, très complexe. Pour le traiter d’une façon purement analytique, il faudrait tout d’abord trouver une expression mathématique de la loi qui lie la température d’ébullition du liquide composé soumis à la rectification à la composition de ce liquide et à celle de sa vapeur. Cette expression mathématique étant supposée connue, on se trouverait alors, si la colonne comporte n plateaux, en présence d’un système de 4n équations pour déterminer 4n inconnues, ce qui est inextricable.
- Je me propose ici d’exposer succinctement une méthode qui permet de venir à bout très simplement de la difficulté par un procédé graphique et approximations successives.
- Je suppose qu’il s’agit d’un liquide binaire, par exemple eau et alcool.
- A chaque teneur [3 en alcool du liquide correspond une température d’ébullition déterminée t et une teneur a de la vapeur.
- La relation entre les valeurs t, «, jü, obtenue par l’expérience, est supposée représentée par la figure î, les abscisses étant les teneurs en alcool pur a et (3 de l'a vapeur et du liquide et les ordonnées étant les températures (les plus basses en haut).
- Une horizontale quelconque, tracée à la température tp, coupe la première courbe de gauche (liquide) au point a correspondant
- (1) Mémoire couronné par l’Académie des Sciences. (Prix Montyon de Mécanique en 1921.)
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- THEORIE DE LA COLONNE DE RECTIFICATION
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- Fig. 1.
- à la teneur jîp et la courbe de droite (vapeur) au point c correspondant à la teneur ap.
- Tout le fonctionnement repose sur le fait que, du liquide et de là vapeur de. teneurs et de températures quelconques étant mis en contact pendant un temps suffisant, tout l’ensemble tend vers un état d’équilibre tel que, si la température finale de cet ensemble est 4, la teneur du liquide sera forcément et celle de la vapeur <xp.
- La colonne se compose d’un certain nombre de plateaux superposés, chaque plateau (de température tp) déversant du liquide (à raison de L„ kg par unité de temps) dans le plateau immédiatement inférieur, et de la vapeur (à raison de Vpkg par unité de temps) dans le plateau immédiatement supérieur.
- Dans chaque plateau, on -suppose que la vapeur et le liquide ont un contact suffisant pour que s’applique la loi ci-dessus indiquée. • ...
- Je suppose que l’alimentation se fait par un liquide de teneur £0 (à raison de L0 kg par unité de temps) à la température tQ qui correspond à cette teneur. Je suppose, en outre, qu’elle se fait dans le plateau. qui est à cette même température 4 de façon, à n’apporter dans ce plateau aucune autre modification qu’un accroissement de liquide.
- Le plateau supérieur 4 fournit une vapeur Yt de teneur qui sort définitivement de l’appareil et constitue le produit rectifié ou coulage. Ce plateau doit forcément être un condenseur ; en effet, comme il n’est alimenté que par la vapeur venant du plateau inférieur, il ne pourrait s’y produire aucune actioir et il serait comme inexistant si un refroidissement artificiel (chaleur extraite Q,) ne venait condenser une partie de cette vapeur et déterminer un écoulement L* dans le plateau cfu dessous. Cet écoulement porte le nom de « rétrogradation ». ,
- Bull. 5
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- THÉORIE DE LA COLONNE DE RECTIFICATION
- Chaque plateau intermédiaire tp reçoit du plateau supérieur tp-i du liquide plus froid et plus riche que celui qu’il contient, et du plateau inférieur tp+l de la vapeur plus chaude et plus pauvre que celle qui s’y trouve.
- Enfin le plateau inférieur t. est forcément un évaporateur. Une quantité de chaleur Q. apportée y détermine une évaporation V. de teneur a. qui remonte dans les plateaux supérieurs, tandis que le liquide Lj.de teneur (L sort définitivement de l’appareil. _ U
- Cette vapeur Ys joue le même rôle que la rétrogradation et on peut lui donner le nom de « rétrogradation-vapeur ».
- Pour pouvoir résoudre le problème, j’admets deux simplifications : ' '
- 1° Chaque plateau est refroidi par le liquide qui y tombe et réchauffé par la vapeur qui y monte. J’admets que la résultante de ces deux effets contraires est nulle. L’erreur ainsi commise est très petite parce que les écarts de température sont très petits et que les chaleurs spécifiques du liquide et de la vapeur sont, très petites par rapport aux chaleurs de vaporisation ou de liquéfaction : négliger F effet résultant en question consiste simplement à commettre une très légère erreur sur l’importance desévaporations et condensations dont le plateau est le siège;
- 2° J’admets, en outre, que la chaleur dégagée par la condensation ou absorbée par la vaporisation de chacun des éléments constituants à l’état pur (eau et alcool) est, par unité de poids, constante pour tous les plateaux, bien que la composition du liquide ou de la vapeur et la température varient d’un plateau à l’autre. L’erreur commise de ce fait est évidemment tout à fait négligeable dans une étude d’ordre pratique.
- Continuité de la température.
- Les deux simplifications indiquées ci-dessus permettent de tirer immédiatement parti de la condition de continuité de la température.
- Si, dans un plateau intermédiaire quelconque, pour lequel il n’y a de l’extérieur ni apport ni soustraction de chaleur, on appelle :
- C, le poids de l’élément le plus stable (eau) condensé dans l’unité de temps ;
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- THÉORIE DE LA COLONNE DE RECTIFICATION
- 67
- "Ef le poids de l’élément le plus volatil (alcool) évaporé dans l’unité de temps ;
- o et 7 les chaleurs de vaporisation de ces deux éléments sous la pression de fonctionnement de la colonne.
- On doit avoir :
- [1] Ce = Et ou- G = mE,
- V
- en posant . m — •
- En Vue des simplifications ultérieures, nous poserons encore :
- m =. 1 — m.
- A 1 atm, on a pour l’eau :
- a - - 538,
- Pour J’alcool :
- Y _ 206.
- On en tire :
- m =r 0,38 et m = 0,62.
- Ensemble de la colonne.
- Les inconnues à envisager dans chaque plateau sont :
- \, L, G, E, t,
- soit cinq se réduisant à quatre par suite de la relation [1].
- Pour les déterminer, nous avons quatre équations de continuité se rapportant à :
- 1° La masse totale de matière circulant dans' chaque plateau ;
- 2° La masse de liquide ;
- 3° La masse de matière volatile contenue dans la masse totale ;
- 4° La masse de matière volatile contenue dans la masse liquide.
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- THÉORIE DE LA COLONNE DE RECTIFICATION
- Ces équations peuvent être posées soit pour un plateau quelconque, soit pour un groupe de plateaux.
- Je suppose qu’en outre de l’alimentation L0 et de sa température /0 (la teneur (30 du liquide L0 étant en conséquence également donnée) on se -donne encore les températures q et L du plateau supérieur condenseur et du plateau inférieur évapora-teur. Cela revient à fixer aussi par avance les teneurs a{ et des produits extraits de l’appareil, et constituant le résultat de l’opération.
- Pour l’ensemble de la" colonne, on a évidemment (fig. 2) :
- 12]
- D’où l’on tire :
- [3]
- [*]
- [8]
- L0 — 'V1 ù- L
- — \iai + Lsi3=.
- L, a, —|30‘
- &
- Relation entre les deux rétrogradations.
- En considérant la vapeur qui. monte du bas en haut de la colonne, dn voit que la quantité de vapeur qui alimente le pla-.teau supérieur (condenseur)" est Vs-f-SE— SC, en appelant SE la somme des évaporations de la matière volatile dans l’ensemble des plateaux intermédiaires, et SC la somme des condensations de l’autre matière.
- Ce qui sort du plateau supérieur est V4 + Lr Donc :
- • YH- SE-SC - V, • j - L j,
- et en ne'considérant que la matière yolatile seule :
- Y.a. 4- SE — YjCq -f-
- (C étant une condensation d’eau ne figure plus dans cette dernière équation),.
- ' De la relation [1] C = mE, on déduit : . .
- SE — SC := (1 — m) SE = m'SE,
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- THÉORIE DE LÀ COLONNE DE RECTIFICATION
- et l’él-imination de SE entre les deux équations ci-dessus donne : [6] Y.(l — m'a.) — L1 (1 — m (3j) = Y^'l— m'a^).
- Combinée avec l’équation [S], cette relation devient :
- [ /] ^(1— Po)“ (1— wï'PJ (£0—(P0-^).
- L • Y
- ÿ1 est la rétrogradation rapportée au coulage, y- l’expression
- analogue pour le bas de la colonne, et l’expression [7] indique la loi qui lie ces deux rapports.
- Donc, lorsque la rétrogradation est déterminée, l’autre Y2 l’est également. «
- Si m — 1, ce qui est le cas sensiblement pour l’oxygène et l’azote, l’équation [6] devient {m étant alors nul) :
- v.-i, V,.
- Dans le cas où l’on recherche la pureté absolue des deux éléments, on a :
- a. — 0, oq — 1, (3,j — b,
- et l’équation [6] devient:
- Ys— wL, = mY,."
- Nota. — L’équation [6] exprime simplement que la chaleur donnée au bouilleur pour produire la valeur Ys de teneur a., diminuée de celle recueillie par la condensation de L4 (de teneur (3J représente la chaleur nécessaire à l’évaporation de Y4 (de teneur oq).
- En effet, pour évaporer Yz (de teneur a.), il faut une quantité de chaleur Q. correspondant :
- ' 1° A l’évaporation de l’eau Y. (1 — a2)S ; ;
- 2° À l’évaporation de l’alcool Yz<vfv
- Donc Q.=r[V.(l—as)è-f-a2y], d’où l’on tire avec | Qtm'—l—m:
- Q. = YZ§[1 •—(1 — ra)az] = oYz(l — m<xz).
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- 70
- THÉORIE DE LA COLONNE DE RECTIFICATION
- Plateaux intermédiaires.
- Soit tp la température d’un plateau intermédiaire situé entre le sommet de la colonne et le plateau d’alimentation.
- Considérons ensemble tout le haut de la colonne jusques et y compris ce plateau tp.
- En écrivant que toute la matière qui entre dans cet ensemble égale toute celle qui en sort, et que toute la matière volatile qui entre égale toute celle qui sort, on a :
- = Vt + L.,„
- ? ^>~ri xp-h — ^ H-
- et, en éliminant \Tp+l :
- [8]
- La masse de liquide Lp provient de la rétrogradation Lj et des condensations SC et évaporations SE des plateaux intermédiaires depuis le deuxième jusqu’au plateau tp.
- Donc: \ L;> ~ Lt -f SC — SE,
- et, en ne tenant compte que de la matière volatile : .
- LA» = Ljg, SE.
- En joignant à ces deux équations : SG — mSE, on a : Lp[l —(1 — ro)3 J = LJA — (1 — m)^].
- Avec l’équation [8j et, en remplaçant 1 —m par m, il vient. :
- w'3,.
- [9]
- a1__Opii _ Lj 1^
- «H-i-Pp “ V4 X 1
- qui est l’équation fondamentale de la présente théorie.
- -Traçons sur la courbe représentative des teneurs les horizontales (fi g-. 3) :
- 1° q qui coupe en g la courbe de vapeur, ce" point g corres--pondant à la teneur a4 qui est une des données du problème ; 2° q+1 qui coupe la courbe de .vapeur en h (teneur a/H l) ;
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- THÉORIE DE LÀ COLONNE DE RECTIFICATION
- 71
- 3° tp qui coupe les deux courbes en a (liquide, teneur (3P) et c {vapeur, teneur ap) et qui rencontre en cl l’ordonnée du point g et en b l’ordonnée du point h.
- On voit que le premier membre' de l’équation [9] est égal
- Quant au second membre, la température q étant donnée, si
- l’on se donne en outre ïp- (rétrogradation rapportée au coulage),
- •ce second membre ne dépend plus que de pp, c’est-à-dire de tp.
- Le point b peut donc être déterminé sur la ligne horizontale tv et, en abaissant la verticale bh, on aura, par la rencontre de
- Fig. 3.
- Fig. 4.
- cette verticale avec la courbe des vapeurs, le point à déterminant la température tp+l du platôau immédiatement inférieur.:
- Tous les points tels que b appartiennent à une. courbe qui: peut être tracée à l’avance et à l’aide de laquelle, par un tracé en escalier, on pourra déterminer les températures de tous les plateaux successifs (fig. A). . '
- Ce tracé en escalier doit commencer sur l’horizontale 'tti au point J où la courbe auxiliaire coupe cette horizontale, et finir au point K (teneur a0) où l’horizontale t0, correspondant au plateau d’alimentation, coupe la courbe dés, vapeurs. '
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- 72
- THÉORIE DE LA COLONNE DE RECTIFICATION
- Ce résultat ne sera pas obtenu immédiatement avec la valeur choisie arbitrairement. On y parviendra en modifiant par
- approximations successives la valeur de Lr
- Pour que la construction soit possible, il faut que la courbe auxiliaire passe à gauche du point K. On doit donc avoir :
- Li\x 1 — m% «! —oc0
- \ X i—m'@0 ^ a0 —(V
- ce qui fixe, pour la rétrogradation L1? un minimum au-dessous, duquel le problème n’a plus de solution.
- Pour une valeur très voisine de ce minimum, le nombre des plateaux est considérable. En augmentant la rétrogradation, on diminue le nombre des plateaux, de sorte qu’à chaque diminution de 1 plateau correspond une nouvelle solution, et ce jusqu’à - un certain minimum qu’on obtient en considérant une rétrogradation infinie, pour laquelle la courbe auxiliaire n’est autre que la courbe du liquide.
- Il résulte de là que,,lorsqu’on approche de ce minimum de plateaux, les augmentations même considérables de la rétrogradation n’ont plus que très peu d’effet sur la réduction du nombre de ces plateaux.
- Pour la partie inférieure de la colonne, le problème se traite de la même façon (fig. 5).
- Soient tq_x et tq les températures de deux plateaux successifs. En considérant cotnme un seul bloc tout le bas de la colonne, depuis et y compris le plateau tq, on a = L. + V, et, pour la matière volatile seule :
- L5_i @3-1 — Ls@3-j-Yg ag,
- d?où l’on tire :
- La vapeur Vg provient de celle Vs qui est fournie par le bouilleur, ainsi que des évaporations et condensations qui se produisent dans les plateaux depuis tq jiisqu’en bas (non compris le dernier plateau L).
- ' -v - Y, = V5. — SG + SE,
- ..y.. . - Y a : : Y a 4-SE, . -
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- , THÉORIE 1)E LA COLONNE DE RECTIFICATION 73
- d’où, l’on tire, en tenant compte de ce que C == mE :
- V,[l - (1 —m)aj = V,[l - (1 - m)«J.
- En tenant compte de l’équation [8'] et en remplaçant 1 — m par on obtient :
- rgn &g—1 fi: d ïïl az
- ^ <*q !3g_i Ls 1 m'oLq ’
- Cette équation montre que le point b' (fig. 5) a une position définie par la condition que ~r soit égal au second membre, lequel ne dépend que de tq, si l’on suppose que l’on ait fixé la
- P? /
- ÏVq JrLq-i
- \l (
- AV* T Lq
- vL_ /
- hx
- température finale C et la rétrogradation -vapeur relative VJL, On pourra donc tracer à l’avance, comme pour le haut de la colonne, la courbe auxiliaire lieu du point b'.
- La valeur minima de la. rétrogradation-vapeur ;VS_ (j etant toujours la température du plateau d’alimentation en liquide) sera alors donnée par : s
- [10']
- lî'v 1 ~ > Po — P.
- L 1 — m a0 ^ a0 — j30'
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- 74 THÉORIE DE LA COLONNE DE RECTIFICATION
- Il est à remarquer que les deux rétrogradations minima, données par les formules [10] et [10'] sont corrélatives, car elles satisfont à la relation [7], de sorte que si l’on s’est imposé une rétrogradation liquide suffisante pour le travail de la colonne, on est toujours assuré que la rétrogradation vapeur inférieure, qui en sera la conséquence, sera également suffisante.
- Il faut noter d’ailleurs que ces minima ne sont pas absolus. Les courbes auxiliaires, lieu, des points b pour le haut et br pour le bas, tracées avec ces valeurs minima, devront être comprises entre les courbes des teneurs du liquide et de la vapeur, sans quoi la construction en escalier deviendrait impossible. Or, ces courbes auxiliaires ne dépendent nullement pour le haut (point b) des valeurs a de la vapeur et pour le bas (point b1) des valeurs (3 du liquide. Donc, il pourra arriver que la condition ci-dessus indiquéé ne soit pas remplie. On devra donc tracer ces deux courbes correspondant aux minima, et si elles sortent de l’espace compris entre les courbes des a et des (3 chercher par tâtonnements les valeurs des rétrogradations permettant de satisfaire à cette condition.
- Relation entre les températures extrêmes ti et tz.
- Ici s’impose une remarque importante. Si l’on s’est donné pour le haut de la colonne la température t, nous avons montré que par le tracé en escalier et par tâtonnements ên déterminait la valeur exacte de la rétrogradation qu’on s’était tout d’abord approximativement fixée (parmi toutes les valeurs possibles). Cette rétrogradation Lt étant trouvée, la rétrogradation vapeur Y. est parfaitement déterminée par la relation entre les deux rétrogradations (nQS 6 et 7).
- Si, avec la valeur ainsi.calculée de Y., on applique pour le bas- de la colonne le tracé en escalier en s’appuyant sur la température L fixée à priori, il arrive que ce tracé commencé au point (30 sur la, courbe liquide (au plateau d’alimentation) né finit pas exactement à l'intersection de la courbe auxiliaire avec la ligne horizontale L.
- Pour le haut de la colonne, nous avons-montré qu’on arrivait à l’exactitude en modifiant la valeur de la rétrogradation. Pour le bas, au contraire, ne pouvant plus modifier la rétrogradation Ys, c’est la température h qui devra être modifiée.
- On voit donc que si l’on se donne tA, on ne peut se donner
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- THÉORIE DE LA COLONNE DE RECTIFICATION
- 75
- exactement L ainsi que nous l’avons supposé jusqu’ici, mais seulement une valeur approchée, valeur qui sera rectifiée (par excès ou par défaut à volonté) par le tracé graphique.
- Refroidissement ou réchauffement des plateaux intermédiaires.
- L’équation [9], à savoir : '
- rnn ai ap-'rl _ ^ m ^
- 1 J ' Vi-1 — % ~ V* 1 - m% ~ ba
- peut sev mettre sous une forme, qui lui donne plus de généralité. \
- Si, pour le plateau condenseur supérieur, nous appliquons la simplification que nous avons admise sous le n° 1, et que, par suite, nous négligions la chaleur' apportée par la vapeur venant du plateau immédiatement inférieur, nous pourrons écrire que la chaleur Q1 à extraire du condenseur est celle qui correspond à la liquéfaction de la rétrogradation Lj de teneur j3t :
- Qi = h (i — Pi)s + LA y ;
- = 'L18(l—m^):
- On aura alors pour l’équation [9] ci-dessus :
- «i — «p+1 J_ v Q<
- Vu — 3p ^ 1 — m g/
- Supposons maintenant qu’il existe entre le plateau supérieur et le plateau d’alimentation un autre plateau condenseur de température t,,, dégageant la chaleur Q|. Cette chaleur Qj correspond à une condensation L| de teneur 0, déterminée par l’égalité :
- q; - l;b( I — m%)-.
- Soient, en outre, C et E la condensation d’eau et l’évaporation d’alcool dues aux échanges de liquide et de vapeur avec les plateaux adjacents.
- L’invariabilité de la température du plateau tr fournit l’éqüa- * lion suivante résultant de l’équivalence entre la chaleur produite et la chaleur disparue :
- L;è (i—m'fr.) -f es = q; 4- Ef p
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- THÉORIE DE LA COLONNE DE RECTIFICATION
- de sorte que, à cause de l’équation précédente, on a encore ici :
- Co = Ef ou G = mE.
- Le liquide supplémentaire produit dans le plateau tr par les diverses causes mises en jeu est:
- c — e + l;.
- Si, donc nous nous reportons aux calculs relatifs à la formule 9, nous voyons que le liquide' qui sort d’un plateau tp compris entre le plateau tr et le plateau d’alimentation sera :
- Lp = Lj + Li -J- SC — SE,
- et en ne tenant compte que de la matière volatile :
- Lv$p = -L — SE,
- et comme : G — mE;
- nous aurons :
- Lp (1 — m'$p) — Lj (1 — m'Pj) + LJ (1 — m$,).
- En combinant cette équation avec l’équation [8] et en tenant compte des expressions données ci-dessus pour les chaleurs Qj
- et Qj, on obtient :
- gi — __ Q-i ~f- Qt
- Op+1— ~ "VfS(l — m'^y
- C’est la même équation que celle que nous avons trouvée pour une seule condensation dans le plateau iv mais en remplaçant Ql par Qj + Qj. „
- Il résulte de là que, du plateau 1 au plateau r, la courbe de construction (fig. 6) est celle qui correspond à la rétrogradation L4 produite par- l’extraction dechaleur Qj dans le plateau supérieur.
- Entre le plateau r et le plateau d’alimentation, la courbe de construction est la même que si les deux chaleurs Qj et Qj avaient
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- THÉORIE DE LA COLONNE DE RECTIFICATION
- donné lieu à une seule rétrogradation dans le plateau supé^-rieur.
- En d’autres termes, entre les plateaux 1 et r le bénéfice de la rétrogradation correspondant à Qi est perdu, sans qu’il en résulte aucun avantage entre les plateaux r et 0.
- En conséquence, sauf dans les cas très spéciaux où l’on aurait moins de difficulté à opérer , le refroidissement à la température tr qu’à la température tA légèrement inférieure, il y a avantage à opérer la .condensation en une seule fois au sommet de la colonne.
- Une même conclusion s’impose pour l’évaporation dans le bas de la colonne et ainsi se trouve résolue la question jusqu’ici très controversée des condenseurs ou des bouilleurs intermédiaires.
- Imperfections c^ans le fonctionnement des plateaux.
- Nous avons supposé jusqu’ici que le fonctionnement des plateaux était parfait, c’est-à-dire que pour chacun d’eux les valeurs a et (3., fournies par des expériences méticuleuses, valeurs en .quelque sorte théoriques, se trouvaient exactement reproduites.
- L’imperfection du fonctionnement a pour effet de réduire dans une certaine proportion la différence a — (3.
- Soit p le coefficient de réduction.
- On pourra alors tenir compte de cette imperfection, avec une suffisante approximation en remplaçant simplement les teneurs a de la vapeur par d’autres a définies par :
- a — |3 — p(a — (3),
- et en traçant la courbe des teneurs de la vapeur avec ces nouvelles valeurs a. Gela revient à rapprocher dans la proportion p en distance horizontale la courbe vapeur théorique de la courbe liquide.
- Il en résulte que les deux limites inférieures de rétrogradation sont augmentées dans la proportion 1/p pour celle du bas (V5) et dans une proportion plus grande pour celle du haut (L^.
- Nota. — On pourrait craindre que les tâtonnements graphiques dont nous avons parlé à deux reprises ne soient très pénibles. Un exemple d’application montrera qu’il n’en est rien.
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- THÉORIE DE LA COLONNE DE RECTIFICATION
- Exemple d’application.
- Je considère un mélange d’eau et d’alcool traité à une atmosphère :
- m = 0,38 m — 1 — m = 0,62, et j’admets pour les plateaux un coefficient d’utilisation :
- P = 0,7.
- La ligure étant tracée suivant les tables de Sorel (1), je transforme la courbe des teneurs de la vapeur en la rapprochant de celle des teneurs du liquide des trois dixièmes (3/10) de la distance horizontale.
- L’alimentation est supposée faite à 88° . avec un liquide à 21 0/0 d’alcool.
- Je me propose d’obtenir de l’alcool à 90 en,rejetant un liquide à 2 0/0 environ.
- On a alors, en tenant compte de la nouvelle courbe des vapeurs (70 0/0 d’effet utile) : 4
- q = 79,3 ' al — 0,9 {3, = 0,87 (Condenseur),
- t.0 — 88 a0 = 0,33 p0 = 0,21 (Alimentation),
- L = 98,25 a. = 0,14 (L = 0,02 (Bouilleur);
- Calcul des éléments généraux :
- Ls = L0?l=|î = L„X 0,7841;
- «I--- Pï
- V
- = L
- ----è = I'« X 0,2') 59 ;
- «1 — P =
- Y, + Ls = L0.
- Rétrogradations minima :
- Li
- v;
- Y*
- L.
- «1 — «0 x< 1 — m'$0
- Po—• k x 1—mvo <x0— fi,, " 1 — m'a.
- 2,183 ; 0,4366.
- (I) Pour un calcul rigoureux, il faudrait, bien entendu, transformer les degrés volumétriques de Sorel en degrés pondéraux.
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- THÉORIE DE LA COLONNE DE RECTIFICATION
- En se servant des valeurs de V4 et -L, calculées plus haut, on.' obtient ces rétrogradations minima en valeurs absolues.
- L4 = 0,4713Lo ;
- Y, : 0,3423 L„.
- Vérifions ces valeurs à l’aide de l’équation [6] :
- Y.(l -— m'a.) — Lj(1 —. m'(3— V^l — .
- On obtient pour le premier membre 0,0933, et pour le second membre 0,0934,
- Tracé des courbes auxiliaires :
- bd _ Lt 1 — m'[6, _______________
- ab ~~ Y j \ 1 — -m'pp
- _ h v
- - y, -*
- Nous ferons l’application pour la valeur 5 de la rétrogradation relative : . L,
- V.'
- î TEMPÉRATURES (En degré). Pp 1 - 0,62(3,, 0,46 r
- 1 - 0,62(3p
- Ji 79,3 0,87 0,460 1 5
- 80 0,77 0,523 0,88 4,40
- 82 0,57 0,647 0,71 3,55
- 84 0,40 0,752 0,61 3,05
- 86 0,28 0,826 0,56 2,80
- t0 88 0,21 0,870 0,53 ' 2,65
- 90 0,16 0,901 0,51 2,55
- -
- Pour tracer la courbe, on pose (fig. 7) :
- ab + bd ab
- r- -f 1,
- ad • r + 1*
- d’où ba =
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- 80
- THÉORIE DE LA COLONNE DE RECTIFICATION
- La courbe auxiliaire ainsi obtenue (fig. 9) pour le haut de la colonne, on exécute le tracé en escalier en partant du point a0
- (teneur de la vapeur sur la ligne horizontale f0 de ralimentation). Ce tracé aboutit sur l’horizontale du haut (t = 79°,3) avec une suffisante exactitude, au point de la courbe auxiliaire situé sur cette horizontale.
- Il y a donc 7 plateaux entre le condenseur du haut et le plateau d’alimentation à 88 degrés.
- J’ai indiqué en pointillé le tracé s’appuyant sur la courbe des te7 neurs du liquide, ce qui revient à supposer que la rétrogration est infinie. On voit que le nombre des plateaux intermédiaires de 7 passe à 4. Ce nombre de quatre plateaux est donc le minimum pour la partie supérieure de la colonne.
- Pour, la partie inférieure, la courbe auxiliaire, lieu du point b",
- doestnnée par (fig. 8) :•
- Vdf
- Va
- ou
- v=x 1 L. X 1
- ma.
- m a„
- Fig. 8.
- ^ V 0,9132
- _ h, 1 —0,62a,'
- Il faut calculer la valeur de ~ qui correspond à* la valeur 5 qui a été adoptée
- pour la rétrogradation supérieure . A cet effet, on appliquera la formule [7] qui donne :
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- THÉORIE DE LÀ. COLONNE DE RECTIFICATION
- 81
- Le tableau ci-dessous indique les valeurs de r pour cette
- rétrogradation — 0,83.
- TEMPÉRATURES (En degrés) H 1 — 0,620Lq 0,9132 î-y J =0,83
- 1 - 0,62aç
- 86 0,57 0,647 1,41 1,17
- 00 oo 0,53 0,671 1,36 1,13
- 90 0,48 . 0,702 1,30 1,08
- 92 0,41 0,746 1,22 1,01
- 94 0,34 0,789 146 0,96
- 96 : 0,25 0,845 ' 1,08 0,90
- 98 . 0,15 0,907 .4,01 0,84
- U 98,25 044 0,913 1,00 0,83
- 99 0,085 0,947- 0,96 . 0,80
- La courbe se trace à l’aide de la relation
- . - ‘ Va _ 1
- d'a r -4- 1
- et le tracé en escalier se commence au point (teneur du liquide sur l’horizontale t0 de l’alimentation).
- On voit que la courbe de construction et lé tracé en escalier (l’une et l’autre en pointillé), n’aboutissent pas au même point sur l’horizontale du bouilleur à 98°,25. Il faudrait une rétrogradation un peu plus, petite, ce qui revient à dire que la teneur sera un peu plus faible et la température un peu plus élevée que celles que nous avons admises..
- En nous inspirant du point où la dernière verticale rencontre le prolongement de la ligne de construction, nous sommes conduits à admettre pour le dernier plateau les nouvelles conditions :
- - 4 = 99° = 0,015 a. 0,085.
- Avec ces valeurs et en conservant tout ce qui ce rapporte au haut de la colonne, nous calculons la nouvelle; rétrogradation
- vapeur -^ correspondant à la rétrogradation liquide ^ = 5
- admise pour le haut. > : -
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- 82. THÉORIE: de la colonne de rectification
- On trouve ainsi ^ = 0,82-différant fort peu de la valeur 0,83 trouvée précédemment.
- Pour cette nouvelle valeur 0,82 de on calcule celles de /.
- L-
- Températures = 86 88 90 92 94 96 98 99,
- >'= 1,16 1,12 1,07 1,00 0,95.0,89 0,83 0,79,
- THEORIE DE LA COLONNE DE RECTIFICATION
- i Exemple’d'Application au mélange d'Eau et d'Alcool
- f Les Teneurs ind/çuees par /a douràe sont approx/'mat/ues J
- A $ /r)6 Af Courbe de Constnuetion 5upérr=-e
- i /\T /tr 'pou ri1 ] (Rétro^rac/at/dg) = S
- - 1- £ ÿù-i- t- --r ----l—-----1 _ 1--1 -
- Yl/ée ! B*6ourbe jinférieur^ de Construction '/^ y/fy i ' i Correspondantà|la Eour'beÀ 1
- 1 |____1 ~leTeafrprox/n7$t!On T
- i i_________j. So/uè(on oféfintùisé^
- £~Y=F3pproximgùon-l:^ÿS?2S.~ ^PP.1ateupj|So/Jwn dénn/te Yggo ‘J
- 02 03 0,4 0.5 0,6 0,7
- Teneurs en &/coo/. Fig. 9.
- ce qui permet de tracer une nouvelle courbe de construction (trait plein), d’ailleurs extrêmement voisine de la précédente.
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- THÉORIE DE LA. COLONNE DE RECTIFICATION
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- Le tracé en escalier qui y correspond finit bien cette fois sur
- cette courbe à la température de 99°.
- Le problème est donc ainsi résolu :
- Teneur de la vapeur extraite......... 0,90
- Teneur du liquide extrait.................0,015
- Rétrogradation liquide relative ........ 5 -
- Rétrogradation vapeur relative....... 0,82
- Composition de la colonne.
- 1° Un condenseur à 79°,3 ;
- »
- 2° Sept plateaux intermédiaires aux températures approximatives : 79°,5 ; 79°,8 ; 80° ; 80°,6- ; .84°,3 82°,25 ; 83°,75 ;
- 3° Un plateau d’alimentation à 88°
- 4° Deux plateaux intermédiaires à 92° et 96°,25 ;
- 5° Un bouilleur à 99°.
- Valeurs absolues des éléments fournis par la colonne et des rétrogradations.
- Les formules [3] et [4] permettent de calculer V, et L. eri fonction de L0. On trouve : .
- V, : 0,22 L„ ;
- L3 = .0,78 L„ ;
- L, 1,10 L„ ;
- Y, 0,64 Ly.
- Chaleurs mises en jeu dans l’appareil.
- 1° La quantité de chaleur QL à extraire du condenseur pour condenser la rétrogradation Lt (teneur gj) est :
- Qv =~L,(4 — M* + L43lT = Li§(1 — m%),
- en posant :
- = 1 — m et m
- On trouve ainsi :
- O, - 273 X L„
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- THÉORIE DE LA COLONNE DE RECTIFICATION
- 2° La chaleur Q. à fournir pour l’évaporation de la rétrogradation vapeur V. est :
- Qz = V,£(1 — m'az) = 326 La ;
- 3° La chaleur correspondant à la production de la vapeur Vt qui sort de l’appareil est V48(l — m\) = 52 L0 qui correspond sensiblement à la différence [53] des deux premières.
- La dépense de chaleur 326 L0 correspond à une production de produit riche égale à 0,22 L0, soit par kilogramme
- 326
- 0,22
- 1.485 calories.
- Avec la rétrogradation minima Vs = 0,3423 L0 la chaleur dépensée eût été (V, correspondant dans ce cas à a, = 0,14 et 3, - 0,02).
- Q, - 0,3423 L03(l — m'a,) — 168 L0.
- La production d’alcool étant 0,216 L0 la chaleur par kilogramme serait :
- 168
- 0,216
- 778 calories.
- Le coût de la rétrogradation supplémentaire est donc par kilogramme d’alcool produit :
- 1485 — 778 = 707 calories.
- C’est au constructeur qu’il appartient de déterminer la meilleure condition d’équilibre entre la multiplicité des plateaux et la grandeur de la rétrogradation.
- ' CONCLUSIONS
- De l’étude qui précède, illustrée par l’exemple d’application,, on tire les conclusions d’ordre général suivantes :
- 1° L’abondance de la rétrogradation peut remplacer la multiplicité des plateaux ; mais il y a un minimum nécessaire aussi bien pour la rétrogradation que pour le nombre des plateaux. Si un seul de ces deux éléments est inférieur au minimum, la
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- THÉORIE DE LA COLONNE DE RECTIFICATION
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- pureté recherchée ne peut être réalisée, quelle que soit l’importance que l’on donne à l’autre élément ;
- 2° L’enrichissement de la vapeur qui monte d’un plateau p 1 au plateau immédiatement supérieur p, c’est-à-dire le rapport
- lp h- i
- est toujours plus petit que le rapport des teneurs de la
- vapeur et du liquide dans ce dernier plateau, c’est-à-dire —. Il ne
- pourrait y avoir égalité entre ces deux rapports que pour ap + 4 Les deux points correspondant à ces deux teneurs seraient alors sur la même verticale (fig. 40), ce qui indique que la courbe auxiliaire de construction ne serait autre que la courbe des teneurs du liquide et, par conséquent, que la rétrogradation serait infinie.
- Non seulement ces deux, rapports sont inégaux, mais ce serait une erreur de chercher à les rapprocher l’un de l’autre, car on n’y pourrait
- parvenir qu’à l’aide d’une très importante rétrogradation rendant l’opération très coûteuse ;
- 3° Quand on approche de la pureté absolue, c’est-à-dire^ lorsque le tracé en escalier aboutit près du point de rencontre des deux courbes des teneurs du liquide et de la vapeur, ce tracé montre par lui-même que les températures' des plateaux successifs deviennent de plus en plus voisines les unes des autres. C’est là une conséquence forcée du principe même de l’appareil et c’est une conception fausse de chercher, en refroidissant nn ou plusieurs plateaux intermédiaires, à accroître ces différences de température.
- Nous avons, en effet, montré dans le. cours de cette étude que l’application du refroidissement à un plateau intermédiaire était une erreur et que la condensation artificielle devait être localisée dans le condenseur supérieur pour produirè une seule et unique rétrogradation, de meme que .l’ébullition "devait être faite uniquement dans le bouilleur inférieur ;
- 4° Toute imperfection dans le fonctionnement des plateaux, réduisant l’effet utile, .a pour conséquence de rapprocher les
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- TUEUR! K DE LA COLONNE DE RECTIFICATION
- deux courbes des teneurs du liquide et de la vapeur et, par conséquent, d’augmenter la valeur du minimum nécessaire pour la rétrogradation : de là résulte un accroissement de la dépense minima nécessaire.
- De sorte que si un bon rendement des plateaux présente l’avantage de réduire le nombre de ces plateaux, il permet seul, on outre, d’atteindre le maximum d’économie dans la fabrication.
- Dans le même ordre d’idées nous remarquerons que les mélanges binaires quelconques sont, d’autant moins coûteux à séparer en leurs deux éléments que les deux courbes des teneurs du liquide et de la vapeur sont plus écartées l’une de l’autre.
- On peut considérer a priori comme évidente l’influence de i-’écartement des courbes sur la facilité de l’opération, mais il n’en- est pas de même pour la dépense, et c’est la présente étude qui seule fait connaître qu’à un plus grand écartement correspondent non seulement une plus grande facilité mais aussi une plus grande économie.
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- ÉTAT ACTUEL DE LA QUESTION
- DES
- MOTEURS A HUILE LOURDE1 2
- PAR
- IVï. Marcel BOCHET
- Les industriels et armateurs français doivent examiner actuellement, avec la plus grande attention, la question si importante de-l’utilisation des moteurs Diesel et semi-Diesel qui se sont largement répandus dans le monde entier.
- M. Adrien Bochet, qui fut l’un des premiers à introduire en France ce genre de machines, a signalé à notre Société, il y a une quinzaine d’années, avec sa haute autorité, ce qu’il était possible d’espérer par l’installaLion de ces machines.
- Les nations étrangères sont résolument entrées dans la voie qu’il indiquait alors et ont obtenu des résultats -très importants, spécialement pour les applications navales, ainsi'que notre Président, M. Laubeuf, nous le signalait dans sa dernière communication. Notre pays, malheureusement, pour des raisons diverses, a fort peu profité des résultats obtenus et la guerre a encore retardé chez nous l’évolution des moteurs à combustion.
- Cependant, devant la nécessité de remédier aux difficultés de toute sorte rencontrées après l’armistice, les Pouvoirs Publics se sont émus et ont pris une première mesure dégrevant les combustibles liquides des droits de douane prohibitifs qui les chargeaient. Aussitôt un nombre assez important de moteurs Diesel fixes a été installé, mais il reste encore beaucoup à faire et notre Marine, en particulier, se trouve très en retard sur les Marines étrangères.
- La flotte des Pays Scandinaves comprend déjà 20 0/0 environ dé bateaux à moteurs; la maison Burmeister et Wain, de Copenhague, a exécuté 58 bateaux à bord desquels sont installés 170000 ch de moteurs Diesel. La flotte allemande se reconstitue également, principalement avec des bateaux du même type.
- (1) Voir Procès-Verbal de Ta séance du 24 février 1922, fascicule n° 4, page 120.
- (2) Voir Planches n°5 20 et 21.
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- 88 ÉTAT ACTUEL DE LA QUESTION DES MOTEURS A HUILE LOURDE
- L’Italie possède de grands cargos à moteurs Diesel ; les maisons telles que Aiisaldo et Tosi sont d’ailleurs bien connues pour la construction de ce genre de machines. Ce pays, par' suite du prix élevé du charbon, a commencé déjà depuis longtemps à utiliser les moteurs Diesel; la Station Centrale d Électricité de Rome, par exemple, compte depuis de nombreuses années des unités de 2 400 ch.
- A la suite de Ja dernière période de sécheresse* une nouvelle impulsion très vive a été donnée à l’utilisation des moteurs à combustion interne, en Italie..
- La Roumanie a installé de nombreux moteurs, la Station Centrale de Bucarest comporte 12 500 ch de moteurs Diesel-Carels.
- La Hollande est également un centre très actif de construction de moteurs Diesel et semi-DieseL Les Ateliers Werkspoor construisent depuis longtemps des machines réputées et de très nombreux industriels vendent des moteurs semi-Diesel dont un grand nombre est utilisé aux Indes Néerlandaises où se trouvent des sources de pétrole.
- Les États-Unis d’Amérique expérimentent actuellement un certain nombre de navires du même type et ont annoncé la mise en construction de 200 000 t de bateaux de transport de minerai sur les grands lacs, qui seront munis de moteurs Diesel.
- Ce pays, qui a été assez long à se lancer dahs la construction des moteurs Diesel et semi-Diesel, s’y intéresse maintenant vivement et les grands constructeurs américains ont, pour la plupart, pris des licences des Sociétés européennes les plus renommées. '
- L’Amérique du Sud, qui a certaines difficultés à s’approvisionner^ en charbon, a beaucoup développé l’emploi des moteurs à combustion interne. Jusqu’à présent, ce pays a importé des machines européennes, en particulier, un nombre assez important de moteurs de provenance allemande.
- Au cours de deux voyages, au printemps de l’année dernière, en Angleterre, nous avons pu nous rendre compte des efforts considérables qui avaient été faits, dans ce pays, pour la construction des moteurs à combustion interne.
- Devant les résultats extraordinaires obtenus par les sous-marins allemands pendant la guerre, l’Amirauté britannique s’était vivement préoccupée de faire co-nstruire des moteurs Diesel pour ce type de bâtiments, et la plupart des grands chan-
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- ÉTAT ACTUEL DE LA QUESTION DES MOTEURS A HUILE LOURDE 89
- tiers anglais avaient entrepris cette construction.- Ils ont ain^i acquis une pratique précieuse et se sont trouvés, au moment de l’armistice, tout'préparés à recevoir les importantes commandes qui leur ont été confiées alors, principalement par les armateurs.
- C’est dans ces conditions que l’Angleterre a mis. en chantier la grande flotte à moteurs dont notre 4 Président vous a ’indiqué -l’importance considérable. Près de 70 gros cargos ont été lancés pendant l’année écoulée, représentant près de 600 0001 environ et une puissance de 250 000 HP. Il y a approximativement 200 navires à moteurs de grandes dimensions en Angleterre, à l’heure actuelle (1). '
- Les meilleurs chantiers : Harland and Wolff, Beardmore, North British Diesel-Engine Works, etc., sur la Clyde, ont construit un nombre important de moteurs Diesel à quatre temps.
- La maison Yickers a développé ses machines à injection mécanique dont elle a exécuté un grand nombre d’exemplaires correspondant à une puissance considérable.
- Armstrong établit des moteurs à deux temps du type Sulzer.
- Doxford et Camell-Laird construisent des moteurs à piston opposés qui permettent de réaliser de très fortes puissances par cylindre.
- En dehors de ces constructeurs qui exécutent tous le moteur Diesel de grosse dimension (1000 à 6 000 ch), il existe une foule de constructeurs qui fabriquent le moteur semi-Diesel de 10 à 600 ch : pour les caboteurs, les chalutiers et les machines fixes. Un grand nombre de ces machinés est'exporté ou Utilisé dans les colonies britanniques; la maison Yickers Petters, par exemple, possède à Ipswich de très grands ateliers uniquement réservés à la construction des moteurs semi-Diesel. Nous avons pu voir dans les usines de la maison Beardmore plus de 150 moteurs semi-Diesel en fabrication.
- Il semblerait cependant que l’Angleterre, qui est un pays très ’ riche en charbon, aurait dû s’intéresser moins' vivement à la question des moteurs à combustion interne, mais les armateurs de ce pays ont compris tout l’intérêt économique qu’ils pouvaient attendre de l’utilisation des combustibles liquides à bord des navires.
- (1) En 1912, 3 naviresà moteurs ont franchi 7 fois le canal de Suez; en 1921,41 navires analogues, dont 15 anglais et 15 danois, l’ont franchi 108 fois.
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- 90 ÉTAT ACTUEL DÉ LA QUESTION DES MOTEURS A HUILE LOURDE
- En dehors de l’économie résultant de la très faible consommation du moteur Diesel, il y a lieu de remarquer que la diminution de la main-d’œuvre à bord des -bateaux à moteurs permet de réaliser des réductions de dépenses considérables. A titre d’exemple, nous signalerons qu’un bateau de charge de 2 400 ch utilisait pour le service avec moteurs Diesel 12 hommes au lieu ‘de 21 dans le cas d’un navire identique à vapeur chauffé au charbon.
- D’ailleurs les chiffres cités par notre Président, dans sa dernière conférence, sont plus éloquents que tout commentaire.
- Il est bien connu que les bateaux à moteurs peuvent porter une plus grande quantité de marchandises et possèdent, grâce à leur faible consommation, un rayon d’action considérable.
- Nous rappellerons, à titre d’exemple, qu’un bateau de 10 000 t, faisant environ 10 nœuds, consomme à peine 101 d’huile lourde par 24 heures au lieu de 35 t de charbon.
- A la suite du développement de la flotte anglaise, les Compagnies pétrolières ont établi des stations de ravitaillement en huile lourde dans toutes les parties du monde et les grands navires peuvent acheter leur combustible dans les meilleures conditions près des lieux de production, en raison de leur faible consommation.
- La plupart des navires établis par les Anglais sont actuellement du type à deux hélices à cause de la sécurité plus grande qui en résulte et de la facilité relative avec laquelle on peut exécuter des machines de puissance limitée, mais la tendance actuelle est de construire des bateaux à une seule, hélice par suite de l’économie plus grande qu’on peut obtenir et de la confiance que possèdent maintenant les armatèurs en la sécurité absolue des moteurs à combustion.
- Les maisons anglaises ont travaillé avec une activité remarquable toutes les questions relatives aux moteurs et sont arrivées à des conceptions originales très remarquables.
- Il faut eiter, par exemple, les moteurs Doxford à pistons opposés dont le cycle se rapproche de celui du moteur semi-Diesel à haute compression, le moteur Camell-Laird à pistons opposés avec bielles diagonales réduisant le nombre de coudes de l’arbre moteur ; le moteur Still qui combine l’emploi de la vapeur avec un cylindre à combustion et permet d’obtenir un rendement excellent.
- . Pour des raisons diverses, la France se trouve fort retardée
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- ÉTAT ACTUEL DE LA QUESTION DES MOTEÜftS A HUILE LOURDE > .91
- dans le développement des moteurs à combustion interne.. Les droits prohibitifs existant sur les huiles combustibles avant la guerre n’avaient pas permis à cette industrie de prospérer en France et la concurrence étrangère extrêmement active pouvait, en raison de la construction en série, livrer à très bon compte des .machines fort bien exécutées.
- La clientèle française n’avait pas confiance dans les moteurs à combustion, principalement à la suite de certains incidents qui s’étaient produits sur des moteurs destinés à des sous-mafins pour lesquels on avait exigé des conditions incompatibles avec un service prolongé, mais la sécurité avec les moteurs industriels est toute différente.
- Il est aussi peu exact de prendre pour point de comparaison, en ce qui concerne les moteurs à combustion interne, les machines très difficiles que l’on a dû exécuter pour les sous-marins, que de prendre comme prototype de moteur à essence le moteur d’avion.
- La guerre a, du reste, été très nuisible chez nous au développement des moteurs à combustion, car tous nos industriels se sont, à juste titre, efforcés de produire des munitions et du matériel de guerre, laissant aux nations étrangères le soin de fabriquer des moteurs qui nous étaient moins immédiatement indispensables.
- Après la guerre, nos constructeurs ne se sont donc pas trouvés organisés d’une façon suffisante pour la production des moteurs à combustion et la concurrence étrangère s’est de nouveau fait vivement sentir. ‘
- Cependant, devant les demandes importantes de machines, les constructeurs français se sont équipés pour la fabrication des moteurs et un certain nombre de maisons ont repris ou entrepris la construction des moteurs.
- La Maison Schneider, la Société des Chantiers de la Loire, les Chantiers et Ateliers Augustin Normand, les maisons Delau-nay-Belleville, Dujardin,- Renault, les Usines de la Chaléassière, la Société de Constructions Mécaniques (procédés Sulzer), la maison Robatel et Buffaud, la Compagnie Française Thomson-Houston, ont fait également de nombreux efforts pour développer les moteurs fixes ou marins. .. -
- A la suite des installations faites récemment, plus de 120000 ch de moteurs à combustion fonctionnent en France, à l’heure actuelle.
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- 92 - ÉTAT ACTUEL DE LA QUESTION DES MOTEURS A HUILE-LOURDE
- Malheureusement, la crise actuelle des affaires est bien lourde à supporter pour une industrie encore jeune dans notre pays et qui a dû faire ses études et s’outiller dans les conditions si onéreuses que nous avons connues après l’armistice.
- Il y a lieu d’espérer qu’une amélioration se produira bientôt et permettra à ceux qui s’étaient engagés dans une voie si importante pour l’industrie française de continuer dans de bonnes conditions les constructions qu’ils avaient entreprises.
- Progressivement la clientèle française: armateurs et usiniers, comprendra tout l’intérêt qu’elle peut avoir à encourager les constructeurs et à éviter, pour notre pays, l’achat de machines étrangères. ^ .
- Il faut espérer aussi que nos pêcheurs et nos caboteurs se rendront compte; comme leurs concurrents des pays du Nord, des avantages qu’ils peuvent retirer de moyens plus modernes et qu’ils adopteront les moteurs à combustion interne à bord de leurs bateaux.
- Bien que nous ayons surtout parlé des applications à bord des navires, nous sommes persuadés que les moteurs Diesel etsemi-Diesel devront se développer considérablement dans les installations à terre.
- Avant la guerre, c’était principalement dans ces applications que des résultats importants avaient été obtenus en Russie, en Allemagne et dans l’Amérique du Sud.
- Le moteur à combustion est, en- effet, une machine d’une exploitation très facile, d’une entière sécurité et demandant très peu de main-d’œuvre ; il convient ad'mirablement comme secours des installations hydro-électriques pour assurer le service des pointes et fournir le courant dans la période de sécheresse.
- De nombreux industriels se sont trouvés fort heureux l’année dernière de recourir aux moteurs à combustion interne de toute espèce pour se tirer d’embarras.
- Certains constructeurs ont fait des efforts importants pour permettre l’utilisation des moteurs Diesel à la traction sur routes ou sur voies ferrées ; des résultats très intéressants ont déjà été obtenus, ils ne pourront que se confirmer dans l’avenir.
- Dans, une deuxième partie de ce mémoire, nous donnerons quelques indications au sujet des différents types de moteurs Diesel et semi-Diesel actuellement sur le marché.
- Dans les moteurs Diesel à quatre temps, pendant la première
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- ÉTAT ACTUEL DE LA QUESTION DES MOTEURS A HUILE LOURDE 93
- course descendante, le piston aspiré de l’air pur, puis le comprime en remontant à 35 kg environ, ce qui elève fortement sa température ; l’huile combustible est alors pulvérisée, généralement au moyen d’air comprimé et brûle immédiatement sous pression sensiblement constante. Il se produit ensuite une course de détente suivie d’une période d’échappement.
- Dans le moteur Diesel à deux temps, le fonctionnement est analogue, mais il existe une pompe à air de balayage qui per-, met, au moment où s’ouvrent les orifices d’échappement, d’envoyer de l’air pur qui châsse les gaz brûlés; la compression se fait immédiatement ; on a ainsi une course motrice à chaque tour, au lieu d’une course motrice tous les deux tours, comme dans le système précédent.
- ; Une longue controverse s’est élevée entre les constructeurs pour faire valoir les avantages respectifs de deux types de machines.
- Les constructeurs du moteur à quatre temps revendiquent la possibilité :
- 1° D’obtenir un balayage plus complet des Cylindres-moteurs ;
- 2° De maintenir une pression moyenne indiquée plus élevée;
- 3° D’obtenir une transmission plus facile de la chaleur à travers les parois. Le refroidissement par l’eau des cylindres et des pistons est ainsi plus facile et l’on évite les fêlures des culasses ;
- 4° Les auxiliaires dans les moteurs à quatre temps sont moins importants puisqu’il n’existe pas'de pompe de balayage encombrante et comportant, le plus souvent, de nombreuses soupapes ;
- 5° Les moteurs à quatre temps n’ont pas de lumière d’échappement; on évite ainsi des fêlures à cet endroit et la chemise peut se dilater librement.
- Pour ces raisons, les constructeurs de moteurs à quatre temps estiment qu’ils peuvent fonctionner sans inconvénient à des vitesses supérieures à celles des machines à deux temps sans augmenter la fatigue des machines. La consommation de combustible, est, d’autre part, plus réduite et il est plus facile de régler les différents temps de . la distribution, car l’arbre à cames d’un moteur à quatre temps tourne deux fois moins vite que celui d’une machine à deux temps.
- Les défenseurs des moteurs à deux temps contestent ces divers points et -font observer qu’il est très avantageux d’avoir un
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- temps moteur par tour, il est ainsi possible d’obtenir une grande régularité cyclique de la machine et de diminuer dans- les moteurs bien construits l’encombrement total, les volants sont moins lourds et les machines sont plus faciles à mettre en marche.
- Ils font observer également que le rendement mécanique des moteurs à deux temps est supérieur à celui des moteurs à quatre temps qui ont un tour mort pendant lequel les gaz sont expulsés et l’air est aspiré.
- En ce qui concerne la transmission de la chaleur, les moteurs à deux temps ne sont pas dans des conditions deux fois plus: mauvaises, car, pour une puissance donnée, l’alésage est moindre et l’épaisseur des parois peut être réduite en conséquence. -
- Il est possible de surcharger fortement les moteurs à'deux temps en introduisant de l’air sous pression dans les cylindres. Les pompes de Wayage peuvent être remplacées par les soufflantes rotatives d’un encombrement moindre.
- En ce qui concerne la régularité, les moteurs à deux temps demandent un volant moins lourd, d’où démarrage plus rapide et plus facile.
- Les formules de détermination des arbres d’hélice conduisent, en raison de la régularité plus grande, à des dimensions moindres. La consommation de combustible qui est toujours un peu plus grande dans les moteurs_à deux temps, n’est pas seule à considérer, car le gain obtenu par la différence de poids et d’encombrement permet de donner, s’il s’agit d’un bateau, une capacité de transport plus grande..
- Dans toute cette controverse, il s’agit, de machines de types analogues comportant des cylindres fermés à leur partie supérieure par une culasse, mais de nouvelles dispositions, renouvelées d’ailleurs des moteurs à gaz CEclielhauser ont été adoptées dans les types Junkers, Doxford, Camell-Laird qui utilisent des pistons opposés et suppriment ainsi la culasse du moteur; le balayage des cylindres est très complet puisque l’air peut pénétrer par les lumières découvertes par Lun des pistons et sortir par celles placées au voisinage de l’autre piston.
- Nous signalons, en particulier, le dispositif des moteurs Camell-Laird que nous avons eu l’occasion de voir fonctionner à Birkenhead, près Liverpool. Ces machines, grâce à des tiges obliques réunissant en diagonale les pistons de deux cylindres
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- ÉTAT ACTUEL DE LA QUESTION DES MOTEURS A HUILE LOURDE 95
- juxtaposés, permettent die réaliser des arbres très robustes à deux coudes seulement et un fonctionnement tout à fait ana„-logue à celui d’une machine à double effet.
- L’expérience, jusqu’à ce jour, est très favorable, pour les puissances modérées, à l’emploi des moteurs à quatre temps. Ils sont très sûrs et de nombreux constructeurs s’y sont ralliés, après des essais multiples.
- Cependant, les moteurs Diesel à quatre temps de 2 009 à 3 000 ch indiqués, que nous avons eu l’occasion de voir en fonctionnement en Écosse sont des machines extrêmement lourdes et encombrantes comportant 8 cylindres et dont les alésage et course sont considérables. Il semble bien difficile, dans ces conditions, d’augmenter encore notablement ' les dimensions des moteurs à quatre temps et, pour les très fortes puissances à réaliser, le système à deux temps semble devoir s’irqposer. -
- Les moteurs à pistons opposés permettront certainement, grâce à leur simplicité, d’obtenir des résultats intéressants. En particulier, des moteurs Doxford de 3200 ch ont déjà fonctionné dans de bonnes conditions.
- Pour développer des puissances encore plus considérables, les constructeurs allemands ont mis en essais une machine de 12 000 ch comportant six cylindres à deux temps et à double effet. II y a là, au point de_ vue métallurgique' et mécanique, de très grosses difficultés à Vaincre. Les quantités de chaleur à éliminer par centimètre carré sont extrêmement considérables et les fontes actuelles résistent difficilement à de telles conditions. r
- Pour surmonter les obstacles, M. Still a cherché à réaliser en Écosse un moteur d’une conception très spéciale dans lequel le fonctionnement à double effet est obtenu en utilisant sur la face supérieure.du piston un cycle à combustion et, sur la face inférieure, un cycle à vapeur.
- Cette vapeur est obtenue très économiquement en récupérant la chaleur perdue parla paroi du cylindre et par les gaz d’échappement. Pour arriver à ce résultat, on prévoit une chaudière spéciale reliée directement à Penveloppe du cylindre où l’eau se trouve, par conséquent, sous pression à 180 degrés environ.
- Ce cylindre est constitué par une enveloppe mince fortement frettée, grâce à laquelle les fêlures sont peu à redouter et la transmission de chaleur particulièrement facile.
- La chaudière est traversée par les gaz d’échappement qui se
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- 96 ÉTAT ACTUEL DE LA QUESTION DES MOTEURS A HUILE LOURDE
- rendent à la cheminée après avoir franchi le réchauffeur-d’eau d’alimentation.
- Un tel moteur a une très grande capacité de surcharge, car il est possible d’allumer sous la chaudière un brûleur supplémentaire à huile lourde pour augmenter la quantité de vapeur. Le démarrage et les manœuvres se font à la vapeur et sont notablement simplifiés ; la consommation de combustible est extrêmement faible, mais la machine comporte un grand nombre d’organes.
- Au cours d’essais effectués à Greenock, nous avons pu constater une consommation de 167 gr par cheval effectif et par heure sur l’arbre pour un cylindre de 350 ch environ. Pour obtenir des puissances unitaires élevées, l’inventeur a prévu l’emploi de cylindres annulaires, il obtiendra ainsi, pour une puissance donnée, des parois ayant une surface suffisante pour éliminer facilement la chaleur, la réalisation mécanique présente cependant certaines difficultés. ~
- Une autre question agite vivement les constructeurs de moteurs Diesel : celle relative à la manière dont l’injection doit être faite.
- La plupart des moteurs Diesel, depuis l’origine, pulvérisaient leur combustible à l’aide d’une injection d’air fourni par un compresseur généralement placé en bout d’arbre et entraîné par le moteur. "
- Pendant la guerre, la Société anglaise Yickers,en particulier, a beaucoup développé l’injection mécanique. Les défenseurs de l’injection par Pair revendiquent la possibilité d’obtenir des diagrammes à pression sensiblement constante et une combustion favorable avec tous les combustibles sans avoir recours à des pressions très considérables (400 à 600 kg par centimètre carré). Celles-ci font intervenir l’élasticité des., matériaux et rendent souvent les réglages difficiles.
- L’injection mécanique permet de supprimer-le compresseur qui est généralement assez encombrant et un peu délicat et absorbe souvent 10 0/0 de la puissance utile.
- Il est juste d’observer, cependant, que ces appareils ont été beaucoup perfectionnés et que leurs soupapes donnent rarement lieu à des incidents notables, dans les types bi^en construits.
- Dans la plupart des cas, ils sont à trois phases avec soupapes à grandes sections, souvent du genre Hoerbigger pour la basse et moyenne pression. Pour la haute pression, les clapets coniques
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- et les clapets plans se partagent la préférence des constructeurs. Parmi les systèmes à injection d’air, nous citerons les dispositifs à tuyères ouvertes qui permettent l’emploi de pompes sans pression; ces appareils se sont d’ailleurs peu développés.
- Dans les cylindres d’une puissance supérieure à 100 ch, il est généralement nécessaire de refroidir les pistons et, à ce point de vue encore, deux écoles se sont présentées. Les uns refroidissent les machines avec l’huile, de manière à éviter tout mélange d’huile et d’eau donnant lieu à des émulsions qui empêchent le graissage des machines. Cependant le refroidissement par l’eau, qui emporte plus de calories en raison de sa chaleur spécifique très considérable, semble se répandre, des dispositions spéciales étant prises pour éviter tout mélange avec l’huile de graissage ; celle-ci, d’ailleurs, utilisée comme agent refroidisseur, laisse facilement des dépôts carbonisés dans les pistons et la conductibilité se trouve alors fortement diminuée.
- Les figures nos 4 et 2, fl. 20, représentent les moteurs Diesel-Carels à quatre et à deux temps construits dans les Ateliers de Gand par la Société d’Électricité et de Mécanique (Procédés Thomson-Houston et Carels) et, qui sont vendus en France par la Compagnie Française Thomson-Houston et M. Pitot.
- Ces moteurs utilisent les combustibles les plus variés tels que les huiles lourdes de pétrole et les huiles de goudron de houille. Ces dernières qui étaient particulièrement intéressantes, avant la guerre, sont, à l’heure actuelle, et depuis le dégrèvement des droits de douane sur les résidus pétrolifères, d’un prix un peu élevé qui a diminué momentanément leur intérêt.
- L’huile de goudron est, en effet, un combustible de qualité inférieure ayant un pouvoir calorifique moindre que l’huile de p'étrole (8 800 au lieu de 10 000 cal) et dont l’allumage est un peu difficile.
- Cependant, en raison de leur haute compression, les moteurs Diesel peuvent l’utiliser parfaitement, à condition d’ajouter au moteur une petite pompe auxiliaire introduisant une goutte d’huile de pétrole, à faible charge. On obtient-ainsi une température convenable pour la combustion de l’huile de goudron, aux allures réduites.
- Au-dessus du tiers de charge cette introduction supplémentaire d’huile de pétrole est d’ailleurs complètement inutile. _ .
- M. du Bousquet, dans la communication qu’il avait faite à notre Société en 1911, avait d’ailleurs rappelé que la maison Carels
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- avait fait, à ce sujet, bien avant la guerre, d’intéressantes expériences sur la combustion de ces huiles dans les moteurs Diesel-
- Les figures n0& 3, A et 5 pf. 20, montrent le détail d’installation» de la station centrale d’Aigues-Mortes, qui comporte trois moteurs Diesel-Carels directement accouplés avec des alternateurs Thomson-Houston, triphasés, 50 périodes, 200 kw.
- Ces moteurs tournent à 187 tours par minute. Grâce à leur allure lente ils offrent une très grande sécurité au point de vue fonctionnement.
- La figure montre bien la disposition des accessoires tels que : réservoir, pot d’échappement, compresseur, etc., placés dans les-conditions les plus favorables pour obtenir une manœuvre facile des appareils. Le tableau de distribution est situé à une des extrémités du bâtiment ; il est surélevé, de telle sorte que l’électricien peut donner toutes indications utiles au mécanicien pour agir sur le régulateur au moment du couplage.
- On peut se.rendre compte ainsi de la simplicité d’une installation avec moteur Diesel qui contient tout le matériel nécessaire dans son propre bâtiment fet ne demande l’adjonction d’aucun appareil dispendieux et difficile à surveiller.
- Nous ferons remarquer que certains moteurs Garels sont à cinq cylindres, disposition assez rarement adoptée par les constructeurs et qui, cependant, donne des résultats entièrement satistaisants au même titre que les machines à quatre ou à six cylindres.
- Sur les figures nos 6, 7 et 8 pl. 20, se trouve reproduit le cylindre d’essai du moteur « Still » construit en Écosse par la « Scott’s Shipbuilding and Engineering Company Limited », à Greenock.
- Un navire comportant deux moteurs de cette espèce à six cylindres est actuellement en cours d’exécution.
- Ainsi que le montre la figure^ le cylindre Diesel est placé à la partie supérieure et fonctionne suivant un cycle à deux temps avec injection mécanique.
- La vapeur produite par les gaz d’échappement dans un générateur voisin, visible sur la photographie reproduite dans les planches, est envoyée à l’aide de distributeurs à pression d’huile sous le piston. Elle travaille et sert également au refroidissement des parois. ... '
- Il y a lieu de remarquer également, sur la figure, la disposition fort, ingénieuse du cylindre Diesel à parois minces avec frettes
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- et nervures qui assurént sa solidité. La double enveloppe ainsi constituée contient de l’eau à 180 degrés, car elle est en communication directe avec le générateur de vapeur ; une partie de cette eau en se vaporisant absorbe les calories transmises par le cylindre et permet ainsi son refroidissement convenable. Même après un ftmg temps de fonctionnement, l’huile de graissage se conserve parfaitement.
- En examinant les photographies reproduites, on voit que le piston à fourreau continue à être utilisé pour les machines rapides et pour toutes celles qui ont une puissance modérée. Au contraire, la disposition à tête à crosse s’impose de plus en plus, pour les gros moteurs. .
- Le graissage forcé se répand beaucoup et un certain nombre d’aiguilles sans presse-étoupe,'plus faciles à surveiller, ont été établies par certains constructeurs.
- Les dimensions les plus courantes pour les cylindres de moteurs à quatre temps sont comprises entre 50 et 250 ch et pour les moteurs à deux temps-, de 150 à 500 ch.
- Les moteurs comportent généralement trois, quatre, cinq ou six cylindres. Les machines à huit cylindres sont plus rares en raison du nombre exagéré deleurs organes et de la longueur des arbres nécessaires.
- Moteurs Semi-Diesel.
- Ces moteurs sont très anciens et leur désigation assez impropre ; certains d’entre eux ont, d’ailleurs, été réalisés atant l’invention de M. Diesel, et c’est, seulement dans cès dernières années que le terme Semi-Diesel s’est beaucoup répandu.
- Comme les moteurs Diesel, ces machines compriment de l’air pur mais à une pression notablement moins élevée,qui, en général, ire permet pas l’auto-allumage. Il existe donc,-en principe, une paroi chaude sur laquelle un injecteur pulvérise le combustible. Au moment de l’inflamation, une élévation très notable de la pression se produit au lieu de la combustion à pression sensiblement constante obtenue dans les moteurs Diesel.
- Les moteurs de ce typé se divisent également en deux grandes classes comprenant les moteurs à quatre temps et les moteurs à deux temps.
- Dans ces dernières années, les pressions de compression ont été considérablement augmentées, surtout dans les moteurs semi-
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- Diesel à quatre temps et atteignent couramment, à l’heure actuelle, une vingtaine de kilogrammes. Pour les moteurs à deux temps, l’augmentation de compression a été moindre : elle dépasse rare-rement, à l’heure actuelle, 12 à 15 kg.
- Les moteurs semi-Diesel peuvent fonctionner à quatre ou à deux temps suivant un mode analogue à celui des moteurs Diesel précédemment décrits. Cependant, dans le cas des moteurs à deux temps, on utilise généralement, pour obtenir des machines^ d’une extrême simplicité, le carter comme pompe de balayage. Dans ce cas, la machine ne comporte aucune soupape, mais seulement des clapets automatiques sur le carter; la distribution se fait entièrement par les lumières d’admission et d’échappement, découvertes par le piston à fin de course.
- Ces moteurs sont très robustes et peuvent, sans inconvénient, être mis entre toutes les mains.
- La consommation des moteurs semi-Diesel est plus élevée que celle des moteurs Diesel ; la combustion est, en effet, moins parfaite, la pulvérisation se fait par des moyens mécaniques très simples et la compression est moindre. Or, l’on sait que le rendement théorique du cycle des moteurs à combustion est fonction du degré, de compression.
- Pour améliorer le fonctionnement des moteurs à deux temps, les inventeurs se sont efforcés de réaliser des formes de culasses bien proportionnées, de manière à obtenir, à fin de compression, un mélange intime de vapeur combustible et d’air, et pour cela, ils ont dû également étudier des dispositifs de pulvérisation qui provoquent la formation de brouillard extrêmement ténu au moment où le combustible pénètre dans la chambre de combustion et atteint la paroi chaude.
- Dans un très grand nombre de moteurs, la culasse du cylindre comporte une chambre'de forme sphérique, une portion plus ou moins grande delà paroi, suivant les compressions utilisées, n’est pas entourée par la circulation d’eau. C’est cette tète.qui est réchauffée avant la mise en marche du moteur par une forte lampe à souder ou par un chalumeau, certains moteurs utilisent également des dispositifs électriques;pour le démarrage.
- Les questions relatives aux formes des culasses et aT là pulvérisation sont assez délicates à résoudrelcar les huiles^lourdes de pétrole sont très souvent des produits peu homogènes qui tendent, à subir une transformation pyrogénée, appelée crcicking, dont il a été longuement question l’année dernière devant notre
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- Société à l’occasion de la « carburation clans les moteurs à pétrole lampant ». ..
- Le fait d’envoyer le combustible dans le moteur rend, cependant, le fonctionnement beaucoup plus facile que dans les moteurs à carburateurs et nous croyons, pour notre part, qu’il sera bien plus facile de réaliser des moteurs semi-Diesel d’un poids relativement léger et fonctionnant à grande vitesse, que de construire des moteurs à carburateur.
- Les premières tentativés récemment effectuées avec les moteurs "Tartrais, par exemple, nous semblent une très intéressante con-firmatio*! de notre opinion.
- L’huile combustible tancée sur la paroi chaude^sous forme d’un très fin brouillard blanchâtre, s’allume au moment où, à fin de compression, l’air a complètement pénétré dans la culasse ; la flamme se propage ensuite dans des conditions variables suivant la température des gaz, l’étendue de la paroi chaude, l’intimité du mélange avec l’air et la nature du combustible.
- Si les conditions désirables ne sont pas convenablement réalisées, il peut se produire, soit des allumages trop brusques qui font cogner le moteur, soit des combustions incomplètes avec dépôt de coke plus ou moins adhérents.
- Afin d’avoir toujours un bon réglage à toutes les charges, on utilise un certain nombre de dispositions que nous résumerons ci-dessous. ^
- On peut, pour régulariser la température, injecter dans la machine une certaine quantité d’eau. De très nombreuses discussions ont eu lieu pour examiner quel pouvait être l’effet de cette injection. Certains ont prétendu qu’il s’agissait d’effets purement physiques, d’autres ont parlé d’actions chimiques résultant de dissociation de l’eau au moment où la température est la plus élevée, suivie d’une recomposition ultérieure. Ces actions successives régulariseraient la température et favoriseraient la combustion. ~
- Il serait nécessaire d’arriver à des expériences bien nettes à ce sujet, mais elles sont très difficiles à réaliser. L’introduction d’une légère quantité d’eau d’injection dans des moteurs de constructions très différentes, donne, généralement, une augmentation notable de la puissance développée et une amélioration de la combustion.
- L’injection d’eau a été souvent critiquée dans c-es dernières
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- années et de nombreux constructeurs se sont efforcés de la remplacer par d’autres dispositions.
- Un premier système très simple consiste à régler la température de la culasse en créant à l’aidé d’un papillon, une perte de charge sur la conduite d’air de balayage.
- Suivant une autre méthode, une petite injection supplémentaire au point mort à l’aide d’une pompe spéciale permet d’éviter un refroidissement excessif dans le cas de la marche à vide.
- Dans quelques moteurs, on modifie la forme et la direction du jet combustible afin de l’étaler sur des surfaces plus ou moins grandes et plus ou moins refroidies, suivant le régime, du fonctionnement du moteur. .
- Certains dispositifs de commande, appropriés modifient l’angle d’avance à l’injection ; la température de la paroi chaude peut être ainsi réglée, car une avance plus grande donne une température plus élevée.
- Les différentes méthodes décrites permettent de réaliser des moteurs fonctionnant d’une façon convenable sans injection d’eau, mais dans la plupart des cas, l’ordonnée moyenne obtenue pour une bonne combustion est un peu plus faible.
- Les indications données s’appliquent aux moteurs semi-Diesel à deux et quatre temps, mais depuis quelque temps, ces derniers se sont notablement transformés et se rapprochent maintenant très sensiblement des moteurs Diesel à injection mécanique.
- La compression de 20 kg à laquelle arrivent les constructeurs est, en effet, suffisante pour permettre l’auto-allumage d’huiles assez légères telles que le pétrole lampant et les moteurs construits d’après ces principes peuvent démarrer sans réchauffage préalable.
- Parmi les machines à deux temps, le moteur Still de 350 ch précédemment décrit, et le moteur Doxford de 3 000 ch qui sont à injection mécanique et à compression relativement, modérée, se rapprochent tout à fait de ce genre de machines, et il serait peut-être plus exact de les ranger dans cette classe que dans celle des moteurs Diesel.
- Pour réaliser dans les moteurs semi-Diesel de meilleures pulvérisations, certains constructeurs tels que Brons, Hvid, Stein-becker et Steijwal, ont recours à une petite explosion préalable se produisant dans une chambre séparée, de manière à éviter l’emploi du compresseur d’air.
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- De nombreux constructeurs français fabriquent actellement les moteurs semi-Diesel.
- La figure n° 4 reproduit la coupe du moteur semi-Diesel
- ‘fixe et marin de la Compagnie Thomson * Houston. La simplicité
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- de la machine apparaît bien sur le dessin où l’on aperçoit les lumières de distribution (fig. 4,pl. 24).
- Il y a lieu de noter que l’air de balayage passe à l’intérieur du piston, de manière à assurer le refroidissement du pied de
- Fig. 2. — Installation d’un moteur semi-Diesel marin Thomson-Houston de 15 ch.
- bielle. Le moteur figuré comporte un réglage par volet sur l’air de balayage. Les clapets automatiques du carter sont constitués par de légers disques métalliques, le rendement volumétrique^ est ainsi très considérable.
- Les figures nm 2 et 2 bis représentent l’installation à bord d’un
- Fig. 2 bis. — Installation d’un moteur semi-Diesel marin Thomson-Houston de 15 ch..
- qateau de pêche d’un moteur de 15 ch marin dont la'photographie est reproduite d’autre part (fig. 5, pl. 21).
- La conduite du bateau est extrêmement-commode, car il est
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- possible, grâce au système de renvoi de mouvement, de faire commander entièrement les différentes manœuvres par l’homme placé au gouvernail.
- La maison Robatel et Buffaud, qui, une des premières avant la guerre, s’était mise, avec succès, à construire des moteurs semi-Diesel, établit des machines analogues.
- Nous reproduisons l’installation à bord d’un bateau d’un moteur à deux cylindres dé 80 ch dont il a été construit un grand nombre d’exemplaires pour la marine marchande (fig. 1, %et3> pi. ïi). -
- Les moteurs semi-Diesel sont très robustes' et donnent de bons résultats, même avec des conducteurs peu expérimentés. Un bateau de la région de Brest, équipé avec un moteur de 15 ch, a fonctionné régulièrement pendant une année en exécutant plus de 1 500 heures de navigation sans aucun démontage, la machine se trouvant encore, après cette longue période, en parfait état.
- En résumé, nous voyons que depuis quelques années de nombreux progrès ont été réalisés dans la construction des moteurs à combustion. Le moteur Diesel à injection d’air est toujours le plus parfait de tous, mais de nombreux inventeurs se sont efforcés de faire des machines plus simples ayant un bon rendement thermique. Pour cela, ils ont adopté l’injection mécanique et construit des moteurs semi-Diesel dont la pression de compression s’élève de plus en plus et dont certains comportent déjà des dispositifs de balayage séparés pour obtenir un meilleur remplissage du cylindre.
- Les différents types de moteurs semblent devoir tendre de plus en plus vers un type unique à pression moyenne élevée.
- Le moteur à combustion est maintenant une machine très sûre dont on peut attendre les meilleurs services. Son avenir sur terre et sur mer semblé devoir être considérable, à moins que la turbine à gaz ne devienne réellement avantageuse.
- Les ressources de combustibles liquides sont très abondantes sur terre et elle pourraient être renouvelées, puisque si les huiles de pétrole ou de goudron se raréfiaient, on trouverait encore dans les huiles végétales une source très intéressante déjà à l’heure actuelle pour les installations coloniales.
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- PROCÉDÉ
- DE
- POINTAGE DES PROJECTEURS
- SUR OBJECTIFS AÉRIENS (l) ,2)
- PAR - ' -
- «...
- Mi 'A. BOCHET
- Directeur de l’École Centrale des Arts et Manufactures.
- Au cours de la guerre, des études techniquesjdélicates ont dû être engagées et poursuivies sous l’empire des nécessités de la lutte. -
- L’organisation de la défense contre les attaques aériennes en est un exemple.
- Après s’être exercées, sans grande efficacité, sur les villes de l’intérieur, ces attaques se sont développées à un tel point qu’en 1917, elles ont constitué un grave danger pour les forces militaires, par leur action sur les formations en ligne et sur leurs proches annexes. é
- La résistance a été organisée pendant le jour, au moyen de l’aviation de chasse et de l’artillerie spéciale. Mais, la nuit, la défense se trouvait pratiquement désarmée.
- On s’est naturellement efforcé de remédier à cette situation par remploi de la lumière artificielle puissante produite par les projecteurs.
- Ces appareils avaient déjà reçu un développement considérable et efficace, en tant que projecteurs de campagne, pour l’éclairage des « avancées » de nos tranchées. Mais s’ils étaient parfaitement adaptés à ce rôle, ils n’étaient disposés que pour pouvoir éclairer, occasionnellement, les buts aériens.
- Il fut rapidement constaté que les projecteurs étaient sans efficacité pour l’éclairage des avions, et nos pilotes, comme ceux de l’ennemi, se préoccupaient fort peu de leurs attaques.
- L’inefficacité des projecteurs a été attribuée à tort, au début, à un manque de puissance, e(t un matériel considérable de'très gros calibre a été mis en construction.
- - (1) Voir Procès-Verbal de la séance du 25 novembre 1921, fascicule n° 11, p. 311.
- (2) Voir Planche n° 22. .
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- Malheureusement, la pratique montra que ce matériel était encore moins efficace que les projecteurs de campagne d’un type plus léger et plus maniable. ;
- C’est dans cette situation angoissante qu’il a fallu rechercher d’abord les causes de cette insuffisance, puis y remédier.
- L’àuteur se rendit compte que tout appareil disposant des moyens de pointage pratiqués jusqu’alors, ne permet pas d’atteindre et dé suivre un avion pour les raisons suivantes.
- Les objectifs aériens sont caractérisés par leur mobilité en tous sens et à grande vitesse dans l’espace. Ils sont donc incomparablement plus difficiles à atteindre que les objectifs terrestres. Mais l’inefficacité des moyens usités contre ces derniers tient principalement à la disposition habituelle des organes de pointage des canons, mitrailleuses, projecteurs, écouteurs, lunettes, etc., qui comporte-la rotation autour d’un axe vertical pour le pointage en azimut et autour d’un axe horizontal pour le pointage en site.
- La vitesse angulaire w qui doit être imprimée au système
- Y
- autour de l’un des axes pour suivre l’objectif est w = Yn étant
- la projection de la vitesse Y de l’objectif à l’instant donné sur la perpendiculaire au plan passant par l’axe considéré et l’objectif au point où se trouve ce dernier, et d la distance de l’objectif, à l’axe.
- Si a est l’angle que font entre elles les directions de Va et de
- ~rj ~rj . Y COS a
- V, on a Y„ = Y cos a ; donc w = —^—.
- Pour l’axe horizontal correspondant au pointage en site, la distance d est toujours supérieure ou au moins égale à l’altitude de vol h. '
- Y
- . La vitesse angulaire w ne peut donc dépasser -^-correspondant au cas où a — 0.
- Pratiquement, cette vitesse angulaire est faible, et c’est pourquoi le pointage en site est toujours facile.
- Pour l’axe vertical, au contraire, la distance d peut diminuer jusqu’à 0 si l’objectif passe au zénith.
- Pour a > 0, ta est alors <x> et l’objectif ne peut être poursuivi.
- a = 0 correspond au cas où l’objectif se déplace dans un plan passant par l’axe vertical-; rl peut alors être suivi par une simple manœuvre en site.
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- En dehors de ce cas tout à fait exceptionnel, le pointage en azimut devient impossible lorsque o> atteint une valeur supérieure à celle que permet d’imprimer au système le mécanisme de pointage.
- Il en résulte donc une zone morte délimitée par un cylindre ayant pour axe Taxe vertical considéré et un rayon correspondant à la limite pratique de la vitesse de pointage en azimut. C’est là un inconvénient capital, d’autant plus grave que la zone morte correspond à celle où l’objectif est le plus près pour une altitude donnée, le plus facile à observer et à atteindre.
- Poqr éviter complètement ce grave défaut, il suffit de disposer horizontalement l’axe fixe et de monter l’appareil de manière à ce qu’il puisse tourner autour de cet axe horizontal, puis d’un second axe perpendiculaire au premier. Dans ces conditions, la
- vitesse autour de l’axe. horizontal sera toujours inférieure à comme il a été vu précédemment.
- Lorsque l’objectif est sur la ligne de visée qui est perpendiculaire en un point déterminé au second axe, la distance d entre l’objectif et cet axe est toujours > h. En conséquence, la vitesse angulaire autour de l’un, ou l’autre des deux axes considérés est
- toujours <
- Le dispositif réalisé pour les projecteurs a consisté tout d’abord en un cadre tournant autour d’un axe fixe horizontal et portant le cylindre renfermant la lampe et le miroir, par des paliers alignés 'suivant une perpendiculaire à l’axe fixe. Pour éviter l’occulation aux faibles sites et obtenir des avantages de construction et d’installation, le cylindre a été monté' sur un berceau cylindrique roulant sur quatre galets à axes horizontaux (fig. 4, 2. 3, 8 et 9, pi. 22). Le berceau, dont l’axe est ainsi horizontal et fixe, entraîne le projecteur dans ses mouvements autour de cet axe. Indépendamment de ce mouvement, le cylindre du projecteur peut tourner autour d’un axe perpendiculaire à celui du berceau.
- Afin d’éviter au pointeur la gène résultant de la proximité du faisceau, la commande du projecteur se fait d’un poste suffisamment éloigné.
- Ce poste comprend un levier de manœuvre qui entraîne le projecteur au moyen de poulies et de câbles disposés de telle manière
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- que les déplacements angulaires en tous sens de ce levier sont reproduits exactement par l’axe du projecteur (fig. 5, 8 et 40, pi. 4). En conséquence, lorsque l’axe du levier et celui du projecteur ont été disposés parallèlement l’un à l’autre, ce parallélisme se maintient dans tous les mouvements, et il suffit de diriger l’axe du levier sur un objectif pour l’éclairer. Dans la pratique, la divergence du faisceau compense toujours l’erreur de parallaxe. Ce dispositif permet donc d’atteindre aisément un objectif visible et de le suivre avec la plus grande facilité comme si le pointeur tenait en mains le faisceau même. •
- Quand l’objectif ne peut être distingué à la vue, il y a lieu de recourir à l’écoute pour déterminer sa position. Un appareil d’écoute est alors installé à proximité du poste de manœuvre auquel ses indications sont transmises par commandes funiculaires à un répétiteur (7?gr. 5 et 7, pi. 22). Ce répétiteur fait mouvoir un repère sûr une sphère de rayon r ayant pour centre le point, d’articulation du levier de manœuvre. Lorsque l’appareil d’écoute suit l’objectif, le repère décrit sur la sphère la trace de la trajectoire de l’objectif. Toutefois, la position indiquée par l’écoute correspond à celle où se trouvait l’objectif quand le bruit perçu a été' émis. Pendant la durée t de trajet du son, l’objectif animé d’une vitesse Va a parcouru une distance Vat. Si V, est la vitesse du son, il faut donc prolonger la trajectoire donnée par l’écoute
- y
- d’un arc de longueur p = r pour obtenir sur la -sphère le
- point correspondant à la position réelle de l’objectif, en supposant; pour simplifier l’exposé, qu’il se déplace lui-même sur une sphère concentrique à la sphère de rayon r. Le cercle de rayon p, ayant pour centré le point de repère est donc un lieu géométrique de la trace correspondant au point où est l’objectif. La projection sur la sphère de la tangente à l’extrémité de la trace de la trajectoire en est un second lieu. En sorte que l’intersection de ces deux lieux est la trace du point correspondant à la position réelle de l’objectif. Il en résulte que, pour prendre dans le faisceau un objectif tenu par l’appareil d’écoute, il suffit de suivre avec l’extrémité du prolongement du levier de manœuvre le centre du cercle de rayon .p, puis, au moment ou l’on veut éclairer cet objectif, de continuer le mouvement dans le même sens, jusqu’à amener l’extrémité du levier sur la circonférence de rayon p. En démasquant alors le faisceau, l’objectif est éclairé. Gomme le pointeur a précisément les yeux
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- tournés dans la direction de l’objectif, il le voit aussitôt et peut le suivre sans peine.
- Alors que la prise d’un avion par un projecteur' était d’une précarité telle que l’utilisation de ce puissant engin de défense avait dû être souvent abandonné, l’expérience a prouvé qu’avec les dispositifs qui viennent d’être décrits l’opération réussissait toujours parfaitement, alors même que l’avion ne se déplaçait pas sur la sphère envisagée, pour simplifier l’exposé de la méthode. En ce Cas, l’objectif n’apparaît pas juste au moment où l’extrémité du levier atteint la circonférence, mais il est toujours pris au cours du mouvement exécuté suivant la tangente à la trajectoire, au voisinage de cette circonférence. L’efficacité et la facilite d’emploi sont telles que, dès les premiers essais, un avion de bombardement peint eh couleur sombre a été pris trente-trois fois, dans des conditions diverses, pour trente-trois tentatives exécutées par douze pointeurs différents n’ayant jamais fait semblable manœuvre. Ces résultats n’exigent pas beaucoup de précision pour les appareils et leur maniement. Gela tient à l’utilisation instantanée et continue, sans aucun temps mort, des indications dé l’écoute pour la direction du faisceau. Tout se passe comme pour le cas d’un tir de rapidité infinie, de trajectoire rectiligne, de gerbe divergeant d’environ 40 millièmes, guidé "par un très grand nombre d’indications de la direction convenable. ~
- Tout bon appareil d’écoute peut être employé, mais il y a lieu de signaler la perfection des résultats obtenus avec les appareils si ingénieusement créés par l’éminent physicien Jean Perrin.
- La réalisation pratique du dispositif dont le principe vient d’être exposé, est la suivante :
- Le projecteur 1 est supporté par ses tourillons d’axé.2, 2', sur un berceau cylindrique 3 roulant sur les quatre galets 4. Le mouvement du berceau provoque donc la rotation du projecteur autour de l’axe horizontale, 5', auquel l’axe 2, 2" est perpendiculaire (fig. 4, pl. 22). . ' ' , '
- Le berceau est actionné par les câbles 6 et 7 (fig. 4, 2 et 3, pl. 22), qui lui sont fixés en 8 et en 9 (fig. 4, pl. 22) et font retour sur les poulies 10 et 11 (fig. 4 et 2, pl. 22).
- La traction sur l’un des câbles 6 ou 7 produit la rotation du berceau et, par suite, du projecteur autour de Taxe 5, 5' dans un sens ou en sens contraire. , ^
- Le mouvement du projecteur autour de Taxe 2, 2' se fait sous
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- l’action d’un câble sans fin fixé aux poulies 12, 13, calées sur les prolongements des tourillons de l’appareil.
- La figure 4, pi. 22, montre schématiquement la disposition réalisée pour cette commande en vue d’assurer l’indépendance complète des mouvements autour de deux axes 8, JS' et 2, 2
- Le câble sans fin qui entraîne les poulies 12 et 13 tracées en perspective sur le schéma pour plus de clarté, passe sur les poulies de renvoi fixes 14, 18, 16, 17 et sur les poulies mobiles à chapes 18 et 19. Le câble est guidqsur le pourtour du berceau par les galets 20.
- Le déplacement des poulies sous l’action des câbles de commande 21 et 21' provoque le mouvement du projecteur autour de l’axe 2, 2' dans un sens ou dans un sens contraire.
- Il est à remarquer /que la rotation du projecteur autour de l’axe 8, S' fait défiler les câbles sans fin sur les poulies. 14, 18, 16,17, 18 et 19 sans provoquer aucun déplacement longitudinal de ces-deux dernières poulies.
- C’est ainsi que se trouve assurée l’indépendance des mouvements autour des deux axes S, S' et 2, 2'.
- Les poulies 18 et 19 sont guidées ' dans leurs déplacements longitudinaux comme le montre la figure 2.
- De ce qui précède, il résulte que le projecteur peut être déplacé en toutes directions en agissant sur les câbles 6, 7, 21, 21'.
- Cette action est exercée au moyen des organes du poste de manœuvre (fig. 5, pl. 22J installé à distance convenable du projecteur.
- Ce poste comprend une fourche 22 calée sur l’arbre creux 23 qui porte à l’extrémité opposée une roue à gorge 24 ayant un diamètre égal au diamètre d’enroulement des câbles 6 et 7 sur le berceau du projecteur et sur laquelle ces câbles sont fixés. La fourche 22 porte l’arbre 28 sur lequel sont calés là poulie 26 et Ip levier de manœuvre 27., • .
- Les câbles 21 et 21' sont fixés sur la poulie 26 dont le diamètre est égal au diamètre des poulies 12 et 13 du projecteur.
- Les axes des arbres 23 et 28 sont respectivement disposés parallèlement aux_axes S, 8'. et 2, 2'. •
- Dans ces conditions, l’axe du faisceau lumineux suit dans tous ses mouvements le levier de manoeuvre auquel il reste toujours parallèle.
- Il suffit donc, comme il a été indiqué, de viser un objectif avec le levier de manœuvre qui peut être pourvu à cet effet d’un
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- 112 PROCÉDÉ DE POINTAGE DES PROJECTEURS SUR OBJECTIFS AÉRIENS
- organe approprié tel qu’une alidade ou une lunette pour l’éclairer.
- Le poste de manœuvre est complété par un dispositif de répétition des mouvements de l’appareil d’écoute (fig. 7, pl. .^ installé à proximité.
- Cet appareil est constitué par un système de quatre récepteurs, 38, 39, 40 et 41, qui tourne autour d’un axe horizontal fixe 42, 42' parallèle à celui du projecteur et autour d’un second axe perpendiculaire au premier 43, 43'.
- Les mouvements autour de ces deux axes sont respectivement transmis par câbles au dispositif de répétition constitué par le cadre 28 (fig. 5 et 6, pl. 22) tournant autour de l’axe horizontal fixe de l’arbre 23 du poste de manœuvre et par l’arc 29 tournant autour d’un axe perpendiculaire à l’axe de 23. '
- Le cadre 28 est entraîné par les câbles 30 et 31 et la poulie '32, l’arc 29 par la poulie 33 et les câbles 34 et 35.
- L’arc 29 porte en son milieu un cercle 36 qui, au cours des déplacements du cadre 28 et de l’arc 29 se meut sur une splière ayant pour centre le point 37 autour duquel tourne le levier de manoeuvre 27.
- Les axes de rotation correspondants de l’appareil d’écoute et du dispositif de répétition étant réglés parallèlement entre eux, il en résulte que la ligne joignant le point 37 au centre du cercle 36 est toujours dirigée parallèlement à la direction de l’avion donnée par l’appareil d’écoute.
- Par construction, le rayon du cercle 36 et le rayon de la sphère sur laquelle ce cercle se déplace sont dans le rapport des vitesses de l’avion et du son. La circonférence du cercle 36 est par suite un lieu géométrique du point où la ligne allant du point 37 à l’avion perce la sphère sur laquelle se déplace le cercle 36 ; cela pour le cas où l’avion suivi par l’appareil d’écoute circule sur une sphère ayant pour centre le point 37,
- Si le pointeur fait suivre le centre du cercle.. 36 par l’extrémité dé l’aiguille qui prolonge le levier de manœuvre 27, celle-ci décrit la trace de la trajectoire de l’avion sur une sphère de centre 37. *
- En continuant le mouvement dans le même sens, du centre du cercle 36 jusqu’à la circonférence de ce cercle, le pointeur fait décrire à la pointe de l’aiguille la projection sur la "sphère de la tangente à l’extrémité de la trace de la trajectoire, ce qui est un second lieu de la trace de la position de l’avion.
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- L’intersection de ces deux lieux donne avec le point 37 la direction où se trouve réellement l’avion.
- Les photographies ci-annexées montrent les dispositions et la construction des appareils décrits.
- La figure 8, pi. 22, représente un projecteur de 1 m, 20 de diamètre.
- La figure 9, pl. 22, un projecteur de 1 m, 30 de diamètre.
- La figure 40, pl. 22, fait bien voir la maniement de ces engins du poste de manœuvre.
- La transmission du mouvement par câbles a été adoptée pendant la guerre, en raison de sa simplicité pour réduire les délais d’exécution du matériel.
- Mais l’emploi de l’asservissement électrique est particulièrement indiqué pour assurer la commande à distance du projecteur par le poste de manœuvre. -
- Nota. — Pendant la guerre, l’auteur de ce mémoire a été chef du Service des Projecteurs de campagne, puis directeur de l’Établissement central des Projecteurs de l’Artillerie et commandant du 67e régiment d’artillerie.
- L’heureuse réalisation du. problème de pointage exposé par M. Bochet lui a valu une haute récompense de l’Institut de France.
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- PAR
- -M.- O. HERSENT
- Le 'xixe siècle aura été par excellen.ce un siècle d’essor des agglomérations urbaines. Le phénomène a été mondial et continu. Il serait trop long d’en rappeler les causes multiples : le fait est là, posant devant les dirigeants des destinées municipales d’innombrables et graves problèmes nouveaux. Jusqu’à présent, nous nous sommes trop contentés, en France, de suivre dans le domaine du développement des villes, les événements, au lieu de les prévoir et de leur imposer un cadre et une orientation logiques, conformes aux données de l’hygiène, de l’organisation rationnelle de la vie économique, des besoins grandissants de l’homme civilisé, des grandes inventions modernes et de l’esthétique. Il n’est plus permis à .un grand pays de laisser au hasard l’extension de ses villes. Cette science de l’aménagement des grandes cités, que l’on désigne couramment du nom assez discutable d’ «urbanisme», bien qu’elle ait trouvé chez nos ingénieurs et nos architectes de brillants promoteurs, on’a encore reçu en France qu’une application très imparfaite. Nous sommes effroyablement en retard, à cet égard, sur la : plupart des autres grandes nations, non seulement en Europe, non seulement aux États-Unis, mais même dans les pays neufs de l’Amérique Latine. Ce que je voudrais, c’est beaucoup moins faire un cours trop bref d’urbanisme, que faire sentir tout ce qu’a de ruineux pour le pays et pour la racé notre imprévoyance et notre lenteur à agir.
- Je ne connais rien d’aussi suggestif, en même temps-que d’aussi émouvant, que le simple rapprochement, sous la vue, de quelques plans de Paris, depuis son origine jusqu a nos jours On voit Paris grandir sans arrêt, depuis la minuscule Lutèce
- (1) Voir Procès-Verbal de la séance du 24 mars 1922, n° 6, p. 139.
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- gauloise jusqu’à l’énorme agglomération contemporaine, justifiant la comparaison souvent faite des villes avec des organismes vivants en perpétuelle transformation. Comme mû par une force interne sans cesse renaissante, Paris a continuellement débordé des enceintes militaires, administratives ou fiscales qui lui étaient plus ou moins arbitrairement assignées, selon un processus plusieurs fois renouvelé : d’abord, accroissement de la densité des édifices dans l’enceinte ; puis émigration dans les faubourgs ; puis absorption de la banlieue immédiate par la ville, avec report de l’enceinte plus au loin ; à nouveau, manque de place dans le Paris intérieur, émigration, assimilation des faubourgs. Ce mouvement s’est produit à maintes reprises. La démolition actuelle des fortifications n’en est qu’une phase, qui répond avec une analogie frappante à des précédents multiples.
- i
- Lutèce, au moment de la conquête romaine (ier siècle avant Jésus-Christ), ne comptait que quelques huttes dans l’île qui devint par la suite la Cité, avec un pont de bois unique sur chaque bras de la Seine. Les marécages et la forêt l’environnent de toute part.
- Sous le règne de Philippe-Auguste (1180 à 1223), la Cité est entièrement construite et sillonnée de rues. Notre-Dame avec son cloître, le Palais avec la Sainte-Chapelle et une dizaine d’auîres églises y existent déjà. Les ponts de bois sont devenus des ponts de pierre. Celui qui réunit la Cité à la rive droite est devenu le Pont aux Changeurs, face au Châtelet. Paris déborde sur les deux rives, mais surtout sur la rive droite. Une première enceinte le limite au nord et au sud et le terrain est loin d’être bâti à l’intérieur de cette limite. Une seconde enceinte fortifiée protège Paris plus au delà. Entre les deux enceintes, les terres sont cultivées, vignes, pâturages ou jardins potagers.
- En 1380, c’est-à-dire sous le règne de Charles YI, la Cité est désormais5 reliée par deux ponts recouverts avec chacune dés_ deux rives. La densité des constructions s’est considérablement accrue à l’intérieur de la première enceinte, Entre les deux enceintes, on trouve encore des terrains agricoles, mais les constructions commencent à y apparaître. En dehors même de
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- l’enceinte fortifiée, des agglomérations se forment autour des abbayes, qui deviendront plus tard les faubourgs immédiats de la capitale.
- En 1555, c’est-à-dire sous le règne dé Henri II, la première enceinte intérieure a disparu. Il n’est plus question de terrains de culture au sein de l’enceinte fortifiée, Tbute la superficie intérieure est sillonnée de rues étroites sans grands dégagements et sans ordonnance préconçue. La densité des constructions y est considérable, les maisons étant étroitemçnt accolées les unes aux autres. Des faubourgs se dessinent plus distinctement au delà de l’enceinte, notamment sur la rive gauche.
- A la fin du règne de Henri IV, un troisième pont, le Pont Neuf, relie les deux rives. Le jardin et le château des Tuileries ont été créés au delà de l’enceinte, séparés encore du Louvre. Une nouvelle ligne de fortifications a été établie au nord-ouest. La Bastille se dresse à la limite de l’enceinte fortifiée. Sur la rive gauche, les faubourgs de Saint-Germain-des-Prés, de composition aristocratique, et de Vaugirard, ont une densité presque aussi considérable que la ville intérieure.
- Au début du règne de Louis XIV, l’ile Saint-Louis est reliée aux deux rives et envahie par les constructions. Il n’y a plus une place libre à l’intérieur de l’enceinte. Paris donne l’impression d’une masse compacte et sans armature bien nette. Les premières ébauches de nouveaux faubourgs s’aperçoivent au nord et à l’est, notamment en prolongation de la rue Saint-Antoine. Sur la rive gauche, le jardin du Luxembourg est tracé. Des voies nouvelles pénètrent plus avant dans les terres jusque vers la plaine de Grenelle. Les faubourgs Saint-Jacques et Saint-Marcel prennent corps.
- Au milieu du règne de Louis XV, en 1756, Paris commence à prendre une physionomie qui le fait reconnaître des contemporains. Les fortifications ont été remplacées, sur la rive droite, par de vastes allées plantées. Le Pont Royal a été construit en face des Tuileries. Les Champs-Elysées et le Cours-la-Reine ont été tracés en direction de Chaillot. Un nouveau faubourg, le faubourg Saint-Honoré, où se groupe la noblesse, est
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- apparu. A cette époque, la Madeleine est encore voisine des champs. La place ‘Vendôme se dégage, le Vieux-Louvre restant encore isolé des Tuileries par un pâté de maisons. Le Palais-Royal dégage le centre de Paris. Un système d’artères concentriques donne à la ville un aspect plus net. Les faubourgs Montmartre, Saint-Denis, Saint-Martin apparaissent au milieu des terres cultivées. Le faubourg Saint-Antoine est déjà compact. Sur la rive gauche, il n’y a plus de solution de continuité entre les faubourgs Saint-Victor, Saint-Marcel, Saint-Jacques, Saint-Michel et la Ville ancienne. Le quartier Saint-Germain est devenu complètement parisien. L’Hôtel royal des Invalides amorce l’extension vers le Gros-Caillou et l’École Militaire vers Grenelle.
- Treize ans seulement après, en 1763, on voit l’extension de Paris se précipiter. Le faubourg Saint-Honoré s’étend vers le Roule. Au nord, Paris s’achemine vers Montmartre. Les faubourgs Saint-Denis, Saint-Martin, du Temple, de la Courtille, Saint-Antoine font corps avec Paris. De l’autre côté du fleuve, le Gros-Caillou se construit ; les grandes avenues rayonnantes autour des Invalides et de l’École Militaire sont percées.
- Sous Louis XVI, le mouvement se poursuit. Les constructions dépassent le Roule. La Butte Montmartre est percée de routes. On commence à ne plus pouvoir faire de distinction entre les faubourgs du nord et de l’est et le vieux Paris.
- A la fin du xvme siècle apparaît le Bois de Boulogne. Auteuil, la Muette, Chaillot forment déjà des agglomérations importantes. L’avenue des^ Champs-Elysées est poursuivie au delà de l’Étoile par l’avenue de Neuilly, jusqu’au rond-point de bifurcation vers la route de Saint-Germain. Des îlots d’habitations se forment vers Villiers, Clichy, la Chapelle, la Villette. On commence à bâtir dans la plaine de Monceau, autour du Parc du duc de Chartres. De nouvelles avenues partant de l’Étoile et allant jusqu’à la place du Trône encerclent les anciens faubourgs, la nouvelle barrière suivant le tracé de ces avenues. Le Pré Saint-Gervais, Pantin, Belleville, Ménilmontant, Charonne commencent à se construire. Le Parc de Vincennes est tracé. Sur la rive gauche, les îlots de Vaugirard, Montrouge, Issy commencent à émerger.
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- C’est à la suite d’une décision de la Convention que vit le jour, en 1793, le fameux Plan des Artistes. Il y a surtout à en retenir la conception de la longue percée transversale qui est devenue par la suite la rue de Rivoli, et l’idée d’une large avenue au delà du Luxembourg jusqu’à l’Observatoire, idée qui fut réalisée depuis.
- En 1848 apparaît la délimitation des douze arrondissements républicains à l’intérieur des barrières, longées par les boulevards qui ont, depuis, conservé leur nom de boulevards extérieurs. La zone comprise entre cette barrière et les nouvelles fortifications, celles que l’on est en train de démolir actuellement, ne fait pas encore partie du Paris administratif. Et pourtant elle se couvre de constructions dans toutes les directions. A l’intérieur des barrières, tout est désormais construit. Les grands boulevards ont pris leur figure actuelle, sur l’emplacement des anciennes fortifications. La Madeleine est en pleine ville ; les quartiers de Chaillot, de Monceau, de l’Europe, de Saint-Lazare prennent une rapide extension. L’émigration du Paris bourgeois vers l’ouest s’accentue. Passy, Auteuil, les Ternes se construisent.
- Vingt ans plus tard, en 1870, Paris s’étend administrativement à toute l’enceinte des fortifications. Le Louvre ne fait plus qu’un avec les Tuileries, la rue de Rivoli dégage le centre de la capitale, ainsi que le boulevard Sébastopol prolongé par le boulevard de Strasbourg et la rue Réaumur. Le nouvel Opéra a transformé tout un quartier; l’avenue Napoléon, aujourd’hui avenue de l’Opéra, le relie au Palais-Royal. On peut suivre sur le plan tous les nouveaux boulevards qui ont illustré le nom de Haussmann : boulevard Malesherbes, boulevard Haussmann, avenue de l’Impératrice, devenue avenue du Bois-de-Roulogne, les grandes avenues rayonnant de l’Étoile, la rue Lafayette, le boulevard Magenta, le boulevàrd du Prince-Eugène. L’avenue de l’Observatoire et le boulevard Saint-Michel ont leur tracé actuel. Sur la rive gauche, les boulevards de Grenelle, Saint-Jacques, d’Italie, Saint-Marcel, doublent les boulevards des Invalides, du Montparnasse et de Port-Royal. A peine Paris s’étend-il administrativement jusqu’aux fortifications que la banlieue commence à se couvrir d’habitations. Le mouvement ne fera que s’accentuer sous la troisième République, au point de rendre indispensable la disparition des fortifications et d’amener
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- logiquement à une nouvelle emprise de Paris sur toute la région.
- N’est-il pas vrai que ce simple rapprochement de divers plans de Paris, donne l’impression d’une poussée irrésistible, d’une force impérieuse de la nature ? Les statistiques donnent la même impression : la population de Paris, qui était de 547 756 habitants en 1801, était de 2 888110 habitants en 1911. Il n’y a pour ainsi dire pas eu de temps d’arrêt dans l’accroissement de la population parisienne. L’importance des capitaux investis dans la propriété immobilière parisienne a suivi une progression parallèle. Il y a quelques siècles, les troupeaux paissaient sur remplacement actuel de l’Opéra, aux environs duquel le terrain vaut aujourd’hui de 10000 à 20 000 fr au mètre carré. Des progressions comparables peuvent se retrouver dans presque tous les domaines de la vie économique, à la suite des progrès matériels inouïs réalisés, surtout depuis un siècle. La marine marchande, les ports, les routes, les chemins de fer, la production houillère, métallurgique, industrielle ont tous suivi une courbe ascendante d’une extrême rapidité. C’est une raison de plus pour ne pas considérer le développement de Paris comme un phénomène accidentel ou exceptionnel, mais comme la résultante d’une foule de forces convergentes, à l’encontre desquelles il serait puéril de s’engager.
- Je ne rappelle le passé que pour me préoccuper de l’avenir. Dans tous les domaines de l’aménagement économique du pays, nous avons souffert du manque d’imagination et de prévision. Nous avons très souvent eu le tort de limiter notre effort à la satisfaction des besoins constatés sur le moment ; nous n’avons pas assez su faire la part des besoins futurs. Pour nous être soumis à l’échelle du présent, nous nous sommes sans cesse laissé distancer par les événements ; pour n’avoir pas préparé a l’avance le cadre dans lequel devait se mouvoir l’activité économique du pays, nous n’avons jamais eu un outillage national complètement au point : il était souvent démodé avant que d’être mis en service. Et pour n’avoir pas su prévoir assez longtemps à l’avance, nous dépensons des sommes hors de proportion avec le but à atteindre.
- Cette erreur se retrouve dans l’histoire de l'extension de Paris. La grandeur de notre, capitale n’est pas le résultat d’un plan
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- conçu à l’avance et patiemment exécuté par les générations successives : il n’en est que plus remarquable que cette génération spontanée ait pu produire un ensemble architectural d’une harmonie unique au monde. Ce ne sera pas médire de l’œuvre de nos Rois, qui ont tant fait pour la création et fa conservation d’œuvres architecturales immortelles, que de constater qu’à aucun moment ils n’ont eu la vision des accroissements fatals de Paris et des mesures préparatoires à prendre en conséquence. On pourrait citer, depuis le milieu du xvie siècle, maints édits royaux tendant à limiter étroitement l’extension de Paris. On enclôt la Cité dans une muraille ; on interdit de construire dans les faubourgs ; on invoque le renchérissement des denrées, la difficulté des approvisionnements, le manque de matériaux de construction, les dangers pour l’ordre public, ..les trop grandes distances. C’est à l’encontre de la volonté royale que se constituent inlassablement de nouveaux faubourgs. La grande migration des quartiers nobles et aisés, de l’est à l’ouest de la capitale, vers les faubourgs Saint-Honoré et Saint-Germain d’abord, puis vers les Champs-Elysées, le Cours-la-Reine, le Parc Monceau, l’Étoile, l’Alma, Chaillot, Passy, s’est faite en dépit des ordonnances royales. De même les faubourgs industrieux du nord et de l’est. Quand il limite à nouveau Paris, le pouvoir royal croit lui avoir assigné un terme définitif. À la fin de l’ancien régime, les vieux remparts de Louis XVI disparaissent officiellement et une nouvelle enceinte est établie en 1785, à la requête des fermiers généraux, assez vaste pour que, jusqu’en 1860, on ait pu y retenir une population très accrue. Or, au moment où le Second Empire entreprend ses immenses travaux, on retrouve chez lui l’illusion que le développement superficiel de Paris pourra être limité.
- Ceci n’enlève rien aux mérites de nos rois, de nos gouvernements et de leurs ministres, qui ont fait de Paris un ensemble historique incomparable-, sans plan préconçu, par réformes fragmentaires. Je ne crois pas que, même le plan de Napoléon III et d’Haussmann, puisse être donné comme une vaste conception d’avenir. On a presque toujours obéi, dans les développements de Paris, aux nécessités immédiates. On ne trouve guère, dans l’histoire de Paris, comme plans de développement à longue échéance, que le plan « Bullet-Blondel » de 1675 et le fameux Plan »des Artistes, qui vit le jour en 1793, où se révèle le
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- dessein de remanier le système des voies de Paris, et qui n’a pas été sans influer sur les programmes de travaux ultérieurement exécutés.
- Ainsi, Paris s’est développé sans plan préétabli, par sa seule force d’expausion interne. Cette spontanéité a pu avoir le résultat heureux de laisser à Paris le charme du pittoresque, de l’imprévu et du varié. Elle a eu, par contre, l’inconvénient de ne jamais satisfaire les besoins de la population, dont les doléances ont été constantes. Aujourd’hui, il n’est plus possible de se laisser aller aux improvisations et au hasard. On commence à se rendre compte que l’habitation, la vie collective, les bureaux d’affaires, les comptoirs et les usines sont soumis à de véritables lois rationnelles, en dehors desquelles ils ne jouent qu’imparfaitement leur rôle. Les villes apparaissent comme un instrument de l’ac-r tivité économique, au même titre que les chemins de fer, les canaux, les ports, les mines, les manufactures et la terre de France elle-même. La recherche du meilleur rendement s’impose dans l’organisation urbaine, comme partout ailleurs. C’est un de nos devoirs les plus urgents que d’adapter notre organisme urbain, non seulement aux conditions de la vie contemporaine, mais aux conditions de l’avenir, et cela d’autant plus que, jusqu’à présent, ce devoir a été par trop méconnu et négligé.
- * *
- Est-il rationnel, à l’heure actuelle, de prévoir de nouvelles extensions de notre capitale ? On peut répondre oui, sans hésitation. La densité de la population s’est encore accrue, ces dernières années, dans l’agglomération parisienne. Le recensement poursuivi à la fin des hostilités fait apparaître un accroissement de 150 000 âmes environ, dans Paris même, sur les résultats du recensement de 1911. Le phénomène de la congestion des villes, après la guerre, est connu de tous, et Paris en est une illustration particulière. Cette congestion a-t-elle des chances de s’atténuer dans l’avenir immédiat ? Rien n’est moins sûr. Je suis porté à penser que, dans l’état de stagnation actuel de la natalité française, il est peu probable et peu désirable que Paris s’hyperthrophie jusqu’à comprendre, d’ici une vingtaine d’années, plusieurs millions d’habitants de plus. La France est un pays
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- essentiellement agricole, et la désertion de la terre, au profit de Paris, si elle s’accentue outre mesure, pourrait devenir désastreuse. Mais il est parfaitement possible que plusieurs centaines de milliers de nouveaux Parisiens viennent à assez bref délai s’adjoindre aux 3 millions de Parisiens actuels.
- Au surplus, le facteur du nombre de la population ne me semble-t-il pas être ici le facteur déterminant. La crise du logement, dont chacun expérimente l’acuité, et dont les conséquences pernicieuses pour l’hygiène individuelle et la paix sociale sont si évidentes, suffirait à montrer que le Paris actuel ne répond pas aux besoins les plus immédiats de sa populatiou présente. Mais il faut surtout se placer, pour juger de l’étroitesse de notre Paris, au point de vue des conditions rationnelles que la science nous révèle comme devant être celles de la vie normale des individus au xxe siècle. Les enseignements de la science médicale et les prescriptions de l’hygiène sont, en cette matière, décisives : Paris, étant donné la densité de constructions et de population exagérée de la plupart de ses quartiers, est loin de procurer aux Parisiens le cubage d’air minimum exigé par la santé publique. Les statistiques de la mortalité varient tragiquement de quartiers à quartiers, selon leur degré d’aération. De nombreux îlots d’immeubles subsistent, dont on sait qu’ils sont contaminés et qu’ils entretiennent une mortalité effrayante. L’éclairage solaire, qui est à la base de l’hygiène contemporaine, est insuffisant dans la majeure partie des quartiers. La prophylaxie est rendue singulièrement difficile par la ' médiocrité moyenne de l’habitat parisien. La culture physique, dont le renouveau en France est un des signes des temps dont nous devons le plus nous féliciter, reste limitée à un petit nombre, parce que terrains de jeux et de sports n’existent que hors Paris. D’une façon générale, l’homme du xxe siècle a besoin de plus de place que ses ancêtres. La vie moderne est trop fatigante pour que l’on ne s’efforce pas de remédier aux abus physiologiques qu’elle entraîne par le maximum de facilités hygiéniques. Il y va de l’avenir de la race française, que Paris, grand épuiseur d’énergies, risquerait d’anémier.
- Par ailleurs, nous ne pouvons plus négliger le fait capital des progrès des moyens de locomotion. Une ville ne peut pas être conçue au siècle des chemins de fer, de la traction électrique, de l’automobilisme et de l’aviation, sur le plan des cités anciennes.
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- La multiplication des voies de banlieue, les chemins de fer métropolitains, éventuellement prolongés jusque dans la banlieue, les tramways, les autobus, les automobiles, dont le nombre crojt sans cesse, et même, devons-nous ajouter, l’aviation, qui n’en est qu’à son début, ont et auront pour conséquence directe une tendance certaine à de nouvelles émigrations de constructions et de population des quartiers congestionnés du centre, vers les espaces libres de la périphérie, où se retrouve la verdure des arbres, où la moindre cherté des terrains permet d’environner l’habitation d’un jardin. Plus l’on circulera vite et à bon marché, et plus l’horreur des entassements insupportables dans les rues étroites se -généralisera. On ne pourra que s’en féliciter à tous égards.
- Par ailleurs, à une époque où le déficit de main-d’œuvre se fait cruellement sentir, où la surproduction devient un véritable devoir national, toutes les économies de forces actives possibles doivent être anxieusement recherchées. A cet égard, nous commençons à comprendre que l’anarchie qui préside à la répartition et à la composition des divers quartiers de Paris est une cause d’énormes déperditions de forces économiques. On perd un temps invraisemblable, à Paris, soit pour se rendre au travail et en revenir, soit pour, négocier des affaires, à la suite des innombrables allées et venues dans des quartiers divers et éloignés. Non seulement on perd du temps, mais on se fatigue vite, tant en raison des courses continuelles que l’on est obligé de faire à distance, qu’en raison des mauvaises conditions hygiéniques'de la plupart des bureaux et ateliers.
- La spécialisation, qui est un des secrets de l’essor économique du monde au cours des dernières décades, doit se retrouver dans l’organisation urbaine. La spécialisation des quartiers est à la base d’une vie urbaine rationnelle : quartiers d’habitation, quartiers des bureaux d’affaires, des banques, des magasins et' du commerce, quartiers industriels, quartier universitaire et intellectuel, etc. Le groupement des activités de même ordre dans le même quartier, intensifie singulièrement le rendement de chacune. A cet égard, Paris est plongé dans un véritable chaos : on peut citer un centre de culture intellectuelle au quartier latin et un centre financier autour de la Bourse, mais l’un et l’autre dans des conditions d’aménagement déplorables. Nous sommes, à cet égard, moins bien partagés qu’on ne l’était à Paris’
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- même au moyen-âge, où la spécialisation des professions par rues ou quartiers était très poussée.
- Voilà quelques-uns des facteurs qui, en dehors de la question du nombre de la population, font d’une nouvelle extension de Paris, non seulement une certitude, mais une obligation dans un intérêt national.
- A quelles conditions le Paris de demain pourra-t-il être réalisé en fonction des nécessités précédemment rappelées ?
- Il faut, tout d’abord, prévoir, ét ne pas hésiter à prévoir grand. La science, aujourd’hui, plie tout sous sa discipline, et l’urbanisme est une science. Les villes, dans leur développement, ne peuvent plus faire fl des enseignements de cette science. La prévision scientifique est à la base de nos progrès, et Paris ne progressera pas réellement, même s’il s’accroît en superficie et en population, si son extension n’est pas conforme aux prévisions d’un urbanisme plus souple et surtout plus rationnel.
- Laissons de côté la timidité conservatrice dont nous avons trop souvent fait preuve en matière économique, et laissons notre imagination aller hardiment de l’avant. L’imagination est souvent créatrice et, sans verser dans la fantaisie, nous devrions nous réjouir de voir les conceptions les plus audacieuses se faire jour dans la .question du plus grand Paris. Les romanciers les plus invraisemblables au temps où ils écrivaient, à la manière de Jules Verne ou de Wells, ont vu les rêves de leur imagination réalisés en quelques années. Dans tous les domaines, l’inconcevable de la veille est devenu la réalité du lendemain. Il en sera de même des villes et de Paris en particulier. Nous devrions être sevrés contre la peur des trop grandes hardiesses.
- Une autre condition fondamentale de l’aménagement du Paris de demain est manifestement la fusion de toute l’agglomération parisienne en un ensemble urbain unique. Paris, demain, doit être le département de la Seine tou.t entier. Déjà, il n’y a plus guère de solution de continuité entre l’agglomération délimitée par les anciennes fortifications et la petite et grande banlieues. La démolition des fortifications, ordonnée par la loi d’avril 1919, va faire disparaîtré une barrière plus apparente que réelle. Des
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- séparations administratives devront également tomber. Toute la zone d’extension future de Paris doit être englobée dans un plan d’aménagement commun. Il y faudra peut-être, non pas de l’arbitraire, mais une certaine fermeté, qui s’impose à tout créateur.
- Il est, enfin, d’autres conditions que je ne puis signaler ici, mais dont l’importance saute aux yeux. Il faut que la liberté soit rendue à la propriété bâtie, que les véritables réquisitions qui lui sont imposées sous la forme de moratorium des loyers ou d’interdiction d’ajuster les loyers à la valeur actuelle des immeubles et de leur entretien, soient atténuées, que l’épargne soit ainsi incitée à revenir à l’une de ses formes jadis préférées, la forme immobilière. Il faut également que la Ville de Paris puisse mobiliser les capitaux considérables nécessaires aux premières mises de fonds. Ceci touche à tout le problème de la situation financière de la France ; mais je me permets d’indiquer qu’il serait possible de reporter des dépenses importantes, couramment engagées dans l’entretien ou la réfection de voies de communication déjà désuètes, sur les premières ébauches d’un Paris nouveau conçu selon un esprit utilement novateur. Il est de fait également que l’absence de prévision à longue échéance et l’ajournement de dépenses d’expropriation jugées nécessaires, sont généralement, par la suite, la cause de dépenses décuples, qu’il serait d’une sage administration d’éviter.
- * *
- Mon intention n’est pas de proposer tout un plan précis et définitif d’aménagement du Plus Grand Paris. Mon but est surtout d’insister sur la nécessité de sortir de l’inaction, et de mettre en lumière quelques-unes des directives qui doivent orienter l’effort d’organisation du Plus Grand Paris. Depuis plusieurs années, notamment à la suite du concours ouvert en 1919 pour le plan- d’aménagement et d’extension de Paris, par le Conseil municipal et l’Administration préfectorale, des esprits distingués s’efforcent de serrer le problème d’aussi près que possible. Il y a un certain nombre de principes qui émergent de ces travaux collectifs, et il ne sera pas inutile d’insister sur eux.
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- La première chose à faire est d’essayer d’amorcer cette spécialisation des quartiers, qui a existé de tout temps dans l’histoire des villes, et que le Paris contemporain méconnaît si manifestement. Dans cet ordre d’idées, l’œuvre immédiate est de décongestionner le centre de la capitale au point de. vue de ia densité de la population, de renvoyer le Parisien vers les zones extérieures et plus aérées, de rapprocher la zone d’habitation du milieu campagnard. Le centre de Paris doit être réservé aux affaires, comme c’est le cas du centre de toutes les grandes cités modernes. La Cité de Londres, qui reçoit un million d’habitants pendant le jour, n’en conserve que dix-neuf mille la nuit. II s’agit de dissocier le quartier des affaires des quartiers d’habitation.
- Pour aboutir à ce résultat, le facteur capital, ce sont les moyens de transport en commun, propres, rapides, fréquents et à grande portée. Le principal remède, ici, c’est la multiplication des voies de chemin de fer rayonnantes et circulaires, et surtout l’intensification de leur trafic voyageurs. L’électrification et D'intercommunication des voies de chemins de fer paraissent s’imposer. Les gares intérieures devraient être réservées aux services des trains de banlieue, et leurs abords, notamment ceux de la gare Saint-Lazare, mériteraient d’être dégagés. Sans éliminer complètement l’idée d’une vaste gare centrale unique pour les voyageurs à longue distance, pour laquelle on a proposé l’emplacement, soit des Halles, soit du Palais-Royal, soit du sous-sol des Tuileries, il semble que le report des gares de voyageurs vers la périphérie de Paris corresponde à une nécessité pratique. Nos gares parisiennes, au surplus, qui sont les véritables entrées de Paris pour les étrangers, et dont la façade seule est actuellement soignée, devraient être embellies et modernisées dans leurs parties intérieures.
- La prolongation du métropolitain loin dans la banlieue est aujourd’hui unanimement considérée comme indispensable ; la création de trains express sur le métropolitain serait également un instrument précieux pour le décongestionnement du centre de Paris. La Petite Ceinture, sous sa forme actuelle, est condamnée, tandis que la Grande Ceinture devrait être mise à quatre voies. Entre les voies rayonnantes, le réseau des chemins de fer électriques sùrburbains est à multiplier. J’estime que le tramway est un mode de transport périmé dans le centre de la ville : l’autobus, plus souple, et d’un établissement moins coûteux, lui est prêfé-
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- râble. Il y a beaucoup à faire pour la transformation des routes, à la sortie de Paris, eu égard aux progrès des engins de traction mécanique. En fait, la réfection du réseau routier aux alentours de Paris s’impose, soit par revêtements d’asphalte, soit par liants bitumineux enrobant le macadam, soit à la rigueur par renforcements en petits pavés réguliers. La percée de quelques très larges artères nouvelles doit aller de pair avec l’extension de Paris, dans la banlieue actuelle. L’amélioration des entrées de Paris, surtout des entrées des grandes routes automobiles, s’impose. Tous les régimes antériéurs avaient compris l’intérêt de la présentation de la capitale aux arrivants : le xixe siècle est resté par trop inintelligent de cette nécessité, et il y a là une lacune à combler.
- Dans Paris même, une discipline nouvelle de la circulation doit contribuer non seulement à des économies de temps dans les allées et venues des citoyens, mais encore à l’émigration des locaux d’habitation vers les quartiers choisis dans ce but dans la région parisienne. Une meilleure tenue des voies publiques s’impose. La suppression des édicules et des étalages, qui encombrent les voies du centre, ne soulève pas d’objections sérieuses. Il y a lieu aussi de proposer en maints endroits l’établissement de pans coupés aux carrefours, de croisements souterrains, de voies à chaussées multiples, réservées chacune à certains moyens de locomotion, l’élargissement de plusieurs' ponts. Certaines artères doivent être interdites aux voitures de charge.
- Contribueraient également beaucoup au dégagement du centre de la ville, le report à la périphérie d’un grand nombre d’établissements dont le maintien au cœur de la vieille cité est un véritable anachronisme : tel est le cas des halles centrales, de'plusieurs casernes, hôpitaux, cimetières, maisons d’enseignement, des ateliers,, remises et dépôts des compagnies de transports publics. Les services de ravitaillement, d’hospitalisation, d’enseignement, ainsi que les abattoirs, doivent être conçus sur un plan complètement nouveau. Je signale que l’on ne saurait négliger de prévoir dès à présent l’installation sur la périphérie, mais pas trop loin du centre de l’agglomération, d’un certain nombre de gares aériennes.
- Ces réformes, qui auraient toutes pour résultat, en même temps que d’assainir et de libérer le centre de Paris, de faciliter con-
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- sidérablement ses communications avec les zones excentriques, permettraient la constitution de nouvelles zones d’habitation dans des emplacements adéquats et répondant mieux aux exigences de l’hygiène moderne. L’Ile-de-France est un grand jardin naturel, qui offre un cadre admirable de coteaux, de plaines, de bois, de rivières pittoresques aux extensions éventuelles des quartiers consacrés à l’habitation. On est unanime à orienter l’émigration des quartiers d’habitation vers le Sud et l’Ouest de la capitale. L’orientation des vents dominants dicte ce choix, de façon à ce que les zones d’habitation ne se trouvent pas dans la direction que prennent normalement les famées, poussières et émanations des quartiers industriels de l’Est et du Nord. D’autre part, la partie méridionale et occidentale de la région parisienne est la plus riche en boisements, la plus accidentée et aussi la plus élevée au-dessus du niveau de la mer.
- Les projets d’extension de Paris prévoient en général, et avec raison, la constitution de cités-jardins dans la région des forêts de Meudon, de Metz, des Gonards, de Verrières, ou sur le plateau de Plessis-Piquet, entre Sceaux et Yélisy, régions peu peuplées, salubres et à une altitude relativement élevée. L’Office départemental d’habitations à bon marché a déjà décidé la création de plusieurs cités-ouvrières dans cette zone, et il est certain que la logique conduit à y multiplier les cités-jardins, c’est-à-dire les agglomérations où chaque habitation, ou tout au moins chaque groupe d’habitations, est entouré d’un jardin, avec de nombreux espaces libres et des rues plantées d’arbres.
- Les admirables parcs de Boulogne et de Saint-Cloud ne devraient pour ainsi dire avoir aucune solution de continuité et être rattachés aux bois de Meudon et de Fausses-Reposes et à toute la région boisée de Saint-Germain et de Versailles, avec voies carrossables les sillonnant en tous sens, de manière à en faire un massif de verdure quasiment ininterrompu.et d’un accès facile et rapidé aux Parisiens.
- Il existe un certain nombre de points autour desquels doit graviter cette extension des 2ones d’habitation parisienne: la Porte-Maillot ; le Rond-Point de la Défense Nationale; le Mont-Yalérien; les hauteurs de.' Romainville ; le plateau de Villejuif. Je conçois le Rond-Point de la Défense comme aménagé en un vaste parc, que l’on pourrait baptisef'le Parc de la Victoire, et au delà duquel s’étendrait une vaste avenue plantée et à revêtements
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- appropriés, allant directement sur Saint-Germain. C’est dans ce parc que se trouverait, me semble-Lil, le véritable emplacement du grand Palais des' Expositions dont manque Paris. Une construction permanente, susceptible d’abriter les plus grandes expositions, éviterait les dépenses périodiques considérables que nécessite toute nouvelle exposition et permettrait de ne plus saccager les plus beaux quartiers de la ville par l’installation périodique de baraquements, qu’il faut ensuite démolir à grands frais.
- La zone des fortifications ne sera pas trop, espérons-le, encombrée de caserles, ni même d’habitations. Il y a là la possibilité de constituer une première ceinture verte autour de Paris, pas trop monotone dans sa continuité, et que pourraient rompre des parcs, dès terrains de jeux, quelques grands monuments publics. Un second anneau de verdure pourrait être constitué par les anciens forts désaffectés, transformés en parcs et reliés entre eux par de vastes allées plantées.
- Le souci de disperser l’agglomération parisienne dans les régions boisées des alentours ne doit pas faire perdre de vue que la majeure partie de la population continuera longtemps à résider dans l’ancienne enceinte des fortifications, et que la plus large aération des quartiers actuels est un devoir d’une réelle urgence. Paris est une des capitales les moins favorisées du monde, au point de vue de la superficie des espaces libres ménagés dans l’agglomération même. Nous avons déjà dit le parti qu’on pourra tirer, à cet égard, de l’emplacement des anciennes fortifications. Mais, plus près du centre, il existe encore d’importantes superficies qui pourraient être transformées en jardins, promenades ou terrains de jeux. La désaffectation de certains bâtiments publics, reportés à la périphérie de Paris, pourrait déjà,y contribuer utilement. Il y aurait lieu au surplus de ne pas placer les nouveaux parcs et jardins en travers de grandes voies de communication, mais à proximité de celles-ci et de moyens rapides de communication, ceci pour les libérer des poussières agitées par la circulation intensive. On devrait s’efforcer aussi, autant que possible, de relier entre eux les parcs par de grandes avenues formant promenades, c’est-à-dire assez larges" pour être affranchies des inconvénients occasionnés par la circulation des véhicules. On ne saurait trop insister enfin sur la nécessité de multiplier les terrains de jeux pour la jeunesse. Il est navrant
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- de constater que la majorité des enfants de Paris est réduite à s’amuser dans les appartements ou dans la rue ; c’est un véritable désastre pour la conservation de la race.
- Si cet exposé devait être complet, j’aurais à signaler ici les multiples progrès à accomplir dans les méthodes de construction et d’aménagement de nos immeubles. L’habitation, de nos jours, ne relève pas seulement de l’art de l'architecte, mais aussi de la technique de l’ingénieur. Nous sommes fort en retard pour l’installation rationnelle des locaux d’habitation, notamment au point de vue de l’aération et de l’éclairage des pièces, des modes de revêtements muraux, du nettoyage et de l’évacuation des poussières, des distributions d’eau froide et chaude et d’électricité, des modes de chauffage, de l’organisation pratique des cuisines, des ascenseurs, de l’évacuation des eaux usées, de l’emploi du téléphone, etc. Toutes ces commodités ne doivent plus être considérées comme des accessoires, mais bien comme faisant partie intégrante de l’habitation; leur installation doit être étudiée de telle sorte que vérifications et réparations ne nécessitent aucune démolition.
- Nous continuons à bâtir des immeubles selon des conceptions vieilles d’un siècle, et il n’est pas exagéré de parler d’une révolution à accomplir dans ces méthodes. Par ailleurs, il y a toute une série de pâtés de maisons, dans Paris, qu’il est criminel de ne pas assainir. Certaines percées d’avenues s’imposeront, en évitant toutefois de dégager par trop les monuments artistiques anciens, qu’il est bon de laisser dans leur cadre et de ne pas priver de leurs premiers plans. Enfin la ventilation et l’hygiène de la majorité de nos théâtres sont déplorables et appellent de promptes réformes.
- En dehors de la séparation des quartiers d’habitation et des quartiers d’affaires, il y aura lieu de spécialiser encore plus certains autres quartier^. Les efforts doivent converger à transférer les usines hors du Paris actuel, vers le nord et l’est, où se développe déjà l’industrie, et surtout vers les futurs ports fluviaux et les nouvelles voies de communication fluviales de la capitale. Le groupement des établissements industriels dans ces régions entraînerait des économies certaines dans l’organisation du travail.
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- Ces économies seront encore accrues si l’on sait mener à bien un programme rationnel d’aménagement des voies d’eau dans la région parisienne. A cet égard, nous devins rappeler l’urgence qu’il y a à réaliser la dérivation de la Marne, entre Annet et Epinay* mesure la plus efficace pour éviter les effets désastreux des grandes crues de la Seine. L’approfondissement de la Seine à 4 m, 50 entre Port-à-l’Anglais et G.ennevilliers, la dérivation éclusée entre Anfreville et Belbeuf, la réfection des ponts aux voûtes trop basses, la création de vastes réservoirs d’arrêt, l’élargissement du canal de l’Ourcq et sa jonction au canal du Nord, surtout l’installation de deux grands ports fluviaux à l’amont et à l’aval de Paris, à Gennevilliers et à Bon-neuil, s’imposent comme répondant à des besoins constatés depuis longtemps. Ainsi prendrait fin la véritable anomalie que constitue l’utilisation pour le trafic commercial des anciens quais étroits et incommodes à l’intérieur de Paris, utilisation qui entretient un encombrement injustifiable dans des quartiers resserrés, qui enlaidit les plus belles perspectives sur la Seine et qui entraîne d’invraisemblables dépenses de camionnage.
- La plupart des personnalités compétentes qui se sont préoccupées de la constitution des quartiers spécialisés dans le Paris futur, ont retenu l’idée de la création d’une cité universitaire en dehors du Paris actuel, inspirée de l’exemple des grandes universités anglaises, américaines et allemandes. On choisit, en général, pour l’emplacement de cette cité universitaire, la région de Sceaux, où se trouvent déjà de vastes superficies plantées et un centre intellectuel. Je ne pense pas qu’il soit opportun, pour l’instant, de désaffecter notre vieux quartier latin : il y aurait plutôt lieu de constituer, en dehors de Paris, une ville d’étudiants, fournissant à ceux-ci les éléments nécessaires à leur vie matérielle, logements économiques et salubres, centres de réunions, salles de fêtes, théâtres, stades, salles de gymnastique, installations de sports nautiques, parcs, édifices cultuels, économats, coopératives, et maintenant le centre intellectuel de,Paris autour de l’antique Sorbonne.
- Je signale enfin l’intérêt qu’il y aurait à grouper les grandes administrations publiques dans un quartier spécial, à l’exemple de ce qui a été fait à l’étranger et tout dernièrement, de magistrale façon, au Maroc, à Rabat. L’éparpillement des ministères
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- et des bureaux administratifs aux quatre coins de Paris est une cause de pertes de temps et de travail importantes, aussi bien pour les employés de l’administration que pour les administrés eux-mêmes.
- Il est intéressant de rappeler quelques-uns des projets récents les plus remarquables d’aménagement et d’extension de Paris, car ils confirment plus d’une des idées ci-dessus émises. Les deux premiers sont ceux qui ont obtenu les deux premiers prix au concours ouvert en 1919 par la municipalité.
- C’est d’abord le projet exécuté sous la direction générale de M. Jaussely par MM. Jaussely, Expert et Sollier. Il prévoit l’utilisation de la zone actuelle des fortifications, transformée en promenades, parcs ou cités-jardins. On y retrouve l’idée de vastes promenades concentriques tout autour de la capitale. Les voies débouchant du Rond-Point de la Défense Nationale ont reçu une importance toute particulière. Certaines zones où l’on retrouve un .fouillis de chemins entrelacés, au Mont Yalérien, transformé après désaffectation, àlssy et sur l’emplacement des anciens forts, sont celles qui sont réservées aux habitations en terrains boisés. Il réserve au sud l’emplacement d’une vaste cité-jardin et d’une cité universitaire. A. Gennevilliers a été tracé le futur port de Paris, avec ses darses multiples, faisant pendant à celui de Bon-neuil, qui est flanqué d’une zone industrielle pénétrée par la voie d’eau. Au nord figure le tracé du canal de dérivation de la Marne et du canal de l’Ourcq, avec ports à Bondy et à Aul-nay.
- Le second projet est du à MM. Auburtin et Agache... Il donne un plan général du projet et de l’aménagement proposé pour les banlieues ; un plan spécial fait ressortir plus particulièrement les voies de communication et les grandes gares extérieures.
- Enfin deux projets dus à des jeunes ont été primés au concours ouvert par l’École Spéciale d’Architecture que dirige notre éminent collègue M; Trélat. L’imagination s’y est donné libre cours, mais les quelques excès qu’on pourrait y relever ne font que mieux ressortir les préoccupations dominantes de tous ceux qui abordent la question,
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- Telles sont les réflexions, fatalement trop brèves, qu’appelle le problème de l’extension de Paris. Comme je le disais au début, Paris, obéissant à sa loi historique, continuera à se développer. Non seulement Paris se développera, mais il faut qu’il se développe dans les conditions requises par la science moderne, pour la sauvegarde du capital le plus précieux de la France, à savoir sa population active, saine, portant son rendement au maximum, grâce à l’adaptation intelligente du milieu dans lequel elle se meut. Quand on a beaucoup voyagé à l’étranger, on est frappé et humilié par les retards constatés chez nous dans l’application des règles les plus élémentaires de l’urbanisme, cette biologie des agglomérations urbaines. -
- Ce que je voudrais surtout, c’est avoir donné Timpression ‘que, malgré l’importance et le nombre des graves problèmes de tous ordres soulevés par l’après-guerre, nous ne devons pas perdre de vue ce qu’a de préoccupant, je dirai presque d’angoissant, la question de la transformation de Paris, afin que celui-ci demeure la grande capitale que mérite’la France, .et qu’il reste à la tête-des nations civilisées, non seulement au point de vue artistique et intellectuel, mais encore au point de vue du progrès économique et social. Je voudrais aussi que vous ayez la conviction que, pour la solution de pareil problème, on ne saurait faire preuve de trop d’audacieuse imagination et de hardiesse novatrice.
- Un'programme aussi vaste que celui que je viens,d’esquisser peut paraître à certaines imaginations utopique, surtout en raison des énormes dépenses que nécessiterait sa réalisation. Mais si l’on veut bien réfléchir au'nombre Üe milliards qui auraient été économisés par une sage prévoyance, il y a quarante ans, des besoins du Paris actuel, on sera porté à admettre que tout retard dans les décisions de principe à prendre aujourd’hui pour un avenir prochain constitue une faute véritable.
- Comme conclusion pratique, je-demanderai qu’il soit constitué à Paris, auprès du Conseil municipal, une Commission permanente
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- mixte, composée partie de fonctionnaires, partie de personnalités compétentes, chargée d’étudier de façon continue toutes les améliorations à apporter à Vaménagement de Paris, et notamment de publier tous les dix ans un plan remis au point de l’extension et de l'organisation de la capitale, avec une prévision des besoins futurs pour une période de vingt-cinq ans au moins.
- Le Secrétaire Administratif, Gérant, A. de Dax.
- imprimerie CHAix, RUE bergère, 20, paris, — 12137-6-22. — (Encre Lorillew),
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- MÉMOIRES
- ET
- COMPTE RENDU DES TRAVAUX
- SOCIÉTÉ DES INGÉNIEURS CIVILS DE FRANCE
- BULLETIN
- DE
- AVRIL-JUIN 1922
- N1’* 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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- DEUX MÉTHODES RAPIDES
- POUR .
- LE CALCUL DES LIGNES ELECTRIQUES
- A COURANT CONTINU
- PAR
- M. El. DARESTE ,
- ABAQUES — REGLE A CALCUL
- La formule qui relie les données d’un transport de puissance en courant continu :
- [1] s — P X ~~~> .
- comprend :
- Une constante p, résistivité du métal employé ; «
- 1 Quatre variables s, l, I, e, représentant respectivement la section du conducteur, la double longueur de la ligne, l’intensité du courant et la chute de tension entre les deux extrémités de la ligne.
- Elle permet, si l’on se donne trois quelconques de ces variables, de calculer la quatrième.
- Lorsqu’une ligne est destinée à un simple transport de force d’un point à un autre et ne comporte, en conséquence, qu’une seule section sur toute sa-longueur, l’emploi de cette formule très simple ne présente aucune difficulté.
- Mais si cette ligne doit alimenter sur son parcours de nom- y breuses dérivations, on est amené à la composer de câbles pré-rentant une série de sections décroissantes. Le calcul des chutes de tension partielles dans chaque tronçon (dont la somme ne doit pas dépasser la chute totale, consentie) nécessite alors tout un travail de tâtonnement, qu’il est intéressant d’abréger , par Remploi d,e méthodes rapides. /
- Abaques.
- La formule de transport de puissance peut s’écrire :
- [2] . . A X A == /I, ‘ ‘
- V ? Vf
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- 138 DEUX MÉTHODES RAPIDES POUR LE CALCUL DES LIGNES ÉLECTRIQUES
- posons :
- s _ e
- v/p v/p V
- Si, c’est l’une des caractéristiques s ou e que nous nous proposons de déterminer, les deux autres caractéristiques l et I sont des données du problème, la formule devient :
- [4] x X y— IX. I = constante,
- elle représente une hyperbole rapportée à ses asymptotes.
- x
- Fig. 1.
- I et I étant les coordonnées MA et MB d’un point M de l’hyperbole (fig. 4).
- Premier cas. — Détermination de x. — y est une donnée du problème. Sa valeur OD représente l’ordonnée d’un deuxième point N de la courbe, l’abscisse OC de ce point N est l’inconnue.
- On a: OAX OB = OC X OD,
- d’où :
- OA _ OC OD ~ OB
- les triangles OAD et OGB étant semblables, les côtés AD et BC sont parallèles (1).
- Ainsi, pour résoudre le problème, les données étant représentées par les longueurs OA, OB, OD, il n’y a qu’à mener par le point B une parallèle à la ligne DA. Le point G étant l’inter-
- (1) On pourrait arriver à la même conclusion sans passer par l’intermédiaire de l’hyperbole.
- En effet, les quatre facteurs de la formule [4] xy = l I représentant deux des côtés homologues de deux triangles semblables, soient OA, OB, OC, OD, comme dans la figure 1, les troisièmes côtés AD et BC sont parallèles.
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- •DEUX MÉTHODES RAPIDES POUR LE CALCUL DES LIGNES ÉLECTRIQUES 139
- section de cette parallèle avec l’axe des abscisses, la longueur de la ligne OC représente la valeur de x.
- Deuxième cas. — Détermination de y. — Dans ce cas, c’est x qui est une donnée du problème; sa valeur OC représente l’abscisse du point N. Pour déterminer le point D, il n’y a évidemment qu’à joindre les points B et C et à mener par le point A une parallèle à la ligne BC.
- Détermination de s et de e. — Remplaçant dans les expressions [3] :
- [3] ~ = x et — y
- v/p v/p
- x et y, par leur valeur, trouvée graphiquement, on* pourrait en déduire s et e. „
- Pour éviter ce calcul et lire directement les valeurs de s = sJç>X.x et de e = y/p X y, au lieu de celles de x et de y, chacun des axes de coordonnées portera deux échelles, l’une servant pour les s et'.les e, l’autre pour les l ou les I.
- Prenons un point P sur un des axes des coordonnées et soient :
- N, le nombre correspondant lu sur l’échelle des e ou des s;
- U, l’unité choisie pour cette échelle ;
- N', le nombre correspondant lu sur l’échelle des l ou des I ;
- U', l’unité résultante pour cette échelle.
- On a par définition égalités [3] :
- [3] | = Æ
- d’autre part NU = N'U', puisque ces deux termes représentent la même longueur, d’où : ' /
- [S]
- U' _ N _
- U “ N' ~ vp'
- *
- Détermination de 1 et de I. — On procéderait par analogie avec ce qui précède.
- Choix de la valeur de v/p, U et U'.,— Dans les applications numériques de la formule du transport de force, les quatre caractéristiques sont généralement exprimées :
- 1° Les sections en millimètres carrés ;
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- 140 DEUX MÉTHODES RAPIDES POUR LE CALCUL DES LIGNES ÉLECTRIQUES
- 2° Les longueurs en mètres;
- 3° Les intensités de courant en ampères ; -
- 4° Les chutes de tension en volts,
- La résistivité p qui, en conséquence, n’est autre que la résistance d’un conducteur en cuivre de 1 mm2 de section et de 1 m de longueur a pour valeur en ohms 0,018.
- Le cas spécial du calcul des colonnes montantes à Paris, en vue duquel ce système d’abaques a surtout été combiné, nous a conduits à modifier l’expression en volts pour les chutes de tension. Le maximum de chute de tension totale, autorisé par la Compagnie C. P. D. E. est de 1 volt; les chutes de tension partielles se calculant avec 2 décimales, soit à moins de 1/1006 de volt près. Pour obtenir une exactitude suffisante, nous avons adopté le millimètre comme longueur représentative du centième de volt, soit 0 m, 1Ô pour celle du volt.
- Donc : U = 0 m, 10,
- et ü' = 0,lüv/p = 0,KyM48 = 0,013,
- i
- valeur beaucoup trop forte.
- Si, au lieu d’exprimer e en volts, on l’exprime en centièmes de volts, l’un des facteurs du numérateur de l’égalité [1] doit être multiplié par 100, le facteur p, par exemple,^qui devient :
- P =0,018X400 = 1,8, d’où = 1,342,
- et comme U = 0 m, 001,
- U' = 0 m, 001 X 1,342 = 0 m, 001342.
- C’est cette valeur que nous avons adoptée.
- .Échelles différentes pour les abscisses et pour les ordonnées.
- Les triangles OAD et OCB, lorsque l’on multiplie ou lorsque l’on divise par un même coefficient leurs côtés homologues OA et OC, ou bien leurs côtés homologues OB et OD, ne cessent pas d’être semblables. En conséquence, les droites AD et BC restent parallèles.
- Cette propriété est utilisée dans le cas où il est commode que
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- DEUX MÉTHODES RAPIDES POUR LE CALCUL DES LIGNES ÉLECTRIQUES 141
- les échelles des abscisses soient différentes des échelles des U'
- ordonnées, le rapport de ÿ- restant toujours égal à y/p pour chacun des axes de coordonnées.
- Ainsi, dans l’abaque (grandes longueurs), les échelles des abscisses restent les mêmes que dans l’abaque (colonnes montantes), les unités des échelles des ordonnées sont divisées par le coefficient 20.
- Ce qui donne pour longueur représentative du volt, 0m,005, et pour celle des 100 m :
- 0 m, 005 X 1,342 = 0 m, 00671.
- Dans l’abaque (petites sections), les échelles sont déduites de celles de l’abaque (colonnes montantes) en multipliant par 10 les unités des échelles des abscisses et en divisant par 4 celles des échelles des ordonnées. De sorte que les longueurs représentatives sont :
- Pour le millimètre carré ..... 0 m, 01
- — l’ampère . 0 m, 01 X 1,342 = 0 m, 01342
- — le volt .................. 0 m, 025
- — les 10 m. 0m, 0025X1,342= 0m, 003355
- Ces abaques se réduisant à de simples échelles, tout calculateur peut les établir lui-mème( en les modifiant conformément aux besoins. Dans celles qui sont jointes à cette note, l’angle des coordonnées est égal à 90 degrés, mais il pourrait avoir une valeur quelconque, suivant les cas.
- Règle à calcul.
- Cet instrument est basé sur le même principe que la règle à. calcul usuelle, mais il diffère de celle-ci par la combinaison des échelles.
- Description de la règle.
- Comme les abaques, elle porte quatre échelles correspondant aux quatre caractéristiques d’un transport de force en courant continu, et disposées comme suit :
- N° 1. — I (intensité du courant),
- tracée sur le bord inférieur de la partie fixe et allant de gauche à droite.
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- 4000
- 2.900
- 3800
- 3700
- 3600
- 3500
- 34-00
- 3300
- 32.00
- 31 00
- 3000
- 2900
- 2800
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- 2500
- 2400
- 2300
- 2200
- 2100
- 2000
- 190 0
- 1800
- , 1700
- 16 00
- 1500
- 1400
- 1300
- 1200
- 1100
- 1000
- 900
- &00
- 700
- 600
- 500
- 400
- 300
- 200
- 100
- calcul des
- ( courant i ml mu )
- A.eehelle
- ntu fom it de, celle ptcLKctbe
- Ere rcu&on, d±w forrn it de celle pta/cdve, ixnd&s les échelles indiquées dans le teocte
- sont réduites de noitie enidzon-
- 1 0
- Diamètres des fils du commerce
- Sections des fils du commerce Sections en miHimèires carrés Intensités du courant en Ampères
- montantes
- Sections des cables du commerce
- Sections en millimètres carrés Intensités du courant en Ampè>
- pour les grandes longueurs
- Sections des, câbles du commerce Sections en millimètres csrrés
- Intensités du courant en Ampères
- IJ I H W
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- 144 DEUX MÉTHODES RAPIDES POUR LE CALCUL DES LIGNES ÉLECTRIQUES
- N° 2. — l (double longueur de la ligne),
- tracée sur "le bord inférieur de la coulisse et allant de droite à gauche.
- N° 3. — s (sections en millimètres carrés et sections du commerce),
- tracée sur le bord supérieur de la coulisse et allant de droite à gauche.
- N° 4. —e (chute de tension entre le départ et l’arrivée),
- tracée sur le bord supérieur de la partie fixe et allant de gauche à droite,
- les échelles s et e étant égales, ainsi que les échelles / et I.
- Tracé des échelles des e et des s.
- Les longueurs L, représentatives des nombres N, étant proportionnelles aux logarithmes de ces nombres, on peut écrire :
- L = log N X a,
- a est la longueur représentative de la raison de la série arithmétique ou, ce qui revient au même, de la différence entre 2 puissances successives de 10 de la série géométrique. Elle doit être choisiè de façon à obtenir une règle d’un usage commode. La valeur a = 0m,10,
- que nous avons adoptée, réalise assez bien cette condition.
- Tracé des échelles des l et des I.
- Les échelles des e et des s ayant été ainsi établies, de la première on déduit l’échelle des I et de la seconde l’échelle des L Supposons l’échelle des I tracée ; si l’on prend sur l’échelle des e le trait correspondant au nombre N, ce trait prolongé sur l’échelle des I correspondrait à un nombre N' tel que :
- N = N'X 1,3.42, voir égalités [5].
- Prenant les logarithmes des deux membres et multipliant ceux-ci par a, il vient :
- (log N) X a — (log N') X a + (log 1,342) X a.
- On voit que, sur lechelle des I, la longueur représentative a de la raison de la série arithmétique est la même que sur l’échelle
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- DEUX MÉTHODES RAPIDES POUR LE CALCUL DES LIGNES ÉLECTRIQUES 145
- des e, — en d’autres termes, l’échelle des I est égale à l’échelle
- 1 T____________ f Log N /X,g_________________ £c/?e//e_c/es e_
- 'x^/Log. 1342) xa fLog IV V xg_ iVj' éche//e c/es /
- Fig. 2.
- des e, — mais qu’elle est décalée, par rapport à cette dernière, vers la droite, de la longueur:
- (log 1,342) X a,
- soit 0,1277525 X 0 m, 1 =0 m, 0128. :
- On trouve, de même, que l’échelle des l est la même que l’échelle des s (les quatre échelles sont donc égales), mais qu’elle est décalée, par rapport à cette dernière, de 0 m, 0128 vers la gauche. '
- u____:_______n_____,______________
- AL i fLoo.N) x g____________
- Nr\--------------- T! : "
- ^ /Log. N J ,X a , ^ Log. 134-2 x a
- i
- i
- -x
- écj>e//e_ de_ s_ ëc/>e//e des l
- Fig. 3.
- Remarquons, en passant, que le décalage des échelles étant fonction de la résistivité p, on pourrait, au prix d’une certaine complication, construire des règles à décalage variable, ce qui permettrait de se. servir d’un même instrument pour le calcul des conducteurs en cuivre,^ en aluminium, en acier et en mail-lechort.
- Emploi de la règle.
- De la formule du transport de force [2] :
- on déduit :
- 4 x 4 = «i,
- v/p v/p
- loge + log s = log/ -f log 1 + 2 log v/p,
- égalité dont les termes sont disposés sur la règle comme l’indique la figure schématique 4.
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- 146 DEUX MÉTHODES RAPIDES POUR LE CALCUL DES LIGNES ÉLECTRIQUES
- La simple inspection de cette figure 'permettra de se rendre compte des opérations et lectures, énumérées ci-après au moyen
- êche//e de'G 1
- èchefle de I
- Log.e
- \û.SS
- 250X244-
- tf________________________
- 2Z$ '
- Lo.q:l
- ” éche//e des S
- y-------------
- ëc/?e//e des l
- LogV^\_ Log_ I _
- ~JP~
- 'J&Æ
- Fig. 4.
- d’un exemple chiffré, par lesquels on peut résoudre les quatre problèmes d’un transport de force.
- 1° Détermination de la sèction. — Les données du problème
- étant supposées les suivantes :
- Intensité du courant.............. 34 ampères
- Double longueur de la ligne . . . 220 m
- Chute de tension consentie .... 0,55 volts
- Chercher sur l’échelle des longueurs (coulisse) le trait 220.
- Faire glisser la coulisse jusqu’à ce que ce trait coïncide avec le trait 34- de l’échelle des intensités (partie fixe) et la maintenir dans cette position.
- Chercher sur l’échelle des chutes de tension (partie fixe) le trait 0,55.
- Lire sur l’échelle des sections (coulisse) au-dessous du trait 0,55 la section 250 mm2, qui est le résultat exact cherché, ou bien le chiffre du trait le plus voisin des sections du commerce,N soit 244 mm.
- 2° Détermination de la chute de tension. — Etant données la même intensité et la même longueur que dans le problème 1, avec le câble du commerce de 244 mm2 de section ou la section 250.
- N Faire coïncider, comme précédemment, le trait 220 de l’échelle des longueurs avec le trait 34 de l’échelle des intensités.
- Chercher sur l’échelle des sections le trait 244 ou 250.
- Lire sur l’échelle des chutes de tension, au-dessus du trait244 ou 250, le résultat cherché 0,565 ou 0,55.
- y
- 3° et 4° Détermination de l'intensité du courant ou de la longueur de la ligne. — On opérera par analogie avec ce qui précède, en commençant par faire coïncider les traits 250 ou 244 de l’échelle des sections avec le trait 0,55 de l’échelle des chutes de tension.
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- DEUX MÉTHODES RAPIDES POUR LE CALCUL DES LIGNES ÉLECTRIQUES 147
- Les Installateurs parisiens ont journellement à se livrer à des calculs de ce genre pour l’établissement des colonnes montantes dans les immeubles.
- Nous devons ajouter que, dans le but de simplifier ces calculs, il serait possible de déterminer les sections des conducteurs d’emblée et sans les tâtonnements dont nous avons parlé plus haut, en recourant à l’emploi de l’une des trois méthodes proposées par M. Lesouple, ingénieur des Arts et Manufactures (I), savoir :
- La méthode de la section constante ;
- — de la section minima ;
- — de la densité constante.
- Dans l’application de l’une quelconque de ces méthodes, qui pourrait être adoptée officiellement, la règle ici décrite s’emploierait avec la même facilité.
- (1) Voir les Bulletins de décembre 1913 et janvier 1914 de l'Actualité scientifique-
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- LE
- BALISAGE LUMINEUX AÉRIEN1
- PAR
- M. Ed. MARCOTTE
- Intérêt du balisage lumineux.
- L’intérêt du balisage lumineux nocturne pour la navigation aérienne est maintenant bien démontré. Les autres procédés d’orientation ne présentent pas le même caractère d’exactitude et de simplicité que les relèvements directs de feux éloignés et caractérisés, c’est-à-dire d’aérophares.
- Le point astronomique est une opération compliquée éxigeant des connaissances précises en astronomie et en géométrie sphérique.
- La radiogoniométrie à bord, plus simple, n’offre pas encore toute la précision désirable ; la présence de masses métalliques crée des erreurs de réception, variables avec le cap, qui rendent indispensables l’emploi de tableaux de déviations et des corrections sur les relèvements obtenus. Le procédé qui consiste à utiliser les indications du cadre mobile pour se diriger vers le poste émetteur est dangereux ; car, non seulement on peut se tromper de 180 degrés, mais encore on se trouve toujours conduit, par ce procédé, à suivre une route beaucoup plus longue que la loxodromie : l’aéronef dévié par le vent doit continuellement sè redresser, parcourant ainsi une courbe assez accentuée ; si le vent- est fort, l’allongement peut atteindre un cinquième. En outre, les champs électro-magnétiques, produits. par les circuits d’allumage des moteurs, troublent sensiblement la réception.
- L’emploi simultané de postes râdiogoniométriques à terre est
- (1) Bibliographie. — A. Blondel, de l’Institut : Science et Art de l’Éclairage, octobre 1913. — Technique Aéronautique, lônovembre 1913.
- Ribière, directeur des Phares et Balises : Phares et Signaux maritimeê, Doin, éditeur.
- Marcotte: Le Balisage lumineux aérien ; Aérophile, avril 1921 ; Moyens d’augmenter l’effet utile des feux à éclats pour Aérophares ; Aéronautique, mars 1921. .
- Communication à la Commission Scientifique de l’Aéro-Club le 4 janvier 1922.
- Service central des Phares. État de l’éclairage des côtes de France.
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- LE BALISAGE LUMINEUX AÉRIEN
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- plus exact, mais il est long et peu sûr lorsque plusieurs aéronefs naviguent ensemble dans la même région.
- Les câbles- de direction Loth donnent des renseignements précis pour l’atterrissage, mais il faut un phare pour qu’on puisse trouver un câble du réseau directeur, car celui-ci, pour des raisons d’économie, ne s’étendra qu’à une distance limitée de l’aérodrome.
- Le balisage lumineux étant indispensable, il faut rechercher les conditions qui lui donneraient la plus grande efficacité avec des dépenses minima d’établissement, d’entretien et.d’exploitation.
- Répartition des feux.
- Le système qui consisterait à répartir, suivant le tracé d’une voie aérienne, un certain nombre de phares équidistants, de sorte qu’en suivant cette ligne, un phare soit toujours visible, serait très onéreux, sans être satisfaisant.
- Si, par la brume ou le vent, un aéronef s’écarte de sa route, les chances qu’il aura de percevoir un phare et de retrouver ainsi son chemin seront proportionnelles au rayon du cercle éclairé par ce phare, c’est-à-dire à la portée lumineuse. Au contraire, en plaçant les phares .de part et d’autre de la ligne à baliser, la probabilité de la perception d’un signal et, par conséquent, l’efficacité du balisage, sera multipliée par deux.
- D’ailleurs, tous les endroits ne conviennent pas pour l’établissement d’un phare. Il faut que l’emplacement soit suffisamment dégagé et peu sujet aux brumes épaisses du sol. On aura intérêt à se placer, autant que possible, dans le voisinage d‘une ligne de distribution d’énergie électrique : la lumière électrique à arc ou à incandescence présentant des avantages marqués à tous points de vue sur les autres sources, quand l’installation de groupes électrogènes spéciaux n’est pas nécessaire.
- A la vitesse de 300 km à l’heure, un avion parcourt 5 km en une minute et il serait bien désirable d’assurer à l’aérophare une portée, en temps de brume, d’au moins 20 km.
- Les feux placés dans le voisinage des aérodromes principaux, escales ou terminus des voyages aériens, doivent avoir des portées plus considérables afin d’être vus de plus loin puisque les pilotes ont à prendre des dispositions pour l’atterrissage. Ces aérophares devraient donc porter, en temps brumeux, à 50 km.
- Il serait utile que les portées de certains feux fussent encore
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- LE BALISAGE LUMINEUX AÉRIEN
- plus grandes. Ce sont les premiers signaux lumineux que le navigateur aérien, venant d’une région dépourvue de feux (océans, déserts, pays non aménagés), a le plus grand intérêt à reconnaître de loin afin de corriger des erreurs de route assez notables.
- Ces feux de « grand atterrage » seraient pourvus de sources lumineuses et de systèmes optiques capables de réaliser la plus grande portée pratique possible avec les ressources dont on dispose.
- Enfin, .des feux secondaires signalant des obstacles^ou transmettant des renseignements météorologiques (hauteur des nuages, visibilité, temps, etc.) sont très appréciés où ils existent.
- On devra munir chaque aérodrome de signaux lumineux donnant à chaque instant, suivant le vent, la direction de l’atterrissage ; le terrain lui-même doit être directement éclairé.
- Portées lumineuses et puissances des feux.
- C’est à cause des grandes vitesses des aéronefs qu’il faut de grandes portées, mais les données du problème sont insuffisantes, car les expériences directes et prolongées, à diverses altitudes et dans des conditions atmosphériques variables, font complètement défaut.
- On ne peut s’appuyer que sur les résultats de l’observation directe des phares maritimes par les gardiens d’autres feux plus ou moins éloignés, observations continuelles, enregistrées soigneusement par le Service des Phares.
- Dans un mémoire publié en 1876, M. Allard, Ingénieur en chef des Ponts et Chaussées, avait proposé des formules donnant la portée en fonction de coefficients de transparence atmosphérique dont la fréquence résultait d’expériences. Les obser^ vations prolongées du Service des Phares ont prouvé que les portées réelles des feux puissants sont inférieures aux chiffres résultant de l’application des formules de M. Allard et qu’il valait mieux renoncer à toute formule générale.'
- Ce service s’est donc borné à constater combien de fois sur cent, chaque phare important est vu des phares environnants, de façon à déterminer sa fréquence de visibilité à des distances données. Le graphique enregistrant ces résultats constitue la meilleure définition de la visibilité d’un feu particulier.
- L’état des phares ne pouvant publier toutes ces courbes, l’on
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- LE BALISAGE LUMINEUX AÉRIEN
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- y indique seulement deux portées, l’une à laquelle le feu est vu 50 fois sur 100 (portée moyenne), l’autre à laquelle le feu est vu 90 fois sur 100 (portée par temps brumeux).
- On a déduit de ces résultats des courbes générales donnant, en fonction des intensités lumineuses dans U axe des faisceaux, les portées correspondantes dans chaque région.
- Ainsi, on peut se faire une idée d’ensemble sur la variation des portées, mais on ne peut compter entièrement sur ces graphiques. Par exemple, les feux élevés et non situés sur le flanc des massifs montagneux ont, à puissance égale, des portées plus grandes que les feux voisins du niveau de la mer.
- Malgré ces anomalies, les courbes générales sont intéressantes pour le calcul approximatif des puissances lumineuses que l’on doit donner aux aérophares pour assurer, dans une région donnée, une/portée lumineuse déterminée.
- Si l’on se reporte aux courbes établies par -le Services des Phares de France pour la rédaction de l’état de l’éclairage des côtes en 1915, on constate que les portées réalisées par des phares de 50000, 100 000, 200 000i.. 30 000000 de bougies décimales sont, suivant les régions, celles' qui sont indiquées sur le tableau suivant.
- Le premier chiffre donne la portée atteinte 50 fois sur 100; le second, la portée atteinte 90 fois sur 100.
- Portées (en milles marins) observées sur la côte.
- Manche. Océan. Méditerranée.
- Intensités dans l’axe 50 fois 90 fois 50 fois 90 fois 50 fois 90 fois
- en bougies décimales. sur 100. sur 100. sur 100. sur 100. sur 100. sur 100.
- 50000 bougies. 20,6 8,0 23,2 9,7 24,5 11,0
- 100 000 — 23,0 . 8,5 25*4 10,4 27,3 12,6
- 200 000 — 21,5 9,5 26,5 10,5 30,0 14,5
- 360 000 — » » 28,0 13,0 - » »
- 500 000 — 9,5 12,5 » » » »
- 20000 000 ) à 30 000 000 31,0 12,5 32,0 15,5 37,0 20,0
- L’inspection de ce tableau nous montre :
- 1° Qu’une augmentation notable de la puissance du.mineuse ne procure qu’une faible augmentation de portée, surtout par temps brumeux ; • .
- 2° Que les portées lumineuses sont très différentes suivant lès régions. '
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- 152 LE BALISAGE LUMINEUX AÉRIEN
- Ainsi, pour réaliser sûrement des portées de 50 km avec une probabilité de 50 sur 100 et des portées de 20 km avec une probabilité de 90 sur 100, il faut environ :
- 100000 bougies sur les côtes de la Méditerranée ;
- 200000 bougies sur les côtes de l’Océan.
- Il faudrait 100 fois plus, c’est-à-dire 20 millions de bougies,
- , sur les côtes de la mer du Nord, dont les observations ne sont pas relatées au tableau précédent.
- Il est évident que la visibilité des feux observés à bord d’aéronefs éloignés des brumes basses de l’atmosphère est beaucoup plus satisfaisante, mais il est important de réaliser des puissances capables de traverser la région à basse altitude où les brumes sont plus fréquentes et plus épaisses.
- Il parait donc raisonnable :
- 1° De donner aux feux intermédiaires une puissance de l’ordre de 200 000 bougies qui pourrait être réduite à 400 000 bougies dans les régions où les conditions de visibilité se rapprochent de celles des côtes méditerranéennes ;
- 2° De donner aux feux d’aérodromes principaux une puissance de l’ordre de 400 000 bougies, pouvant être réduite à 200 000 dans des régions dont la transparence atmosphérique est exceptionnelle et augmentée'notablementau contraire dans les régions à brumes épaisses et fréquentes :
- 3° De donner aux feux de grand atterrage des puissances aussi considérables que possible. Le choix des puissances doit être déterminé par les circonstances, qui' pourraient conduire, d’ailleurs, à dépasser 20 millions de bougies, puissance du phare français le plus intense.
- Caractères des feux.
- Pour différencier les feux, on pourrait agir sur la coloration. Ce procédé est' peu recommandable. L’absorption des verres colorés, variable suivant la nuance et la teinte adoptées, maximum pour les feux verts, minimum pour les feux blancs, est toujours considérable.
- C’est ainsi que la puissance d’un feu rouge n’est plus que le cinquième (en moyenne) de la puissance du feu blanc, présentant les mêmes éléments optiques, illuminés par la même source lumineuse. Pour un feu vert la puissance est réduite dés sept huitièmes. -
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- D’autre part, les feux colorés subissent des variations de couleur et cessent même d’être caractéristiques vers les limites de leurs portées lumineuses.
- On doit donc réserver les colorations, rouge ou verte, pour les feux secondaires destinés, par exemple, à servir de repères pour éviter des dangers et placés dans le voisinage d’un feu plus puissant. La coloration rouge pourrait peut-être rendre quelques services pour l’atterrissage, en cas de brume, les rayons rouges paraissant être moins absorbés que les autres, et l’on regagnerait, de cette façon, ce que font perdre les verres qui donnent la coloration.
- Pour caractériser les feux blancs, il suffira d’émettre des éclats groupés convenablement. Il y aura intérêt à réduire l’intervalle entre ces éclats ainsi que la durée du groupe.
- Ce programme peut être réalisé facilement. M. Charpentier (1) a déterminé, dans son laboratoire, le temps strictement nécessaire pour la perception intégrale de la lumière ayant la plus petite intensité perceptible, telle que celle d’un feu à la limite de visibilité. Ce savant a trouvé, pour la lumière blanche, des temps, variant d’un huitième à un douzième, suivant l’observateur.
- Le minimum serait donc d’un huitième, mais les conditions d’observation à bord d’un aéronef sont moins favorables que dans le laboratoire ; l’observateur, moins exercé, est gêné par diverses circonstances et parfois par l’éclairage ambiant.-
- On doit considérer cette valeur d’un huitième comme un minimum que l’on doit chercher à dépasser.
- Il est cependant très tentant de diminuer la durée d’un éclat.
- Les feux tournants, composés de panneaux dioptriques annulaires, ont une puissance lumineuse à peu près proportionnelle à la surface utile des optiques.
- Si l’on ne veut pas allonger la distance focale, et par conséquent le prix “de revient,, il faut augmenter l’amplitude de chaque panneau en diminuant leur nombre. Dans ces conditions, pour répéter les éclats à des intervalles suffisamment courts, on doit augmenter la vitesse de rotation, ce qui rend les éclats plus brefs. Mais, puisque la réduction de la durée des éclats, toutes choses égales d’ailleurs, nous permet de renforcer la puissance
- (1) Charpentier : Recherche sur la Persistance des impressions rétiniennes. La Lumière et les Couleurs au point de vue physiologique.
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- LE BALISAGE LUMINEUX AÉRIEN
- lumineuse, on trouve, dans cette voie, le meilleur rendement de l’énergie dépensée.
- Pour les phares maritimes puissants, on a admis comme limite inférieure de durée, un dixième de seconde.
- On calcule cette durée en partant de la valeur maximum du
- rapport j, h étant le diamètre de la source lumineuse mesuré
- perpendiculairement à la ligne focale f considérée, c’est-à-dire de la divergence au centre optique de l’appareil ; mais le faisceau n’étant pas homogène, ses rayons marginaux sont bientôt absorbés et il ne reste à la limite de portée qu’une portion centrale plus ou moins étroite, provenant des parties de l’appareil où la divergence est minimum. Il paraît donc intéressant, pratiquement, de choisir des durées d’éclats, calculées suivant
- la divergence j. et la vitesse de rotation, supérieures à un dixième par seconde.
- Ainsi, les phares illuminés à l’aide de la vapeur de pétrole, rendant incandescents des manchons d’assez gros diamètres (85, 55 ou 35 mm, suivant les distances focales), ont une divergence notable correspondant à des durées théoriques d’un tiers de seconde. Ces phares donnent d’excellents résultats, et l’on aurait à rechercher pour les autres des divergences du même ordre à la sortie de l’optique.
- Il est d’ailleurs probable que, même dans ce cas, la durée de l’éclat à la limite de portée n’est pas supérieure à un huitième de seconde : l’amplitude utile du faisceau diminuant avec l’éloignement de l’optique par suite des pertes marginales.
- Il en résulte que, pour tous les feux intermédiaires et pour les feux d'aérodromes, réalisés par des aérophares tournant autour de leur axe vertical, on ne devrait pas descendre au-dessous d’un tiers de Seconde, durée de visibilité calculée d’après l’amplitude totale du faisceau.
- Mais, dans certains cas, on ne pourra pas remplir cette condition ; par exemple, dans les phares à arc électrique, le diamètre des charbons ne permet pas d’obtenir une divergence supérieure à 2 degrés avec les distances focales possibles, et l’on ne peut, d’autre part, diminuer la vitesse de rotation des appareils sans espacer les.éclats. . . '
- L’inconvénient ne sera pas très grand. .
- Si la durée totale de l’éclair est inférieure au temps de per-
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- LE BALISAGE LUMINEUX AÉRiEN
- loo
- ception intégrale, l’impression produite dépend des quantités de lumière reçue :
- E étant l’éclairement, fonction de la puissance lumineuse de l’optique qui dépend elle-même de l’éclat du cratère de l’arc. Cet éclat est considérable par rapport à celui des manchons à gaz, et le système sera très satisfaisant au point de vue des portées, comme le prouvent les observations de visibilité des phares électriques.
- Cependant, il faut observer que, dans ce cas, la puissance lumineuse du faisceau ne croit pas en raison inverse du carré des distances, mais un peu moins vite.
- La qualité des faisceaux obtenus pourrait se mesurer par la comparaison des aires d’éclairement de ces faisceaux à une même distance. Si les faisceaux contenaient le même flux lumineux et étaient parfaitement homogènes, les éclairements seraient inversement proportionnels aux surfaces éclairées ; les quantités de lumière, capables d’impressionner l’œil d’un observateur immobile devant les faisceaux tournants, seraient proportionnelles au produit de ces éclairements par les temps de perception,. ou ce qui revient au même, pour des faisceaux tournant avec une vitesse uniforme', au produit de l’éclairement par la corde du cercle d’éclairement se déplaçant devant la pupille de l’observateur.
- Les éclairements étant, dans cette hypothèse, inversement proportionnels aux carrés des diamètres des cercles éclairés, la quantité de lumière reçue ou lumination du faisceau serait inversement proportionnelle aux diamètres des dits cercles.
- On a donc intérêt à concentrer le faisceau, et çet intérêt doit primer la condition de réaliser un éclat égal au temps de perception intégrale du flux lumineux émis. „
- Mais les faisceaux ne sont pas homogènes ; le faisceau réel peut être considéré comme ^résultant de deux condensations de la lumière, l’une dans le sens vertical, l’autre dans le sens horizontal. Pour un feu tournant autour, d’un axe vertical, l’effet produit est proportionnel au coefficient de condensation verticale et indépendant du coefficient de condensation horizontale; il croit proportionnellement à la dimension transversale de la/ source employée.
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- Ainsi, la meilleure optique ne sera pas celle qui envoie le plus grand flux lumineux dans son faisceau, mais celle qui envoie le flux le plus concentré dans le sens vertical pour produire la plus grande quantité d’éclairement ou lumination dans une tranche du faisceau ayant pour hauteur l’ouverture de la pupille de l’oeil de l’observateur.
- Cela serait facile à réaliser si l’œil de l’observateur était maintenu aune distance invariable de l’axe du faisceau. Mais Paéronef évolue à une certaine altitude et au fur et à mesure de sa progression, il se déplacera par rapport à l’axe du faisceau. L’intensité étant généralement maximum au centre du faisceau, la section qui passe par ce centre et qui a pour hauteur la pupille de l’œil de l’aéronaute est donc la plus avantageuse, et Ton devra s’arranger pour que l’axe du faisceau rencontre le niveau moyen de marche des aéronefs, à une distance du phare égale à la portée moyenne que l’on veut réaliser, c’est-à-dire à un certain point A. Au fur et à mesure que l’aéronef se rapprochera, l’œil du pilote s’éloignera du centre du faisceau jusqu’à ce qu’il en sorte.
- La durée de . l’éclat et les valeurs de la section d’éclairement diminueront donc avec la distance, ce qui ne peut présenter d’inconvénient car, en même temps, l’intensité lumineuse perçue augmentant, la diminution de la section' d’éclairement n’aura pour effet que de rendre moins variable l’effet perçu.
- Il est bien évident qu’à partir d’un certain moment, l’aéronef ne sera plus dans le faisceau principal et qu’on devra prévoir dans l’appareil optique un certain nombre d’anneaux secondaires destinés à éclairer le cône mort non atteint par le faisceau principal. Cette condition sera facilement réalisée, la portée à atteindre à ce moment étant très diminuée. Si l’aéronef veut atterrir, il pourra, d’ailleurs, se maintenir dans le faisceau principal en descendant ; s’il poursuit sa route, il suffit qu’il ait le temps de prendre un relèvement pendant son passage dans le faisceau principal.
- Mais nous avons vu que les portées en temps brumeux étaient notablement inférieures aux portées moyennes. Pour atteindre l’aéronef à la portée ainsi réduite par la brume, il faut absolument déplacer l’axe du faisceau en augmentant son relèvement au-dessus de l’horizontale. On remarquera tout de suite que, dans ces conditions, le chemin parcouru par l’aéronef dans le faisceau, en temps de brume, sera très inférieur au chemin parcouru en temps moyen.
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- II convient donc, en temps de brume, non seulement de relever le faisceau principal, mais encore d’augmenter sa divergence. On pourra y arriver avec des arcs électriques, en changeant le diamètre des charbons ; on prendra, en temps de brume, des charbons de plus gros diamètre dans lesquels on devra, d’ailleurs, faire passer plus de courant pour maintenir la brillance de l’arc.
- On vpit qu’il faudrait dans chaque aérophare déterminer, pour chaque état de transparence de l’atmosphère, un angle de relèvement particulier de l’appareil optique, afin de réaliser, avec la puissance lumineuse dont on dispose, la portée optimum.
- .Cela serait bien compliqué, mais il parait indispensable de prévoir, tout au moins, deux angles de relèvement : l’un correspondant au temps moyen, c’est-à-dire à une portée lumineuse" atteinte ou dépassée 50 fois sur 100; l’autre correspondant au temps bruineux, c’est-à-dire à la portée atteinte ou dépassée 90 fois sur 100.
- A ces deux relèvements du faisceau • au-dessus de l’horizontale correspondraient, d’ailleurs, deux régimes de lumière, le second donnant un faisceau plus divergent.
- Si l’on détermine les portées dans ces deux cas, le calcul des angles de relèvement des axes des faisceaux est facile. Ajoutant et retranchant à ces angles la demi-divergence des faisceaux, on aura le relèvement de leurs bords, d’où l’on déduira, immédiatement, les longueurs des cheminements de l’aéronef à travers les faisceaux principaux dans les deux cas, temps moyen et temps brumeux, et les cônes restant obscurs.
- On a supposé jusqu’à présent que les faisceaux lumineux étaient droits ; on sait que la réfraction atmosphérique les courbe et que leur rayon de courbure moyen est égal au rayon terrestre moyen multiplié par le-coefficient.moyen de réfraction atmosphérique nocturne. D’après les expériences faites par le Service des Phares de France pendant onze ans, entre l’ile d’Ouessant et la pointe du Raz, ce coefficient est égal à 11 dans cette région, pour des rayons rasant la mer. Ce n’est là qu’une valeur moyenne, dépassée en hiver, moins grande en été, et pouvant, d’ailleurs, prendre exceptionnellement des valeurs très différentes de la moyenne. •
- Il en résulte que le calcul que l’on pourra facilement effectuer en partant du coefficient moyen ne donnera qu’un chiffre très approximatif pour le relèvement de l’axe optique de l’appareil et que, pour obtenir la portée optimum, il faudrait se réserver
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- la possibilité de faire varier cet angle de relèvement suivant les circonstances. D’autant plus que les valeurs moyennes de la réfraction atmosphérique entre le niveau du sol et les altitudes d’évolution des aéronefs n’ont pas encore été déterminées par des essais méthodiques.
- La nécessité de régler l’angle de relèvement est encore plus impérieuse si l’on songe aux variations de portée causées par la brume, variations exigeant, au moins, le doublement de la tangente trigonométrique de l’angle et, par conséquent, de l’angle lui-même : les angles considérés étant relativement petits. Nous verrons plus loin comment on peut disposer, en conséquence, les aérophares tournants.
- Bien que ces appareils soient les plus efficaces parce qu’ils concentrent tout le flux lumineux dans la direction intéressante, c’est-à-dire vers un aéronef qui se rapproche et dans'la position qu’il occupe au moment où son éloignement du phare va devenir inférieur à la limite de portée, on peut cependant envisager, pour des portées plus réduites, des aérophares fixes éclairant tout l’espace. La répartition du flux dans un plan vertical quelconque sera étudiée de façon que l’intensité soit maximum dans la direction du rayon allant trouver l’aéronef à la limite de portée. Nous verrons quels systèmes optiques on peut adopter. Nous n’envisageons, actuellement, que le caractère à donner à ces feux. Nous pouvons enregistrer, cependant, que si l’on illumine l’optique avec des manchons à incandescence par la vapeur de pétrole, source économique offrant une grande sécurité, l’angle dans lequel l’intensité lumineuse reste constante est compris entre des angles de relèvement de 4 à 7 degrés, ce qui est de l’ordre des relèvements qu’il convient de prévoir pour ces feux fixes, dont les portées sont modestes.
- Si l’on emploie l’incandescence par la vapeur de pétrole, les appareils doivent être munis d’écrans tournants produisant des occultations rythmées entre lesquelles la- source lumineuse apparaîtra suivant une loi qui déterminera le caractère du feu.
- Les écrans tournants ne seront pas nécessaires avec des manchons à acétylène qui peuvent périodiquement s’éteindre et se rallumer sous l’influence de clignoteurs appropriés, d’un fonctionnement régulier et sur. Les lampes à incandescence électrique permettent plus facilement encore ces apparitions et disparitions périodiques de lumière.
- Ces différents dispositifs devront donner, en général, de véri-
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- tables éclairs, séparés par des intervalles convenables mais assez codrts pour que la duree totale du signal n’excède pas une dizaine de secondes, même si l’on emploie une notation chiffrée, afin de distinguer entre eux chacun de ces phares.
- En effet, il vaut mieux réduire la durée de l’éclat au-dessous du temps de perception intégrale. A dépense égale d’énergie, l’effet maximum est produit si l’on émet le flux lumineux pendant un temps très court avec une grande intensité. Si nous réduisons à un dixième de seconde la durée de l’éclat et à quatre dixièmes l’éclipse séparant deux éclats successifs, nous pouvons caractériser de la manière suivante l’aérophare qui aura le n° 43 :
- v
- Secondes.
- [éclat...................... 0,1
- éclipse ................. . . . 0,4
- éclat ..................... . 0,1
- éclipse ....................... 0,4
- éclat . . ................. . 0,1
- éclipse........................ 0,4
- éclat ..................... . 0,1
- Éclipse entre les chiffres 4 et 3................... 2,0
- / éclat........................... 0,1*
- * \ éclipse..................... 0,4
- Chiffre 3. . < éclat......................... 0,1
- / éclipse........................ 0,4
- \ éclat.................... 0,1
- Éclipse indiquant la fin du signal.............'. 5,3
- Période complète. . . . . . . 10,0
- Et ainsi de suite.
- La durée de ce signal .est admissible; elle correspond pour un avion, dont la vitesse est de 240 km à l’heure, à un parcours de 667 m, ce qui est acceptable eu égard à la portée. D’ailleurs, au début tout au moins, les aérophares pourraient être désignés simplement par les chiffres 1, 2, 3, 4, 5, pour lesquels la durée totale du signal serait beaucoup plus petite. On évitera, d’ailleurs, l’emploi des chiffres supérieurs à 5 et tous, les numéros seront des combinaisons des cinq premiers chiffres.
- On aura soin de réserver, pour les phares tournants à éclats, les caractéristiques les plus simples, afin, d’une part, d’aug-
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- menter l’effet utile en concentrant le flux lumineux sur les plus grands panneaux optiques possibles ; d’autre part, de diminuer la durée du signal, puisque la largeur de la partie intense du faisceau traversé par l’aéronef est relativement étroite.
- Cette simplification du caractère, est d’autant plus nécessaire qu’un aérophare doit donner, non seulement des faisceaux tournant autour d’un axe vertical, mais encore capables d'oseille); légèrement autour d’un axe horizontal ; ce dernier mouvement combat l’effet des variations de l’absorption et de la réfraction atmosphériques; il augmente les chances de perception d’un éclat par le pilote en, balayant la zone d’incertitude dans laquelle se déplace, suivant les circonstances météorologiques, le point de direction capable de donner le meilleur rendement au signal lumineux.
- Pour donner une idée de l’amplitude de ce dernier mouvement, on peut dire qu’on fera osciller l’axe du faisceau de part et d’autre de sa position moyenne d’un angle égal à la moitié de l’amplitude du faisceau.
- Ainsi, dans ces hypothèses, l’aéronef rencontrera certainement la partie centrale du faisceau à la limite de portée.
- Cette circonstance pourra encore être réalisée lorsque l’aéronef trouvera, soit en dessus, soit en dessous de l’altitude normale, l’écart dans chaque sens correspondant à la dômi-amplitude du faisceau. De même, un aéronef évoluant à l’altitude normale pourra, par temps moyen, compter sur la portée moyenne, quelle que soit, d’ailleurs, la valeur de la réfraction atmosphérique.
- Ce qu’il importe, c’est qu’un faisceau lumineux intense (et par conséquent coûteux) ne devienne pas absolument inutile en temps brumeux où il se trouverait tout entier au-dessous du cheminement des aéronefs, si l’on ne relevait pas davantage son axe au-dessus de l’horizon. Le moyen le plus pratique d’assurer le relèvement convenable en toutes circonstances est de faire osciller le faisceau comme nous venons de l’expliquer.
- Ce dispositif aura tout son rendement si le mouvement d’oscillation est de faible amplitude, suffisamment rapide et tel que le passage du faisceau au point haut ne se produise pas à chaque tour sur le même azimut. Si la période de révolution de l’aéro-phare est de 5 secondes, la période d’oscillation pourra être de 1,5 seconde, de sorte que les origines des mouvements se retrouvent toutes les 15 secondes.
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- mi
- Pendant ce temps, un aéronef, se déplaçant à la vitesse de" 240 km/heure, aura parcouru un kilomètre avec les plus grandes chances de rencontrer le faisceau.
- Même s’il ne perçoit qu’un éclat seulement, et non le signal tout entier, ce seul éclat perçu lui donnera immédiatement une indication précieuse sur le gisement de l’aérophare sur lequel il pourra se diriger, en se rapprochant du centre du faisceau, de façon à percevoir le signal tout entier.
- Avec quelle satisfaction un pilote dévoyé recevrait, à la limite extrême de portée, l’éclat qui lui ferait connaître l’existence de l’aérophare. Mieux vaut ne percevoir qu’un éclat que de passer à côté de l’aérophare sans l’apercevoir.
- L’identification du signai sera d’ailleurs grandement facilitée par la perception des feux secondaires pouvant se trouver dans son voisinage.
- Si, au lieu de faire appel à des sources lumineuses fixes, devant lesquelles se déplacent des panneaux optiques tournants, on emploie des optiques fixes et des éclipseurs agissant sur des lampes.~électriques à incandescence ou sur des manchons à gaz (gaz d’huile, acétylène), les durées d’éclat doivent être aussi réduites que possible! La meilleure transformation d’une énergie déterminée en énergie lumineuse ne peut être réalisée que par des éclats aussi brillants que possible, même si, pour obtenir cette brillance, on doit notablement en réduire la durée.
- Peu importe alors que le flux lumineux soit, ou non, intégralement perçu : il suffit évidemment que la fraction perçue suffise à assurer au signal une portée supérieure à celle qu’on obtiendrait avec la même dépense d’énergie, sous forme d’éclats plus longs mais moins intenses. Les expériences de laboratoire montrent que l’on peut pousser très loin la brièveté des éclats. La pratique, jusqu’à présent, confirme les essais de laboratoire.
- Mais là encore, il est indispensable, à cause des variations de portée résultant de l’absorption atmosphérique et de la réfraction atmosphérique, de combiner un dispositif permettant de faire, varier la hauteur de la source dans l’optique.
- Réalisations optiques.
- La répartition du flux lumineux dans les directions utiles peut être obtenue par des moyens : dioptriques (fondés sur la réfraction), catoptriques (fondés sur la réflexion) pu encore cata-
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- dioptriques (fondés sur la réflexion et la réfraction ; prismes à réflexion totale).
- Les faisceaux produits par les appareils tournants doivent éclairer tout un méridien du zénith jusqu’à l’horizon.
- On peut se faire une idée de la répartition des intensités en négligeant les effets de la courbure de la terre et de la réfraction atmosphérique.
- La distance d’un aéronef, situé à l’altitude s, à un phare dont la direction fait un angle a avec la verticale est :
- d = ~.
- X COS a
- Par temps clair, c’est-à-dire lorsque l’absorption atmosphérique est minimum et négligeable, la loi de répartition des intensités lumineuses I en partant de l’intensité I0 vers le zénith est est donnée par Légalité des éclairements à l’altitude s soit :
- I0 _ I I COS2 a
- ? — d* ~ ¥~ ’
- d’où l’on tire :
- I = -i- = I0(-l + tg2 a).
- Si l’on emploie un manchon incandescent cylindrique à axe vertical ou une' lampe à filament de tungstène, la loi de distribution défrayons sera sensiblement sinusoïdale :
- l — l0 sin a.
- En ajoutant à la lampe une surface incandescente horizontale, on obtiendrait une seconde répartition cosinusoïdale qui augmenterait l’éclairement au zénith. Un manchon, une source conique ou trapézoïdale, donneraient une répartition analogue à celle qui résulte de la juxtaposition des deux surfaces.
- Il faut remarquer, en outre, que l’on doit privilégier davantage encore les directions éloignées du zénith à cause de l’absorption atmosphérique. Si a est le coefficient d’absorption par unité de longueur, ad est l’absorption totale pour une distaïice d.
- Les formules précédentes deviennent :
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- d où : I - -V a cos*:
- COS2 a
- ou encore : I = \ '
- / a('0SK COS2 a
- Il convient de tenir compte de cette circonstance, sans la chiffrer d’ailleurs, car le coefficient a est très variable suivant l’état de l’atmosphère, sa valeur reste au-dessous de 0,975, valeur trouvée par Bouguer pour une atmosphère très claire.
- On doit donc concentrer les rayons vers le point de portée limite au niveau d’évolution moyen des aéronefs et l’on peut se servir de procédés présentant une certaine analogie avec ceux des phares maritimes.
- En outre de cette concentration de la lumière vers le niveau d’évolution des aéronefs, c’est-à-dire dans le voisinage de l’horizon, il est intéressant d’opérer une seconde concentration vers le zénith, de façon à établir un faisceau qui aura les plus grandes chances de percer, en tout cas, les brumes du sol.
- Les appareils dioptriques et catadioptriques des phares sont composés d’anneaux de Fresnel.
- On sait que le profil des lentilles de Fresnel comprend, au centre,, une lentille à échelons encadrée par deux séries de prismes à réflexion totale :
- 1° Si l’on fait tourner ce profil autour d’un axe vertical passant par le foyer commun des divers anneaux, on obtiendra un tambour de feu fixe d’horizon capable de concentrer dans une tranche, située entre deux plans horizontaux, le flux lumineux de la source placée au foyer ; * 1
- 2° Si, au contraire, on fait tourner ce profil autour de son axe optique, on aura un appareil de projection capable de concentrer le flux lumineux dans la direction de l’axe optique.
- Dans ce dernier cas, si l’on réunit sur le même support, plusieurs panneaùx de lentilles ayant leur foyer commun sur la source lumineuse centrale, on peut obtenir un nombre quelconque de faisceaux faisant entre eux des'angles quelconques et pouvant avoir des intensités égales. Si l’on fait alors tourner le plateau sur un flotteur à mercure, par exemple, ou sur roulements à billes, on obtiendra des faisceaux tournants qui pourront présenter successivement leurs axes, c’est-à-dire leurs
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- rayons de k plus grande intensité, dans la direction de l’aéronef, à la limite de portée et, par conséquent, donner au pilote l’impression d’éclats groupés suivant une loi convenable.
- L’emploi des feux d’horizon n’est pas recommandable. On peut évidemment obtenir une répartition convenable du flux lumineux depuis le zénith jusqu’à l’horizon, en modifiant le profil et le calage des lentilles et des prismes à réflexion totale, mais l’appareil ne peut être, économique puisqu’il éclaire à la fois tout le ciel. Tel quel, il ne peut être distingué d’un autre aérophare ou même d’une autre source lumineuse quelconque.
- On peut-cependant le transformer en une source à éclats caractérisés, en éteignant et rallumant la lumière suivant un rythme donné, ce qui est facile avec une lampe à incandescence électrique ou même avec un manchon à gaz à l’aide d’un clignoteur à membrane. Pour les autres sources telles que les manchons à l’incandescence par la vapeur de pétrole, on ne peut produire qu’une occultation des rayons par la rotation d’écrans autour de l’axe vertical de la source lumineuse. Dans tous ces cas, mais surtout dans le dernier, on perd une partie plus ou moins grande du flux utile.
- Chaque fois qu’on voudra assurer, avec une énergie donnée, la plus grande efficacité possible, on devra recourir aux feux à faisceaux tournants.
- Les panneaux d’optique annulaires de ces feux peuvent être complétés pour obtenir l’éclairage jusqu’au zénith, par des panneaux engendrés, en faisant tourner le profil de Fresnel autour d’un axe horizontal parallèle à la partie plane de ce profil. De cette façon, on concentre dans une tranche verticale seulement, mais jusqu’au zénith, tous les rayons issus du foyer. Les rayons émis vers le bas de la source seront renvoyés vers l’appareil à l’aide d’un réflecteur situé au-dessous de l’appareil.
- Ce dispositif donne un éclat par tour, mais on peut réunir plusieurs dispositifs de ce genre sur un même plateau autour d’une même source, de façon à réaliser un nombre de faisceaux quelconques séparés par des intervalles convenables.
- Ces derniers systèmes ne sont pas sans inconvénients. Ils envoient peu de lumière vers le zénith. Leur divergence varie dans les diverses directions verticales avec l’angle sous lequel la source est vue. ,
- Le faisceau n’est pas homogène suivant un méridien, car la
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- divergence de la lentille à échelons correspond surtout au diamètre de la source, tandis que la divergence des faisceaux émergeant des anneaux catadioptriques provient surtout.de la hauteur de cette source.'
- Il est donc préférable de ne garder que les échelons lenticulaires en augmentant l’ouverture angulaire de cette partie diop-trique, ce qui permettra de réaliser des panneaux de surface suffisante.
- Par exemple, trois éclats groupés seront obtenus à l’aide de trois panneaux égaux dont les axes seront espacés de Tl degrés, l’angle mort pouvant être occupé par un réflecteur.
- D’autre part, si la partie ogivale complémentaire de chaque panneau, obtenue par la rotation du profil autour d’un axe horizontal parallèle excentré par rapport à la source, est plus avantageuse pour l’homogénéité du faisceau, elle lui donne une divergence qui diminue progressivement de l’horizon au zénith alors que l’inverse serait préférable.
- Remarquons qu’il serait possible d’avoir un faisceau plus homogène en augmentant le rayon de courbûre de l’ogive jusqu’à remplacer la coupole ogivale par une série de prismes verticaux ayant pour section le prisme de Fresnel, mais les pertes par réflexion à la partie supérieure du panneau seraient excessives.
- La concentration principale de lumière doit être faite vers la position occupée par un aéronef à la limite de portée ; c’est une direction assez peu inclinée sur.l’horizon : on utilise pour cela des lentilles annulaires de Fresnel dont l’axe optique est un peu incliné sur l’horizontale, afin de .projeter le maximum de lumière dans la direction où la distance, de propagation doit être maximum.
- On peut obtenir ainsi un faisceau suffisamment concentré et homogène pour assurer une bonne portée. A l’intérieur de l’espace balayé par ce faisceau, il reste une partie qu’il est possible d’éclairer en surmontant les lentilles annulaires de projection d’un panneau ogival ayant pour but d’éclairer l’espace mort, ce panneau ogival pouvant d’ailleurs être illuminé par une source indépendante placée au-dessus de la première.
- Cela pourra être avantageux sida source lumineuse est constituée par un are à charbons horizontaux ou à charbon unique, l’autre électrode étant un anneau creux en cuivre, entouré d’un
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- solénoïde. Des réflecteurs recueilleront et réfléchiront dans la direction utile les rayons de la source qui dépasseraient la partie inférieure des panneaux.
- On peut, dans certains cas, employer, au lieu de panneaux lenticulaires, des miroirs construits comme ceux des projecteurs de guerre et de marine. Des dispositifs analogues à ceux que nous venons de décrire pour les optiques peuvent être réalisés.
- ' L’emploi de tores à génératrices paraboliques, qui permettent de donner plusieurs éclats, soit avec une source unique éclairant plusieurs surfaces toriques, soit avec plusieurs sources dont chacqne agit sur une surface torique, n’est pas recommandable car les faisceaux émergents sont très irréguliers, comme l’on peut s’en convaincre en construisant les diverses images de la source lumineuse.
- On obtient, au contraire,, une excellente répartition par l’emploi d’un réflecteur formé par un cylindre vertical à directrice parabolique d’ouverture appropriée, illuminée par une source lumineuse placée au foyer ; la hauteur de ce cylindre devra être assez grande pour que les rayons extrêmes soient voisins
- de la verticale.
- %
- On pourra facilement réaliser des feux à plusieurs éclats équidistants en répartissant régulièrement autour du foyer des portions de cylindre paraboliques.
- Les rayons perdus vers le bas peuvant être récupérés au moyen d’un réflecteur approprié les renvoyant vers le ciel.
- On peut employer, dans ce but, des réflecteurs paraboliques à axe vertical qui donnent un faisceau complémentaire assurant un éclairement fixe. •
- Le cylindre parabolique pourra aussi être légèrement courbé de sorte que les rayons lumineux soient réfléchis par la partie supérieure du cylindre dans une direction voisine du zénith. Ce cylindre devient alors une portion toroïde à axe horizontal a grand rayon de courbure et à directrice parabolique.
- Cette directrice peut d’ailleurs être déplacée de façon que le foyer décrive une courbe choisie en vue d’obtenir la répartition lumineuse la plus convenable.
- La construction de. ces appareils deviendrait ainsi bien compliquée et, quoi qu’on fasse, le flux lumineux dans les directions voisines de l’horizontale serait insuffisant.
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- Il parait préférable de se contenter d’un cylindre à génératrice rectiligne que l’on inclinera de manière à lui permettre d’éclairer le zénith. Ce cylindre sera complété à la partie inférieure par un paraboloïde de révolution engendré par la même parabole directrice tournant autour d’un axe passant par son foyer, et dirigé vers la position occupée par l’aéronef à la limite de portée.
- On aura ainsi un système de miroirs analogue au système dioptrique dont nous avons montré les avantages.
- Dans les deux systèmes, il est indispensable, pour obtenir le rendement optimum, de pouvoir déplacer la source lumineuse, ou, au contraire, le reste du système, de façon à relever le faisceau suivant les variations de la réfraction ou de l’absorption atmosphériques.
- Une oscillation à faible amplitude autour d’un axe horizontal compenserait d’ailleurs les écarts provenant de la réfraction atmosphérique et des variations de portée sans qu’il soit besoin d’un réglage difficile.
- Choix d’une source lumineuse.
- Pour obtenir une efficacité suffisante avec des dispositifs optiques de surface modérée, il faut des sources lumineuses d’un vif éclat.
- Le choix de cette source dépend des conditions locales (prix de l’énergie électrique ou des combustibles). Les frais d’entretien et de consQmmation doivent aussi entrer en ligne de compté.
- C’est ainsi que le Service des Phares Français, très soucieux des questions d’économie, emploie, suivant les circonstances, la lumière électrique à arc ou à incandescence, les manchons chauffes à la vapeur de pétrole, au gaz d’huile ou à l’acétylène dissous.
- Il convient, pour chaque lieu et pour chaque source, de calculer le prix de revient (amortissement du prix d’achat, frais d’entretien et de fonctionnement) par bougie moyenne sphérique. Ainsi pourra-t-on déterminer le mode d’illumination des feux secondaires.
- Il faut toutefois remarquer que ce n’est pas l’intensité totale de la source qui détermine la puissance lumineuse de l’appareil, mais surtout l’éclat intrinsèque de la source placée au foyer.
- Bull. 12
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- LE BALISAGE LUMINEUX AÉRIEN
- La classification des diverses sources à ce point de vue est la suivante :
- Sources.
- Éclat en bougies par cm2.
- Acétylène (flamme nue). . . . Manchon Auer (au gaz) .... Manchon incandescent par la
- vapeur de pétrole..........
- Lampe à filament de carbone . Lampe à filament de tungstène (dans le vide) . . . ... . Lampe Nernst .... ...
- Lampe à filament de tungstène (dans une ampoule à atmosphère inactive)..............
- Arc au tungstène..............
- Arc flamme jaune (à l’air libre). Arc ordinaire (à l’air libre) - . Arc « G. M. G » rotatif .... Arc dans une atmosphère comprimée . . . .................
- 6
- 6 à 7
- 20'à 37 70
- 150
- 500
- 1 000 1 550 4 000
- 35 000 (limite supérieure) 69 000
- 100 000
- Il est donc bien évident qu’on aura recours surtout aux lampes à filament de tungstène avec atmosphère inactive et aux différents arcs. Parmi ceux-ci, les arcs alimentés par courant alternatif donnent des puissances égales à la moitié de ce que donneraient des arcs à courant continu. En outre, on ne peut envoyer plus de 150 ampères dans un arc alternatif. Ces arcs présentent cependant l’avantage pratique d’éclairer à la fois un nombre quelconque de panneaux ; ainsi, lorsque l’optique est à plusieurs éclats, ces arcs donnent un rendement supérieur à l’arc à courant continu qui ne peut éclairer au plus que deux panneaux d’optique.
- Cependant, quand on voudra atteindre des puissances considérables, on devra avoir recours aux arcs à courant continu des modèles les plus perfectionnés.
- Aérophare à éclats réguliers pour le balisage des lignes de navigation aérienne.
- Nous décrirons, à titre d’exemple, un système tournant et oscillant particulièrement recommandable.
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- LE BALISAGE LUMINEUX AERIEN
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- Description. ^
- Le système comprend :
- 1° Une lanterne cylindrique avec soubassement en tôle et cornières, munie d’une porte à vitrage, constituée par 8 montants en acier, 2 cercles inférieur et supérieur en bronze à feuillures maintenant 8 glaces de 4,5 et une coupole hémisphérique à 8 fuseaux en glaces, de même épaisseur, reposant également dans des feuillures en bronze armées de fers à T et de fers plats assurant la solidité.
- La lanterne est ventilée par 8 registres ménagés dans le soubassement et par les trous à chicanes, dont sont munis les cercles en bronze de la coupole. : ,
- Pour nettoyer les glaces extérieures de la coupole, une échelle en fer galvanisé donne accès à une petite galerie circulaire, sur laquelle le gardien peut se maintenir en s’appuyant à 8 poignées en bronze fixées aux arceaux ; .
- 2° Un appareil optique tournant et oscillant, composé :
- a) D’une optique de projection à 4 éléments dioptriques annu-
- laires de Fresnel, de 0 m, 300 de distance focale, destinée à donner un faisceau lumineux intense ; • '
- b) D’une portion de tambour dioptrique à quatre éléments, également de 0 m, 300 de distance focale, destinée à prolonger jusqu’au zénith l’éclat de la première optique ; ce panneau pouvant d’ailleurs être ogival, c’est-à-dire excentré par rapport à la source lumineuse, de façon à obtenir une meilleure répartition jusqu’au zénith, comme nous l’avons expliqué plus haut.
- On pourrait d’ailleurs se contenter d’une seule lampe illuminant un panneau unique composé de lentilles annulaires, surmontée d’une coupole ogivale ; un réflecteur, placé à la partie inférieure de l’ensemble, renvoyant vers le haut les rayons non recueillis par les lentilles.
- On pourrait aussi employer un système de réflecteurs analogues à ceux que nous avons décrits. On peut aussi grouper autour de la source lumineuse un certain nombre de panneaux semblables, de sorte que les éclats émis par l’appareil soient groupés par 2, par 3 ou par 4. Quelle que soit la solution adoptée, la première optique ou les parties annulaires des panneaux d’optique donnent un faisceau lumineux très puissant, dirigé de façon à atteindre l’aéronef à la limite extrême de portée.
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- Ce faisceau intense, relativement étroit, est complété à l’aide des parties ogivales des panneaux par un faisceau moins intense, mais plus homogène, qui est perçu lorsque l’aéronef se rapproche du phare, de sorte qu’un avion évoluant au-dessous de l’altitude de 4 000 m reste dans le champ des faisceaux tournants ainsi complétés.
- Une armature en bronze, avec joues et entretoises, constitue, pour l’assemblage des optiques, un cadre solide qui repose par deux coussinets clavetés sur l’axe horizontal d’oscillation maintenu lui-même par deux supports en fonte, fixés sur la table de l’appareil.
- Tout ceci forme un Système pendulaire recevant l’impulsion régulière de deux électro-aimants excités par une dérivation du courant principal, ainsi un. mouvement d’oscillation de faible amplitude peut être communiqué à l’appareil optique. Des masses mobiles permettent de régler la période. L’oscillation est d’ailleurs entretenue par l’aspiration de noyaux en fer doux, solidaires du pendule, au moyen d’électro-aimants fixes, auxquels le courant est distribué par contacts à mercure constitués par des tubes à faible courbure, pouvant être fixés au système pendulaire, mais dont l’inclinaison initiale est réglable. Le mercure occupe toujours le point bas du tube et, suivant la position du pendule, ferme ou non le courant d’entretien du mouvement.
- L’oscillation verticale du faisceau donne à l’observateur, en tout état de réfraction ou de transparence de l’atmosphère, les plus grandes''chances de percevoir la lumière avec le maximum d’intensité.
- La fréquence du mouvement d’oscillation pendulaire réglée après essais est décalée sur la fréquence du mouvement de rotation, de sorte que les faisceaux balayent tout l’espace utile en 3, 4 ou 5 tours.
- Ce système évite tout réglage compliqué de l’inclinaison de l’appareil optique, réglage qui devrait suivre les modifications incessantes de la réfraction et de la transparence atmosphériques.
- Deux lampes à arc de 23 ampères, fixées par un support spécial sur le cadre reliant les optiques, donnent un éclairage suffisant pour une portée d’environ 100 km en temps moyen. Une seule lampe peut suffire, comme nous l’avons vu, avec un système optique approprié.
- En vue des essais préliminaires à effectuer, le mouvement
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- pendulaire cle l’appareil optique peut être supprime, et l’optique calée suivant un angle quelconque, au moyen d’une vis portée par une chape de l’armature, avec rondelles etûcrous permettant de serrer une traverse fixée sur les supports de l’axe de rotation.
- L’ensemble optique est supporté par une table en fonte, centrée par roulement à billes inférieur, et reposant sur une butée à billes baignant dans l’huile d’une cuvette venue de fonderie avec la colonne. A la partie inférieure, une couronne dentée en bronze est commandée par le pignon d’un moteur électrique de rotation, muni d’un régulateur à air.
- Deux tableaux de distribution sont fixés sur le tambour de la lanterne. L’un, pour la ou les lampes, porte un ampèremètre, un voltmètre, un rhéostat, un interrupteur bipolaire avec fusibles. L’autre porte un interrupteur bipolaire avec fusibles pour le mouvement d’oscillation et un rhéostat, \m interrupteur bipolaire avec fusibles pour le mouvement de rotation de l’optique.
- Éclairage des terrains d’atterrissage.
- L’éclairage des terrains d’atterrissage ne présente aucune difficulté ; il suffit de concentrer la lumière de plusieurs projecteurs catadioptriques ou dioptriques sur la surface rectangulaire intéressante. Ces projecteurs ne doivent pas aveugler les pilotes et être amovibles, afin que le grand côté du rectangle soit toujours dans la direction de l’axe d’atterrissage.
- CONCLUSION •
- Le balisage lumineux nocturne des voies aériennes est indispensable mais il exige un outillage puissant et coûteux qui doit être construit et. réparti suivant des considérations rationnelles capables d’assurer le meilleur rendement.
- Il ne suffit pas de choisir les sources lumineuses les plus brillantes, mais il faut encore répartir judicieusement leur flux lumineux, suivant les formules que nous avons établies, à l’aide d’optiques en verre taillé Nou de réflecteurs ; deux directions doivent être privilégiées : le zénith et une direction, voisine de l’horizon, correspondant à la plus grande limite de portée possible.
- A cause des variations incessantes de la transparence et de la réfraction atmosphériques, il est indispensable de faire varier,
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- presque à chaque instant, le relèvement au-dessus de l’horizon, des faisceaux lumineux ainsi obtenus ; ce qui conduit à donner aux appareils dioptriques, catadioptriques ou catoptriques, tracés suivant les principes que nous avons exposés et qui servent à condenser la lumière, un double mouvement de rotation et d’oscillation ; ce dernier mouvement de faible amplitude, étant destiné à couvrir la zone d’indécision dans laquelle se déplace, suivant les circonstances de temps, le point de direction capable d’assurer le meilleur rendement au signal lumineux. .
- Pour des feux tle second ordre, on pourra toutefois employer des optiques fixes dont on fera clignoter la lumière de façon à obtenir une succession d’éclats réguliers ou de groupes d’éclats caractéristiques. Il existe un assez grand nombre d’appareils éclipseurs ou clignoteurs ; le plus élégant et peut-être le meilleur est l’éclipseur électrique pendulaire à contact à mercure, construit suivant le même principe que le feu oscillant que nous avons décrit ; ie pendule ne sert plus alors à faire osciller le système optique mais simplement à éteindre puis à rallumer périodiquement, la lampe électrique placée au foyer.
- Il n’est pas inutile, au moment où la navigation aérienne entre dans une période commerciale, d’essayer d’établir les méthodes rationnelles du balisage lumineux nocturne qui lui est indispensable.
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- LA POLITIQUE DE L’AZOTE 1
- PAR
- m. F1©! *<Iiiian<L GROS
- Peu de questions économiques ont suscité autant de discussions passionnées que la fabrication industrielle de l’azote. Trop d’intérêts privés sont forcément liés au choix du procédé dont dépend son programme définitif pour que leur concurrence ne 'se traduise pas par d’assez âpres polémiques. Cette conférence, au cours de laquelle l’un des divers programmes de l’industrie nitrique sera préconisé à l’exclusion des autres, risque donc de fournir un prétexte à des polémiques nouvelles. Et cependant, son dessein est contraire à ce résultat ; sans méconnaître en effet le conflit légitime des intérêts financiers qui gravitent autour de l’azote, sans songer même à désavouer mes propres intérêts d’industriel, il me semble que, seul, en pareille question, l’intérêt national a le droit de se subordonner à toutes les revendications particulières. Or, c’est cet intérêt national dont je voudrais m’efforcer de demeurer l’interprète ; c’est lui qui me paraît devoir commander finalement la préférence décisive en faveur de tel ou tel procédé ; c’est lui seul que j’entends désigner comme arbitre.
- Je ne me propose donc de discréditer aucun programme. De chacun, je me suis appliqué à comprendre les avantages (car tous en possèdent) et les inconvénients (car aucun n’en est dépourvu). Seulement, le moment venu de faire un choix, rien surtout dans les circonstances présentes, ne me paraît capable de le motiver, si ce n’est un soiici de défense nationale. Je n’envisage la politique de l’azote que comme une politique française.
- Ce n’est pas seulement, en effet, la responsabilité de quelques, groupes industriels qui se trouve engagéè dans l’adoption d’un procédé : c’est l’avenir même de la France. Et -je ne parle pas par hyperbole : la France, dans le cas d’une nouvelle guerre, ne peut subir à nouveau cette sorte de vassalité qu’est l’impor-
- (1) Conférence faite à la séance du 7 avril 1922. — Voir Procès-verbal de cette séance n° 7, p. 153. Voir également Procès-verbal de la séance du 26 mai 1922, n° 10, p. 231.
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- tation de la matière première indispensable aux explosifs. Voici d’ailleurs un fait significatif, capable d’illustrer l’importance vitale au sens propre de l’épithète, que présente aujourd’hui la politique nationale de l’azote. Tout récemment, l’un de nos plus distingués ministres de la guerre, ayant confié a une Commission spéciale le soin d’examiner la valeur respective de deux des procédés synthétiques en présence, cette Commission ne se tint pour satisfaite que lorsqu’elle en eut examiné deux autres, en supplément : Ce n’était point de sa part — inutile de le dire — excès de zèle ou de curiosité, mais scrupule des plus louables devant la gravité de sa mission. Les résultats des travaux de cette Commission n’ont pas été publiés, mais notre Président, M. Laubeuf, a eu l’heureuse idée de demander aux promoteurs des quatre procédés de venir exposer eux-mêmes devant vous les raisons de leur action. Je me présente comme champion du procédé à l’arc. C’est ce procédé, en effet, qui, seul, me parait devoir être retenu pour une politique française de l’azote.
- L’exposé de cette politique nationale doit s’appliquer à prouver que l’azote est indispensable à la vie agricole et politique de la France ; il doit ensuite déterminer le chiffre de tonnes qui exprime les besoins du pays, il doit enfin définir les conditions qui permettront à la production du minimum d’azote indispensable de demeurer à la fois profitable et autonome. Il est bien évident, par conséquent, que c’est seulement la suite de ces analyses qui pourra justifier la préférence accordée finalement au procédé à l’arc. Autant, néanmoins, esquisser, dès maintenant, un schéma de sa technique, dont les développements ultérieurs auront plus d’une occasion de préciser le détail.
- Je ne voudrais point le surcharger d’aucun historique, que tout manuel de chimie appliquée serait à même de fournir ; je ne puis cependant résister au désir d’évoquer à son sujet le souvenir du grand professeur genévois Philippe Guye, qui m’honora de son amitié, et qui, le premier, sut réaliser, dans son laboratoire d’abord, puis par des procédés semi-industriels, la synthèse des oxydes d’azote, au moyen de l’arc électrique. Que ce mode de production ait été ensuite transfiguré par les soins des fondateurs de la Société Norvégienne de l’Azote, motre reconnaissance n’en reste que plus attachée à la mémoire du génial initiateur.
- Du reste, ‘qu’elle soit réduite aux proportions modestes d’une expérience de laboratoire ou qu’elle atteigne, au contraire, son
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- plein rendement industriel, la fabrication de l’azote par le procédé de l’arc électrique relève toujours du même principe. Elle vise toujours à obtenir d’un mélange d’azote et d’oxygène, tël que l’air par exemple, le bioxyde d’azote cherché et à l’obtenir d’un phénomène de dissociation à la forte élévation de température que l’arc électrique est susceptible d’entrainer.
- La température favorable est d’environ 3 000 degrés. Mais dès que l’arc électrique, jaillissant entre deux électrodes métalliques (cuivre, aluminium ou fer) a porté le four à une température de 2 500 degrés, la molécule d’oxygène commence à se dédoubler et il suffit d’insuffler à ce moment une certaine quantité d’azote dans le four pour que les deux gaz ne tardent pas à së combiner dans une proportion nouvelle et nettement définie qui, précisément, constitue le bioxyde d’azote.
- Les lois de l’équilibre chimique indiquent par avance que la réaction est réversible jusqu’à la même température, d’où la nécessité, pour obtenir des rendements convenables, de faire suivre la combinaison d’un refroidissement assez brusque, vers 1 200 degrés environ. On ne connaît jusqu’ici de meilleure façon de le provoquer qu’une insufflation d’air dans le four. Cet air, refroidissant la périphérie, y stabilise les combinaisons des deux gaz tandis que dans la zone des couches chaudes'les mêmes réactions continuent incessamment à se faire et à se défaire.
- C’est à cette combinaison,de l’azote et de l’oxygène sous forme de bioxyde d’azote que se réduit la technique essentielle du procédé à l’arc. Les avantages concrets et, si j’ose dire, moraux-, apparaîtront assez clairement au cours de ma conférence pour qu'il n’y ait pas à craindre d’accuser certains de ses inconvénients que sa technique suffit à révéler.
- Il est exact, tout d’abord., que le refroidissement qu’elle implique, par excès de gaz, ne laisse pas de réduire à une proportion infime la quantité d’azote combinée à l’oxygène, soit environ à 2 0/0. D’autre part, le terme des opérations chimiques accomplies par le procédé de l’arc électrique n’est pas le bioxyde d’azote lui-même, mais le péroxyde qu’il engendre en cheminant avec l’oxygène non combiné et en se refroidissant graduellement. Ce peroxyde, qui constitue l’objet de cette industrie nitrique peut se recueillir suivant diverses méthodes :
- 1° En se servant de l’eau, afin d’obtenir de l’acide nitrique dilué ; - <
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- 2° Par la méthode de Schlessing, qui remplace l’eau par la chaux et donne ainsi du nitrate de chaux ;
- 3° En le combinant avec des minerais métalliques, d’ailleurs quelconques, pour former des nitrates métalliques.
- . Ces nitrates métalliques chauffés abandonnent à leur tour le peroxyde d’azote et se transforment en oxydes, hases de toutes les métallurgies. Le peroxyde d’azote est récupéré sous forme d’acide nitrique ou sous forme de peroxyde et. rentre dans une nouvelle action sur d’autres minerais. C’est ainsi, pour donner un exemple entre autres de cette voie nouvelle à la séparation des métaux, que je veux vous indiquer un nouveau procédé de fabrication de l’alumine pure.
- L’action du peroxyde d’azote sur la bauxite dans des conditions déterminées donne des nitrates d’alumine et des nitrures qui se transforment facilement en alumine pure à 99 0/0.
- Un autre exemple est la préparation directe des nitro-phos-phates de chaux (engrais doubles) par action directe du peroxyde d’azote des fours à arc sur les phosphates naturels de chaux.
- 4° En utilisant seulement le froid afin d’obtenir du peroxyde d’azote pur qui, dans la plupart des cas, peut avantageusement remplacer l’acide azotique.
- Toutefois, et quel que soit l’agent fixateur choisi, le rendement du procédé à l’arc, jusqu’à ces temps derniers, n’avait guère atteint que le l/20e de son rendement théorique (60 g environ N03H par kwh), correspondant à'une dépense d’énergie électrique de 70000 kwh par tonne d’azote nitrique fixée. Or, c’est cette insuffisance de rendement qui est, d’ordinaire, invoquée contre l’adoption du procédé à l’arc pour la fixation industrielle de l’azote.
- Pourtant, qu’est au juste cette insuffisance ? absolue ou relative ? définitive ou provisoire ? Chaque jour, les progrès de la technique du procédé à l’arc apportent quelque remède aux défauts qu’elle révèle. La Société L’Azote Français & déjà perfectionné son mode de rendement de telle sorte que la tonne d’acide n’exige plus actuellement que 50000 kwh. Et qu’on songe alors à tous les perfectionnements réalisés en Allemagne, et plus encore à ceux qu’annonce la Norvégienne de VAzote et qui promettent bien davantage. Apparaîtra-t-il exagéré de considérer d’ores et déjà comme définitivement acquis en faveur'de l’arc électrique le chiffre minimum de 80 g d’acide nitrique
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- monohydrate par kilowattheure ? Ce rendement fhe représente encore que le 1/10e du rendement théorique. Je ne le conteste pas, mais tel quel, le résultat pratique est assez appréciable pour nous ouvrir une vaste perspective de succès. Ce serait, d’ailleurs, sortir des cadres de cette conférence que d’indiquer davantage les voies de perfectionnement du procédé à l’arc. Il suffit qu’on puisse dès maintenant affirmer sans présomption qu’avant peu d’années la consommation se trouvera certainement réduite à un maximum de 20 000 kwh par tonne d’azote fixée pour que s’évanouissent les objections élevées contre l’usage du procédé à l’arc et fondées sur son .rendement. Il est donc permis de le préconiser en toute indépendance.
- Ces précisions techniques données, je me propose de prouver qu’une politique française rationnelle de l’azote doit, en premier lieu, assurer la production d’azote nitrique nécessaire et suffisante pour la défense nationale, soit au minimum 60 000 t par an. En second lieu, qu’une politique française rationnelle de l’azote doit demander l’accroissement jugé utile de la production d’azote nitrique au procédé à l’arc. Et ce faisant, j’aurai prouvé que l’installation, en France, d’usines exploitant le procédé Haber est et demeurera inutile et inopportune.
- I. — L’azote est indispensable à la vie nationale et cela sous la forme nitrique.
- Qu’il me soit permis d’abord de rappeler quelques notions élémentaires sur l’azote et sa circulation dans la nature.'
- Si familières que les techniciens jugent ces notions, je ne désespère pas d’y intéresser les profanes et, d’ailleurs, cruelle que soit leur vulgarité, elles ne laissent pas de fournir l’introduction la mieux appropriée à une discussion du grand programme de l’azote. Situer l’azote parmi les données naturelles, c’est, en effet, dans le même temps, assigner à son industrie une place privilégiée dans les cadres de la production.
- C’est bien à tort que l’étymologie inique de son nom désigne l’azote comme le gaz, entre tous, impropre à la vie. Lavoisier, le flétrissant d’une telle épithète, ne. songea qu/à distinguer de « l’air vital » respirahle et comburànt, que sa célèbre expérience venait de combiner au mercure, le gaz inerte et étouffant qui, se refusant à l’amalgame, lui permit l’analyse de l’air. Mais la respiration, il ne faut pas l’oublier, n’est que l’une entre autres
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- des fonctions de la vie ; la nutrition permet à l’azote de figurer, presque au même titre que l’oxygène, parmi les éléments des échanges biologiques. La vérité est que ce gaz, dont les chimistes énumèrent volontiers les « propriétés négatives », principalement parce qu’il est défavorable aux combinaisons directes et, par là, infidèle aux promesses de sa faible atomicité, constitue l’une des conditions primordiales de la vie humaine, animale et végétale, de toute espèce de vie, par conséquent collective aussi bien qu’individuelle, et que la vie nationale en relève tout comme celle des individus.
- La vie, en effet, à la considérer dans son ensemble et sous le double aspect des deux règnes, apparaît essentiellement comme la conquête du carbone et des composés azotés. Cette conquête, l’animal herbivore l’effectue aux dépens de la plante, et le carnassier aux dépens de l’herbivore. Il est donc vrai de dire que la vie végétale fonde la possibilité des vies animales et humaines, et comme c’est un autre lieu commun de poser que, sans nourriture azotée, ni animaux ni végétaux ne pourraient subsister, c’est en définitive au règne végétal qu’une philosophie finaliste attribuerait la mission d’absorber tout l’azote nécessaire à la vie. '
- Vraie ou fausse, une telle philosophie serait la généralisation de la loi évidente qui lie le sort de l’agriculture à celui des industries nitriques. Chacun sait que la teneur en azote d’un engrais azoté peut, au moins dans la pratique, servir à mesurer son efficacité. Végétation et assimilation nitrique sont presque des termes synonymes ou, du moins, étroitement complémentaires. C’est là fait d’expérience et reconnu pour tel depuis fort longtemps. Et, pourtant, c’est un autre fait d’expérience que l’azote, sous sa forme brute ou pure, est inassimilable pour la plupart des êtres vivants. Contradiction apparente qui, précisément, identifie le programme de l’azote à celui des nitrates, et que, pour cette raison, il n’est peut-être point inutile de dissiper.
- Entre l’azote atmosphérique, reconnu finalement comme l’un des plus importants parmi les’ éléments, mais inassimilable et de combinaisons rares et malaisées, et les nitrates naturels facilement absorbables, mais d’origine mystérieuse, la chimie, jusqu’à là fin du siècle dernier, dut se contenter d’enregistrer un inexplicable hiatus. Évidemment, il était plus que probable que l’atmosphère, par une voie quelconque, dispensait son azote
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- aux végétaux, non moins certain que les animaux restituaient aux plantes de fortes quantités d’azote sous forme d’ammoniaque et d’urée. Mais l’urée, mais l’ammoniaque, mais l’azote atmosphérique, autant d’éléments rebelles à l’assimilation végétale, ,; laquelle réclame de l’azote nitrique. Si, donc, les sources de l’azote pouvaient être énumérées, sa' distribution et sa circulation demeuraient une énigme. Comment passer de produits inertes ou toxiques à des aliments naturels dont l’abondance même laissait deviner que cette transformation s’opérait chaque jour ?
- Sans doute, certaines causes partielles pouvaient contribuer à l’expliquer. La décharge à haute tension de là foudre, par exemple, est certainement susceptible de combiner l’azote et l’oxygène de l’air en peroxyde qui, s’unissant à la vapeur d’eau, produit de l’acide nitrique. La réaction de l’ozone sur l’ammoniaque atmosphérique est capable, à son tour, d’engendrer directement un nitrate. Mais de telles causes ne pouvaient être que secondaires et furtives, et il fallut les travaux bien connus de Schloesinget de'Mïmtz pour révéler la cause principale et constante dans l’immense entreprise de transformation chimique accomplie à l’intérieur, du sol et à la surface des plantes par une main-d’œuvre microbienne. Une expérience, devenue classique, qui montrait que des injections de chloroforme retardaient la conversion des eaux d’égout en nitrates, prouva de façon irrécusable l'intervention des microorganismes dans la mutation des sels ammoniacaux en nitrates. Ultérieurement, ayant' isolé chacune de leurs espèces, on découvrit quelle sévère distribution du travail ordonne leur industrie,, et que, si le ferment nitrique se consacre à la transformation de l’ammoniaque en acide nitrique, d’autres microbes se chargent de fixer l’azote atmosphérique — en un mot, que toute l’assimilation végétale de l’azote dépend du travail obscur de quelques bactéries.
- Et c’est pourquoi leur rôle n’intéresse pas seulement une •théorie générale de l’azote, mais introduit aussi à la critique de ses grands programmes. Grâce aux ferments nitriques, aux microbes de l’urée, aux bactéries des tiges végétales, toute distribution de produits azotés aboutit au même résultat et l’acide nitrique même insoupçonné se trouve toujours présent pour* remplir son indispensable fonction. Labourer ou aérer ün châmp n’est pas autre chose qu’y faire pénétrer de l’azote converti d’abord en ammoniaque, puis en acide nitrique. Épandre sur ce champ des engrais ^ammoniacaux, c’est supprimer l’une des
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- phases de la transformation, c’est faire l’économie de la conversion de l’azote en ammoniaque. Substituer des nitrates aux engrais ammoniacaux, c’est brûler toutes les étapes . et mettre le végétal en présence d’un aliment tout prêt. Le programme des engrais, premier chapitre d’uné politique dé l’azote ou des nitrates, commande donc de choisir entré une simple aide apportée à l’industrie microbienne naturelle et son remplacement total par l’industrie humaine. Mais comment choisir, sinon par une estimation du risque à affronter. On retrouvera le même souci transposé dans tout programme général de l’azote, toujours contraint de se décider entre la conquête des nitrates naturels ou le dessein de les reproduire par des procédés synthétiques.
- Pour comprendre comment cette estimation du risque peut seule orienter l’élaboration d’un programme agricole, il faut d’abord remarquer que l’emploi des engrais azotés artificiels n’est qu’un moyen de remplacer une main-d’œuvre par une autre, plus réduite sans doute, mais encore considérable^ et que, de plus, ces engrais ne sont pas sans incorporer des quantités importantes d’énergie, soit d’énergie hydraulique, soit d’énergie issue du charbon. Il est donc permis de se demander — suivant en ceci les idées de Müntz — s’il ne vaudrait pas mieux s’adresser aux bactéries qui transforment l’azote de l’air en nitrates, et, puisqu’il est démontré qu’un assez grand nombre de labours, dans des conditions climatériques favorables, peut suppléer à l’emploi des. engrais azotés, s’il ne serait pas plus habile de confier aux microorganismes une bonne part du travail humain. Ces bactéries — tout comme les hommes — ne sont pas insensibles aux tentations, ne serait-ce qu’à celle d’une bonne nourriture. Elles vivent chichement à l’ordinaire et sans grand souci de se reproduire, mais c’est à l’homme qu’il appartient de les éduquer — ou de les corrompre. On les sait susceptibles de se multiplier rapidement et l’on connaît les moyens de les y entraîner. Pourquoi cette armée de travailleurs microscopiques ne pourrait-elle pas être amenée à produire les nitrates dans les conditions les plus favorables ?
- Aérienne, ^ammoniacale et.demandant alors la collaboration des bactéries de l’azote, ou bien purement nitrique et fondée exclusivement sur le labeur humain, une production de l’azote en vue des besoins agricoles n’e^t donc jamais qu’un problème d’énergie et de main-d’œuvre, dont le souci du risque peut seul
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- donner la solution. L’efficacité de ces trois genres de production est donc une fonction de plus en plus complexe d’éléments hétérogènes à mesure qu’on s'éloigne de la forme nitrique directement assimilable. Le risque introduit par ces éléments hétérogènes classe de lui-même les engrais azotés, et nos paysans le savent bien.
- . Avec les nitrates que l’on administre aux plantes au moment où elles lèvent — en couverture suivant le terme courant, — on sait à peu près où l’on va, car la récolte point déjà et une partie des risques climatériques est courue.
- Avec les engrais ammoniacaux, il faut faire confiance à la récolte, car on les distribue avec ou avant la semence. Mais, du moins, si la récolte est mauvaise, peut-on dire que l’azote incorporé au sol servira pour l’année suivante au moins en partie.
- . Avec l’azote de labours répétés, il faut, non seulement faire confiance à la récolte, mais y intégrer une main-d’œuvre qui est perdue si la récolte elle-même est perdue, parce que la récolte est perdue pour les mêmes raisons qui ont empêché la transformation de l’azote en acide nitrique. Il faut donc que cette main-d’œuvre soit minime (les bactéries ne travaillant qu’en fonction du développement de la vie végétale).
- Dans les trois cas, la considération du risque est l’arbitre des modes d’exploitation en rivalité. Toutefois, dans le cas d’un programme agricole de l’azote, dans le cas d’une politique des engrais, si clairement que puisse être démontrée la nécessité de l’azote nitrique pour la vie nationale, le rôle des microorganismes réduit et surtout peut réduire la part d’activité humaine. — Il n’en va pas de même pour une autre utilisation de l’acide nitrique, celle qui l’emploie à la fabrication des explosifs. Le second chapitre de la politique de l’azote, celui qui intéresse la défense nationale, substitue en outre à une diversité de risques la notion d’un risque unique, le risque de guerre, où l’on peut discerner des raisons plus pressantes encore de choisir entre les divers procédés de fabrication. Inutile de rappeler que la plu -part des explosifs (mise à part des explosifs chloratés, qui servirent surtout aux engins de tranchées et aux mines), ainsi que la totalité des poudres balistiques, rentrent dans la famille des corps nitrés, les explosifs étant obtenus par l’action de l’acide nitrique sur les benzols ou les benzines, et les poudres balistiques par celle de l’acidet nitrique sur la cellulose, c’est-à-dire sur le bois et le coton,. _ ,
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- Il m’est donc permis d’affirmer :
- 1° Que l’azote, qu’on l’envisage .comme engrais ou comme matière première des explosifs, est un produit indispensable à la vie nationale ;
- 2° Qu’il est indispensable sous la forme nitrique, puisque c’est sous cette forme seulement que les plantes peuvent l’assimiler, et sous cette forme seulement qu’il sert à la fabrication des explosifs.
- II. — La France doit produire au minimum 60 000 t d’azoté nitrique par an.
- Entre ces deux raisons prouvant également la nécessité capitale de l’azote nitrique, je jugerais volontiers la seconde cardinale. Non, certes, que je songe à méconnaître l’importance des programmes agricoles, mais les risques disséminés qu’ils se pro~ posent de couvrir, et parce qu’ils sont divers de nature, et parce que leur assurance a le droit d’hésiter entre plusieurs solutions, n’offrent pas à l’esprit cette uniié brutale et convaincante du risque de guerre, ou plus exactement de défaite, soumettant à sa menace, subordonnant à sa garantie le dessein comme le choix d’un programme industriel de l’azote. S’il est une philosophie de la production, elle ne peut, guère qu’enre-gistreu le rythme de l’invention humaine passant de l’audac'e à la prudence, du danger affronté à la sécurité conquise, du risque à l’assurance en un mot, et voilà pourquoi chaque cas spécialisé de cette production ramène toujours à quelque confirmation partielle de la grande loi générale, de même qu’un calcul des risques agricoles entraîne aussitôt la classification des engrais ; le calcul semblable d’un risque plus vaste, risque de guerre et de défaite, détermine la valeur respective des différents procédés d’extraction de l’azote.
- Quels sont ces procédés ? A quels besoins précis doivent-ils s’efforcer de satisfaire ? Questions indispensables pour fixer notre choix, mais dont une question primordiale commande les réponses : qu’elle est la quantité d’azote nitrique que la France est tenue dé produire par ses propres moyens pour pourvoir à sa défense ?
- Cet azote nitrique, il est bien évident qu’il existe dans la nature et qu’il y forme des dépôts abondants, puisque l’assimilation végétale de l’azote exige une industrie microbienne des
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- nitrates. Mais ces nitrates sont, en général, consommés sur place et ils n’intéressent l’industrie humaine que lorsque certaines conditions climatériques, géologiques et chimiques les accumulent en stocks d’apparence naturel^. Or, un tel emmagasinement est trop heureux pour n’être pas accidentel, je veux dire par là: dépend de causes trop complexes pour n’être pas étroitement localisé. En fait, les dépôts de nitrate de soude du Chili et du Pérou, et quelques gisements épars de nitrate de potasse d’importance bien moindre constituent toutes les sources naturelles de l’azote nitrique actuellement prospectées. Mêmes limitées, il va de soi qu’elles ne sont aucunement à dédaigner ; elles le sont si peu qu’elles ont fondé l’une des principales industries extractives. Tant que les dépôts chiliens ne seront pas épuisés, ils contribueront pour une part plus ou moins importante à la mise en œuvre du capital mondial de l’azote, mais aussi, du point de vue « national » d’où sa production nous parait devoir être envisagée, ne peuvent-ils offrir une ressource à l’industrie française que si leur importation s’effectue sans gêne et dans les conditions normales... Banalité, j’en conviens, mais dont je me propose de montrer tout de suite les conséquences et qui, déjà, nous avertit de considérer de préférence ceux des procédés d’extraction de l’azote nitrique qui, ne compliquant pas leur technique industrielle d’une affaire de transport, ne promènent pas leurs risques sur d’aussi larges espaces.
- L’azote nitrique, en (effet, désormais artificiel, peut aussi bien provenir de l’ammoniaque oxydé.
- En ce. cas, l’ammoniaque étant un sous-produit de'distillation de la houille, l’acide azotique qui en ,est extrait devient un produit accessoire des indftstries majeures du gaz d’éclairage et du coke. Caractère éminemment ' favorable à la réduction du prix de revient, mais dont les bénéfices éventuels seront compensés par l’obligation de convertir en acide nitrique l’ammoniaque retiré de la houille dès que l’on voudra étendre son usage au delà des applications agricoles, et qui invite, par conséquent, à chercher ailleurs la forme nitrique susceptible, de se présenter à tout emploi.
- C’est alors qu’interviennent les procédés de la chimie moderne qui, par l’oxydation ou l’hydrogénation de l’azote atmosphérique, ou encore par sa combinaison au carbure de calcium, permettent d’obtenir les nitrates par des procédés dits synthétiques qui font de leur préparation une industrie autonome. Il est bien entendu
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- qu’en une époque aussi industrielle que la notre, aucune de ces trois sources d’azote ne peut avoir la prétention de se substituer entièrement aux autres, mais il peut, il doit même y avoir entre elles querelle de préséance, et, en outre, une circonstance critique telle précisément que l’état de guerre ou de blocus peut contraindre un pays à restreindre à l’une seulement d’entre elles ses moyens' d’approvisionnement. La première donnée empirique qui nous permettra une estimation et un classement est donc le chiffre total des besoins nationaux.
- Puisque le risque de guerre est le premier qui sollicite l’assurance, c’est, en ce qui concerne la France, aux enseignements de la récente guerre qu’il faut aller demander ce chiffre de consommation.
- Or, il est plus que probable que la production de poudres et d’explosifs dans une guerre à venir sera au moins égale à la production constatée durant la dernière guerre,. Il s’agit donc là d’un chiffre approximatif minimum. Il s’élève cependant à 200 t d’azote nitrique par jour, soit à 60 000 t par an.
- Tenons compte de toutes les ressources. Supposons en activité tous les procédés d’extraction de l’azote. En acceptant pour mesure de leur rendement les nombres que leur assigne M. Patart dans la remarquable étude publiée dans le Producteur, ffl semble bien que l’appoint apporté par la distillation de là houille ne puisse dépasser plus de 20 0/0 de la quantité nécessaire. Même en faisant état du bassin de la Sarre, il est raisonnable de ne prévoir, qu’une distillation possible de 5 000 0<|o de tonnes, qui donnerait environ 10 0001 d’azote. C’est donc 50 0001 annuelles qu’il reste à obtenir.
- III. — Dix mille tonnes pouvant être obtenues par la distillation de la houille, les cinquante mille tonnes d’azote nitrique nécessaires à la France en guerre doivent être obtenues par un procédé synthétique.
- Pourquoi à l’aide seulement d’un procédé synthétique ? Parce que le risque de guerre joue ici le rôle de'discriminant.
- La production de l’azote nitrique par distillation de la houille ne comporte, comme nous l’avons vu, qu’un médiocre appoint, mais cet appoint insuffisant ' se trouve, en outre, exposé, par suite de l’état de guerre, à ce qu’on peut nommer, sans méta-
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- phore, la fortune des combats. Considérez, en effet, la situation géographique des champs de bataille dans les guerres actuelles, vous constaterez invariablement qü’elle coïncide,, à peu d’écart près, avec celle dés mines de houille, et cela pour la raison bien simple que les nations modernes, dont toute .la civilisation repose sur le charbon, luttent d’abord pour le garder ou se l’approprier. L’exploitation des houillères est donc particulièrement soumise aux chances, c’est-à-dire aux risques des batailles, et avec elle, par conséquent, la production de ranarao-niaque, générateur des nitrates, Et qu’on n’aille pas m’objecter que toute civilisation ou toute industrie reposant finalement sur l’usage du charbon, il est trop évident que la production de l’azote ne sauraiff échapper à la loi commune, car le dessein d’un grand programme doit se spécialiser dans l’élimination o® l’assurance des risques propres à son objet, et si le ralentissement de l’industrie charbonnière frappe dè langueur la presque totalité des autres industries, ce n’est qu’un, motif de plus pour réduire en chacune l’apport de houille indispensable. Économiser une énergie par l’appel à une énergie concurrente, c’est, en la circonstance^ compenser le risque menaçant par le risque improbable, c’est, autrement dit, pratiquer leur dispersion.
- Il est vrai qu’à côté du charbon indigène, le charbon importé paraît tout désigné' pour le remplacer au cas où il ferait défaut, mais comme tabler sur cette substitution revient à supposer une importation facile, la remarque que j’émettais précédemment sur les difficultés du fret en temps de guerre paraitrà peut-être moins banale. D’ailleurs, comme l’exploitation des azotates naturels ne-laisse pas, elle aussi, de supposer leur importation et une importation non moins aisée, non. moins fréquente, rappeler que l’importation par mer est directement atteinte par le risque qui nous occupe est, en même temps, éliminer le procédé de production de l’azote nitriquè, qui consiste à l’extraire de. ses gisements naturels. ,
- En fait, le risque est tel vis-à-vis de l’importation qu’il est à même de l’anéantir brusquement. On n’a pu continuer de naviguer durant la guerre passée qu’au prix de sacrifices défiant toute prévision et il semble bien acquis que si, au moment de la déclaration des hostilités, l’Allemagne avait pu mettre en ligne 300 submersibles, aucun échange par voie de mer n’aurait persévéré. De toute façon, ët suivant les vues les plus erronées et
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- les plus optimistes, une navigation' pour le moins incommode, n’est pas une condition favorable à l’abaissement d’un prix de revient. Or, me rapportant à l’article de M. Patart, je vois la conquête des azotates naturels doublement subordonnée aux fluctuations du transport par mer, non seulement parce qu’il faut les exporter de l’Amérique du Sud en Europe, mais encore parce que leur traitement sur place réclame lui aussi du charbon qui doit être importé d’Europe en Amérique. Ou sait comment les guerres d’aujourd’hui n’épargnent pas plus les marines des neutres que celles des belligérants ; ce n’est donc pas au transport maritime directement menacé, ce n’est donc pas aux procédés qui l’exigent qu’il convient de taire confiance pour la production de l’azote nitrique indispensable à la conduite d’une guerre. Et voilà pourquoi le recours aux procédés synthétiques me parait s’imposer comme une nécessité indiscutable.
- IV. — Le procédé synthétique méritant d’être choisi
- doit satisfaire à quatre conditions nécessaires.
- La défense nationale exige donc 50000 t d’azote nitrique supplémentaires (mais qui peuvent d’un jour à l’autre devenir les seules dont on dispose) et ces 50 000 t doivent être obtenues au moyen d’un procédé synthétique. Reste à savoir lequel.
- Pour choisir entre les trois procédés que nous savons en concurrence et qui ont, chacun, leurs mérites, le mieux est de définir d’abord abstraitement les conditions auxquelles doit satisfaire le procédé le plus avantageux. Celui qui approchera le plus près de cette perfection théorique, nous pouvons tout au moins le reconnaître comme le procédé qui, pratiquement, risque le moins de décevoir.
- Or, voici quelles m’apparaissent les caractéristique^ essentielles du procédé que je dirai idéal, le jugeant tel en fonction des intérêts nationaux :
- 1° Emploi exclusif par le procédé adopté de matières premières que la France possède en abondance à pied d'œuvre des usines où fonctionnera le procédé;
- 2° Minimum de main-d'œuvre et maximum de rusticité. — En cas de guerre, en effet, la main-d’oeure spécialisée aura des emplois à barrière et au front, et-cela de plus en plus à mesure que se perfectionneront les armes ;
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- 3° Minimum de coût de premier établissement, surtout si les usines se trouvent subir le chômage en temps de paix par le jeu de la concurrence due, soit à l’importation des nitrates naturels, soit à l’abondance de l’ammoniaque provenant de la distillation de la houille ;
- 4° Mimmun du prix de revient de 'Vazote, pour qu’au besoin les usines puissent en temps de paix concurrencer les engrais azotés naturels sur le marché mondial, ou tout au moins national.
- V. — L’examen des procédés en présence, en tant que satisfaisant, plus ou moins complètement, à ces conditions essentielles, prouve la supériorité du procédé à Tare et place au second rang le procédé à la cyanamide.
- Telles sont les conditions auxquelles doit satisfaire un procédé synthétique de fabrication de l’azote nitrique, s’il veut répondre aux exigences de la production moderne.
- Remarquons que chacune de ces conditions pose l’élimination d’un risque défini : risque inhérent au transport, à la mobilisation, au chômage, au manque de débouchés, aspects divers et complémentaires du risque global de la guerre. Le procédé qui s’accorde avec toutes représente donc une sorte d’assurance contre ce risque global et c’est pourquoi, s’il existe, nous sommes tenus de le préférer à tout autre qui ne serait qu’assurance partielle et risque ajourné. Existe-t-il? C’est ce que la critique des trois procédés synthétiques en présence va facilement nous apprendre. Mais il se trouve que la même critique nous conduit, M. Patart et moi, à des conclusions opposées. Me voici donc obligé d’exposer avec quelques détails la raison de cette contradiction.
- Je me propose de reprendre un par un les mérites et les défauts de chacun des trois procédés, mais j’indiquerai tout d’abord comment une conversion des prix de revient d’avant-guerre en tarifs actuels me paraît déjà contester la prééminence trop complaisamment assignée au procédé Haber. M. Patard et moi, me semble-t-il, suivons exactement la même méthode et fondons nos démonstrations divergentes sur une proposition commune que j’exprimerai ainsi : le seul usage du charbon, pour la production nitrique, compromet celle-ci dans tous les risques
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- qu’entraine cet usage exclusif, spécialement en temps de guerre. Il n’est qu’une manière de s’en garantir c’est de substituer autant que possible et en totalité, s’il se peut, dans la production industrielle de l’azote, l’usage de l’énergie électrique à celui de l’énergie houillère. Mais M. Patart estime que le procédé Baber se prête entre tous à cette substitution, et moi, tout au contraire, je ne discerne qui la favorise que le seul procédé à Tare..
- Acceptons cependant, pour commencer, les prix de revient donnés par M. Patart, même s’ils apparaissaient trop réduits en ce qui concerne le procédé Haber.
- Si l’on admet de l’énergie électrique à 1 centime-or le Mlowatt-heure,. du charbon à 25 fr-or la tonne, du coke à 30 fr-or la tonne;, si l’on admet d’autre part pour le procédé à l’arc le rendement de 80 gr d’acide nitrique par kilowatt-heure, rendement couramment obtenu dans certaines usines récemment organisées enfin si, comme j’ai convenu dès le début de cette étude et comme il me parait nécessaire, on raisonne sur le seul acide nitrique, but de la production de l’azote de guerre, on • arrive, d’après M. G. Patard, aux chiffres suivants :
- 1° 1 500 fr-or 1914 immobilisés pour produire une tonne d’azote nitrique par an, quel que soit le procédé employé ;
- 2° 1 000 fr-or comme coût d’une tonne d’azote nitrique obtenue par le procédé à l’arc ;
- 3° 1 385’ fr-or comme coût d’une tonne d’azote nitrique obtenue par le procédé à la cyanamide ; vua':j'
- 4° 1020 fr-or comme coût d’une tonne d’acide nitrique obtenue par le procédé H^ber.
- C’est ici que ces chiffres étant exprimés en or 1914, je rappellerai combien le pouvoir d’achat de l’or abaissé. Pour « parler » en or 1920, il importe, sei^n moi, de les augmenter de 20'0/0 environ (1).
- Si bien que je poserai ainsi en or actuel les données et les résultats idu problème ; soient de l’énergie électrique à 12 mil-limes le kilowattrheure, du charbon ,à 30 fr la tonne, du coke à 36 fr la tonne, les frais d’installation des procédés synthétiques
- (1) Si Fon. admet comme les experts cle la Conférence de Londres que la diminution du pouvoir, d'achat de l’or oblige à multiplier l’or 1914 par 1,7 pour avoir For 1920, les «Hidusions qui., suivent en acquièrent une rigueur d’autant plus grande.
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- par tonne d’azote nitrique sont de 1 800 fr en or, et les prix de la tonne elle-même sont respectivement :
- Arc................. 1 200 fr-or.
- Haber...................... 1224 —
- Cyanamide.................. 1662 —
- Enfin, j’admets que le Rapport entre le franc-papier et le franc-or est sensiblement de 1 à 3 et j’arrive ainsi au tableau définitif pour la comparaison des trois procédés rivaux :
- Données :
- Énergie électrique ... 3 cent 6 le kwh.
- Charbon............ . 90 fr la tonne.
- Coke ......... .108 — —
- Résultats :
- Frais de premier établissement pour les trois procédés et par tonne d’azote nitrique. ................5 400 fr.
- Prix de la tonne d’azote nitrique :
- Arc............................ 3 600 fr.
- Haber........................ 3 672 —
- Cyanamide............... 4986 —
- Sur ce tableau, c’est donc la supériorité du procédé à l’arc qui s’inscrit d’elle-même, et cette démonstration générale suffira, sans doute, pour en convaincre les techniciens ; mais peut-être n’est-il pas inutile de la compléter d’une analyse rapide des trois procédés synthétiques, en laquelle je résumerai simplement les minutieuses études qu’en a faites M. Patart, me réservant simplement d’y accuser à ma guise la part qui revient en chacun d’eux à l’emploi de l’énergie électrique* puisque c’est finalement la plus ou moins grande commodité de cet emploi qui doit, et nous départager et couvrir de son assurance, le risque de guerre dont l’un des aspects est le risque charbon.
- Quelle est à l’égard de ce risque la prévention offerte par le procédé Haber ? Parfaite, nous répond M. Patart, car s’il est -vrai qu’actuellement et tel qu’il est exploité en Allemagne, pays houiller, sa production d’azote nitrique relève, en effet, du charbon, il suffira de remplacer ce charbon par l’électricité
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- pour obtenir, en France, pays de houille blanche, le procédé doublement approprié à ses richesses naturelles et aux nécessités de la défense nationale. « L’opinion généralement adoptée, écrit M. Patart, que le procédé Haber ne s’adapterait bien qu’aux régions productrices de combustibles et ne serait pas indiqué pour les régions à force motrice hydraulique est tout à fait inexacte. Le procédé dont il s^agit, ajoute-t-il, est au contraire le seul qui, avec celui de l’oxydation de l’azote par l’arc électrique, puisse se passer entièrement de charbon et ne consommer exclusivement que de l’énergie électrique, et, à ce point de vue môme, il peut lutter avec n’importe quel, autre procédé. »
- Voici qui circonscrit nettement le lieu de notre désaccord. Le procédé Haber, comme chacun sait, est une fixation de l’azote par combinaison directe de l’hydrogène, laquelle combinaison s’effectue en faisant passer sur un agent catalytique chauffé, et sous pression élevée, un volume d’azote pur et trois volumes d’hydrogène. La circulation du mélange sur le catalyseur s’effectuejde façon continue et, après chaque passage, on élimine par dissolution dans l’eau les quantités d’ammoniaque formées. Comme, dans ce procédé, il est possible de faire varier la pression dans de très largeslimites, la quantité d’ammoniaque produite varie proportionnellement et en raison directe de cette pression. Au contraire, la proportion des gaz combinés est en raison inverse de la température, à laquelle cependant se trouve directement liée la vitesse de formation de l’ammoniaque, d’autant plus rapide que la température est plus élevée.
- Ces deux sortes de relations fonctiqnnelles ont orienté les perfectionnements du procédé Haber dans deux voies opposées. Certains inventeurs, parmi lesquels M. Georges Claude, se sont appliqués à renforcer considérablement la pression, augmentant ainsi de H à 40 0/0 la fraction du mélange gazeux susceptible de se combiner à chaque passage. Les autres, conservant la pression ordinaire, mais abaissant fortement la température, ont spéculé sur la quantité au détriment de la vitesse, en essayant d’y suppléer par une catalyse plus énergique. Mais .quel que soit le mode du procédé, et c’est uniquement pourquoi je rappelle ces variantes, le prix de revient de l’azote nitrique qu’il permet d’obtenir y reste sous l’empire de deux facteurs essentiels : la dépense d’énergie nécessaire à la mise èn marche des appareils et le coût de production de l’hydrogène. Il est inutile
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- de faire observer que celui-ci est de beaucoup le plus-important (1).
- La valeur du procédé Haber est donc, elle-même, une variable du prix de revient de l’hydrogène. L’emporte-t-il sur les autres-procédés ou leur reste-t-il inférieur? Cela dépend presque'uniquement de la façon dont est. produit l’hydrogène qu’il consomme. Or, l’hydrogène ne peut être pratiquement obtenu qu’en partant du gaz à l’eau ou en se servant de l’électrolyse. Le gaz: à l’eau, c’est évidemment le charbon, l’électrolyse, la houille blanche. Le procédé est donc justifié si l’électrolyse, en la circonstance, peut véritablement se substituer au gaz à l’eau, mais-la question ainsi ramenée à une discussion du prix de revient de l’énergie électrique ne me parait plus souffrir de réponse-favorable^ à la thèse de M. Patart.
- En effet, la fabrication de l’hydrogène par l’électrolyse comporte d’abord une élévation légère mais appréciable des frais de-premier établissement du procédé Haber. Ensuite, même avec; les électrolyseurs les plus perfectionnés, la correspondance entre le prix de l’hydrogène obtenu par le gaz à l’eau ou par l’électrolyse ne peut être que la suivante (2) :
- Par tonne de houille : 10 50 75 100
- Par kilowatt-heure : 0,0016 0,0078 0,0117 0,0155
- Or, comme il ne me semble pas possible d’avoir du courant à un prix de l’ordre de 0 fr, 015, à moins qu’il ne soit saisonnier ou discontinu, et comme le procédé^ Haber, même avec des électrolyseurs infiniment souples et avec des gazogènes infiniment grands — donc coûteux — ne se prête pas, selon moi et au moins dans l’état actuel, à des arrivées de gaz discontinues comme, d’autre part, on peut se procurer du charbon aux environs de 90 fr —; au moins momentanément —j’en conclus qu’il n’est pas avantageux de procéder à l’installation du procédé Haber en France ou à celle de procédés semblables autre-r ment qu’en produisant l’hydrogène, comme en Allemagne, au
- (1) Le prix de l’hydrogène représente 70 0/0 du prix de l’ammoniaque synthétique..
- (2) M. Patart a indiqué dans ses articles une correspondance différente. Je ne puis pas y souscrire même avec les électrolyseurs du type Pechkranz dont je possède la licence,, qui sont les plus perfectionnés connus et qui réduisent les frais de premier établissement des électrolyseurs, par rapport au meilleur marché, dans la proportion'' de 1 à 3.
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- moyen du charbon, c’est-à-dire en retombant sous la coupe du premier risque à éliminer (1).
- Par la critique du procédé Haber, comme par la comparaison des prix de revient des trois procédés mis en présence, c’est donc au procédé à l’arc que nous sommes conduits à donner l’avantage. Encore, pour le laisser seul maître du terrain, convient-il d’en écarter le procédé à la cyanamide, lequel, du reste, est beaucoup moins un rival qu’un allié ou plus exactement un auxiliaire.
- Le procédé cyanamide, en effet, est une façon de fixer l’azote sur du carbure de calcium porté à une température de 1 000 degrés centigrades. Dans ce procédé, le carbure de calcium joue donc le rôle principal, tenu par l’hydrogène dans le procédé Haber et par l’énergie électrique dans le procédé à Tare. Il y constitue par conséquent le facteur prépondérant . du* prix de revient. Or, s’il est vrai que cette production initiale du carbure consommant et du calcaire et du charbon met le procédé qu’elle fonde sous la dépendance de ces deux matières premières, du moins, le procédé cyanamide, contrairement au procédé Haber, tel que celui-ci fonctionne présentement, se prête-t-il à l’utilisation des courants saisonniers, caractère qui le rapproche du procédé à l’arc et permet de prévoir un abaissement considérable de son prix de revient primitif.
- Qu’on en juge : la consommation d’énergie électrique par le procédé cyanamide doit être évaluée à 25 kwh par tonne d’azote nitrique. Or, s’il est possible d’employer à cet usage du courant saisonnier de sept mois, il est par ailleurs facile dé trouver actuellement en France dans des usines d’avant-guerre et amorties, un côurant périodique à 0,015 le kwh. Partant, le prix de la tonne d’azote nitrique subit aussitôt un abaissement de :
- _ 25 000 X (0,036 — 0,015) = 525 fr.
- Mais il y a plus.
- M. Patart remarque fort justement que l’emploi des appareils
- (1) J’ai sous les yeux une étude assez complète suc les frais supplémentaires qu’entraînerait pour la production de.l’hydrogène électrolytique l’emploi du courant discontinu de l’ordre de celui qu’on peut employer avec le procédé à l’arc. Cette étude montre que-la correspondance pour du kilowatt-heure de 4000 fr entre le prix du charbon et ld prix du kilowatt-heure s’établit comme suit :
- Par tonne de houille : 50 75 100 fr
- Par kilowatt-heure 0,0018 0,0026 0,0037. ;
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- continus dans le procédé cyanamide est susceptible à lui tout seul de réduire de manière appréciable l’ensemble des frais divers. Voici, pour confirmer son témoignage, le succès des nouveaux procédés <c l’Azote Français », et spécialement les effets du four continu à chauffage électrique; ils ont révéle une augmentation de rendement de 15 0/0 dans la fixation de l’azote sur le carbure, soit :
- Un rendement ancien de 72-75 0/0;
- Un rendement nouveau de 87-90 0/0.
- Conditions dans (lesquelles il devient légitime d’attendre du prix de la tonne d’azote cyanamide, lequel entre dans le prix de la tonne d’azote nitrique pour 3 528 fr, un abaissement de 12 0/0, ce qui donne alors 423 fr et permettrait de produire en France la tonne d’azote nitrique provenue de la cyanamide à :
- Fr : 4 986 — 525 — 423 = 4 038(1).
- Il est incontestable que ce prix reste plus élevé que celui de la tonne nitrique obtenu par le procédé Haber; toutefois/et pour que la comparaison demeure judicieuse, il faut admettre que les usines à cynamide bâties pendant la guerre sont totalement amorties, ce qui, logiquement, oblige à déduire du prix de la tonne d’azote, nitrique la rémunération à 10 0/0 du capital de premier établissement de la tonne d’azote nitrique par le procédé cyanamide, soit 10 0/0 de 5 400 = 540 fr.
- Et c’est ainsi que finalement l’on parvient à estimer le prix d’une tonne d’azote nitrique, issue d’usines capables de produire et de transformer la cyanamide, aux chiffres suivants :
- 4 038 — 540 = 3 498 fr. '
- chiffre qui la met bien au-dessous du prix que lui aurait fatalement assigné l’emploi du procédé Haber, fût-ce dans les conditions les plus favorables.
- (1) Je n’ai pas voulu tenir compte, bien que Helfenstein en ait fait une démonstration qui, pour moi, est définitive, des perfectionnements dans la fabrication même du carbure de calcium. Mais il est incontestable que les prix indiqués ci-dessous tiennent compte de 4 000 kwh par tonne de carbure et de 800 kg de coke. Tous les techniciens du carbure m’accorderont qu’avec des fours fermés on peut arriver à une économie tant du coke que de rénergie (par récupération de l’bxyde de carbone) de prés do 25 0/0.
- Cette économie atteint l’azote de la cyanamide pour la seule énergie de-6 000 X 0,015 = 90 fr la tonne ; pour le charbon, de 90 fi* également. Donc, du fait et d’un perfectionnement connu, c’est encore 180 fr pal* tonne dont on pourrait abaisser le prix de la tonne d’azote dans le procédé cyanamide. Le prix final ressortirait donc à 3558fr.
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- Pourtant, et quel que soit l’intérêt de cette démonstration, il faut bien reconnaître qu’elle n’a pleine valeur que si se trouve, par ailleurs, démontrée la supériorité absolue du procédé à l’arc.
- La production quantitative de l’azote par le procédé cyana-mide ne saurait, en effet, suppléer toute seule ni le procédé à l’arc, ni le procédé Haber, et il n’est donc de concurrence véritable qu’entre ces deux derniers procédés.
- J’estime que c’est au procédé à l’arc qu’il convient d’accorder la préférence, et cela pour trois ordres de raisons :
- 1° Le procédé à l’arc est le seul procédé qui, dans la totalité de ses phases, ne relève exclusivement que de l’énergie électrique;
- 2° Chacune des phases du procédé à l’arc est actuellement en voie de perfectionnement : il donne déjà beaucoup et promet davantage ;
- 3° Le procédé à l’arc permet d’utiliser l’énergie électrique suivant l’économie la plus sévère : il est donc le mieux désigné pour la captation de cette énergie. -
- Ces diverses raisons valent d’ètre reprises une par une.
- 1° Que le procédé à l’arc soit effectivement le seul à relever exclusivement de l’énergie électrique, c’est une quasi-évidence ou même une tautologie s’il est vrai que son nom suffise à l’indiquer. J’y insiste néanmoins parce que cette franchise du procédé à l’arc vis-à-vis des autres procédés, tous vassaux du charbon, si elle s’accorde à un prix de revient du courant électrique ^particulièrement réduit, est l’argument ^capital en laveur de sa supériorité.
- On sait que l’oxygène surchauffé devient apte à se combiner directement à l’azote. Un mélange d’azote et d’oxygène, tel que l’air atmosphérique passant sur un arc électrique qui dégage une température de 3 000 degrés environ, se convertit done en bioyde d’azote qu’une nouvelle action de l’oxygène, provenant encore de l’air atmosphérique et associée cette fois à celle de l’eau, transforme^en peroxyde d’azote, en acide nitreux et finalement en acide nitrique, susceptible de fournir, par saturation saline et suivant le choix des sels employés, dés nitrates de chaux ou des nitrates de -soude. L’agent essentiel de la combinaison n’est donc rien de plus que cette sorte de désarroi de molécules bombardées par les électrons dont l’apparence
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- LA POLITIQUE DE L AZOTE
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- lumineuse a reçu le nom d’arc électrique et qui ne. consomme d’autre chaleur que celle des électrons. Il est vrai cependant que cette indépendance à l’égard du charbon suppose que la source d’énergie transformée en électricité est hydraulique et non.thermique; mais nous sommes en France, pays privilégié par ses glaciers et ses vallées fluviales, et ce n’est pas à la machine à vapeur par conséquent que nous irons demander la mise en action des alternateurs.
- C’est pourquoi le procédé à l’arc se présente comme l'utilisateur naturel de nos forces hydro-électriques.
- Lorsque M. Patart avance que le procédé Haher, fondé à l’origine sur l’emploi du charbon, peut se métamorphoser en un procédé de houille blanche, il m’apparait d’abord qu’dl néglige trop aisément les difficultés d’établir des gazogènes et des électrolyseurs qui se prêtent à l’emploi d’énergie électrique fatalement discontinue pour être d’un prix assez bas, mais surtout ne semble-t-il pas oublier que la métamorphose qu’il souhaite au procédé Haber, afin de le consacrer le procédé le meilleur, n’est, au demeurant, que l’état normal du procédé à l'arc qui, lui, dépend exclusivement de l’électricité, élimine le risque charbon et assure contre le risque de guerre la production nationale de l’azote.
- Si on se place au point 'de vue de la défense nationale, le procédé à l’arc électrique; offre, en effet, le grand avantage de fournir directement l’acide azotique. Or, c’est de l’acide azotique qu’on a besoin, et non de l’ammoniac ou de la cyanamide.
- Un autre avantage extrêmement important du procédé à l’arc est le suivant : il n’a besoin que d’air, d’eau et d’énergie électrique. Les usines seront donc placées près des installations hydro-électriques, c’est-à-dire dans les Alpes, les Pyrénées et le Massif Central, loin du front, possible. De plus, ce sont des usines éparpillées sur le territoire, chacune étant accolée à une usine de force hydro-électrique.
- Au contraire, avec le procédé Haher, on ne peut songer à faire plusieurs usines. Ce procédé ne's’applique guère qu’à une puissante usine centrale, par cela même toute désignée d’avance aux coups de l’ennemi.
- Enfin le procédé Claude, qui comportera beaucoup de petites usines, aura ces usines accolées aux fours à coke, c’est-à-dire toute dans la région des charbonnages. La plupart seront donc
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- situées dans le nord de la France, c’est-à-dire sur la ligne de feu de la dernière guerre, en tout cas trop près de la frontière.
- Il y a'là au point de vue défense nationale un puissant argument en faveur du procédé à l’arc ;
- 2° En outre, chacune des phases de cette production des nitrates, en partant de l’azote atmosphérique, est plus ou moins accessible à des perfectionnements dont M. Patart a fait une analyse trop scrupuleuse pour que je puisse rien de plus que la résumer.
- Tout d’abord, la consommation même de l’énergie électrique peut se réduire au quart, ou même au cinquième de ses données actuelles, soit qu’on perfectionne la réaction d’oxydation en augmentant la proportion d’oxygène dans les mélanges gazeux soumis à l’action de l’arc, soit qu’on récupère plus économiquement l’énergie calorifique gaspillée par les gaz après leur sortie du four.
- Ensuite, les dépenses considérables qu’entraîne la main-d’œuvre, ainsi que l’entretien et l’amortissement du matériel réclamé par la séparation des oxydes d’azote, peuvent se trouver extrêmement réduites si l’on remplace les fours de condensation et les édifices accessoires par des procédés nouveaux déjà entrés dans 1?( pratique. Et, puisque, à ce propos, M. Patart a l’obligeance de signaler mes . propres essais, j’indiquerai, après lui, que la séparation entre les oxydes d’azote et l’excès de gaz non combinés peut s’effectuer à l’aide d’un refroidissement, à très basse température, lequel est de nature à réduire les frais de séparation à 0 fr, 20 par- kilogramme d’azote, amortissement compris ;
- 3° De plus et surtout, le procédé à l’arc a sur son rival l’immense avantage de pouvoir employer l’énergie- électrique au plus bas prix et en n’en laissant presque rien perdre.
- Non seulement un tel procédé est capable de se satisfaire de courants saisonniers, mais il s’accommode même de courants discontinus.
- J’ai vu une usine équipée pour 15 000 kwh et accouplée à un grand secteur de distribution électrique qui permettait à celui-ci d’utiliser 97 0/0 de l’énergie disponible. Or, ce secteur électrique, commandé par une chute du Rhin, subissait des pointes saisonnières du fait de son origine en même temps que des pointes journalières du fait de sa clientèle. Toutes pointes,
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- sans en excepter celles dont la durée est de une heure et demie (heure du déjeuner), qui étaient aussitôt -.absorbées par l’usine à arc, preuve suffisante, me semble-t-il, de sa capacité de quasi totale récupération.
- Bien plus, aux usines de Chippis, en Malais, on utilise sur les fours à arc les pointes journalières très irrégulières de quelques heures qui se produisent en été du fait de l’insolation plus ou moins intense qui s’est produite dans la journée sur les glaciers alimentant les cours d’eau utilisés pour la production de l’énegie électrique (Rhône et affluents).
- Que valent ces déchets d’énergie dans un pays comme la France où, à l’époque actuelle, ils sont intégralement perdus ? Quel secteur ne serait heureux d’en tirer un centime le kwh. Mais précisément sur le taux d’un centime le kwh, nous voyons la tonne d’azote nitrique obtenue par le procédé à l’arc s’abaisser de 3 600 à 2 000 fr. Et comme il y a des déchets journaliers qu’on peut obtenir pour moins encore, pour un demi-centimefou même un quart de centime, il devient possible d’envisager des prix de l’ordre de 1 500 fr la tonne d’azote nitrique, auquel n’aboutira jamais le procédé Haber. ,
- Car il ne faut pas oublier que si le procédé Haber atteint son meilleur rendement, le procédé à l’arc, comme le remarque d’ailleurs M. Patart, n’en est encore qu’à ses débuts, et, si des rendements de 126 gr au kwh au lieu de 80 gr (ici indiqués comme base de comparaison des trois procédés) sont présentement obtenus et peuvent être dépassés dans l’avenir, quel sort un pareil procédé, le meilleur marché de tous déjà, n’est-il pas en droit d’attendre de ses progrès naissants ?
- Une dernière objection, il est vrai. Le procédé à l’arc « marchant discontinu » doit installer un nombre de kwh plus grand que celui qui lui serait strictement nécessaire avec un courant sans arrêt. N’oublions pas, en effet, que les frais d’installation par tonne d’azote nitrique étant de 5 400 fr(l), l’entretien et l’amortissement qui sont inclus dans les prix de la tonne d’azote nitrique doivent tout simplement être augmentés de ce fait et,, comme ils sont de l’ordre de 400 fr, il convient d’ajouter au
- (1) Un exemple : un secteur hydro-électrique n’emploie que 3000 h sur 8000. Pour consommer les 5 000 h restantes quand elles se présentent, je dois installer les 8000 h, soit 8/5 de l’installation qui serait suffisante si l’énergie des 5 000 lr était distribuée d’une façon continue. La tonne d’acide nitrique reviendra, dans ce cas, à
- 400 X8 5
- = 240 lr de plus.
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- I.A POLITIQUE DE l'AZOTE
- prix que l’achat du courant discontinu a fait baisser de 1 300 fr autant de fois 400 fr qu’il a fallu augmenter l'installation pour produire la même tonne d’azote nitrique. Ce rapprochement prouve seulement que les fours à arc peuvent travailler économiquement à moins de 30 0/0 de leur puissance lorsqu'elle est installée avec du courant de l’ordre de 1 centime.
- Et c’est pourquoi, contrairement à l’opinion qu’on aurait retirée d’une étude superficielle des études de M. Patart, quand il s’agit pour la France de se procurer l’acide nitrique indispensable à sa défense, les procédés à choisir doivent se classer dans l’ordre suivant :
- 1° L’arc ;
- 2° La cyanamide ; .
- 3° Le procédé Haber.
- VI. — Les 50 000 t d’acide nitrique qui doivent être produites par la voie synthétique, se divisent en 30 000 t qui sont à la charge du procédé à l’arc, et 20 000 qui sont à la charge du procédé cyanamide.
- Donc, l’arc électrique remporte, donc son emploi constitue le seul procédé capable de fonder une industrie nitrique nationale, j’entends par là une industrie française de l’azote délivrée de la doublé sujétion du charbon et du transport par mer.
- Puisque, en effet, le procédé à l’arc apparaît décidément, aux termes de la précédente analyse, comme le procédé le meilleur, comme le plus économe des énergies hydrauliques, et comme le plus attentif à compenser les déperditions de toutes les sortes d’énergies, il me semble logique d’en tirer toutes les réalisations qu’il contient déjà en promesse et de lui attribuer le rôle primordial dans la production de l’azote nitrique.
- Sans doute, le procédé cyanamide a-t-il conquis une situation de fait dont il serait injuste de ne point tenir compte. Mais loin d’être compétiteur du procédé à l’arc, il en est, comme nous l’avons déjà vu, le complément et l’auxiliaire. Afin de s’en convaincre,, il n’est que d’observer le mode actuel d’utilisation des énergies hydro-électriques pour l’éclairage comme pour la force motrice. On a tôt fait de constater que des secteurs totalisant plus d’un million de chevaux, soit 700 000 kw, n’emploient
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- au maximum que 3 000 li sur 8 000. Sur ces 5 000 h perdues, il ne serait pas raisonnable de songer à récupérer pour le moment plus de 2 500 h. Automatiquement, se trouveraient donc destinés à l’arc :
- 2 500 X 700 000 = 1 750 000 000 kwh,
- lesquels pourraient environ produire environ 30 009 t d’azote nitrique et, par conséquent, laissent à trouver tout de «suite 20 000 autres tonnes.
- Or, ces 'tonnes, précisément, elles existent en puissance dans les usines à cyanamide, qui, d’ores et déjà, sont capables de fournir 20 000 t d’azote (1).
- Et, partant, une seule conclusion s’impose :
- Les 50 000 t d’azote que la défense nationale commande de produire par voie synthétique se divisent en 30 000 t qui doivent être demandées au procédé à l’arc et en 20 000 qui resteront à charge du procédé cyanamide.
- Corollaire : il est totalement inutile de faire appel au procédé
- Haber.
- /
- VII. — Raisons pour lesquelles l’accroissement jugé
- utile de la production nitrique doit être demandé
- au procédé à l’arc.
- D’autant, plus inutile que tout développement ultérieur dé l’industrie nitrique peut être désormais considéré comme un' privilège exclusif du procédé à l’arc.
- Car, ce procédé de l’arc électrique, voici qu’enfin il correspond de tous points au procédé idéal précédemment défini en partant des nécessités théoriques les plus rigoureuses. Est-il une seule des quatre caractéristiques à contredire à ces propriétés.
- 1° Pas de matièies premières que la France ne possède pas en abondance à pied d’œuvre des usines qui emploient le procédé adopté. — Tel est précisément le cas du procédé à l’arc. Tandis que le procédé Haber et le procédé à la cyanamide sont dans des proportions inégales (7 et 3 t par tonne d’azote fixé) des consommateurs de charbon, le procédé à l’arc seul s’affranchit totalement du risque
- (1) Il y a en France des usines à cyanamide capables de fournir en totalité plus de 20 000 t d’azote. Je ne compte pour capables que celles qui peuvent travailler avec clu courant à 0,015. En cas de guerre, on pourrait en mettre en route d’autres.
- Bull.
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- LA POLITIQUE DE L’AZOTE
- liouiller. Il n’a d’autres matières premières que l’air atmosphérique et l’eau ;
- 2° Minimum, de main-d'œuvre, maximum de rusticité. — Autre consécration de la supériorité du procédé à l’arc.
- Si la cyanamide ne comporte aucun maniement compliqué, il n’en est pas de même du procédé Haber qui suppose un outillage pour le moins délicat. Mais la rusticité du procédé .à l’arc l’emporte évidemment sur celle de la cyanamide. 1 Par ailleurs, la main-d’œuvre employée résulte des manipulations par tonne d’azote. Une comparaison de ces manipulations par le procédé Haber et par le procédé par cyanamide les y montre à peu près égales autre exception qui devient avantage pour le procédé à l’arc libéré de lourds frais de main-d’œuvre par son extrême simplicité ;
- 3° Le minimum de coût de premier établissement fait une condition indifférente à l’égard de chacun des procédés, puisque le coût est sensiblement égal dans les trois. En tous cas, elle ne dessert pas plus qu’elle ne sert le procédé à l’arc, qui prend ailleurs ses avaulages; ^
- 4° Le minimum de prix de revient de i'azote fait une dernière condition en apparence moins favorable à la supériorité du procédé électrique : il convient donc de l’examiner d’un peu plus près.
- Lorsqu’on envisage la production de l’azote en vue de ses usages agricoles, comme industrie des engrais plutôt que comme industrie des explosifs, il devient alors exact que le classement des trois procédés en concurrence se présente d’abord dans un ordre différent. '
- Le procédé cyanamide avec emploi des fours continus livrant une cyanamide granulée d’un ensachement facile offre la tonne d’azote à 2400 fr. environ.
- Le procédé à l’arc produisant des nitrates de chaux égalise son prix à celui de l’acide nitrique concentré, ce qui porte la tonne d’azote à 2 400 fr. environ. ..
- . Mais le procédé Haber, lui, pour du courant discontinu de 3 300 h., se trouve en mesure de livrer la même tonne au prix plus bas de 2 000 fr.
- Le procédé à l’arc en Subit-il une atteinte ? Il suffît, pour s’apercevoir qu’il n’en est rien de songer, au sulfate d’ammoniaque.
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- *LA POLITIQUE UE L’AZOTE
- Livrant du sulfate d’ammoniaque, en effet, le procédé Haber dépassera le prix de 2 400 fr. pour la tonne d’azote ammoniacal que Ton obtient pour la tonne d’azote nitrique (1) par le moyen de l’arc électrique lorsque ce procédé devient, le complément des secteurs hydrauliques qui gâchent leur énergie. Et, par suite, le procédé à l’arc reprend la tète de la liste, contrairement aux premières apparences. Ceci me parait d’autant plus péremptoire que tous les chiffres cités dans cet article sont tirés de l’étude de M. Patart, sauf ceux qui concernent les perfectionnements du procédé cyanamide dont j’ai, du reste, indiqué la nature.
- Par conséquent, à ceux qui demandent s’il ne deviendra pas nécessaire un jour de faire appel au procédé Haber afin d’accroître la production de l’azote nitrique destiné soit à la défense, nationale, soit à l’agriculture, je me crois autorisé à répondre que cette nécessité, au contraire, se fera de moins en moins probable, parce que la politique de l’azote se révélera de plus en plus liée à la politique de la houille blanche, et parce que celle-ci, suivant la formule consacrée, est pour notre pays une question de vie ou de mort. Cette étude du programme nitrique, conçue et traitée en fonction du risque de guerre, tend à démontrer que, pour éviter de perdre la part d’énergie laissée sans emploi par les secteurs hydro-électriques, il faut la contraindre à fabriquer l’azole dont nous avons besoin, 'mais je me propose de démontrer plus tard qu’il est désormais impossible de songer à équiper des chutes d’eau sans prévoir dans le plan financier de l’équipement la canalisation de l’énergie perdue vers une industrie à débouchés illimités, telie, par., exemple, que l’industrie azotique.
- N’est-elle point un appel à l’invention, en même temps qu’à une économie plus vigilante, cette perte quotidienne d’énergie saisonnière ou discontinue abandonnée sur le marché par des habitudes humaines de manger, de travailler et de se reposer aux mêmes heures. . ‘
- . CONCLUSION DE CETTE ÉTUDE
- Telles sont, à mon sens, les données et les solutions du problème que pose une politique de T azote* qui se proposerait
- (1) Nous comparons ainsi dans les engrais l’azote nitrique et l’azote ammoniacal, bien que le premier ait, de par la classification des engrais dont nous avons parlé, une plus-value de 10 à 15 0/0.
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- d'être rationnelle et française. Seul, le procédé à l’arc peut assurer, au sens véritable du mot, une production d’azote nitrique suffisante pour'la défense de notre pays. C’est, de plus, à lui seul qu’il faut demander, en temps de paix, l’accroissement jugé utile de cette même production. Et je crois avoir, par là même, prouvé que l’installation en France d’usines exploitant le procédé Haber ou d’autres similaires est inutile et inopportune.
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- LE PROCÉDÉ HABER 2
- PAR
- M. PATART
- C’est un grand honneur, et dont je sens tout le prix, que m’a fait votre Président en m’invitant non seulement à assister aux séances au cours desquelles vous discuterez , l’importante question de la production des composés azotés synthétiques mais encore à y prendre la parole pour vous exposer les résultats obtenus à l’étranger par un des procédés les plus récemment mis en œuvre," procédé sur lequel des circonstances spéciales m’ont fait un devoir de rechercher et de rassembler des renseignements aussi précis et aussi exacts que possible.
- M. Laubeuf, qui est au courant de ces circonstances, sait mieux que personne que je suis tenu, dans cet exposé, à certaines réserves que comportent des communications qui ne m’ont été faites, qu’à titre confidentiel. Mais comme certains Gouvernements étrangers '(et en particulier celui des États-Unis) ont cru pouvoir publier presque intégralement les rapports établis par les missions de savants et d’officiers qu’ils avaient envoyés en Allemagne pour y étudier cette question, il se trouve que je suis en mesure, en ne faisant exclusivement usage que-de documents ainsi rendus publics, d’analyser devant vous les résultats obtenus dans le procédé de synthèse directe de l’azote et de l’hydrogène par voie catalytique connu sous le nom de « Procédé Haber » et qui a été mis en œuvre et développé industriellement dans les usines de la fameuse Société allemande « Badische Anilin-und-Soda Fabrik ».
- 1
- Le premier brevet pris en Allemagne pour le procédé dont il s’agit remonte à la fin de l’année 1908 ; mais ce n’est qu’en 1913 qu’une installation vraiment industrielle a commencé à fonc-tio’nner à l’usine de Ludwigshafen. Gréée pour une production annuelle correspondant à la fixation de 6 000 t d’azote, elle avait déjà fourni, à la fin de 1913, 1 600 t de ce produit. Pendant la guerre, cette installation reçut un développement considérable.
- (1) Conférence faite à la séance, clu 1 avril.1922. Voir Procès-Verbal correspondant
- n° 7, p. 156. •
- (2) Voir Planche n° 23.
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- Une première usine fut installée à Oppau sur le Rhin, au nord et au voisinage immédiat de Ludwigshafen, pour la fixation de 100 000 t d’azote par an; puis, à Merseburg sur la Saale, dans la Saxe Prussienne à 20 km de Leipzig ; sur des gisements importants de lignites fût créée une seconde usine pour une production double; cette dernière ne fonctionnait qu’à demi-puissance à la signature de l’armistice. Les travaux d’achèvement ont été poursuivis après cette date et ne sont pas encore complètement terminés, interrompus qu’ils ont été par la révolte communiste des ouvriers sur lesquels il a fallu reconquérir l’usine de vive force. La production totale des deux usines, au cours de la-guerre, a été d’environ 240 000 t d’ammoniaque ; leur puissance totale de production journalière à la fin de la guerre était de 480 t par jour ; elle atteindra bientôt 800 t par jour ou 300000 t par an, soit plus de quatre fois la consommation totale annuelle en produits azotés minéraux de toute espèce de la France d’avant-guerre.
- Cet effort considérable, commencé avant le début et poursuivi après la fin des hostilités manifeste ouvertement la confiance entière que mettent les Allemands dans ce procédé qu’ils considèrent comme susceptible de lutter non seulement contre le nitrate naturel du Chili mais contre tous les autres procédés synthétiques que la Société Badoise a successivement expérimentés. Cette confiance est-elle fondée? Quels so,nt les avantages et les inconvénients de la méthode sur laquelle on a basé de si grandes espérances ? Et si ces dernières sont légitimes, quels perfectionnements apparaissent comme possibles, qui permettraient à nos concitoyens qui s’engageraient dans cette même voie d;entrer à leur tour dans ce tournoi industriel, c’est ce que je me propose d’examiner devant vous.
- II -
- Je ne crois ni utile ni intéressant de vous refaire de ce procédé une description qui a déjà paru dans la plupart des journaux techniques et dont la plus complète a été donnée en France par la revue la Technique Moderne dans son numéro de novembre 4 920. Je me contenterai, pour la clarté de ce qui va suivre, de vous rappeler simplement, dans ses grands traits, la suite des opérations qui conduisent à l’obtention du produit'final et que l’on a représentée symboliquement sur le schéma n° L
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- LE PROCÉDÉ IÎABER
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- Comrrie on le voit sur ce schéma, les deux gaz qu’il s’agit de combiner (l’azote et l’hydrogène) sont empruntés l’un à l’air et
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- DiSTÎLJ^iTIOrJ DE. if P> r»! r-^OrJï pjÇuH.
- Fig. l)—: Schéma général (n° 1) du procède.
- l’autre à l’eau et dans les deux cas c’est le charbon sous forme de coke qui sert à fixer l’autre composant (oxygène) sous forme d’oxyde de carbone, accompagné toujours d’un peu d’acide carbonique. Au moyen de gazogènes spéciaux, on fabrique, d’une
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- le procédé haber
- part, du « gaz à l’air » qui contient surtout de l’azote avec de l’oxyde de carbone et un peu d’hydrogène et du « gaz à l’eau » qui renferme surtout de l’hydrogène avec presque autant d’oxyde de carbone et un peu d’azote ; les deux gaz contiennent également un peu d’acide carbonique qui constitue une impureté inévitable. Dans l’appareil qui suit, les gaz, après une purification sommaire, sont mélangés en proportion déterminée, puis ils subissent une opération spéciale destinée à utiliser l’action de la vapeur d’eau sur l’oxyde de carbone en présence d'un catalyseur pour fixer l'oxygène de l’eau sur l’oxyde de carbone, ce qui fournit un volume d’hydrogène par volume d’oxyde de carbone transformé en acide carbonique. C’est la réaction :
- CO + H20 =: CO2 + H2
- Cette réaction, qui s’accompagne d’un dégagement de chaleur, s’effectue dans un premier appareil de catalyse à la pression atmosphérique et à une température comprise entré 500 et 600 degrés, ce qui exige l’emploi d’un échangeur de chaleur entre les gaz qui entrent et ceux qui sortent, de façon à ne faire appel à aucune source de chauffage extérieure en dehors de la chaleur qu’apporte-avec elle la vapeur d’eau.
- Au sortir de cet appareil, le mélange gazeux doit être débarrassé de l’acide carbonique qu’il contient en fortes proportions et du résidu d’oxyde de carbone non oxydé. Pour éliminer le premier, on comprime le mélange gazeux entre 25 et 30 kg par centimètre carré et on le dirige en sens inverse d’un courant d’eau qui, sous cette pression et à la température normale de l’eau, dissout de sept à huit fois son propre volume d’acide carbonique. L’eau, chargée de ce produit, est détendue sur des roues Pelton où on récupère une partie (65 0/0 environ) de l’énergie qui a servi à sa compression, tandis que l’acide carbonique (et l’hydrogène sulfuré qui a été également dissous) se dégagent et peuvent être utilisés à d’autres réactions.
- Après ce traitement, le mélange gazeux ne contient plus, en dehors de l’azote et de l’hydrogène, que 1,5 à 2,5 0/0 d’oxyde de carbone et de 0,75 à 1,75 0/0 d’acide carbonique. 11 est absolument nécessaire d’éliminer ces deux gaz jusqu’aux dernières traces, d’une part parce qu’ils s’accumuleraient dans le circuit rigoureusement fermé que vont suivre maintenant les gaz et, d’autre part, parce qu’ils constituent, surtout le premier, ce que
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- LE PROCÉDÉ HABER
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- l’on appelle un « poison du catalyseur » en ce sens qu’il a pour effet d’annuler rapidement son activité.
- On élimine ces deux gaz jusqu’à 1a’ dernière trace par deux lavages successifs, sous haute pression (210 à 230 kg) d’abord avec une solution de formiate de cuivre ammoniacal (qui dissout jusqu’à vingt fois son volume d’oxyde de carbone), puis
- Fig. 2. — Générateur de gaz à l’eau (coupe).
- par une solution de soude caustique. La haute pression'favorise, la rapidité de l’élimination et par suite la purification complète du mélange gazeux. La solution cuivrique détendue et chauffée dans le vide abandonne l’oxyde de carbone qui retourne à l’atelier de mélange tandis que la soude carbonatée est utilisée à d’autres fabrications.
- Ainsi purifié, le mélange gazeux ne contient plus que l’azote et l’hydrogène, ce dernier en léger excès, l’appoint d’azote nécessaire n’étant introduit que dans l’appareil même où se fera
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- LE PROCEDE HABER
- c ' laver » protéger
- la combinaison des deux gaz et où il est utilisé pour la paroi intérieure d’une façon continue afin de-la-contre l’action pernicieuse de l’hydrogène chaud.
- • C’est dans cet appareil que se produit la réaction fondamentale, à savoir la combinaison catalytique de l’azote et de l’hydrogène. Cette réaction est une « réaction d’équilibre ». C’est-à-dire qu’à une pression et à une température données, il ne peut se former, plus ou moins rapidement suivant la nature du catalyseur, qu’une proportion déterminée d’ammoniac gazeux par la combinaison d’une fraction déterminée des deux gaz mis en présence. Cette fraction est d’autant plus grande que la pression est plus élevée et la température plus basse ; mais ,1a vitesse de combinaison décroît rapidement avec la température, ce qui oblige à maintenir celle-ci entre 500 et 600 degrés; à cette température, l’équilibre correspond pratiquement à la combinaison de 11 0/0 environ des gaz mis en présence, .soit à une teneur en ammoniac de 6.0/0 pour le mélange gazeux qui sort du catalyseur, teneur qui va en s’affaiblissant au fur et à mesure que F efficacité du catalyseur décroît et qui est en moyenne, à Op-pau, de 4 à o 0/0. Le mélange gazeux, dépouillé de l’ammoniac qu’il contient par lavage à l’eau pure sous pression, est renvoyé par « une pompe de circulation » sur le catalyseur où une nouvelle fraction se combine et ainsi'de suite indéfiniment. Les gaz qui quittent l’appareil et ceux qui y entrent échangent leurs températures au moyèn de régénérateurs de chaleur, et la réaction s’accompagnant elle-même d’un dégagement de chaleur qui compense les pertes, il n’est nécessaire, une fois la réaction amorcée, de faire appel à aucun moyen de chauffage étranger. Quant à'la solution ammoniacale (au taux de 25 0/0 d’ammoniac), elle peut être livrée directement telle quelle aux emplois commerciaux ou être distillée dans des colonnes à plateaux
- Fig.
- 3. — Générateur de gaz à l’air (coupe).
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- pour fournir l’ammoniac gazeux. Celui-ci combiné, par des méthodes connues, à l’acide sulfurique fournit le sulfate d’ammoniaque, engrais couramment employé par l’agriculture. Oxydé au contact de l’air par voie catalytique, l’ammoniac peut fournir
- de l’acide nitrique, qui, mélangé lui-même à pne fraction supplémentaire d ammoniac,/ fournit le nitrate dammoniaque, autre type d’engrais. Enfin, par réaction en présence de l’eau du gaz ammoniac et de l’acicle carbonique antérieurement récupéré, comme on l’a vu précédemment, sur les roues Pelton, on peuhobtenir de l'urée qui constitue elle-même un engrais azoté tout à fait remarquable. ... . \
- Les figures %, 3 et 4 représentent des coupes de différents appareils. La planche %3 reproduit quelques vues des usines d’Oppaü et de Merseburg.
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- III
- Abordons maintenant l’objet principal de cette étude, à savoir la valeur relative et la valeur intrinsèque du procédé que nous venons de décrire brièvement ; nous entendons par valeur relative celle qui résulte de la comparaison du procédé en question avec les autres procédés concurrents actuellement mis en œuvre, et par la valeur intrinsèque celle que l’on peut déduire de l’importance des perfectionnements susceptibles d’ètre apportés au procédé sans modifier son principe.
- Des comparaisons de ce genre sont toujours très délicates ; mais elles sont indispensables si on ne veut pas se livrer à des controverses sans fin ne découlant que d’appréciations vagues et. par suite sans valeur ; toute comparaison ne reposant que sur des mesures, et celles-ci ne pouvant être représentées que par des chiffres, c’est à des chiffres qu’il faut avoir recours et ceux-ci ne peuvent être trouvés que dans rétablissement de prix de revient détaillés et précis (aussi exacts que le permet la connaissance du procédé que l’on examine ou des perfectionnements que l’on conçoit), et établis sur des prix de base.déterminés. Nous estimons que le prix de revient du produit terminé est le seul indice de la valeur pratique d’un procédé de fabrication. Plus bas, en effet, sera le chiffre qui caractérise cet indice, plus grande sera la marge de baisse dont disposera le fabricant sur le marché de vente, et par suite plus il aura de chances de triompher de ses concurrents et de les supplanter progressivement.
- Si nous envisageons la question sous cet aspect, nous constatons que tous les reproches que l’on peut adresser, tous les avantages que l’on peut reconnaitre et tous les perfectionnements que l’on peut concevoir à un procédé déterminé n’ont de signification et d’importance que dans la mesure où ces appréciations et ces conceptions peuvent se traduire numériquement par une élévation ou par une réduction soit du prix de revient global, soit des prix de revient particuliers aux opérations élémentaires que comporte la mise en œuvre, du.procédé. • C’est ainsi que l’ingéniosité ou la brutalité des réactions, les facilités ou les difficultés de mise en œuvre, la simplicité ou la complication des appareils, de leurs organes ou de leur conduite, la régularité plus" ou moins grande de leur fonctionnement, leur
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- résistance-aux actions destructives ou leur fragilité, en un mot toutes les qualités ou tous les défauts d’un procédé apparaissent clairement, et avec leur importance relative dans un prix de revient détaillé et complet par la variation corrélative d’une ou plusieurs des valeurs numériques concernant soit les dépenses des matières premières, du combustible, de l’énergie mécanique, de la main-d’œuvre ou des fournitures diverses, soit dans les frais d’entretien et de réparation, soit dans les frais généraux (surveillance et contrôle), soit dans les charges d’amortissement ou d’intérêt de l’argent. D’autre part, si on a déterminé séparément pour chacune des opérations élémentaires, dont l’ensemble .constitue la mise en œuvre du procédé consi-. déré, les dépenses de diverses natures ci-dessus énumérées qui incombent spécialement à chaque opération, on peut évaluer, avec précision, l’influence de tout perfectionnement partiel et on ne risque pas de lui attribuer une valeur hors de proportion avec le résultat final, comme on le fait si souvent lorsqu’on se contente d’apprécier un procédé ou un perfectionnement sur des considérations générales.
- Pour examiner de cette façon, la seule, à notre avis, concluante, le problème qui nous occupe, il était donc necessaire avant tout, en utilisant les renseignements les plus certains dont on pouvait disposer, d’établir un 'tableau détaillé rassemblant les divers éléments du prix de revient, pour chacune des opérations élémentaires, dont la série permet d’obtenir, par le procédé considéré, le produit terminé tel qu’il est livré au commerçant ou au consommateur.
- C’est le résultat de ce travail que représente le tableau reproduit à la, fin du présent mémoirp.
- Les opérations élémentaires successives y sont groupées en quatre grandes divisions principales ; > ;
- I — La préparation du mélange gazeux ;
- IL — La production de l’ammoniac gazeux à partir de ’ ce mélange ;
- III et IV. — Les fabrications proprement dites des deux sels ammoniacaux (sulfate et nitrate d’ammoniaque) à partir du gaz ammoniac précédemment obtenu.
- Dans chacune de ces divisions sont spécifiés, pour chacune
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- des opérations élémentaires, les divers éléments du'prix tels que nous les avons énumérés précédemment, à savoir :
- 1° et 2° Combustible (coke ou houille) ;
- 3° Matières premières ;
- 4° Énergie mécanique ;
- 5° Main-d’œuvre proprement dite de fabrication ;
- 6° Fournitures diverses;
- 7° Entretien et réparation (comprenant la main-d’œuvre ' et les matières spécialement affectées à ces travaux,
- ' ainsi que les charges d’amortissement et d’intérêt des ateliers de réparation) ;
- 8° Frais généraux (comprenant les traitements et frais spéciaux à la Direction, au Contrôle, à la surveillance et les charges d’amortissement et d’intérêt des bâtiments spéciaux à ces Services) ;
- 9° Les charges d’amortissement ;
- 10° Les charges d’intérêt des frais de premier établissement. .
- Comme prix de base des éléments de dépense, nous avons pris les chiffres moyens admis dans les usines de produits chimiques au cours de' la période 1913-1914 ayant précédé immédiatement l’ouverture des hostilités, c’est-à-dire de la dernière période relativement stable au point de vue économique, ou les rapports des 'salaires et des prix n’étaient pas soumis aux variations si anormales et si brusques que nous connaissons maintenant et qui ne peuvent s’apaiser qu’à mesuré que la loi de l’offre et de la demande reprendra son jeu sur des marchés assainis. II. est probable que lorsque l’équilibre économique sera rétabli, les rapports entre eux des éléments de dépenses se rapprocheront, par la nature même des choses, des rapports d’avant-guerre et que toute prévision relative à l’avenir se trouve plus sérieusement établie sur des prix d’avant-güerre, affectés d’un coefficient plus ou moins élevé, que sur les prix plus ou moins anormaux de l’époque actuelle.
- En ce qui concerne les quantités, ou les nombres ayant servi de base à notre tableau, ils n’ont été arrêtés qu’après une étude détaillée et attentive de toutes les opérations ; ils sont établis pour une usine d’une, puissance de production correspondant à la fixation de 100 t d’azote" par jour ; certains d’entre eux ne seraient évidemment pas exacts pour une production inférieure,
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- mais ne varieraient pas très sensiblement pour une production supérieure. Pour les dépenses indivises (entretien et réparation, frais généraux), nous avons adopté le système des coefficients après avoir vérifié, par des sondages, que les valeurs des coefficients adoptés (5 ou 10 0/0) qui facilitent les1 calculs, ne s’écarteraient, en fait, que très peu, des valeurs diverses, pour chaque opération, qu’on pouvait déduire des renseignements acquis par la pratique ; on remarquera toutefois que, sur un point où le coefficient moyen adopté nous a paru s’écarter trop de la réalité (entretien et réparation des appareils de catalyse), nous 11’avons pas hésité à porter ce chiffre de 10 à 25 0/0 pour tenir compte de frais, encore actuellement élevés pour des appareils en voie de transformation continue, bien qu’ils paraissent devoir décroître très rapidement dans l’avenir pour se rapprocher du coefficient-moyen. Pour l’amortissement et l’intérêt de l’argent, chiffres qui varient d’une entreprise à l’autre, suivant la prudence de leurs administrateurs, nous avons adopté des coefficients qui nous ont paru convenables à une industrie de ce genre, supposée stable, dans la période considérée. Les chiffres adoptés pour ces coefficients peuvent évidemment prêter à discussion, mais il est facile! de déterminer immédiatement les conséquences de toutes les modifications qu’on désirerait leur faire subir et de vérifier qu’elles n’influeraient pas sensiblement sur le résultat final.
- D’autre part, il est aisé de vérifier que si l’on substituait, pour les produits et les salaires, les prix actuels aux prix/de base de. la période 1913-1914, on serait conduit à remplacer la plupart des chiffres du tableau par des multiples dans des rapports variant entre 3 et 4, à l’exception des chiffres relatifs à l’intérêt pour lequel le coefficient se rapprocherait de 6. Cette opération faite, on s’apercevrait que le nouveau tableau ainsi obtenu différerait peu de celui qu’on déduirait du tableau primitif en multipliant tous les chiffres sans exception par le coefficient 3, 6, et que, par suite — et c’est l’observation que nous voulons présenter, — toutes les conclusions que nous allons tirer de l’étude de notre tableau perdraient très peu de la valeur qu’on voudra 'bien leur attribuer, si on les appliquait au prix de revient établi avec les valeurs actuelles des éléments de base.
- Remarquons enfin que toutes les dépenses sont rapportées, sur ce tableau, à un même poids (une tonne) d’azote fixé, soit 1 à l’état d’ammoniac gazeux, soit à l’état de sel ammoniacal.'
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- IV
- Commençons notre examen par» le prix de revient global du sulfate d'ammoniaque, produit marchand bien défini, dont la consommation n’est dépassée que par celle du nitrate de soude, et qui se rencontre sur le marché en concurrence non seulement avec le nitrate du Chili, mais avec les autres produits azotés synthétiques, à savoir : le nitrate de chaux produit par l’arc électrique et la cynamide, dérivée du carbure de calcium.
- Si on examine, dans la dernière colonne verticale de la division réservée à ce sel, les divers éléments du prix de revient, on constate immédiatement que c’est Yacide sulfurique qui représente la fraction la plus importante (plus du quart) de la dépense totale. (Remarquons, en passant, que la fabrication de l’acide sulfurique à 53 degrés, à partir des pyrites ou du soufre, n’exige aucune dépense de charbon.) Vient ensuite Yénergie mécanique qui intervient pour près de 20 0/0 et enfin le combustible qui ne compte que pour 13 0/0 environ, ces trois éléments réunis constituant à eux seuls près de 60 0/0 de l’ensemble.
- Il n’est donc pas exact, contrairement à. ce qui a été dit et répété, que le procédé dont il s’agit ne convient qu’aux pays producteurs de charbon et ne saurait trouver une application rationnelle dans les pays pauvres en combustible mais riches en énergie hydraulique. Cette opinion serait d’autant plus contraire à la réalité, belle qu’elle apparaît sur ce tableau, que la dépense en combustible se réfère pour la plus grande partie (plus des 4/5e) à la production du mélange gazeux d’hydrogène et d’azote, et que ces deux gaz peuvent s’obtenir facilement, l’un par l’éleçtrolyse de l’eau, l’autre par la compression et la détente de l’air, c’est-à-dire par des moyens qui n’emploient exclusivement que de l’énergie électrique ou mécanique. Ce qui a donné lieu à l’erreur que nos chiffres permettent de dissiper, c’est sans doute cette constatation superficielle qui s’impose quand on visite l’usine d’Oppau, que celle-ci consomme des quantités considérables de combustibles, mais il ne faut pas oublier que la plus grande partie de ceux-ci est consacrée à la production de l’énergie mécanique susceptible, dans une région plus éloignée de centres charbonniers, d’être empruntée très avantageusement à des chutes d’eau.
- Étant donné que, comme on vient de le voir, l’acide sulfurique constitue dans le prix de revient total du sulfate drammo-
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- iliaque, la charge la plus considérable, on peut avantageusement, comme on le voit dans la quatrième partie du tableau, lui substituer le nitrate d'ammoniaque en obtenant l’acide nitrique par l’oxydation de l’ammoniac lui-mème. On obtient ainsi un engrais, très estimé", lui aussi, d’une qualité excellente puisqu’il contient une partie de son azote sous forme nitrique et qui offre cet avantage considérable, à notre époque de transports coûteux, de contenir pratiquement 33 0/0 d’azote au lieu de 20, ce qui procure une économie de 40 0/0 dans les frais de transport. Sur le prix de revient de ce dernier produit, d’où disparaît l’acide sulfurique, élément sans analogie dans les produits azotés concurrents, il est plus facile d’effectuer la comparaison avec ces derniers et d’apprécier la valeur relative du procédé Haber, telle que nous l’avons définie plus haut.
- Si nous laissons de côté, d’une part, les dépenses de main-d’œuvre et les fournitures, qui, réunies, ne représentent pas 7 0/0 du prix de revient total, et, d’autre part, les dépenses proportionnelles au capital de premier établissement sur lesquelles nous reviendrons ultérieurement, nous constatons qu’il faut, pour une tonne d’azote fixée dans le nitrate d'ammoniaque :
- 2 321 kg de coke,
- 1 000 kg de houille.
- Soit au total. . . 3 321 kg de combustible,
- et, en outre, 2 600 kwh pour l’énergie mécanique.
- Faisons un calcul analogue pour la cyanamide, nous trouverons, toutes choses égales, d’ailleurs :
- 3 600 kg de coke (dont 30 0/0 pour la préparation de la chaux) ;
- 17 500 kwh ;
- 7 500 kg de calcaire.
- Si nous considérons maintenant le nitrate de chauœ, forme sous laquelle arrive sur le marché l’azote fixée au moyen de l’arc électrique, il faut compter, toutes choses égales, d’ailleurs :
- plus de 60 000 kwh, ;
- et 3 400 kg de calcaire,
- et avec les économies qu-’on nous fait espérer sur la dépense de courant électrique :
- plus de 40 000 kwh,
- et ' 3 400 kg de calcaire.
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- Même en négligeant le calcaire, qui n’a pas une valeur négligeable, le procédé dont nous nous occupons n’est-il pas capable de concurrencer la cyanamide alors qu’il n’exige qu’une dépense de combustible moins élevée de 15 0/0 et une dépense d’énergie (la. principale dépense, ne l’oublions pas) qui n’atteint pas le sixième ?
- En ce qui concerne le procédé à l’arc, supposons, pour rendre les choses plus facilement comparables et bien que ce soit au désavantage du procédé Haber dans les conditions normales, que l’on produise l’hydrogène et l’azote nécessaires à la synthèse de l’ammoniac par l’emploi exclusif d’énergie électrique (à raison de 6 kwh par mètre cube d’hydrogène, de 0,250 kwh par mètre cube d’azote) ; admettons, en outre, que nous n’empruntions qu’au chauffage électrique toutes les quantités de chaleur que l’on a supposées primitivement demandées au charbon (à raison de 6 kwh remplaçant 1 kg de charbon, ce que l’on obtient facilement dans les chaudières électriques) ; nous supprimons ainsi toute consommation de charbon, et nous trouvons pour la dépense d’énergie :
- 17 000 kwh pour la production de l’hydrogène ;
- 236 kwh pour la production de l’azote ;
- 6 000 kwh pour le remplacement du charbon;
- 2 600 kwh pour l’énergie mécanique..
- Au total. . 25 836 kwh,
- contre plus de 60000 dans le.procédé à l’arc tel qu’il était pratiqué jusqu’à ces derniers temps et contre 40 000 dans l’hypothèse la plus favorable.
- Reste la question des frais de premier établissement que nous avons laissée de côté tout à l’heure.. Sans entrer dans un calcul, qui, pour être démonstratif, serait long et fastidieux, je crois pouvoir dire, en toute sécurité, que cet élément de dépenses pour une même quantité d’azote fixée annuellement est sensiblement le même dans les trois procédés et que, seule, l’énorme production concentrée sur un seul point, dans les usines allemandes qui appliquent le procédé « Haber », a pu faire naître l’impression irraisonnée que les frais de premier établissement étaient, pour ce procédé, plus considérable que pour les autres ; mais le calcul détaillé (calcul qui a été fait et sérieusement fait) montre, au contraire, qu’il.n’en est rien et que la comparaison
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- conduirait à des conclusions plutôt opposées. A l’appui de cette façon de voir, on peut faire remarquer que les grandes et belles usines de la Société Norvégienne de l’Azote ne correspondent guère qu’à la fixation de 30 000 t d’azote par an, tandis que la seule usine d’Oppau représente plus de deux fois la même production utile.
- Sans vouloir tirer de cette comparaison des conclusions défavorables aux autres procédés (car nous n’ignorons pas la complexité de ces problèmes et que telle découverte de demain peut renverser les conclusions d’aujourd’hui), il faut tout de même reconnaître ce que nous révèle l’analyse des faits, à savoir que les espérances placées par ses promoteurs sur le procédé proposé par Haber avaient — et continuent à avoir — des bases très sérieuses et qu’on ne saurait méconnaître ; en un mot, ce que nous avons appelé plus haut la « valeur relative » de ce procédé semble très élevée.
- V
- Examinons maintenant ce que nous avons défini précédemment comme « valeur intrinsèque », c’est-à-dire la mesure dans laquelle le procédé lui-même, tout en conservant ses principes fondamentaux, peut apparaître comme perfectible, dans l’avenir, par modification de certaines de ses parties.
- Pour cela, considérons d’abord le prix de revient total d’un des produits marchands, par exemple le sulfate d'ammoniaque, actuellement un des plus répandus des engrais. On constate immédiatement que la transformation du gaz ammoniac en sulfate, cette opération qui paraît si simple, augmente formidablement — de 64 0/0 — le prix de l'imité d’azote contenue dans l’ammoniac gazeux et que le coût principal de cette opération (65 1/2 0/0 du total) est constitué par la dépense en acide sulfurique, ingrédient sans aucune utilité pour l’action fertilisante et qui sert simplement à rendre maniable et transportable l’élément utile auquel on l’associe.
- De là l’idée naturelle de supprimer cet intermédiaire si coûteux. On peut y parvenir en lui substituant le nitrate d'ammoniaque. Mais cette solution reste encore imparfaite : elle comporte, au cours de l’oxydation, de grosses pertes d’ammoniac qui constituent à elles seules 30 0/0 des frais de cette opération ; en outre, le sel obtenu est très hygrométrique, trop soluble pour
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- beaucoup de terrains humides ; les pluies d’automne ou de printemps le font trop rapidement disparaître inutilisé ; son emballage est coûteux par suite de l’emploi de fûts au lieu de sacs.
- On a songé à s’adresser* à un troisième sel, le chlorhydrate d’ammoniaque, produit intermédiaire de la fabrication de la soude dite « à l’ammoniaque » où le chlore, qui peut jouer le même rôle accessoire que l’acide sulfurique dans le sulfate, est fourni gratuitement par la réaction génératrice du carbonate de soude à partir du sel marin et permettrait de réaliser une économie susceptible d’atteindre 65 0/0 des frais de. transformation et plus de 25 0/0 dans le prix de revient final, en même temps qu’une petite réduction dans les frais de transport. Mais, en dehors de la réalisation même de l’opération permettant d’extraire le chlorhydrate d’ammoniaque au cours de la fabrication du sel de soude, et qui semble, d’après ceux qui, l’ont expérimentée pratiquement, soulever des difficultés de détail non encore ^ résolues et d’une certaine importance, le chlorhydrate d’ammoniaque présente certains inconvénients inverses de ceux du nitrate d’ammoniaque en se prêtant mal à l’emploi dans les terrains secs ; en fait, il n’a pas encore fait ses prêuves dans l’économie agricole, et il est loin d’être prouvé qu’il y sera accueilli.
- Reste un corps organique, Y urée, qu’on peut obtenir dans les usines employant le procédé Haber sans aucune dépense supplémentaire de matières premières puisqu’il suffit de faire réagir l’un sur l’autre l’ammoniac gazeux et l’acide carbonique dont la préparation du mélange gazeux fournit comme sous-produit des quantités surabondantes. L’urée offre l’avantage de s’adapter à tous les terrains aussi bien que le sulfate d’ammoniaque, de n’ètre ni hygrométrique, ni volatile et'offre- l’avantagé considérable de contenir plus de 45 0/0 d’azote et de réduire les frais de transport d’une façon très importante, des deux tiers par rapport au nitrate de soude, de plus de moitié par rapport au sulfate et au nitrate d’ammoniaque. La fabrication de ce produit qui vient d’ètre complètement mise au point à l’usine d’Oppau, va y être développée progressivement. Nous estimons que c’est sous forme d’urée que l’azote synthétique peut être, dans les conditions les plus avantageuses, incorporé au sol.
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- Même avec les frais considérables qu’entraîne, dans les conditions actuelles, la transformation dé l’ammoniac gazeux en produits marchands, la majeure partie des frais de production du sel ammoniacal est encore cônstituée (61 à 71 0/0) par le prix de l’ammoniac entrant dans sa composition.
- Ce prix de revient se décompose lui-même en deux fractions d’importance à peu près égale ; celui du mélange gazeux (52 0/0 environ) et celui de la transformation en ammoniac (48 0/0).
- En ce qui concerne le premier élément de dépense, sur le .détail duquel nous reviendrons ultérieurement, la dépense globale à laquelle il correspond pourrait être réduit, si l’on augmentait le rendement final de la transformation ; autrement dit, si on réduisait les pertes de gaz inévitables. Mais celles-ci, dès aujourd’hui, atteignent à peine 7 0/0 du mélange gazeux mis en œuvre, c’est-à-dire que plus de 93 0/0 des gaz soumis à la réaction se retrouvent combinés dans l’ammoniac gazeux. Il paraît nécessaire d’attirer l’attention sur ce point, car on confond souvent le rendement final de l’opération de catalyse qui dépasse 93 0/0 avec le taux ou facteur de combinaison au pas*-sage du gaz sur le catalyseur qui n’est pratiquement que de 10 0/0 environ à la pression de 200 kg et de 40 0/0 environ à la pression de 1 000 k. Mais les gaz non combinés, retournant indéfiniment sur le catalyseur, s’y combinent au fur et à mesure, de sorte que 6 à 7 0/0 seulement échappent à la réaction ; cette fraction contient, d’ailleurs, les gaz rares de l’atmosphère apportés par l’air dans les gazogènes, et qui, s’il n’y avait pas de fuites, s’accumuleraient dans le circuit de la réaction.
- En dehors du coût du mélange gazeux, les dépenses relatives à la transformation en ammoniac sont réparties sur le tableau du prix de revient en trois opérations, savoir :
- 1° La compression des gaz;
- 2° La catalyse ;.
- 3° L’extraction par distillation de l’ammoniac gazeux1.
- L’ensemble de ces opérations est figuré sur le schéma n° 2.
- La seconde opération, la catalyse, qui apparaît, par son importance au point de vue du résultat final, comme constituant presque à elle seule le procédé lui-même, les autres opérations n’étant qu’accessoires ou complémentaires, n’intervient, en réa-
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- lité, dans le prix de revient, pour les dépenses particulières qu’elle entraîne, que pour une fraction relativement faible (24 0/0 sur le prix total de l’ammoniac gazeux, moins de 15 0/0
- Fig. 5. — Schéma fnn 2) de la catalyse Haber.
- sur le prix du sulfate), de telle sorte qu’elle a sur le prix de revient total moitié moins d’influence que le coût du mélange gazeux ou de l’acide sulfurique ; il en résulte qu’on serait tenté de considérer cette opération, qui constitue au point de vue chimique la base même du procédé de fabrication, comme n’ayant que peu d’importance au point* de vue industriel. On risquerait, toutefois, de commettre ainsi une sérieuse erreur, car ainsi qu’on vient de le dire, et comme nous allons le voir, les conditions dans lesquelles s’effectue la catalyse ont une répercussion très sensible sur d’autres éléments du prix de revient et en particulier :
- 1° Sur le prix du mélange gazeux ;
- 2° Sur les frais de compression ;
- 3° Sur les frais d’extraction de l’ammoniac.
- Sur le premier point on doit faire attention que les catalyseurs actuellement employés exigent un mélange gazeux exceptionnellement pur, ce qui entraîne des frais de purification finale qui représentent plus du tiers des frais de catalyse
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- proprement dite et qui figurent dans le prix du mélange gazeux lui-mème pour près de 16 0/0», et il. est. certain que, si le catalyseur employé s’accommodait, dôme proportion de 1 à 2 0/0 d’oxyde de carbone et d’acide carbonique, on ferait une: économie très sensible (.5 0/0 environ sur' le sel ammoniacal).
- D’autre part, il apparaît également sur le prix de revient que si la combinaison catalytique des gaz s’effectuait d’une façon appréciable, sinon à la pression, ordinaire, du moins à des pressions de l’ordre de quelques kilogrammes, on économiserait d’un seul coup la plus grosse partie des frais de compression en même temps qu’on réduirait très notablement le coût des appareils de catalyse, économie qui pourrait, atteindre 13 à 15 0/0 du prix de revient total du sulfate, c’est-à-dire autant, sinon plus que les frais totaux actuels de catalyse.
- Dans ces frais eux-mêmes, plus du tiers est constitué par l’entretien et la réparation des appareils attaqués par l’hydrogène chaud contre l’influence ûoqive duquel il faut se prémunir par. des dispositifs coûteux et relativement compliqués ; il en résulte que, si un catalyseur plus énergique permettait d’opérer dans des conditions satisfaisantes à. une température inférieure à 450 degrés G (température à laquelle l’attaque de l’acier par l’hydrogène devient sensible), les frais correspondants seraient réduits de moitié ou. des trois quarts.
- Enfin si l’ammoniac formé à chaque passage sur le catalyseur atteignait une proportion suffisante dans le mélange pour que sa pression soit notablement supérieure à sa tension de vapeur à la température de l’eau courante, on pourrait le condenser à l’état liquide par des moyens- très simples sans avoir recours à la dissolution dans l’eau, qui exige, pour l’en séparer, des. frais de distillation représentant un: peu plus de 2 0/0 de la dépense totale.
- Si nous récapitulons, nous constaterons que la découverte d’un nouveau catalyseur — s’il existe — insensible à l’action de l’oxyde de carbone et assez énergique pour permettre d’abaisser notablement la pression, et la température de réaction, tout en relevant^ le taux d’ammoniac dans le mélange sortant du catalyseur, pourrait, entraîner, dans le prix de revient de l’ammoniac gazeux, des économies: très: importantes et susceptibles d’atteindre, dans les conditions- les plus favorables, plus du tiers du prix de revient de ce produit. Il y a donc encore quelque chose à trouver dans l’industrie de l’ammoniac synthé-
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- tique, pour les chercheurs que passionne l’étude de cette opération quelque peu « magique », que l’on désigne sous le nom de catalyse,. Et on s’explique que dans un laboratoire spécialement consacré à cette, étude la « Badische » continue, inlassablement depuis plus de treize ans, à expérimenter tous les jours de nouveaux catalyseurs, bien qu’elle en ait étudié ainsi jusqu’ici plus de la 000.
- En attendant les progrès que l’avenir nous réserve peut-être à ce point de vue, examinons la valeur des autres perfectionnements qui ont été proposés.
- Les essais d’Haber, conformes d’ailleurs aux principes posés antérieurement par M. Le Châtelier, nous apprennent que, toutes choses égales d’ailleurs, un accroissement de la'pression sous laquelle s’effectue la catalyse entraînera un accroissement ^corrélatif de la quantité d’ammoniac produite au passage sur le ^catalyseur, et il se trouve que cet accroissement est presque rigoureusement proportionnel à la pression- ; d’autre part, le coût des appareils et la difficulté de leur maniement semblaient s’aggraver avec' la pression. De là deux tendances contraires qui se sont manifestées : d’un côté,, en Angleterre et aux Etats-Unis, on s’est proposé de fonctionner à des pressions ne dépassant pas 100 kg, quitte, à employer un catalyseur plus énergique mais aussi plus délicat ; en France et en Italie, au contraire, on a considéré que les avantages à retirer d’une élévation de pression jusqu’à 600 et même jusqu’à 1 000 kg par centimètre carré compenseraient largement les difficultés pratiques qui étaient plus apparentes que réelles.
- Entre ces deux tendances, le tableau que nous avons établi permet immédiatement de discerner que la seconde seule est logique. Autant il serait intéressant, en effet, de pouvoir fonctionner à une pression de régime voisine de la pression atmosphérique (comme dans le cas de l’oxydation.du CO qui entraîne une dépense totale six fois moindre), une réduction de 200 à 100 kg n’entraîne pas d’avantages sensibles. Les frais de compression ne s’abaissent, en effet, que dans le rapport des logarithmes des pressions (soit de 2, 3 et 2,0), c’est-à-dire de 13 0/0; le prix des appareils diminue dans une proportion encore moindre, tandis que la productivité du catalyseur et des appareils diminue de moitié et qu’on ne gagne rien ou presque rien sur les difficultés de fonctionnement.
- L’augmentation de pression, au contraire, apporte les modi-
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- fications inverses. Si l’on passe de 200 à 1 000 kg par exemple, l’efficacité du catalyseur quadruple; la chaleur dégagée augmente au point qu’on peut non seulement réduire très notablement les dimensions des appareils, mais même supprimer certains d’entre eux et les plus encombrants. C’est ce qu’avait très bien vu la Société allemande, dès l’origine, et ce qu’elle précisait de la façon suivante dans ses Brevets allemands des 12 octobre 1908 et 30 juillet 1909, résumés dans le Brevet français 406 94-3 du 11 septembre 1909 :
- « La pression peut varier dans de très vastes limites. A plus » forte pression, la concentration (1) augmente en conséquence; » elle diminue si la pression baisse... Si l’on opère dans des » conditions permettant d’obtenir des concentrations relative-» ment élevées en ammoniac (par exemple par l’emploi d’agents » catalytiques particulièrement efficaces ou de pressions très » élevées), les avantages offerts par la récupération de la chaleur » ont une importance moins prépondérante et l’on peut, dans » ce cas, supprimer le dispositif de récupération. Il est particulière-» ment avantageux, de séparer l’ammoniac par réfrigération (2). » En cas que l’ammoniac recueilli à l’état liquide ne doive pas » être employé comme tel, mais qu’il doive retourner à l’état » gazeux, il sera avantageux d'utiliser pour la réfrigération le froid » produit par son évaporation. »
- Tous les avantages sans exception, que l’on peut retirer d’une augmentation de pression sont résumés dans ce brevet, à savoir :
- 1° Augmentation du taux d’ammoniac formé à chaque passage du gaz sur le catalyseur ;
- 2° Suppression des régénérateurs de chaleur extérieurs à l’appareil de catalyse;
- 3° Condensation de l’ammoniac à l’état de gaz liquéfié par simple réfrigération extérieure;
- 4° Utilisation de ce gaz liquifié pour la production du froid.
- Or, dans la technique actuellement employée à Oppau, aucun des avantages ci-dessus énumérés ne peut-être obtenu : à la pression de 200 kg adoptée, le taux d’ammoniac dans les gaz sortant des catalyseurs (5 0/0) est relativement faible, les rénu-
- (1) En ammoniac au sortir du. catalyseur.
- : (2) Au lieu de la dissolution par l’eau.
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- pérateurs de chaleur sont indispensables, la séparation de l’aminoniac ne peut se faire qu’à l’état de dissolution aqueuse et non à l’état de gaz liquéfié, de sorte qu’on ne peut utiliser ce dernier pour des opérations de réfrigération.
- Gomment se fait-il donc que ces industriels avisés et ces ingénieurs'qui ont, par ailleurs, réalisé de véritables tours de force, après avoir perçu aussi nettement les bénéfices de principe qu’entraînait un régime de marche à très haute pression, aient abandonné, dans la réalisation, des avantages qui semblaient à leur portée ?
- Nous pensons que les considérations ci-après expliqueront peut-être le point de vue adopté :
- En premier lieu, au moment où ont été réalisées les premières installations d’Oppau, les compresseurs à grand débit et à haute pression, dont le fonctionnement industriel pouvait apparaître comme ne présentant pas d’aléa, tels que ceux utilisés par la Société Linde pour la liquéfaction de l’air et l’extraction de l’azote et de l’oxygène ne dépassaient guère des pressions de l’ordre de 150 à 200 kg, et les créateurs du nouveau procédé de synthèse de l’ammoniaque ne se souciaient sans doute pas de compliquer une mise au point déjà difficile en elle-même par celle qu’aurait comportée l’emploi d’un nouveau type de compresseur : par la suite, et en raison de l’urgence des installations à réaliser au cours de la guerre, on a dû écarter toute modification susceptible' d’entraîner des délais de fonctionnement et qui, à l’heure actuelle, entraînerait des dépenses considérables sur d’aussi importantes installations.
- D’autre part, l’expérience avait montré, dès les premiers essais de mise en œuvre, l’influence considérable qu’exerce la valeur de la pression intérieure sur la rapidité et la profondeur de l’attaque des enveloppes métalliques à base de fer par l’hydrogène chaud; à mesure que la tension augmente sur la surface intérieure, l’action corrosive de l’hydrogène pénètre le métal de plus en plus rapidement et profondément; l’examen micrographique d’éprouvettes de métal nous a permis de constater personnellement à quel point ce phénomène est manifeste. Dans ces conditions, l’augmentation de la pression dans le régime de marche a pu paraître devoir entraîner, soit une détérioration trop rapide du matériel (avec les dangers qu’elle peut comporter), soit l’obligation de n’utiliser, pour les enveloppes métalliques, que des alliages spéciaux, inattaquables à
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- l’hydrogène, tels que ceux à base de nickel, de chrome et de tungstène, mais dont le prix très élevé à l’unité de poids entraînerait des dépenses de premier établissement telles qu’elles compenseraient pour la grande partie la réduction du volume des appareils et la suppression de certains d’entre eux qu’est susceptible de procurer l’augmentation de pression considérée.
- La condensation directe de l’ammoniac gazeux à l’état de gaz liquéfié n’était pas elle-même sans soulever des doutes sur les résultats pratiques à en attendre.. Les premiers essais dans cette voie (car des essais industriels ont été poursuivis sur Ce point) avaient permis de constater que le gaz liquéfié par refroidissement retenait en dissolution les gaz non combinés (hydrogène et azote) dans des proportions beaucoup plus élevées que les données connues ne l’avaient fait prévoir ; d’autre part, il ne faut pas oublier que, soumis à un refroidissement extérieur, la condensation de l’ammoniac gazeux s’effectue d’abord sous forme dé brouillard constitué par de très fines particules dont la séparation et l’extraction ont donné lieu à des difficultés très sérieuses dans des cas analogues, par exemple dans celui de l’eau entraînée par la vapeur émise par les chaudières. Dans le cas qui nous occupe, le problème peut apparaître comme d’autant plus ardu que, tandis que pour la vapeur d’eau saturée le rapport du poids du liquide à l’élément gazeux est de 150 à 1, il n’est dans le cas de l’ammoniac, en présence du mélange d’hydrogène et d’azote comprimé à 1 000 kg par exemple, que dans le rapport de 5 ou 0 à 1 ; c’est-à-dire que la séparation semble devoir être beaucoup plus lente et qu’il est à craindre que le gaz sortant, dans ces conditions, des appareils de réfrigération n’entraîne des quantités encore notables d’ammoniac susceptibles d’exercer une action nocive sur les pompes de circulation et sur d’autres organes, tandis que dans le cas de la dissolution par l’eau le mélange gazeux ne contient pas plus de 0,001 0/0 d’eau. '
- Toutes ces difficultés étaient-elles réellement compensées par les bénéfices à attendre d’une augmentation de la pression, tels que la suppression des régénérateurs de chaleur, la réduction de la plupart des appareils et la simplification* notable des appareils de séparation du gaz ammoniac ? Les Ingénieurs d’Oppau en doutaient et ils en doutent encore.
- Pour nous faire une opinion sur la question, examinons-la sur notre tableau'de prix de revient. On y constate d’abord que
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- l’accroissement du taux d’ammoniac, formé à chaque passage sur le catalyseur, n’a pas, au point de vue pécuniaire, l’importance qu’on serait tenté de lui attribuer au premier abord. "N’oublions pas, en effet, que, comme on l’a signalé précédemment, le rendement final n’est influencé en aucune façon par cet élément mais dépend uniquement de l’importance des fuites, et il n’y a aucune raison — au contraire—• pour que celles-ci soient diminuées par une augmentation de pression. L’accroissement du taux d’ammoniac formé a pour effet principal de réduire proportionnellement le nombre de passages des gaz sur le catalyseur et, par suite, le travail de la pompe de circulation, cë qui se traduira, sur le prix de revient^ par une réduction un peu plus grande que la proportion des pressions, de la dépense d’énergie mécanique consommée par cette pompe. Si, par exemple, on fonctionne à 1 000 kg au lieu de 200 kg, ce qui correspond pratiquement en chiffres ronds à une proportion de gaz combinés de 40 0/0 dans le premier cas et de 10 0/0 seulement dans le second cas, le nombre de passages sera réduit, pour la même production d’ammoniac, dans le rapport de 10 à 2,5, c’est-à-dire de 4 à 1, et la dépense d’énergie mécanique (si on en déduit les 10 0/0 relatifs à la pompe qui refoule l’eau d’absorption) sera réduite dans un rapport sensiblement égal et, par suite, diminuée de 12 fr environ par tonne d’azote fixée. Mais, d’autre part, les dépenses d’énergie pour mise en pression du mélange gazeux s’accroîtront théoriquement, c’est-à-dire, en vertu de la loi de Mariotte, dans le rapport des logarithmes, de 200 et de 1 000, c’est-à-dire dans la proportion de 2,3 à 3, mais, pratiquement, en tenant compte de l’influence du covolume aux très hautes pressions, dans le rapport de 100 à 150, ce qui entraînera une augmentation de dépenses de 26 fr. ; à ce point de vue l’augmentation de pression serait loin d’être profitable, puisqu’elle entraînerait un accroissement de dépenses qui 'dépasserait le double de l’économie qu’elle procure d’autre part.
- Mais, en ce qui concerne la suppression des régénérateurs de chaleur, et la simplification des appareils d’extraction du gaz ammoniac, du calcul que nous avons fait, à ce sujet, il résulte que cette économie serait susceptible d’atteindre 50 0/0 sur les frais de premier établissement, 70 0/0 et peut-être 80 0/0 sur les frais,d’entretien et de réparation; si on y ajoute la suppression des dépenses de distillation de l’ammoniac, et en tenant compte de l’augmentation des frais de compression, on'arriverait comme
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- résultat final, toutes compensations faites, à une économie de l’ordre de 23 à 25 fr ep valeur absolue, par tonne d’azote fixée, soit de 12 0/0 environ sur les dépenses spéciales à la combinaison des gaz et de 3,5 0/0 à 4 0/0 sur le prix total du sel ammoniacal terminé et emballé. Il se pourrait toutefois que cette économie soit moindre, les dispositifs spéciaux récemment adoptés pour retarder l’usure des récupérateurs de chaleur et les frais d’entretien qu’ils entraînent ayant notablement diminué les chiffres qui ont servi de base à notre tableau.
- On signale également, comme bénéfice de pressions très élevées que, seules, elles permettraient de petites productions, tandis qu’il faudrait, à la pression de 200 kg, des appareils énormes pour réduire les pertes de effaleur. Ceci n’est exact que jusqu’à une certaine limite, fin fait, les appareils de catalyse d’Oppau et de Merseburg sont uniquement proportionnés à la puissance totale des usines dont chacun d’eux ne représente guère que un quinzième dans un cas, un trentième dans l’autre et, d’autre part, les premiers appareils construits à Ludwigs-hafen (et qui existent encore) constituaient des unités correspondant à 4 500 kg d’ammoniac par jour et fonctionnaient comme les gros catalyseurs actuels, sans aucun apport de chaleur extérieure. Or, les circonstances où il pourrait être intéressant de produire moins de 4 t d’ammoniac par appareil ne semblent pas devoir se rencontrer bien fréquemment.
- VII
- Pour terminer cette étude du prix de revient, il nous reste à examiner les frais de production du mélange gazeux d’azote et d’hydrogène purs, c’est-à-dire un des- éléments les plus importants (31 à 37 0/0) du prix de revient final du sel ammoniacal terminé et plus de 50 0/0 de la valeur de l’ammoniac gazeux, ce qui a conduit certains industriels à considérer qu’au point de vue pratique la fabrication synthétique de l’ammoniac se trouvait sous la dépendance étroite de la fabrication de l’hydrogène.
- En ce qui concerne celle-ci, nous croyons intéressant de signaler que la méthode actuellement employée à Oppau ne s’est substituée que fin 1913 au procédé primitivement employé et qui consistait à séparer dans le gaz à l’eau l’hydrogène et l’oxyde de carbone par simple liquéfaction de ce dernier, sui-
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- vant la méthode mise en œuvre par Linde, et dont le schéma ci-dessous (publié par la Zeitschrift für augewandte Chemie dans son numéro du 22 novembre 1912) vous expliquera suffisamment le fonctionnement :
- Le gaz à l’eau fabriqué dans le gazogène a) passe dans le Scrubber d) et s’accumule dans le gazomètre e). 11 est repris par un compresseur (1), comprimé et débarrassé du gaz carbonique qu’il contient par l’eau sous pression, ou par l’eau de chaux,
- Fie. 6. — Installation Franck-Caro-Linde pour extraire l’hydrogène du gaz à l’eau.
- ou par une solution de soude caustique. Il est alors envoyé dans un refroidisseur (4) et de là dans un échangeur (5) (du type normalement employé dans le traitement de l’air liquide) ; il est ensuite refroidi à —200 degrés par une évaporation d’air liquide. L’oxyde de carbone (température de liquéfaction à la pression atmosphérique —190 degrés; point critique —139°,5) et l’azote (température de liquéfaction àda pression atmosphérique —196 degrés ; point critique — 146 degrés) sont liquéfiés, tandis que l’hydrogène- (température de liquéfaction à la pression atmosphérique —253 degrés ; point critique —243 degrés) reste à l’état gazeux./0n obtient ainsi un gaz contenant 97 à 97,5 d’hydrogène et un résidu contenant 80 à-85 0/0 d’oxyde de
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- carbone. Le résidu est utilisé, après détente, dans un moteur à gaz où il fournit”toute l’énergie nécessaire à la production, du gaz à l’eau et au fonctionnement des compresseurs. Dans l’installation Linde les dernières traces d’oxyde de carbone étaient enlevées en faisant passer les gaz à 180°G et sous pression sur de la chaux sodée et on obtenait ainsi un gaz contenant 99,2 à 99,4 0/0 d’hydrogène et 0,8 à 0,6 0/0 d’azote. L’hydrogène abandonnant l’appareil était encore à 50 kg de pression, ce qui diminuait d’autant le travail de compression ultérieure.
- Par rectification de l’air liquide utilisé au refroidissement on obtenait l’azote destiné à être combiné à l’hydrogène.
- D’après les Ingénieurs d’Oppau, le procédé actuel réaliserait sur le procédé ci-dessus une économie qui atteindrait et dépasserait 40 0/0, et il semble facile de s’en rendre compte sur le tableau de prix de revient que nous avons établi.
- Examinons, en effe/, la ligne horizontale qui totalise les dépenses de chaque opération élémentaire ; les chiffres qui concernent l’une (34 fr,12) l’extration du CO2 et l’autre (31 fr, 48) ' la purification finale, sont les mêmes pour les deux procédés ; il est à noter, en effet, contrairement à ce qu’on serait tenté de croire au premier abord (et comme cela a été constaté pratiquement à l’usine de Sheffîeld aux Etats-Unis, où l’expérience a vérifié ce qu’enseignait la théorie) que la quantité d’eau-nécessaire pour éliminer le GO2 ne varie pas proportionnellement avec le taux de ce dernier dans le mélange gazeux, mais n’est influencée que par le volume d’entrée et la pression de sortie du gaz purifié.
- D’autre part, les frais de production du gaz à l’eau sont les mêmes dans les deux procédés si l’on admet que les gaz résiduels autres'‘que l’hydrogène ont la même valeur que le gaz primitif, leur pouvoir calorifique étant sensiblement le même. ,
- Ce qui caractérise donc le procédé actuel pratiqué à Oppau, c’est la catalyse de l’oyde de carbone, dont les frais ont été évalués à 32 fr, 02 par tonne d’azote fixée, et qui sont remplacés dans l’autre procédé par les frais de séparation du CO et d’extraction de l’hydrogène. Or, il est facile d’évaluer ces derniers; le procédé étant presque identiquement semblable à celui qui sert à extraire l’azote de l’air par liquéfaction de l’oxygène, les frais d’extraction de l'hydrogène dans le premier casseraient les mêmes que ceux de l’extraction de l’azote dans le second si le
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- taux de l’hydrogène dans le gaz à l’ean était égal à celui de l’azote de l’air ; comme le taux de l’hydrogène dans le gaz à l’eau n’est que d’environ 50. 0/0, tandis que celui de l’azote dans l’air est de 80 0/0, les frais d’extraction seront les uns aux autres dans le rapport des volumes de gaz à traiter, soit de 2 à 1,25, et comme ceux qui concernent l’azote ont été évalués à 0 fr, 025 par mètre cube, ceux qui concernent l’hydrogène extrait de la même façon pourront être fixés très exactement à
- 0 025 X 2
- —’ 0„— = 0 fr. 04, C’est donc à 4 c par mètre cube, sur les
- bases que nous avons adoptées, que ressortiront les frais d’extraction de l’hydrogène du gaz à l’eau par le procédé de liquéfaction de l’oxyde de carbone, et comme il faut un peu plus de 2 620 m3' d’hydrogène par tonne d’azote fixé, nous devons compter une somme minima de 2 600 X 0,04 = 104 fr au lieu des 32 fr, 02 que comporte la méthode actuelle. Mais celle-ci produit en même temps que l’hydrogène la presque totalité (plus de 90 0/0) de l’azote qui entre dans la composition du mélange gazeux, tandis que dans l’autre procédé il faut produire cet azote séparément, ce qui entraînerait, à raison de 800 m3 d’azote à. 0 fr, 025 le mètre cube, un supplément de dépenses de 20 fr, soit au total 124 fr au lieu de 32 fr, ou un excédent de dépenses de 92 fr, ce qui représente très près de 50 0/0 du coût total du mélange gazeux par le procédé actuel.
- On voit, par ce qui précède, quelle importance considérable présente, au point de vue industriel, le procédé d’extraction d’hydrogène du gaz à l’eau pratiqué à Oppau ; elle est d’autant plus grande que, dans l’industrie chimique actuelle, les applications de l’hydrogénation s’étendent chaque jour davantage (hydrogénation des huiles comestibles, des huiles lourdes, et même du charbon).
- Mais n’est-il pas possible d’avoir recours à des sources d’hydrogène plus économiques? L’électrolyse de Veau a l’avantage de fournir un gaz très pur qui permet d’économiser les frais ultérieurs de purification, mais un calcul simple montrerait qu’elle n’offre guère d’intérêt pécuniaire que là où le prix du kilowattheure — en courant continu, basse tension —sera inférieur au l/6e du prix du kilogramme de coke, et ces cas seront bien rares car, généralement, le kilowattheure bon marché n’est obtenu que sous forme de courant alternatif haute tension et les frais de transformation (surtout ceux qui résultent des charges
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- de premier établissement) grèvent très lourdement le prix de revient final.
- On a proposé également d’utiliser les gaz de fours à coke et il peut y avoir des cas où cela sera, en effet, avantageux, mais si l’on tient compte de ce que nous avons dit plus haut des frais d’extraction de l’hydrogène par liquéfaction des autres gaz contenus dans le mélange gazeux, on trouverait, en partant de nos chiffres et par un calcul simple, que, pour qu’il y ait intérêt à utiliser le gaz de fours à coke par le procédé de liquéfaction au lieu du gaz à l’eau produit par le même coke et utilisé Comme on le fait à Oppau, il faudrait que l’hydrogène contenu dans les gaz de fours à coke fût livré au fabricant d’ammoniac à un prix qui compenserait la différence du coût des deux procédés, soit 124 fr, c’est-à-diré pour une somme totale de 8 fr, 64 par tonne d’azote fixé, soit pour 2 620 m3, ou à raison de 0 fr', 33 les 100 m3. Si on admet que le prix de l’hydrogène dans le mélange gazeux est proportionnel à son pouvoir calorifique par rapporté celui des autres éléments, nous trouverons finalement qu’il faudrait que la valeur attribuée au gaz dégagé des fours par le fabricant de coke ne soit pas supérieur à 0,6 c le mètre cube, soit à 20. 0/0 du prix du kilogramme de coke produit dans les mêmes fours. Dans ce cas, et dans ce cas-là seulement, l’emploi du gaz de fours à coke pour en extraire l’hydrogène pourrait être avantageux.
- Enfin, dans les pays qui possèdent des sources de gaz naturels hydrocarhurés, la décomposition de ceux-ci par la chaleur peut être susceptible de fournir de l’hydrogène à prix relativement réduit, utilisable pour la synthèse de l’ammoniac.
- VIII
- Pour terminer cette revue rapide des enseignements que l’on peut tirer des résultats obtenus dans les deux grandes usines allemandes utilisant,le procédé connu sous le nom de « Procédé Haber », il nous reste à rechercher les raisons .pour lesquelles les industriels allemands ont cru devoir concentrer dans cës deux seules usines une production aussi importante, alors qu’il semble qu’ils auraient pu avoir avantage à la répartir entre un plus grand nombre d’usines réparties dans différentes régions où se rencontraient des conditions tout aussi, favorables au point de vue de l’alimentation en matières premières et des autres'
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- frais de production et où-ils auraient, en outre, profité d’uhe proximité plus grande des centres de consommation.
- Quand on étudie en détail les conditions nécessaires à la bonne marche des fabrications du genre de celle qui nous occupe, où l’abaissement du prix de revient est essentiellement lié à la continuité et à la régularité de la production, c'est-à-dire fau fonctionnement parfait de très nombreux appareils, on s’aperçoit de la nécessité de disposer d’un nombre suffisant d’appareils de rechange et de moyens très perfectionnés de réparation, de façon à pouvoir parer immédiatement à la moindre défectuosité de fonctionnement sans réduire la production journalière ; mais, pour arriver à ce but, les disponibilités en matériel seraient encore insuffisantes si un état-major, relativement nombreux, d’ingénieurs et de chimistes n’était sans cesse présent pour discerner instantanémenf -les irrégularités de marche, les abaissements de rendement et pour remédier par des mesures judicieuses et sagaces au moindre dérangement dans la marche des opérations. Or, ces conditions indispensables ne peuvent être réalisées sans des dépenses importantes, tant de frais généraux que d’amortissement et d’intérêt du capital engagé ; pour qu’elles ne grèvent pas trop lourdement le prix de revient, il faut les répartir, ces dépenses, sur une très grosse production, ce qui entraîne, compie conséquence inéluctable, l’existence d’usines aussi considérables que celles dont il s’agit, c’est-à-dire d’une .production égale ou supérieure à 100 t d’azote fixé par jour ; le calcul montre, en effet, que pour des usines d’une production notablement inférieure, les dépenses d’ordre général nécessaires à leur bon fonctionnement influeraient'd’une façon très fâcheuse sur le prix de revient.
- D’autre part, et si l’on se place au point de vue de la défense nationale, à laquelle les usines consacrées à la fixation de l’azote apporteraient, en. période d’hostilités, un concours indispensable, il ne faut pas oublier que le composé de l’azote le plus important pour les fabrications de guerre n’est pas l’ammoniac, mais l’acide nitrique à provenir de l’oxydation de l’ammoniac, transformation qui exige des installations spéciales généralement édifiées, dès le temps de paix, dans les fabriques de poudres et d’explosifs, c’est-à-dire loin des frontières, dans des régions complètement à l’abri des menaces de l’ennemi. 11 serait à souhaiter que les usines d’ammoniac synthétique ne soient
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- pas trop éloignées elles-mêmes de ces régions d’ulilisation, sans quoi on se heurterait, en période de guerre, à des difficultés spéciales du fait de transports à longue distance, que l’ammoniac soit transporté à l’état de solution aqueuse qui, au maximum de concentration pratique, s’accompagne de quatre ou cinq fois son poids d’eau, ou qu’à l’état de gaz liquéfié il exige des récipients spéciaux à parois très résistantes.
- Je ne yeux pas quitter cet aspect de la question sans apporter quelques précisions au sujet de l’explosion qui s’est produite récemment à l’usine d’Oppau et qui n’a pas été sans susciter des commentaires, pour la plupart sans aucun fondement ; certains ont voulu, en effet, voir dans cet accident, la condamnation des grandes usines et la justification des entreprises minuscules. Nous ne nous arrêterons pas à réfuter un raisonnement aussi simpliste qui conduirait à constituer des trains de voyageurs d’un seul wagon ou à installer une petite usine à gaz au domicile de chaque -particulier ; nous nous contenterons de préciser les faits. De renseignements incontestables, recueillis sur place, il résulte que l’explosion du 21 septembre 1921 a intéressé 2 000 t environ 'd’un sel mixte composé en parties sensiblement égales de nitrate et de sulfate d’ammoniaque titrant une moyenne de 27 0/0 d’azote. C’est dire^ que la quantité qui a détoné représentait, à peu de chose près, 540 t d’azote; c’est, à coup sur, un chiffre respectable, mais qui ne correspond guère, en fait, qu’à la production d’un mois d’une usine capable de fixer 20 t d’azote par jour.* Or, il semble raisonnable d’admettre qu’une production correspondant à la fixation de 20 t par jour est un minimum au-dessous duquel on ne saurait guère descendre, sans abandonner tout espoir de rémunération pécuniaire et qu’un approvisionnement en magasin d’un mois de production est un minimum pouf un produit d’une consommation aussi saisonnière que les engrais ammoniacaux. On voit donc que l’accident qui s’est produit à Oppau (et qui n’a intéressé d’ailleurs, en aucune façon, les appareils affectés à la synthèse ammoniacale) aurait eu des conséquences aussi importantes dans une usine d’une capacité aussi faible qu’on puisse la concevoir industriellement. Ge que nous enseignerait cet accident, si on ne le savait déjà,'c’est qu’on doit s’interdire absolument de débiter à coups de mines et, en général, de soumettre à des actions de choc relativement violentes, des composés à base de nitrate d’ammoniaque, produit qui constitue par lui-même — il
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- ne faut pas l’oublier — un explosif puissant, d’une sensibilité très faible, mais qui n’est cependant pas nulle.
- IX
- De l’étude à laquelle nous venons de procéder, il semble permis de conclure que le procédé proposé, par Haber et mis en œuvre dans les usines de la Société Badoise paraît avoir devant lui une carrière des plus intéressantes, et il sera particulièrement instructif de suivre les péripéties de la lutte qui s’est déjà engagée entre les produits azotés obtenus par cette voie et le nitrate de soude du Chili.
- L’application de ce procédé apporterait aux nations d’Europe, qui, comme la France, ne peuvent pas— ou ne peuvent plus — compter sur la maîtrise des mers un nouveau moyen d’utiliser leurs ressources en combustibles ou en forces hydrauliques pour fabriquer de toutes pièces, dans des conditions économiques acceptables, un produit indispensable à leur production agricole en temps de paix et à leur défense en temps de guerre, sans recourir aux bons offices, toujours douteux, de l’étranger. La mise en œuvre de ce procédé offre, en outre, un exemple remarquable d’application des méthodes les plus perfectionnées que mette à notre disposition la connaissance des propriétés physique! et chimiques des corps.; A ce double titre, il se recommande à l’attention la plus sérieuse des membres d’une Société qui, comme la vôtre, s’intéresse à la fois aux progrès de la science et dé l’industrie comme và la prospérité et à la sécurité du pays.
- (Tableau.)
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- PRIX DE REVIENT (par opération) DES PRODUITS AZOTÉS OBTENUS PAR CATALYSE SOUS PRESSION (200 kg) DE L’AZOTE ET DE L’HYDROGÈNE
- (Pour une tonne d’azote fixée.)
- I. — PRODUCTION DU MÉLANGE GAZEUX PUR (N* + 3H*) 11. — PRODUCTION DE L’AMMONIAC GAZEUX (N2 + 3H2 = 2NH") III. — SULFATE D’AMMONIAQUE EN VRAC IV. — NITRATE D’AMMONIAQUE EN VRAC
- ARTICLES DE DÉPENSES GAZ A L’EAU CATALYSE DISSOLUTION PURIFICATION DÉPENSE TOTALE par article COMPRESSION CATALYSE et EXTRACTION de DÉPENSE PAR ARTICLE VALEUR du DÉPENSE TOTALE par article PERTE en PRODUCTION DÉPENSE PAR ARTICLE VALEUR de DÉPENSE TOTALE par article PERTE en CATALYSE CONDENSATION PRODUCTION DÉPENSE PAR ARTICLE VALEUR DÉPENSE TOTALE par article
- et GAZ A L’AIR [CO + H20 = C02+H2] de CO2 finale Montant ' 0/0 à 230 kg dissolution de l’ammoniac l’ammoniac gazeux Montant 0/0 mélange gazeux Montant 0/0 ammoniac (5 0/0) du sel Montant ’ 0/0 l’ammoniac (II) Montant 0/0 ammoniac (8 0/0) d’oxydation nitrique du sel Montant 0/0 de l’ammoniac Montant 0/0
- 1° Coke (2) 62,40 )) » » 62,40 31,35 o/o )) » )) )) )) 62,40 62,40 16,32 o/o 3,12 )) 3,12 1,27 o/o 62,40 65,52 10,42 o/o 4,99 2,25 )) » 7,24 4,61 o/o 62,40 69,64 12,91 o/o
- (30 fr. la tonne.)
- 2° Charbon vapeur (2) » 4,28 » )) 4,28 2,16 o/o )) )) 7,15 7,15 3,88 o/o 4,28 11,43 2,99 o/o 0,57 5,00 5,57 2,26 o/o 11,43 17,00 2,70o/0 0,91 » )) 12,50 13,41 8,53 o/o 11,43 24,84 4,60 o/o
- (25 fr la tonne.) .
- 3° Acide sulfurique 53° (2) )) )) » )) » )) )) )) )) )) )) )) » )) » 161,34 161,34 65,57 o/o » 161,34 25,67 o/o » )) )) )) » )) » )> ))
- (30 fr la tonne.)
- 4° Énergie mécanique (2) 2,00 1,00 20,00 11,50 34,50 17,4Oo/0 52,25 18,26 )) 70,51 38,28 o/o 34,50 105,01 27,47 o/o 5,25 10,00 15,25 6,20o/o 105,01 120,26 19,13 o/o 8,40 2,05 6,75 7,50 24,70 15,71 o/o 105,01 129,71 24,04 o/o
- (0 fr. 05 le kilowatt-heure.)
- 5° Main-d’œuvre (2) 3,65 0,80 1,55 1,00 7,00 3,53 o/0 2,60 3,65 0,60 6,85 3,72 o/0 7,00 13,85 3,62 o/o 0,70 10,50 11,20 4,55 o/o 13,85 25,05 3,99 o/o 1,11 1,71 5,00 12,60 20,42 12,99 o/o 13,85 34,27 6,35o/0
- (0 fr. 70 l’heure.)
- 6° Fournitures 0,10 4,00 0,90 5,00 10,00 5,03 o/o 0,60 5,00 » 5,60 3,04 o/o 10,00 15,60 4,08 o/o 0,78 1,00 1,78 0,71 o/o 15,60 17,38 2,77 o/0 1,25 4,00 1,25 1,50 8,00 5,09 o/o 15,60 23,60 4,37 o/o
- (Matières catalysantes, cuivre, acide formique,
- huiles, etc.)
- 7° Entretien et Réparations 9,60 8,30 3,70 4,80 26,40 13,32 o/o 7,00 35,00 (1) 2,00 44,00 23,88 o/o 26,40 70,40 18,40 o/o 3,52 8,70 12,22 4,97 o/o 70,40 82,62 13,15 o/o 5,63 9,51 9,06 7,92 32,12 20,43 o/o 70,40 102,52 19,00 o/o
- (10 0/0 de frais de premier établissement.) 8° Frais généraux 7,77 1,84 2,62 2,23 14,46 7,44 o/o 6,25 6,19 0,97 13,41 7,28 o/o 14,46 27,87 7,28o/0 1,39 18,60 19,99 8,12 o/o 27,87 47,86 7,61 o/0 2,23 2,24 2,21 4,20 10,88 6,92 o/o 27,87 38,75 7,18%
- (10 0/0 du total des dépenses précédentes.) 9° Amortissements 9,10 7,65 3,50 4,55 24,80 12,51 o/o 6,19 15,88 1,97 24,04 13,05 o/o 24,80 48,84 12,77 o/o 2,44 7,46 9,90 4,02 o/o 48,84 58,74 9,35 o/o 3,91 8,79 5,85 6,46 25,01 15,91 o/0 48,84 73,85 13,68 %
- 5 0/0 sur la valeur des bâtiments. 10 0/0 — de l’outillage. -
- 10° Intérêt de l’argent 4,80 4,15 1,85 2,40 13,20 6,65 o/o 3,28 8,32 1,05 12,65 6,87 o/o 13,20 25,85 6,76 o/0 1,29 4,35 5,64 2,29 o/o 25,85 31,49 5,01 o/o 2,07 4,76 4,53 3,96 15,32 9,75o/0 25,85 41,17 7,63 o/o
- (5 0/0 du total des dépenses de premier
- établissement.)
- 11° Azote pur (complément) )) )) » )) 1,20 0,61 o/o )) » )) )) )) 1,20 1,20 0,31 o/o 0,06 » 0,06 0,03 o/o 1,20 1,26 0,20 o/o 0,10 » » » 0,10 0,06 o/o 1,20 1,30 0,24 0/,
- (0 fr. 025 le mètre cube.)
- Totaux 99,42 32,02 34,12 31,48 198,24 100,0 o/o 78,17 92,30 13,74 184,21 100,00 o/o 198,24 382,45 100,00 o/o 19,12 226,95 245,07 100,00 o/o 382,45 628,52 100,00 o/o 30,60 35,31 34,65 56,64 157,20 100,00 o/o 382,45 539,65 100,00 o/o
- RAPPORT DU PRIX
- DE CHAQUE TRANSFORMATION ÉLÉMENTAIRE
- au prix de revient global
- I du Groupe auquel elle appartient 50,10 o/o 16,14o/0 17,35 o/o 15,86 o/o 100,00 0/0 )) 42,43 o/o 50,11 o/o 7,46 o/o 100,00 0/0 » » )> » 7,77 o/o 92,23 o/o 100,00 0/0 » » )) )) 19,47 o/o 22,46 o/o 22,04 o/o 36,03 o/o 100,00 0/0 » 100 0/0 » ))
- II de l’Ammoniac gazeux 26,00 o/o 8,37 o/o 8,92 o/o 8,23 o/o 51,83 0/0 » 20,44 o/o 24,13 o/o 3,59 o/o 48,16 0/0 )) 51,83 o/o 100,00 0/0 )> » » 64,34 0/0 » 100 o/o 164,34 0/0 )) )) )) » )) 41,40 0/0 » » 141,40 0/0 ))
- III du Sulfate d’ammoniaque 15,82 o/o 5,09 o/o 5,43 o/o 5,01 o/o 31,54 0/0 » 12,44 o/0 14,68 o/o 2,18 o/o 29,30 0/0 )) 31,54% 60,84 0/0 )) 3,04 o/o 36,10 o/o 39,15 0/0 » 60,85 o/o 100,00 0/0 » )) » )) » » )) )) 85,86 0/0 »
- IV du Nitrate d’ammoniaque 18,42 o/o 5,93 o/o 6,32 o/o 5,83 % 36,73 0/0 )) 14,48 o/o 17,10 o/o 2,55 o/o 34,13 0/0 » 36,73 o/0 70,86 0/0 )> )) )) » » )) » » 5,67 o/o 6,54 o/o 6,42 o/o 10,50 o/o 29,13 0/0 » 70,87 0/0 100,00 0/0 »
- Frais d’emballage du sulfate . . . . ... Fr. 37 50 Frais d’emballage du nitrate . . . ... Fr. 90 »
- Prix de revient du sulfate emballé . ... Fr. 666 02 Prix de revient du nitrate emballé ..... . ... Fr. 629 65
- (1) Les frais d'entretien et de réparation des appareils de catalyse ammoniacale ont été comptés à plus de 25 0/0 de leur valeur d’établissement.
- (2) Prix wiitaires d’avant la guerre (période 1913-1914).
- imp. chaix. — 12549 bis-7-22.
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- LE PROCÉDÉ HABER'2
- PAR
- JVT. PATART
- Avant de vous présenter quelques nouvelles observations sur le sujet en discussion, je ne crois pas inutile de rappeler à nouveau que c’est sur le désir exprimé par votre Président que je suis venu vous exposer, le 7 avril dernier, les résultats obtenus en Allemagne avec le procédé Haber. Je ne crois pas être sorti, si peu que ce soit, au'cours de cette communication, des limites du sujet, purement technique, que j’avais' à traiter et plusieurs membres de votre Société, qui occupent de hautes, situations industrielles, ont bien voulu me déclarer, spontanément, qu’ils avaient apprécié l’objectivité absolue de mon exposé;ce dernier devant, d’ailleurs, être publié dans le Bulletin de votre Société, vous pourrez constater que l’on n’y trouve comme tendance que le seul souci de dégager, aussi nettement que possible, déchiffrés de dépenses soigneusement établis, les enseignements qui peuvent en être déduits sur la possibilité d’abaisser encore le prix de revient et, en particulier, les améliorations susceptibles d’être éncore apportées au procédé tel qu’il est actuellement pratiqué en Allemagne; j’ai signalé principalement, à ce point de vue, l’amélioration de la substance catalysante et l’élévation de la pression de régime.
- Il me paraît cependant nécessaire, tout en restant exclusivement sur le terrain des chiffres de discuter le bien-fondé des objections qui ont été faites aux conclusions que je vous ai présentées. :
- Examinant à ce point de vue, la communication qui vous à été faite le 28 avril dernier par M. Georges Claude, je crois nécessaire de vous signaler que plusieurs indications en sont évidemment inexactes.
- Je vous citerai, comme exemple caractéristique à cet égard, l’évaluation, fournie par M. Claude, de la quantité d’énergie utilisée, dans le procédé allemand, pour la dissolution de l'ammoniac gazeux. En économisant cette énergie, vous a-t-on dit,
- (1) Intervention de M. Patart à la séance du 26 mai 1922. Voir Procès-verbal de cette séance, n° 10, p. 236.
- (2) Voir planche n° 23. x
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- LE PROCÉDÉ HABER
- on « rattrape déjà 20 0/0 » de l’augmentation de travail mécanique qu’entraîne le fonctionnement à la pression de régime de 900 kg au lieu de 200 kg. Or, le calcul est si simple à faire, que je vous demande la permission de l’effectuer devant vous:
- D’après M. Claude lui-mème, son compresseur fonctionnant à 900 kg absorbe environ 300 ch pour une production d’ammoniac de 5 t par jour, soit de 208kg, 4 par heure, et cette quantité d’énergie est supérieure de 50 0/0 à celle d’un compresseur fonctionnant à la pression de 200 kg ; on en conclut que l’augmentation d’énergie est de 100 cli-h pour 208 kg, 4 d’ammoniac gazeux. Telles sont les données de la question.
- Or, pour dissoudre 208 kg, 4 de gaz à l’état de dissolution à 25 0/0, il faut 625 kg, 2 d’eau ; pour refouler celle-ci à 200 kg de pression, avec une pompe d’un rendement de 70 0/0, il faut dépenser comme énergie :
- 625,2 X 200 X 10 3 600 X "5 X 0,70
- 6,62 ch-h,
- on « rattrape » donc 6,62 0/0 et non 20 0/0 des 100 ch-h, représentant l’augmentation d’énergie correspondant, comme il a été dit plus haut, au fonctionnement du compresseur à 900 kg de pression.
- Le chiffre indiqué par M. Claude est donc au chiffre réel dans le-rapport de 3 à I.
- Cet exemple suffira, je suppose, pour vous montrer que, devant des erreurs de chiffre de cette importance, il sera prudent de n’admettre les conclusions qu’on a voulu en tirer qu’après vérification complète. •
- Mais sans m’attarder à cette opération, qui serait de nature à fatiguer votre attention, j’estime préférable de considérer, dans son ensemble, le système préconisé par M. Claude, afin de pouvoir faire ressortir si, au point de vue pratique comme au point de vue théorique, il possède réellement, sur le procédé dont je vous ai exposé précédemment le fonctionnement, les avantages que son auteur lui attribue.
- Ce qui distingue essentiellement le procédé dont il s’agit du procédé Haber, tel qu’il est actuellement pratiqué en Allemagne, c’est (en ce qui concerne exclusivement la synthèse ammoniacale) :
- 1° L’élévation de la pression de régime ; ,
- 2° Le mode de circulation du mélange gazeux.
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- LE PROCÉDÉ HABER
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- Sur le premier point, je crois avoir fait ressortir assez nettement, dans ma dernière communication, pour n’avoir pas besoin d’y revenir, les avantages que présentait l’élévation delà pression de régime et j’en ai conclu que, toutes compensations faites et en tenant compte de tous les éléments de dépense, le fonctionnement global de la catalyse, compression comprise, sous le régime de 900 kg était de nature à entraîner une économie de 12 0/0 environ sur la dépense totale correspondant à la combinaison des gaz à l’état d’ammoniac sous la pression de 200 kg. -
- Sur ce point, je suis donc d’accord avec M. Claude sur le principe, sinon sur le chiffre de l’économie réalisée, et je saisis cette occasion pour affirmer que je reconnais très sincèrement le mérite de celui qui a, le premier, mis en œuvre dans cette industrie des pressions si élevées que l’on avait jusqVici reculé devant leur emploi industriel.
- Mais où je suis complètement en désaccord avec M. Claude, c’est sur les mérités du procédé qu’il emploie pour utiliser ces hautes pressions, car il m’apparait comme certain — et je crois que je vais vous le démontrer — que, sur ce point, il est loin d’avoir réalisé un progrès.
- Suivant cette méthode (brevet originel n° 503 281 du 31 mars 1917, page 2, lignes 101 et suivantes) « au-lieu de faire parcourir » de nombreuses fois un circuit fermé au gaz réagissant, il » suffira de faire passer celui-ci dans deux ou trois catalyseurs » en série avec élimination d’ÀzH3 par simple refroidissement » vers la température ambiante. L’élimination des gaz résiduels » sera ainsi bien plus facile que dans le cas du renvoi indéfini » des gaz non combinés dans le même circuit » . '
- Un brevet ultérieur (n° 505.390 du 20 février 1918, page 1, lignes 19 et suivantes) nous apprend qu’après avoir fait passer les gaz dans le troisième appareil « et un quatrième si nécessaire, » le résidu gazeux, s’il contient assez d’hydrogène, sera employé » au même titre que l’oxyde de carbone du gaz d’eau à la pro-» duction de la force motrice ». Enfin, d’après la note présentée à l’Académie des Sciences, le 21 février 1921, confirmée et complétée. par des communications ultérieures, les tubes catalyseurs seraient définitivement au nombre de quatre par unité, à savoir deux en parallèle, les deux autres en série à la suite et permettraient la combinaison de 80 0/0 des gaz traités. Chaque catalyseur est suivi d’un serpentin où le refroidissément produit la condensation de l’ammoniac .formé et d’un séparateur où cet
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- LE PROCÉDÉ HABER
- ammoniac liquéfié se rassemble pour être soutiré, tandis que les gaz non condensés s’en échappent pour se diriger sur le catalyseur suivant; les quatre catalyseurs sont identiques.
- Nous avoirs donc tous les éléments nécessaires pour tracer, comme je vais le faire, de l’ensemble d’une unité de travail, un schéma nécessaire à ma démonstration (fig. 4).
- Les gaz à combiner arrivent par A ; ils se divisent par moitié en B pour se rendre en quantités égales aux deux catalyseurs G et D, placés en parallèle et abandonnent dans les séparateurs G, et I)2 l’ammoniac liquéfié dans les serpentins C4 et D1 et qui s’écoulera en C3 et D3.
- Les gaz non combinés, après avoir traversé les séparateurs C2 et D2, se réunissent en E pour se rendre successivement dans les catalyseurs en série F et G, munis chacun respectivement de leur serpentin (Fl et G/ et de leur séparateur (F2 et G,) ; les gaz non combinés s’échappent définitivement en H.
- Déterminons, sur ce schéma, la production de chacun des éléments de l’installation.
- Sur 100 parties (en poids) de mélange gazeux introduites par A dans l’ensemble des appareils, il en passera 50 parties dans chacun des catalyseurs G et D ; au coefficient de combinaison de 40 0/0 (correspondant au taux de 25 0/0 d’ammoniac à la sortie des catalyseurs — taux indiqué par M. Claude comme le résultat de la pratique), il sortira 20 parties d’ammoniac liquéfié en C3 et autant en D3 ; if restera 60 parties de mélange gazeux non combiné qui, après passage dans F, Ft et F2, fournira en F3, 40 0/0 de 60 ou 24 parties d’ammoniac liquide ; le résidu gazeux, composé de 36 parties, fournira de même en G3, 40 0/J) de 36 ou 14,4 parties d’ammoniac liquéfié; il s’échappera donc en H, 60 0/0 de 36 ou 21,6 parties sur les 100 parties entrées en A.
- C’est donc au total 20 -f 20 + 21 -f 14,4 = 78,4 parties (ou très approximativement les 80 parties indiquées par M. Claude), qui se seront transformées et auront été recueillies sous forme d’ammoniac liquéfié, sur les 100 parties, comprimées à 900 kg, sur lesquelles aura porté l’opération.
- Il en résulte que, pour recueillir 100 kg d’ammoniac, il aura
- fallu fournir, comprimés à 900 kg, 100 X — 127 kg, 6 de
- ïo,4
- 127 6
- mélange gazeux ou = 350 m3 de gaz (comptés à 15° G. et
- à la pression atmosphérique), ce qui correspond d’ailleurs à peu
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- LE PROCÉDÉ HABER
- m
- près exactement (avec une différence en plus de 4 0/0) au chiffre
- A - 100 gaz neuf
- ŒD
- Fig. 1. — Schéma de la catalyse Claude.
- de 700 m3 par heure indiqué par M. Claude pour une installation fournissant 5 t en vingt-quatre heures, ou 268 kg, 4 d’ammoniac
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- LE PROCÉDÉ HABER
- par heure. Ceci fait abstraction, bien entendu, de toutes les pertes possibles, telles que des fuites, les gaz dissous par l’ammoniac liquéfié ou l’ammoniac s’échappant en H avec les gaz non combinés, etc.
- - ' Cherchons maintenant ce qu’auraient fourni les mêmes quatre catalyseurs, si nous les avions placés tous les quatre en parallèle
- A 96 -gaz, neuf*
- \hh gaz de retour
- Fig.
- avec leurs condenseurs et leurs séparateurs (fig. 2). Puisqu’ils sont semblables, nous pourrons faire fournir à chacun d’eux autant d’ammoniac que celui qui en donnait le plus. (le catalyseur F); il suffira d’amener à l’entrée de chacun d’eux la même quantité de gaz, soit 60 parties. Dans ces conditions, nous recueillerons donc à la sortie de chaque séparateur 24 parties d’ammoniac, soit au total 24 X 4 = 96 parties au lieu de 78,4 avec les appareils en série ; la productivité aura donc été augmentée de :
- 96 — 78,4 '78,4
- 22,5 0/0.
- Nous aurions même pu réunir les quatre appareils de condensation en un seul dont le produit se serait séparé dans un séparateur unique ; nous aurons ainsi réalisé une économie sensible sur les frais de première installation (fig. 3).
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- LE PROCÉDÉ HABER
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- Quant aux gaz non combinés, qui s’échappent en H, ils sont ici en quantité beaucoup plus importante ; pour 240 parties entrées
- dans les catalyseurs, nous en retrouvons 240 X yjjjj = 144 parties
- non combinés. Aussi, nous les renverrons dans le circuit au moyen d’une pompe de circulation K ; de sorte qu’en somme, la quan-
- A - 96 gaz neuf
- de retour
- tité de gaz neufs à fournir aux appareils ne sera que de 240 — 144 = 96, c’est-à-dire exactement la quantité d’ammoniac recueilli (abstraction faite, bien entendu, comme dans le premier cas, des pertes accidentelles de toute nature qui ne sont, d’ailleurs, pas plus importantes dans un cas que dans l’autre).
- Donc, avec ce nouveau dispositif, les compresseurs n’auront plus à fournir, pour .100 kg d’ammoniac recueilli, que 100 kg de gaz comprimé au lieu de 127 kg, 6 dans le premier cas. Le gain est donc de 27,6 0/0. En volume, il ne faudra plus que
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- LE PROCÉDÉ HA.BER
- 274 m3 de gaz comprimé au lieu de 350 et la puissance du compresseur nécessaire à une installation de 5 t s’abaissera de 728 m3 à 569 m3. Mais, comme, sur le mélange gazeux, un quart est constitué par de l’azote, la puissance de la machine à azote s’abaissera dans la même proportion de 182 m3 à 142 m3 à l’heure.
- Mais, dira-t-on, on a ajouté une pompe de circulation et cette addition ne va-t-elle pas compenser Yéconomie ci-dessus indiquée?
- Examinons donc la valeur d’installation et de fonctionnement de cette pompe, et nous allons voir qu’elle sera microscopique, plus petite que le plus petit des huit cylindres du compresseur et que sa dépense d’énergie n’atteindra pas 0,7 0/0, sept millièmes de celle du gros compresseur.
- Nous avons vu, en effet, que pour 96 parties de gaz comprimé fourni par le gros compresseur, la pompe de circulation aura à refouler 144 parties, soit 150 0/0. A quelles pressions de fonctionnement? Gela dépendra de la perte de charge créée par le passage dans le catalyseur et les condenseurs. D’après les chiffres connus 'pour des appareils analogues, il est peu probable que cette perte de charge dépasse 2 ou 3 kg ; néanmoins, nous la prendrons de 15 kg, chiffre constaté sur des appareils fonctionnant dans des conditions moins favorables ; la pompe aura donc à refouler 144 parties de 885 kg à 900 kg.
- Or, comme on vous l’a dit, le travail est très approximativement proportionnel au logarithme des pressions. Si donc, la compression de 96 parties de mélange gazeux exige un travail T, le travail nécessaire pour comprimer 144 parties de 885 kg à 900 kg sera :
- rp _ 144 (log 900 - log 885) x 96 log 900
- 144 N/ 2,9542 — 2,9469 96 X 2,9542
- — T X 0,00370.
- En augmentant ce chiffre de 70 0/0 pour tenir compte de la diminution considérable de la compressibilité des gaz aux très hautes pressions, nous arriverons au chiffre maximum de 0,63 0/0 annoncé. Pour cette dépense supplémentaire négligeable, nous aurons évité d’augmenter la dépense d’énergie (rien que sur les compresseurs à mélange gazeux) de 27,6 0/0, sans compter une économie égale sur lés machines à azote qui, elle, reste entière..
- Quant au volume de cette pompe, il est aussi facile à calculer
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- LE PROCÉDÉ HABER
- 243
- Elle doit aspirer 144 parties cle gaz (à la pression de 885 kg, densité par rapport à la pression atmosphérique : 0,500) chaque fois que le dernier cylindre du compresseur aspire 96 parties de gaz (à la pression de 380 kg, densité par rapport à la pression atmosphérique : 0,280). Donc pour le même rendement volumétrique des appareils, le volume des cylindres sera dans le rapport de :
- 144 96
- 1 J J _ A OJ
- 500'280 ~ ’
- Pour fixer les idées, à la vitesse de 100 tours à la minute et pour un rendement volumétrique de 80 0/0, le volume du plus petit cylindre du compresseur (le huitième) sera, pour une unité de 5 t d’ammoniac par jour (avec les chiffre^ de consommation de gaz donnés par M. Claude) de :
- 700
- 280 X 100 X 60 X 0,80
- 01, 521 ;
- et celui de la pompe de circulation de 01,437, soit moins de un demi-litre.
- Autant dire que les frais occasionnés tant par l’installation que par le fonctionnement de l’organe que nous avons dû ajouter à l’ensemble pour lui assurer un fonctionnement satisfaisant n’atteindront certainement pas 10 0/0 de la valeur des économies qu’il entraîne et nous éviterons ainsi une augmentation nette, de 25 0/0 de l’ensemble des frais de catalyse..
- A quelle conception correspond donc la suppression de cet organe si essentiel ? Est-ce au' souci de « l’élimination des gaz résiduels » qui, suivant le brevet déjà cité du 31 mars 1917, serait plus difficile avec le système de circulation continu ?
- Pour ne laisser place à aucun doute, examinons encore ce point en détail.
- Avec l’hydrogène électrolytique et l’azote extrait de Pair par liquéfaction, la question ne se pose pour ainsi dire pas.
- Avec l’hydrogène extrait du gaz à l’eau, le mélange gazeux — lorsqu’il a été convenablement purifié — contient à sa sortie des compresseurs (c’est un fait constaté) environ 0,25 0/0 d’argon; la proportion des autres gaz est négligeable par rapport à celui-là. Or, l’argon ne gène en rien la synthèse au taux de 10 à 15 0/0 dans le mélange gazeux, c’est, encore un fait constaté ;
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- il n’a pour effet que de réduire, de la valeur de sa pression propre, la pression particulière aux autres gaz et par suite de diminuer, proportionnellement, le coefficient de combinaison. Or, pour que l’argon atteigne le taux de 12,S 0/0, il faut que 100 .parties de gaz à combiner aient été réduites à x parties, x étant déterminé par l’égalité : ,
- x X
- 12,5
- 100
- = 100 x
- 0,25 100 ’
- d’où
- \
- x =
- 0,25
- ïtjî
- = 100 =
- 25
- 12,5
- = 2.
- Autrement dit, il faudra évacuer régulièrement 2 0/0 des <gaz en circulation pour que le taux d’argon ne dépasse pas 12,5 0/0 et, par suite, ne puisse devenir gênant. Or, ce taux de 2 0/0 sera, en général, forcément atteint en marche normale, sans dispositif spécial rien que par les pertes inévitables (fuites des joints, changement du catalyseur, dissolution dés gaz dans l’ammoniac liquéfié). Mais, s’il n’en était pas ainsi, il ne serait pas impossible de se débarasser de cet argon en faisant passer une fraction des gaz dans une dérivation, fortement refroidie, où l’on condenserait l’argon mélangé d’azote. Ce ne serait qu’un jeu pour les spécialistes comme M.. Claude. Or, la valeur de l’argon est de 20 à 30 fois au moins celle de l’hydrogène ; l’opération serait donc payante.
- Mais il ne faudrait pas que les gaz contiennent des impuretés à un taux de 1 à 2 0/0, comme par la prétendue méthode de purification par catalyse dont nous reparlerons tout à l’heure.
- En résumé, il ressort de ce qui vient d’être dit que le dispositif préconisé par M. Claude (catalyseurs en série, circuit ouvert par suppression de la pompe de circulation) entraîne sur le dispositif antérieur (catalyseurs en déritation, circuit fermé par une pompe de circulation), tel qu’il est pratiqué non seulement à Oppau et à Merseburg, mais à Syracuse (aux États-Unis), à Billingham (en Angleterre), à Terni (en Italie) :
- 1° Une augmentation de près de 28 0/0 dans les frais d’ins-1 tallation et de fonctionnement des compresseurs à 900 kg ;
- 2° Une augmentation semblable pour les machines à azote ;
- 3° Une augmentation minima de 23 0/0 dans les frais d’installation des catalyseurs et de leurs accessoires,
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- et cela pour éviter une pompe de circulation dont les frais d’installation et de fonctionnement ne représentent certainement pas 10 0/0 de la valeur des économies qu’elle entraîne.
- Mais ce n’est pas tout.'
- Que faire des gaz résiduels dégagés en H dans lé premier schéma que nous avons tracé ? Les envoyer, comme le conseille le brevet du 20 février .1918, à la production de la force motrice ? Mais ils sont saturés d’ammoniac ; il faudra tout d’abord les laver à l’eau (ce barbare lavage à l’eau dont on vous a parlé avec tant de mépris) et pour cela les détendre préalablement en M (voir ‘ fig. 4) ; et, ensuite ? les livrer à la combustion? ce serait perdre tous les frais de la purification minutieuse et coûteuse à laquelle ils ont été soumis. Ce serait avoir augmenté ainsi de 28 0/0 encore ! les frais de construction et de fonctionnement des premiers compresseurs de liquéfaction (dans le procédé qui emploie cette méthode) et des appareils d’élimination de l’eau, de l’acide carbonique, de l’oxyde de carbone. Il vaut mieux regagner au moins quelque chose des frais qu’ont entraînés leur purification et leur compression et profiter de la pression à laquelle ils sont encore soumis pour ne les détendre qu’en partie et les envoyer au liquéfacteur. On les détendra donc en M, on les lavera en N dans un appareil où la pompe O refoulera de l’eau, et on les évacuera par P sur le liquéfacteur dont leur arrivée aura d’ailleurs pour effet d’augmenter le travail de 21 0/0.
- . Et je n’ai-pas tout dit ; je ne vous ai pas parlé des conséquences graves de l’arrêt ou d’un mauvais fonctionnement accidentel d’un des catalyseurs en série, ni de l’influence sur le rendement global de l’ammoniac restant dans le gaz à la sortie du condenseur, etc. '
- Je crois cependant avoir suffisamment justifié ce que j’annonçais en commençant cette étude, à savoir que, si le progrès industriel consiste à abaisser le prix de revient, un procédé qui a pour effet de l’augmenter d’au moins 25 0/0 ne peut prétendre avoir réellement réalisé un progrès.
- Examinons inaintenant la purification de l’hydrogène. On vous a dit à ce sujet : « Alors que, dans le procédé allemand, tout » un matériel compliqué et coûteux, toute une série d’opéra-» tions ennuyeuses sont nécessaires pour assurer la rigoureuse » purification des gaz, dans le procédé Claude, un tube purifi-» cateur inerte, chauffé à 300 ou 400 degrés, suffit à assurer le » fonctionnement parfait de la catalyse. »
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- Regardons la question de plus près. A Oppau, comme je vous l’ai dit, on enlève les dernières traces d’acide carbonique et d’oxyde de carbone par un lavage à la liqueur cupro-ammonia-cale et à la soude. Ce dernier, M. Claude ne l’évite pas, car il lui est nécessaire pour enlever les dernières traces d’acide carbonique avant la liquéfaction ; seulement il le fait dans la première phase au lieu de le faire dans la dernière, il dépense un peu moins de force'mais il consomme plus de soude. Sur ce point, les deux procédés sont équivalents.
- Reste l’enlèvement de l’oxyde de carbone. Dans le procédé de M. Claude, on le transforme en méthane, dans le « tube purificateur inerte. »
- C’est la réaction célèbre de Sabatier :
- CO -f 3H2 = CH4 + 2H20,
- mais qui, au lieu de s’exécuter, à la pression atmosphérique, sur un catalyseur au nickel, s’effectue facilement à très haute pression sur un catalyseur au fer. (Cette réaction,, très connue, a même servi de base à une entreprise industrielle anglaise, la Cedford Process C°, pour l’enrichissement en méthane du gaz d’éclairage, application que Sabatier avait déjà indiquée.)
- Ce procédé a Davantage d’une extrême simplicité ; mais il a deux défauts : il consomme de l’hydrogène — trois fois le volume d’oxyde de carbone transformé — et il s’oppose (ou tout au moins apporte une sérieuse complication) au circuit fermé et nous en avons vu plus haut les conséquences. Pour un taux de 2 0/0 d’oxyde de carbone, cela représente une disparition de 6 0/0 d’hydrogène et augmente d’autant les fr.ais de toutes les opérations antérieures. Au taux de 2 0/0 dans le gaz arrivant aux compresseurs, il représentera près de 10 0/0 dans les gaz résiduels évacués en H, au taux de 21,8 0/0; on comprend donc que cette méthode de purification ait pu entraîner comme conséquence la suppression de la pompe de circulation et la lourde aggravation du prix de revient que sa disparition entraîne. Cela suffît, à mon avis, pour juger la valeur de cette .prétendue simplification (1).
- •En ce qui concerne la fabrication de l’hydrogène, au moyen de la liquéfaction des gaz qui l’accompagnent dans des mélanges
- (1) Si l’on tient compte d’ailleurs de la dépense afférente au chauffage des gaz traversant le tube « inerte » et qui doivent être portés à une température de 300 à 400 degrés, on voit qu’elle correspond à des frais très notables.
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- gazeux divers, je ne puis que confirmer les chiffres que j’ai déjà fournis, que le point de départ soit le gaz à l’eau ou les gaz de fours à coke. En ce qui concerne ces derniers, je tiens à préciser que je n’ai pas voulu dire que le procédé n’était viable que si l’on payait le mètre cube de ces gaz 2Ô 0/0 du prix du coke, mais qu’il n’était capable de concurrencer l’autre procédé (utilisant l’oxydation catalytique du gaz à l’eau produit avec le coke des mêmes fours) que si la valeur du mètre cube de gaz de fours était cédé à un prix égal ou inférieur à 20 0/0 du prix du coke de même origine ; il en résulte que si,, dans des cas spéciaux, cette utilisation du gaz de fours à coke peut être éventuellement envisagée, il ne semble pas qu’elle puisse ni durer ni se généraliser.
- J’appellerai encore votre attention au sujet de ce mode de fabrication de l’hydrogène sur un point qui mérite d’être éclairci. On vous a dit qu’à la température de — 210 degrés qu’il faut atteindre pour éliminer l’oxyde de carbone, on avait pu utiliser comme lubréflant pour la marche du moteur de détente, de l’azote « qui se liquéfie en huée à la fin de chaque détente et assure la lubré-faction ». Or, dans l’ouvrage bien connu de M. Claude sur l’Air Liquide, je lis à la. page 162 (édition 1909) sur un procédé analogue employé pour lubréfler le cylindre de sa machine à air liquide : ; ! '
- « En premier lieu, nous avons admis que l’air liquide est un » lubréflant. Or, si dans la réalité, il en est ainsi, ce lubréflant » est cependant médiocre. Des expériences soignées, effectuées » au laboratoire du Conservatoire des Arts et Métiers... ne m’ont. » laissé aucun doute sur ce point. Et l’apparition de l’air liquide » dans la machine... se traduit par une augmentation notable » des frottements. Si donc il est facile de-cesser indéfiniment » tout graissage dès que l’air liquide se produit, il ne s’ensuit » pas qu’il soit en quelque façon recommandable de le faire. » Or, s’il en est ainsi dans un cas où la température de détente n’est que de—190 degrés, qu’en sera-t-il pour de f azote liquide à une température (— 210 degrés) aussi voisine de son point de solidification (— 213 degrés) ? N’oublions pas que tout relèvement de température se traduira par un relèvement notable du taux d’oxyde de carbone dans l’hydrogène produit.
- Enfin, je désirerais présenter une observation sur une question d’ordre théorique et scientifique, mais très intéressante, que soulèvent les déclarations que vous a faites M. Claude, dès le début
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- de sa communication au sujet de la variation de la teneur en ammoniaque ave© la pression. Il nous a dit en substance : « Les courbes déduites des résultats d’Haber étaient inquiétantes. Dans le tableau de Haber, dès 200 atmyle manque d;e proportionnalité est très net — et on pouvait craindre qu’à des pressions plus hautes,, l’équilibre chimique ne lut pas assez, fortement amélioré pour que « le jeu en valût la chandelle ». Et on nous a: présenté des courbes dont l’allure diffère notablement de celles déduites des résultats d’Haber. Or, j’ai Repris l’étude de ces derniers pour-vérifier de.quelle façon ils s’accordaient avec, les dois de l’équilibre. De celles-ci, on peut déduire; que dans le mélange étudié,, si on. appelle a: le taux; d’ammoniac à P équilibre et P la pression totale de l’ensemble, on doit avoir :
- Iv étant une constante pour chaque température. D’après cette courbe le taux d’ammoniac croit constamment avec la pression et n’atteint l’unité que pour une pression infinie ; il m’y a donc pas à présumer qu’il « s’effondre », comme on en a manifesté la crainte.
- Si, dans cette formule, on substitue les résultats d’Haber pour Les valeurs de a et de P, on trouve, pour chaque température, une valeur de K très sensiblement constante, comme le montre le tableau ci-dessous :
- Températures. . (degrés centigrades)
- ' a 0/0
- 0,009
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- m
- Il en est tout autrement si on fait la même substitution des valeurs correspondantes de a et de P obtenues par M. Claude.
- Températures. . (degrés centigrades)
- k X iO5
- Il y a là une anomalie singulière que je signale seulement, sans vouloir l’interpréter, à ceux de vous qu’intéresse la chimie physique et qui peut se résumer ainsi : les résultats obtenus par Haber, pour des pressions variant de 1 atm à 200 atm et pour cinq températures différentes, obéissent très exactement aux lois de l’équilibre chimique ; les résultats obtenus par M. Claude pour des pressions variant de 200 à 1 000 atm s’écartent très sensiblement de ces mêmes lois pour trois valeurs.de la température et s’en rapprochent, au contraire, au point de concorder presque avec les résultats d’Haber, pour une quatrième valeur (la plus élevée) de la température. Il serait très intéressant d’élucider la cause de cette anomalie.
- Au point de vue pratique cela n’a d’ailleurs pas d’importance. En fait, l’extrapolation, conformément aux lois de l’équilibre, des résultats obtenus par Haber pour la température de 550 degrés indiquait très nettement, pour la pression de 1 000 atm, un taux d’ammoniaque voisin de 35 0/0 « le jeu en valait donc certainement la chandelle » pour reprendre l’expression de M. Claude, puisque le taux, obtenu pratiquement dans la suite, et qui comporte tous les avantages qu’on vous a énumérés, n’est que de 25 0/0 ; il y .avait encore une belle*- marge à parcourir. C’est ce qu’Haber et Le Rossignol avaient bien discerné, puisque dans leur mémoire publié en 1913 et dont \e Moniteur scientifique du docteur Quesneville a publié la traduction dans son numéro de mars 1914,' ils s’exprimaient ainsi : « Dans cet intervalle de
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- » température de 500 à 700 degrés centigrades, on a tout avari-» tage à travailler sous la pression la plus élevée possible. L’industrie » sait déjà depuis longtemps comprimer des gaz à 200-250 atm, » et sous cette pression lés faire circuler dans des canalisations » ou les emmagasiner dans des réservoirs. » Autrement dit : le jour où l’industrie de la compression permettra de marcher à une pression supérieure à 250 kg, il n’y a pas à hésiter.
- Avant d’en terminer avec l’examen de la communication de M. Claude, je tiens à préciser le.sens des informations que j’ai apportées sur les antériorités tirées des brevets pris en France par la Société allemande en question et auxquelles j’ai fait antérieurement allusion. Il me suffira de vous rappeler qu’en vertu des dispositions des Sections III et IV du Traité de Paix telles qu’elles ont été mises en pratique par le décret du 15 janvier 1920 (malheureusement trop, peu connu des intéressés) « tout, parti -» culier et toute Société exerçant leur industrie sur le. territoire » français peuvent demander la concession d’une licence d’ex-» ploitation de toute invention ayant fait l’objet d’un brevet » français appartenant à un ressortissant allemand antérieure-.» ment au 1er janvier 1920 ». Cette licence est accordée,par une Commission présidée par un Conseiller à la Cour d’appel et comprenant, avec le Président, deux membres désignés par le Comité consultatif des Arts et Manufactures et deux membres désignés par le Comité technique de l’Office national de la Propriété industrielle. Cette Commission décide définitivement et sans appel. Le produit des droits de licence est versé à la Caisse des Réparations. ' , '
- Les brevets, auxquels il a été fait allusion, sont des brevets français, pris par des ressortissants allemands avant le .1er janvier 1920 ; ils sont donc, dès maintenant a la disposition de tous les industriels français qui jugeraient avoir intérêt à les^utiliser. Bien plus, dès 1923 et 1924, les dits brevets tomberont défini- -tivement dans le domaine public, non seulement en France , mais à l’étranger. En signalant l’existence de ces antériorités indiscutables pour l’emploi, en vue de la synthèse ammoniacale, des pressions les plus élevées qu’on puisse concevoir, on n’a fait que défendre l’intérêt général français en revendiquant les droite du domaine public sur des procédés dont certains particuliers semblaient vouloir faire leur propriété exclusive et personnelle. Faire le garde champêtre n’a jamais été considéré comme un crime pour un fonctionnaire.
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- De cet examen — peut-être trop long — des particularités des divers procédés de synthèse directe de l’ammoniac, je crois pouvoir tirer tout au moins cette conclusion que, si « de la discussion jaillit la lumière », j’aurai contribué, pour ma part, à ce jaillissement.
- Je ne dirai que quelques mots de la communication de M. Garaix sur la fabrication delà cyanamideparce que, dans l’ensemblè, je ne suis en désaccord avec lui que sur quelques points. On ne peut que se réjouir de voir les industriels français introduire dans la fabrication du carbure de calcium la récupération et l’utilisation de l’oxyde de carbone, ainsi que je l’ai moi-même préconisé dans un article de revue auquel on a, à plusieurs reprises, fait ici allusion. Le carbure à bon marché, c’est l’acétylène à bas prix, c’est-à-dire un débouché industriel assuré à une quantité de synthèses chimiques des plus intéressantes, en même temps que nos richesses de forces hydrauliques heureusement mobilisées. M. Garaix semble avoir également rapporté des études qu’il vient de faire à l’étranger des améliorations très intéressantes en-ce qui concerne la cyanamide. Je profite de cette occasion pour appeler votre attention sur le parti considérable qu’on a pu tirer de la cyanamide, au cours- des dernières hostilités, en France e en Allemagne. Dans ce dernier pays, la cyanamide a joué'pendant la guerre un rôle presque égal à celui du procédé Haber. C’est une légende trop répandue. que de représenter ce dernier comme ayant seul permis à l’Allemagne de suppléer à la suppression de l’importation des produits azotés qu’entraîna le blocus ; en fait la principale ressource de notre adversaire fut l’ammoniac fourni par la carbonisation de la houille (près de 50 0/0 de sa consommation), je procédé Haber n’a guère fourni plus de 30 0/0 et la cyanamide a procuré le reste (20 0/0).
- Je ferai remarquer d’ailleurs qu’en admettant les chiffres de consommation de coke et de courant électrique fournis par M. Garaix et qui'sont inférieurs à ceux que j’ai" tirés du fonctionnement des meilleures usines françaises, le classement des divers procédés de fixation de .l’azote que je vous ai présenté^ ne se trouverait pas modifié.
- Le procédé Haber (nitrate d’aûimoniaque) se présenterait toujours avec 2 320 kg dp coke et 8 600 kwh contre la cyanamide avec 2 400 kg de coke, \ 4 300 kwh et 7 600 kg de èalcaire;
- <En ce qui concerne la main-d’œuvre et les frais d’installation
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- LE PROCÉDÉ HABER
- je ne peux pas me rallier à l’opinion que M. Garaix dit avoir tirée de documents allemands, à savoir : que ces éléments de dépense sont, pour la cyanamide, la moitié dés dépenses correspondantes dans le procédé Haber. Aux citations de M. Garaix, je pourrais facilement opposer des opinions récentes et autorisées tout à-'fait contraires. Il apparaît d’ailleurs comme impossible que la manutention, même mécanique, d’une quantité supplémentaire très importante de matières solides (calcaire : 7 t, 6 ; chaux : 4 t ; carbure avant et après broyage : 3 à 4 t) par tonne d’azoté, n’entraîne pas forcément une main-d’œuvre plus élevée que le maniement automatique de gaz ou de liquides.
- En ce qui concerne les frais de premier établissement, je maintiens, d’accord avec M. Gros, que ces frais sont à peu près les mêmes pour les trois procédés de l’arc, de la' cyanamide et de la synthèse directe, à 5 ou 10 0/0 près.
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- LA
- SYNTHESE DE L’AMMONIAQUEWl (2)
- PAR
- M. Georges OBA.UOE
- s.
- Messieurs, depuis que le procédé Haber est exploité sur une échelle si grande, les Allemands, très fiers, â juste, titre, d’un effort sans précédent encore dans le domaine des industries chimiques, ont exprimé hautement l’idée qu’ils n’avaient désormais aucune crainte d’être rejoints, et que cette industrie serait pour la conquête de l’hégémonie industrielle dans le monde leur plus puissant outil.
- L’importance capitale du problème exigeait d’autant plus que le défi fût relevé chez nous que la question est pour beaucoup française de par ses origines. ;
- C’est à notre grand chimiste Frémy qu’on doit des premiers travaux sur le rôle du fer dans la fixation de l’azote. C’est à’ notre génial. Tellier, créateur de rindustrie frigorifique, que les merveilleuses possibilités réalisées depuis sont apparues d’abord et si vous en doutiez, voici en quels termes véritablement prophétiques il a exprimé sa conviction.
- « En résumé, écrit Tellier, la fabrication de Ta-moniaque dans « les conditions que j’indique (3) neprêsente rien de compliqué. « Elle offre à la production de ce corps des ressources infinies,
- « puisque les éléments de l’opération sont l’air et l’eau. Enfin,
- « son prix de revient deviendra tel que cette fabrication, qu’il
- s’agisse de rindustrie ou de l’agriculture, prendra un déve-« loppement -pour ainsi dire illimité. A ceditre, la production « économique de ce corps, touche aux plus graves intérêts : « c’est une de celles qui pourront être les plus fructueuses parmi « toutes celles qu’on peut tenter actuellement...)).
- Eh bien ! Messieurs, ces lignes, qu’on pourrait croire écrite d’hier, sont vieilles de cinquante ans (4).
- , Enfin, c’est à Le Chatelier. qu’on doit les lois de la synthèse de l’ammoniaque.
- (1) Voir Procès-Verbal de la séance du 28: avril 1922, n° 8, p. 179 et Procès-Verbal de •la séance du 26 mai .1922, n° 10, p. 238. . t .
- ' (2) Voir planche n° 25. , •> . ,
- (3) Action successive sur le fer réduit de l'hydrogène et de l’azote..
- (4) L'Ammoniaque, par -Ch. Tellier, Paris 1867. ; . V . .1 V,Ç -
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- LA SYNTHÈSE DE L’AMMONIAQUE
- Tels étaient mes parrains clans la voie où j’allais m’engager.
- Je dois sans doute rappeler ici que le principe de la synthèse de l’ammoniaque consiste à soumettre le mélange N -f- H3 à l’action simultanée de la pression, de la température, et d’une matière catalysante appropriée. Dans le cas du procédé Haber, cette pression est de 200 atm, la température est voisine de 600 degrés, le catalyseur est essentiellement le fer. C’est ce procédé qui, mis au point par la Bcidische Anilin et exploité par elle sur une échelle colossale aux fameuses usines d’Oppau, a permis aux Allemands de se passer des nitrates du Chili et de prolonger la guerre trois mortelles années.
- Evidemment, ce n’était pas sur le terrain du colossal que je
- Fig. 1. — L’extrapolation des résultats de Haber.
- pouvais lutter contre la puissante Badische. Tous mes efforts devaient cherchér dans des moyens plus efficaces ce qu’elle obtient par le grandiose. C’est vers les hautes pressions que je me suis tourné.
- Les formules de l’équilibre chimique, en effet, expriment que les teneurs en ammoniaque augmentent d’abord proportionnel-' lement à la pression. Ceci, pourtant, ne peut être vrai indéfiniment, car, même à des pressions énormes, la teneur en ammoniaque ne peut7 tout de même pas dépasser 100 0/0.
- Mais, où commence l’effondrement inévitable du taux de l’accroissement ? Si c’est dès les 200 atm de Haber, il sera peu
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- LA SYNTHÈSE DE L’AMMONIAQUE
- utile d’aller plus loin. Or, confirmant ces craintes, l’extrapolation des derniers résultats de Haber montrait qu’à 1 000 atm le gain ne serait pas énorme. Au lieu de la proportionnalité, voici, en effet, (fîg. 4) ce que fournit cette extrapolation. Et c’est sans doute ce résultat, joint aux idées qu’on se faisait et qu’on se fait encore sur l’augmentation « monstrueusement rapide » des difficultés avec la pression, qui a arrêté Haber et ses habiles metteurs en œuvre.
- Persuadé, au contraire, que cette augmentation de la pression serait facile, j’ai vu dans le bénéfice encore très gros montré par cette extrapolation un stimulant fort suffisant.
- Considérons ((ig. 2) un piston P comprimant dans le cylindre C un gaz partant de là pression atmosphérique (1). Avançons par
- 2 4 8
- 1
- Fig. 2. — Pourquoi l’augmentation de la pression coûte de moips en moins d’énergie.
- échelons successifs, chacun moitié du précédent, soit d’abord 1/2 .de la course, puis 1/4, 1/8, 1/16, etc...
- A chaque échelon, la pression double. Elle passe de 1 à 2, de 2 à 4, de 4 à 8, etc. On gagne donc 1 atm dans le premier échelon, 2 dans le second, 4 dans le troisième, etc... Or, la pression moyenne doublant à chaque échelon, mais le chemin parcouru diminuant de moitié, le travail dépensé à chaque échelon est le même. Ainsi, un même travail fournit 1 atm à la première étape, 2 à la deuxième, 4 à la troisième... et 1 000 à la onzième, en supposant exacte la loi de Mariotte !
- Ainsi, plus on monte en pression, moins il en coûte de monter. Tel est, dans le cas des gaz, le formidable encouragement de la théorie à la conquête industrielle des hautes pressions (2).
- Et pourtant, les progrès y ont été très lents.
- Si l’industrie française des tramways, en effet, sous l’impulsion de Mékarski, fixe très audacieusement, dès 1885, à 45, puis à
- (1) Pour la rigueur du raisonnement, G est supposé placé dans le vide et le mou-’ vement du piston assez'lent pour que la compression soit isothermique.
- (2) Je n’ignore pas, bien entendu, les magnifiques travaux des Tammann, des Parsons, et des Bridgman qui, au point de vue-scientifique, et en quelque sorte statiquement, ont reculé au delà de 20 000 atm le champ de nos efforts. - -
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- 80 atm, la pression des récipients d’air placés sur les voitures, si l’industrie des gaz comprimés atteint, vers 1890, 150 atm, les choses ont peu changé depuis. Sans doute, Linde, en 1895, fait marcher à 200 atm ses machines à air liquide, mais ce sont ces mêmes 200 atm que l’on retrouve à Oppau et Merseburg, utilisés par contre sur une échelle grandiose. Ainsi, trente années d’une époque agitée et féconde entre toutes n’ont reculé la limite industrielle des pressions que de 33 0/0.
- Il s’agit, dans mon cas, d’un bond de 400 0/0.
- Quelles sont donc les excuses de cette timidité ? Question de sécurité, difficultés d’obtention, difficultés d’utilisation, répondent les ingénieurs. ,
- Question de sécurité ? Mais on peut toujours mettre assez de métal — du moins jusqu’aux parages des 10 000 atm, et nous
- Fig. 3. — Un liypercompresseur à 900 atm ne diffère d’un compresseur à 300 que par l’adjonction d’un organe minuscule.
- n’en sommes pas là ! — pour qu’elle soit normalement assurée. Même aux températures de 600 degrés où il faut atteindre, il existe des métaux qui résistent parfaitement aux pressions de 1 000 atm. Bien qu’on ait considéré cela comme invraisemblable, j’ai f^it des tubes catalyseurs qui ont duré déjà plus de 5 000 heures. Ainsi, la cause est entendue.
- Difficultés d’emploi ? A priori, là grosse question, c’est l’étanchéité des joints. Mais l’étanchéité- d’un joint dépend bien plus de sa grandeur que de la pression qu’il supporte. Or, aux hyperpressions, si. fantastique ment réduits sont les volumes gazeux,
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- qu’un joint à 1000 atm, toutes autres choses égales, est bien pliis petit qu’à 100. Il est donc plus facile à faire !
- Pour laproduction des hyperpressions, pas plus de difficultés. D’abord, par principe, les cuirs emboutis de mes hypercom -presseurs marchent d’autant mieux que la pression est plus élevée. Et si l’on croit que ces hypercompresseurs sont des outils impressionnants et compliqués, je ferai remarquer qu’un compresseur ordinaire de S cylindres de volumes 300, 100, 30, 10, 3, (fig. S), comprimant de 1 à 300 atm, se transformera en un hyper-compresseurs comprimant à 900 atm par la simple adjonction d’un minuscule cylindre de volume 1. Ainsi, l’engin qui transformera si complètement le caractère et l’économie de toutes choses est minuscule et presque inexistant.
- Voici (fig. 4,-pl. 25) un hypercompresseur à 2 étages qui peut alimenter sous 900 atm une installation de 5 t d’ammoniaque ou 25 t de sulfate d’ammoniaque par jour : on voit ce qu’est peu de chose un si puissant outil.
- Le fonctionnement de ces engins s’est montré si facile que nous avons, cessé de nous embarrasser d’un appareil spécial pour l’hypercompression : le compresseur et l’hypercompresseur sont réunis dans l’appareil que je vous montre ici {fig. 2, pi. 25). Cet appareil comprime en 8 étages de 1 à 900 atm 700 m3 de gaz à l’heure avec une puissance de 300 ch. Il est. destiné à l’unité industrielle de 5 tonnes par jour que nous allons mettre en route à la Grande-Paroisse, à côté et en outre de notre usine d’essai de 2 t dont voici la vue 3, pL 25}.
- Ainsi, quoi qu’on ait pu croire et quoi qu’on dise encore,. pas de difficultés dans la production industrielle des très hautes pressions, pas de difficultés pour les manipuler. ,
- Quels sont, dans notre cas, les avantages de ces hyperpressions ?
- J’ai dit tout à l’heure que l’extrapolation dé Haber n’était pas fort encourageante. Mais une extrapolation qui de 200 atm vous porte jusqu’à 1 000 n’est pas très légitime. Dès que j’ai pu le faire, aux derniers jours de 1917, j’ai donc tenté l’expérience directe. J’ai dû, d’abord, noter la faillite de deux de mes espérances. D’abord, sons ces pressions, la réaction n’est pas du tout spontanée, ainsi qu’on pouvait croire, du fait d’une grosse’ augmentation de là vitesse de réaction. M. Le Chatelier, 'que je dois remercier de l’intérêt constant avec lequel il m’a encouragé et conseillé, espérait aussi qu’un catalyseur me serait inutile. Il n’en a rien été. A 1 000 atm aussi bien qu’à 200, sans
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- catalyseur, pas de réaction. D’autre part, la température de réaction n’est pas sensiblement abaissée, ce qui eût bien facilité le difficile problème des tubes de réaction : à 1 000 atm comme à 200, les températures utilisables avec les catalyseurs usuels sont comprises entre 500 et 700 degrés.
- Par contre, les teneurs d’équilibre sont très notablement
- 100 200 500 400 500 000 700 800 900
- Fig. 4. — Teneurs en NH3 à'l’équilibre.
- 1. Proportionnalité des teneurs à la pression. — II. Extrapolation des résultats de Haber.
- III. Résultats de M. G. Claude.
- meilleures, on le voit ici. (fig. 4), qu’on pouvait craindre par l’extrapolation de Haber. Pratiquement, alors que la Badische a 6 0/0 de teneur, j’obtiens 25 0/0.
- Or, ce * gros avantage n’est pas .payé très cher, car, le travail de compression croissant seplement suivant le logarithme de la pression, s’il en coûte 2,3 pour aller à 200, il n’en coûte que 3 pour aller jusqu’à 1 000 (1).
- Eh bien, si c’était tout, mon procédé serait injustifiable. On sait, en effet, que Haber fait repasser ses gaz un très grand nombre de fois sur le catalyseur, en enlevant à chaque fois l’ammoniaque formée. Puisque, grâce à cet artifice, 200 atm suffisent à assurer la combinaison pratiquement complète, pourquoi donc s’infliger le surcroît nécéssaire pour monter
- (1) En fait, nous marchons àMontereau à 900 atm, En tenant compte de la diminution de la compressibilité et du volume plus grand à1 comprimer, le surcroît d’énergie du chapitre compression ressort à 50 0/0.
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- jusqu’à 1 000 ? La réponse est facile : Parce que c’est la rançon d’une foule d’avantages. "
- D’abord les hautes pressions ne sont pas seulement la clef des teneurs 'élevées. Elles nous procurent aussi l’intensifîcatidn énorme de la réaction. A ces pressions, sous l’action mystérieuse, du catalyseur, l’indifférence classique de l’hydrogène et de l’azote est complètement vaincue ; des torrents, d’ammoniaque se forment dans de très petits volumes : pour des débits de 100 m3 par litre d’espace catalyseur et par heure, j’ai dépassé 5 kgd’NH3 par kilogramme de catalyseur et par heure au lieu de 0,5.
- Ainsi, nouvelle et essentielle caractéristique des hyperpressions, tout y est minuscule, beaucoup plus minuscule qu’il devait résulter de la simple surpression, et c’est évidemment un. avantage énorme de prix d’installation et de main-d’œuvre. On a vu l’hypercompres-seur d’une installation de 5t; voici en achèvement (fig. 4, pi. 25) le blockhaus renfermant les cinq tubes catalyseurs d’une telle installation : des canalisations moins grosses que le pouce y véhiculeront 700 m3 : h. Et voici (fig. 5, pl. 25) les appareils de condensation, d’extraction et d’emmagasinage de l’ammoniaque d’une installation de 2 t. On voit combien tout cela est petit, et plusieurs commissions d’essais ont pu constater que tout cela marche avec une régularité parfaite.
- Remarquons maintenant qu’aux pressions de 1 000 atm, les teneurs de 25 0/0 si aisément atteintes, correspondent à une pression' propre de l’ammoniaque de 250 atm . Et comme la tension maximum de NH3 à la température ordinaire est voisine de 7 atm seulement, il suffit de faire passer les gaz catalysés dans un serpentin plongé dans l’eau pour liquéfier théoriquement
- 250 — 7 '
- plus de ^ — de, l’ammoniaque formée. ~
- Les Allemands, eux, sont fort loin de cette simplicité i 6 0/0 de teneur sous 200 atm ne donnent à l’ammoniaque qu’une pression propre de 12 atm, contre 250, car cette tension propre croit à peu près nomme le carré de la pression ! Et il leur faut dissoudre l’ammoniaque formée par de l’eau injectée sous 200 atm, d’où un gros matériel, supprimé dans nyon cas, et 7 0/0 du surcroît d’énergie récupéré. Or, ils n’obtiennent ainsi qu’une solution aqueuse au lieu d’ammoniaque liquéfiée. Donc, nécessité de dégager l’ammoniaque de cette solution moyennant des appareils distillatoires, de la main-d’œuvre, de la chaleur, supprimé $ dans mon cas. Donç aussi, perdu le froid précieux que me donne, à
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- raison de 350000 frigories par tonne, l’évaporation de l’ammoniaque liquide, et qui, décompté à raison de 1 ch-h par 2 500 frigories, rattrape encore 28 0/0 du surcroît d’énergie. .
- Supprimés, d’autre part,, avec 12 autres 0/0, les passages répétés des gaz sur le catalyseur de Haber à l’aide d’une pompe de circulation qui prend beaucoup d’énergie: 400/0 des gaz, au lieu de 11, se combinant à chaque coup, il'me suffit de faire passer les gaz dans 3 ou 4 catalyseurs successifs, séparés par des serpentins liquéfacteurs de l’ammoniaque formée.
- Supprimés les échangeurs de températures de Haber, tant est intense ici le dégagement de chaleur.
- Voilà déjà d’importants avantages, et il me reste pourtant à en indiquer un péut-être encore plus important. On sait tous les efforts de la Baclische Anilin pour obtenir la purification rigoureuse des gaz, indispensable dans son procédé : tours d’absorption, batteries de pompes, injection sous 200 atm de solutions de formiate cuivreux, de solutions de soude*caustique, régénération des produits etc... Or, tout ce matériel m'est inutile, ce qui permet en passant une nouvelle économie qui porte à plus de moitié la récupération sur le surcroît d’énergie (1). Certes, j’avai3 bien pensé que les très hautes pressions favoriseraient la purification des gaz. Pourtant, comme'mes très- petits tubes catalyseurs renferment très peu de matière catalysante, et que ce peu de matière y doit fournir par contre un travail gigantesque, ce devait être une de nos plus grandes craintes que des . traces infinitésimales d’impuretés suffisent, bien plus encore que chez Haber, à tout empoisonner. ,Ç’a donc été un magnifique succès que pour un fonctionnement parfait avec des gaz contenant "même 3 ou 4 0/0 d’oxyde de carbone, il suffise, sur le trajet cls gaz hypercomprimés, d’un simple tube chauffé entre 300 et 400 degrés et contenant, par exemple, du fer réduit : l’oxygène brûle en eau, l’oxyde de carbone en méthane et en eau (2) ; le méthane ne gêne pas, l’eau est évacuée périodiquement. Avec ce simple mode opératoire, le catalyseur dure plus de 200 heures et cela suffît bien; car il n’intervient pas pour 1 centime par kilogramme d’NH1 2 3 et son remplacement est : très facile, comme nous allons le voir. ' q
- (1) J’âi, sur ces points, rectifié mes calculs pour tenir compte d’observations de M. Patart.
- (2) En fait, il est facile de réduire l’oxyde de earbone à moins de 10/0 et même
- de 1/2 0/0 .dans la méthode de préparation de l’hydrogène par liquéfaction, qui sera indiquée ci-après, et la'perte d’hydrogène elle-même est très faible. %
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- Je disais tout à l’heure combien est absolument simple la production des hautes pressions : tout ne l’a pas été autant, on s’en doute, dans la technique de la synthèse de l’ammoniaque, et. on a dû souvent lutter contre de grosses difficultés, parfois inattendues. Le plus dur, c’a été l’enlèvement de la chaleur de réaction. Alors, en effet, qu’une des difficultés de mise au point du procédé Haber provenait du peu de chaleur d’une réaction limitée à 11 0/d des gaz réagissants, ce sont des flots de chaleur,que les 40 0/0 de combinaison sous 1 000 atm libèrent dans le tout petit volume des tubes catalyseurs : 60 000 calories par heure pour un tube de 10 cm d’alésage et 2 m de long !
- Or, cette chaleur, il faut l’éliminer, et l’éliminer à la température précise la plus favorable, sous peine, ou, de desamorçer les tubes si l’on refroidit trop, ou, au contraire, de compromettre les tubes par une température trop haute, qui démolit, en outre, l’équilibre chimique. ,
- Enlever la chaleur de réaction à mesure qu’elle se produit, de manière que la catalyse se poursuive tout le long de la matière catalysante juste à la température la plus' favorable, 550° environ, pour concilier une bonne valeur de l’équilibre et une bonne vitesse de réaction, tel est donc le problème.
- Evidemment, les gaz doivent arriver sur la matière catalysante déjà chauffés à la température de réaction : aussi les échauffais-je d’abord, comme la Badische, à l’aide des gaz sortants. Je me débarrassais alors de la chaleur de réaction dans les conditions de précision que.,j’ai dites, en refroidissant le tube par un bail! de plomb fondu, réfrigérant^ bizarre _qui circulait le long du tube par le principe du thermo-siphon.
- Gela marchait très bien, quand une difficulté inattendue s’est révélée. Dès que j’ai voulu augmenter leur débit, mes tubes se sont mis à éclater, peu dangereusement d’ailleurs, car c’est une autre étrangeté de ces hyperpressions, j’y insisterais si j’avais le temps, que les éclatements y sont en général fort in offensifs. — Mais, par une autre bizarrerie, ces .éclatements s’amorcaient toujours par l’extérieur, comme en témoigne la figure 6, pi. Yoici d’ailleurs l’explication : la transmission d’un flux de chaleur intense de l’âme du ' tube vers l’extérieur crée à travers la paroi très épaisse et mauvam conductrice de ce tube une forte chute de température, comme un flux électrique y produirait une chute de potentiel : les couches internes, bien plus chaudes, exercent donc sur les couches externes une compression
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- qui, s’ajoutant désastreusement àJa pression de travail, détermine leur rupture, puis celle de tout le tube.
- La cause du mal trouvée, une mesure s’impose : Pour éviter le danger, il faut barrer le chemin à tout transport de chaleur
- de l’intérieur vers l’extérieur du tube ; ce n’est pas difficile : il suffit de l’immerger, avec ses .circuits électriques d’amorçage, dans un calorifuge approprié, amiante ou kie-selghur. Ce qui est plus gênant, c’est qu’on ne peut plus alors enlever par la paroi la chaleur de réaction.
- J’ai pu me tirer de ce mauvais pas en exploitant une particularité toute -fortuite de l’emploi des hyperpressions.
- Il se trouve, en effet, qu’au taux de combinaison obtenu vers 1 000 atm avec les catalyseurs usuels, la chaleur de réaction pourrait, dissociation à part bien entendu, échauffer de 500 degrés environ les gaz réagissants :. elle doit donc èire capable d’amener sensiblement à la température de réaction les gaz à traiter, supposés pris à la température ambiante.
- Au lieu, dès lors, d’échauffer dans un échangeur les gaz entrants, je les introduits froids dans l’appareil (fig. 5). La matière catalysante remplit un tube intérieur à paroi mince que lèchent ces gaz; entrants avant de parvenir en B à la matière catalysante. En avançant, ils s’échauffent aux dépens de la chaleur de réaction, dans la mesure même où celle-ci est produite. A cet effet, le tube intérieur est recouvert d’un isolement calorifuge progressivement décroissant depuis .rentrée, et d’épaisseur telle en chaque 'point que le gaz entrant absorbe en ce point justement la chaleur qu’y dégage la réaction. Ainsi, la réaction peut s’accomplir, si la proportionnisation est exacte, d-’un bout
- Fig. 5.
- Dispositif des tubes de catalyse. Enlèvement de la chaleur de réaction.
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- à l’autre à la température la plus favorable, tandis/que les gaz arrivent sur la matière, précisément portés à cette température.
- Ainsi conçu pour surmonter une grave difficulté, ce dispositif s’est trouvé par surcroît doté de qualités précieuses.
- D’abord les échangeurs de. températures sont supprimés.
- Ensuite, les gaz entrant froids et ne s’échauffant * que peu à peu, le tube extérieur, protégé par eux de la chaleur centrale, n’a plus à supporter la haute température que tout à l’autre bout, où on peut lui donner un surcroît d’épaisseur, d’où une durée plus longue.
- Enfin, et surtout, le côté arrivée étant à la température ambiante, toute difficulté de joint à la tête mobile qui ferme le tube disparaît. On a pu dès lors faire de cette tête et du tube interne contenant la matière catalysante un^ tout. facilement amovible, qu’on peut enlever quand cette matière est hors d’état pour lui en substituer un autre, contenant du catalyseur neuf. Une simple rotation de un quart de tour suffit pour défaire ou assurer le joint, grâce à un dispositif analogue à une culasse de canon, et comme le lourd tube extérieur reste en place, dans son calorifuge, à sa température, le remplacement de la matière catalysante devient aussi facile que celui des cartouches d’un canon de gros calibre.
- Telle est, dans ses grandes lignes, la synthèse de l’ammoniaque par les hyperpressions.
- Par les gains d’énergie réalisés à chaque pas, le surcroît réclamé par la surpression est en grande partie racheté, et la dépense de force motrice ressort, en décomptant le froid produit par l’évaporation de l’ammoniaque à raison de 1 ch h par' 2 500 frigories, à 1, 5 ch-h par kilogramme d’NH3 pour1 la seule catalyse, contre 1, 25 dans le procédé Haber. Si faible, d’ailleurs, que soit l’écart, ce n’est qu’un bien petit côté de la question, car c’est le privilège incomparable de ces hyperpressions de supprimer une foule d’opérations, une quantité d’appareils désormais inutiles et de rapetisser ce cftd reste dans une mesure énorme. Il est bien évident que la sécurité de marche doit en être augmentée et que le prix d’établissement en sera diminué dans une mesure correspondante. Cette réduction dépend, bien entendu, des dimensions des appareils. Pour des groupes de 10 t comparés aux appareils d’Oppau, elle ne saurait être moindre de 25 0/0.
- Il est vrai, parce que Haber a indiqué dans ses brevets 200 atm et plus, la Badische revendiquerait volontiers les hyper-
- Bull. - , • . • \18
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- pressions. Mais tous les textes de la Badische et de Haber établissent nettement qu’on avait en vue les plus hautes pressions réalisées alm's par 1’industrie, non u;n ordre de pressions complètement différent. Revendiquer maintenant le bénéfice de ces hyperpressions qui n’existaient pas, 'qu’on n’a pas prévues, qui ont dù être réalisées par un autre, et cela sans avoir dit un moi, et pour cause, des difficultés qu’elles soulèvent ni des remèdes qu’elles nécessitent, ce serait déjà fort si l’invention de Haber, telle la Minerve antique, axait jailli toute armée de son unique cerveau. Or, on sait bien qu’il n’en a pas été ainsi : les idées de Tellier et de Le Chatellier, les expériences de Nernst, entre autres, ont mis dans le domaine public les grands principes de la syn • thèse ; on n’en peut plus|breveter que des modalités : le procédé" Haber en est une, le mien en est une autre.
- J’en viens maintenant au point qui. domine la question. 1 d’azote peu coûteux se combinant à 3 d’hydrogène coûteux, le problème de l’azote est au fond un problème d’hydrogène. Ici encore, les facilités spéciales données par les hyperpressions ont suggéré une voie très différente de celle de Haber.
- Les habiles metteurs au point du procédé Haber, auxquels ce . n’est, certes pas moi qui ménagerai jamais mon admiration, ont dû combiner un mode de fabrication de l’hydrogène, d’ailleurs fort remarquable, adapté aux exigences de leur procédé de synthèse.. Celui-ci, en effet, semble exiger d’énormes usines, de 100 t pour le moins, et de pareilles usines exigent impérieusement qu’on crée, sur place, pour les besoins de la cause, à grands frais, à grand renfort de charbon, l’hydrogène employé.
- Aux hyperpressions, au contraire, les appareils peuvent être aussi petits qu’on veut. Il devient donc possible d’aller s’installer partout où de l’hydrogène sous-produit d’industries existantes est perdu : alors, l’infériorité des petits appareils est largement rachetée et par le bon marché de l’hydrogène, et par la suppres^ sion de l’énorme matériel correspondant à sa fabrication.
- Dans cet ordre d’idées, une source vraiment exceptionnelle s’impose à l’attention : ce sont ces fours à coke si répandus en France, en Angleterre, en Allemagne, dont les gaz chargés de plus de 50 0/0 d’hydrogène sont bien souvent encore si mal utilisés. C’est à cette source que j’ai tenu à m’adresser
- Ici, il est vrai, l’hydrogène est livré dans une mixture extraordinairement complexe, mélangé d’azote, oxyde de carbone,
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- méthane, éthane, butane, éthylène, acide carbonique, hydrogène sulfuré, etc.
- Ma conception a été d’en extraire l’hydrogène par une méthode physique appropriée et de rendre à l’usine les autres gaz, bien plus riches d’ailleurs au point de vue calorifique.
- En principe, les procédés de liquéfaction donnent l’outil nécessaire, car l’hydrogène est, de beaucoup, le moins liquéfiable de tous ces gaz.
- Voici, dans le cas le plus simple,
- •celui du mélange à volumes égaux de CO et d’H appelé gaz d’eau, le procédé que j’ai imaginé et expérimenté dès I9ü3.
- Les gaz comprimés et purifiés sont refroidis dans un échangeur de températures en sens inverse de l’hydrogène et de l’oxyde de carbone précédemment séparés. Ils pénètrent alors (fig. 6) dans un faisceau tubulaire ascendant dont le bas plonge •dans un bain d’oxyde de carbone bouillant à — 190° sous la pression atmosphérique. Sous l’effet de ce bain, une grande grande partie de l’oxyde de carbone des gaz ascendants se liquéfie, retombe dans le collecteur C pour être remonté par V dans le bain extérieur, où il remplace à mesure celui qui s’évapore. Les gaz restants continuent à monter dans le faisceau ; ils y rencontrent, nous allons le comprendre, une température encore plus basse, sous l’action de laquelle le reste de l’oxyde de carbone se liquéfie. C’est donc seulement de l’hydrogène comprimé qui sort en haut du faisceau et c’est cet hydrogène qui, détendu dans le moteur M et encore refroidi par cette détente, puis renvoyé autour- du faisceau, y provoque la température très basse dont nous venons de parler. C’est tout !.
- Seulement, cela, c’est de la théorie. En fait, les résultats sont bien moins bons, car aux — 210° qu’il faudrait atteindre pour condenser tout l’oxyde de carbone, aucun lubréfiant connu
- Fig. 6.
- Schéma de la fabrication de l’hydrogène par liquéfaction partielle du gaz d’eau.
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- ne pouvait résister et assurer la marche du moteur. J’avais donc lâché pied, quand une idée, que je crois instructive, car elle prouve, une fois de plus, qu’il est bien rare que quelque propriété de la matière ne soit capable de vous tirer avec simplicité du cas le plus scabreux, quand une idée très simple, donc, a réglé la question : comme l’hydrogène à fabriquer doit faire de l’ammoniaque, il ne craint pas un peu d’azote. Rien n’em-pèche donc, revenant à notre appareil, de mélanger par Az un peu d’azote à l’hydrogène qui va se détendre. Cet azote se résout en buée à la fin de chaque détente, et comme il ne gèle qu’à — 210°, il assure la lubréfaction du moteur, et la machine fonctionne.
- Ainsi a été assuré le succès d’une méthode dont vous apprécierez l’extrême puissance quand je vous aurai dit que la production de l’encombrante batterie de gazogènes que voici (fig. 7, pl .25) sera transformée par deux appareils comme cela (fig. 8, pl. 25) en 24 000 m3 d’hygrogène par jour, soit de quoi faire quatre wagons de sulfate d’ammoniaque par jour.
- Mais, j’y insiste, ces travaux sur le gaz d’eau n’ont été pour moi que des répétitions en vue de la solution, plus complexe au point de vue delà liquéfaction, mais bien plus rationnelle, du gaz de fours à coke. Le cas simple résolu, celui du gaz d’eau, je suis passé au cas complexe, celui du gaz de fours à coke.
- J’ai le très grand plaisir de dire ici que grâce à l’amabilité et à la hauteur de vues de notre aimable ancien Président, M. Louis Mercier, Directeur général des mines de Béthune, et de son fils M. Jean Mercier, avec l’aide dévouée de leur personnel, et forts de l’expérience acquise sur le gaz d’eau, nos progrès dans cette voie ont été très rapides : installé aux mines de Béthune, il y a quelques mois, un appareil traitant 800 m3 de gaz par heure est aujourd’hui en état de marcher régulièrement. Avant longtemps, une installation d’ammoniaque de 3 t par jour, déjà en voie d’établissement, utilisera l’hydrogène de cet appareil — et ainsi sera amorcée, par cette installation encore bien modeste, la réalisation de mes promesses, sans qu’aucune désillusion technique durable soit survenue au cours de mes essais.
- En définitive, la dépense globale d’énergie du procédé Claude fours à coke s’établit, froid déduit, à 2, 9-cli-h par kilogramme d’NH3, confire 2,2 pour Haber. On voit combien peu, 26 francs par tonne d’NH3 sur les bases d’avant-guerre de M. Patard, pèse à cet égard une conception qui, s’inspirant des vues des grandes industries modernes, , demande à un emploi plus large de
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- l’énergie mécanique et à une meilleure utilisation des propriétés de la matière, en même temps qu’à l’utilisation de sous-produits abondants, la simplification à Vextrême du matériel et des opérations. Toute la question est là, et elle n’est que là, car la réduction du prix de l’ammoniaque en est l’évidente conséquence.
- D’ailleurs, ce n’est pas seulement en permettant l’utilisation très avantageuse de l’hydrogène que la voie nouvelle va s’imposer à l’attention des fours à coke, mais par toutes sortes d’à-côtés intéressants.
- On sait, par exemple, les conditions précaires qu’imposent au débenzolage des gaz de fours à coke, les médiocres qualités dissolvantes des huiles lourdes, dissolvants ordinaires. Il est bien évident que si ce débenzolage s’effectuait sous pression, les conditions seraient radicalement changées. Dès l’instant, donc, que la pression devient la base de l’extraction de l’hydrogène, il est tout indiqué de profiter de l’occasion. Alors, les 3 ou 4 gr. de benzol actuellement perdus par m3 de gaz seront récupérés : alors, les quantités de dissolvant, les quantités perdues, les dimensions d'es appareils d’absorption et de distillation seront réduits au dixième.
- Ce n’est pas tout. Le gaz de fours à coke renferme des produits précieux, l’éthylène par exemple. D’intéressants efforts ont déjà été faits, spécialement par M. de Loisy, pour en retirer ce gaz et en faire de l’alcool, mais, sous sa proportion de 1 ou 2 0/0 cette extraction de l’éthylène est difficile paroles moyens courants. Or, nos essais de Béthune ont confirmé que c’est un jeu, daus le processus de liquéfaction, d’extraire une bonne partie de cet éthylène à l’état presque pur.
- Enfin, puisque, par une heureuse circonstance, l’hydrogène est de tous les gaz combustibles, celui qui a le moindre pouvoir calorifique, les gaz rendus après extraction de l’hydrogène sont bien plus riches. Ils sont capables de températures bien plus hautes.
- Conduisant à des usines merveilleusement simples, où l’encombrante ferraille des gazogènes restera inconnue, où la puissance spécifique énorme des appareils de liquéfaction du gaz fera harmonieusement pendant à celle des appareils de catalyse, fortement étayée par tous les à-côtés que j’ai dits, nul doute que la synthèse de l’ammoniaque par les hyperpressions soit accueillie avec faveur par l’industrie des fours à coke; Nul doute, même, si le débouché agricole s’ouvre avec suffisance, qu’on ne soit amené à déshydrogéner tous les gaz produits, y
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- compris les gaz de chauffage des fours. Ma modeste conception de petits appareils adjoints à toutes les sources d’hydrogène perdu sera alors bien dépassée par la réalité, car il faudra des appareils puissants, à prix unitaire bas, à main d’œuvre réduite. Ainsi disparaîtra la seule infériorité de cette conception.
- D’ailleurs, sans plus tarder, nous étudions une usine de 50 t par jour dont la première tranche sera formée d’un appareil de 2000 m3 d’hydrogène alimentant deux groupes catalyseurs de 10 t chacun. Une usine de 20 t est également envisagée. Or, ces usines coûteront moins de 500 000 francs par tonne, transformation de l’ammoniaque comprise, moins de 500 000 francs contre plus d’un million pour Haber.
- Yoilà donc définitivement établies les bases d’une industrie susceptible de fournir des quantités d’azote pratiquement illimitées. Mais pour qu’elle puisse se développer, encore faut-il que notre agriculture soit en état d’absorber toute l’ammoniaque produite.
- D’abord, le peut-elle en théorie ? Oui certes ; il y a en France, compris l’Alsace et la Lorraine, plus de 15 millions d’hectares de cultures. Sur chacun d’eux on pourrait utilement mettre 250 kg de sulfate d’ammoniaque, 50 kg d’azote. Gela conduit au chiffre fantastique de 800 000 t d’azote ammoniacal possible : certes, cette limite des limites est purement théorique, mais actuellement nous sommes à 20 000... nous dépensons par hectare vingt fois moins d’azote qu’en Belgique!
- Le jour où le prix de l’azote ne fera plus obstacle à sa diffusion, le rush sera énoTme : plusieurs autorités en la matière en donnent l’assurance.
- Dire quel bienfait en résultera pour notre agriculture est superflu, puisque souvent 50 kg d’azote peuvent doubler la récolte : ce sera le coup le plus sensible à la vie chère, et voilà donc une belle campagne à quoi il faut s'atteler.
- Or, actuellement, la seule forme d’engrais ammoniacal, au moins en France, est pratiquement le sulfate d’ammoniaque. Mais dans ce corps, le prix de l’azote tel qu’il résulte de la synthèse est augmenté de 80 0/0 du fait de l’acide sulfurique.
- Donc, malgré la synthèse, rien à faire, ou peu de chose, pour abaisser le prix du sulfate d’ammoniaque très au-dessous du prix normal du sulfate des usines à gaz, auxquelles on peut presque dire que l’ammoniaque ne coûte rien.
- Mais il en va tout autrement si, pour fixer l’ammonîaque,. au lieu d’acide sulfurique coûteux, on prend le chlore du sel;
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- LA SYNTHÈSE DE L’AMMONIAQUE
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- marin, perdu en immenses quantités dans l’industrie de la soude Solvay : c’est-à-dire si, au lieu de sulfate, on fait du chlorure.
- C’est qu’un fait capital intervient ici : chaque fois qu’on fait une tonne de chlorure d’ammonium, on fait en même temps une tonne de carbonate de soude.
- L’opération est d’autant plus avantageuse que dans le processus que j’ai mis au péint avec mon collaborateur Mittau et où le froid énorme produit par l’ammoniaque liquide de mon procédé joue un rôle important, ce chlorure d’ammonium et ce carbonate de soude sont obtenus avec une facilité idéale, sans distillations, sans évaporations coûteuses, par précipitations alternées au sein d’un même liquide.
- Ainsi comprise, avec le bénéfice du carbonate de soude, la transformation de l’ammoniaque en engrais ne doit presque plus rien coûter.
- On pourra donc vendre l’azote du chlorure à bien meilleur marché que celui du sulfate, en sorte que cet abaissement nécessaire du prix de l’azote c’est parla conversion de l’agriculteur au chlorure d’ammonium qu’on pourra l’obtenir. Il n’y trouvera, d’ailleurs, souvent d’obstacle que dans ses habitudes, car de nombreux essais ont déjà démontré l’exacte équivalence dans la plupart des cas de l'azote du chlorure à celui du sulfate.
- Mais ici encore, les choses s’enchaînent : pour placer le chlorure, il faut écouler le carbonate de soude produit : cela, les débouchés actuels le permettent à concurrence de 1000001 d’azote de synthèse par an. Pour augmenter ce chiffre, il faudra vendre plus de soude et engager pour cela la lutte contre la saleté, la lutte pour l’hygiène.
- Et l’on voit ainsi combien tout cela s’enchaîne pour le bien du pays, combien nous sommes contraints, par la force des choses, à nous élever au-dessus de l’égoïste satisfaction désintérêts particuliers : pour améliorer le prix de revient du coke et développer ainsi nos fours à coke, il faut placer beaucoup d’ammoniaque ; il faut pour cela, l’obtenir à un prix assez bas pour que l’agriculture soit entraînée malgré elle dans la voie du progrès ; mais cela n’est possible que par le chlorure d’ammonium, ce qui exige qu’à leur tour les débouchés de soude suivent la progression, pour le plus grand profit de rhygiène publique.
- Voilà donc, si l’on veut excuser cette extrapolation peut-être un peu hardie des réalités actuelles, les bases d’une politique industrielle vraiment nationale, d’une politique qu’on pourra suivre la tête haute î
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- LA
- DE LA CYANAMIDE
- (1) (2)
- PAR
- M. GARAIX
- Après les remarquables communications qui vous ont été faites sur les différents procédés de synthèse de l’ammoniaque et sur le procédé de fabrication de l’acide nitrique par l’air, je me permettrai de vous exposer un autre procédé de fixation de l’azote de l’air : le procédé'à la cyanamide exploité industriellement depuis quinze ans,
- La cyanamide, au cours des communications précédentes, a été quelque peu mise à l’écart bien qu’elle constitue encore à l’heure actuelle, comme je vous le prouverai tout à l’heure, le moyen le plus économique de fixation de l’azote de l’air, en donnant cet azote sous une forme directement employable en agriculture, c’est-à-dire de l’azote fixé sur un support qui est la chaux, cette chaux étant elle-même un excellent amendement.
- Je vais donc tâcher de replacer à son juste rang une industrie basée sur un procédé qui a fait ses preuves et qui fournit actuellement : de 800 000 à 900 0001 d-e cyanamide, soit 160 0001 d’azole à l'agriculture et à l’industrie :
- Je vous dirai d’abord quelques mots sur l’historique et la fabrication de la cyanamide, puis je vous soumettrai une étude du prix de revient de la cyanamide-, ce qui, permettra une comparaison avec les prix de revient de l’azote synthétique des autres procédés. Je vous exposerai ensuitede développement pris par l’industrie de la/cyanamide dans le monde et particulièrement en Allemagne, et terminerai par un aperçu sur l’urée et les- nouveaux engrais à base d’urée dérivés de la cyanamide.
- Historique.
- La fabrication de la cyanamide proprement dite est l’œuvre de MM. Adolphe Frank et Nicôdèm Garo, qui s’inspirèrent dès le début de leurs recherches des remarquables travaux de Margueritte et Sourdeval. , , ,
- (1) Voir Procès-Verbâl de la séance du 28 avril 1922, n° 8, p. 187.
- (2) Voir planche n° 26.
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- LA FABRICATION DE LA CYANAMIDE
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- En 1895, Frank et Caro qui faisaient des recherches sur la fabrication des cyanures prirent un premier brevet qui peut se résumer ainsi :
- 1° « Formation de cyanures par Faction de l’azote chargé de » vapeur d’eau sur les carbures alcalins et alcalino terreux ou » leurs éléments de formation, séparés ou mélangés, ou addi-» tionnés d’un alcali ou d’un carbonate alcalin, à la tempéra-» ture du rouge sombre ;
- 2° « A remarquer cependant que le carbure de calcium traité seul » dans ces conditions donne un résultat négatif ;
- 3° « Au lieu d’azote libre, on peut employer de l’azote chimi-» quement combiné pouvant rendre superflu l’emploi de la » vapeur d’eau, le tout en principe comme décrit ci-dessus ».
- Quatre'ans plus tard, en 1899, ils prirent un deuxième brevet complétant et modifiant le premier, et dans lequel ils reconnais-' sent que, même avec les carbures donnant les meilleurs résultats, la formation des cyanures est très limitée et que la plus grande partie de l’azote absorbé se combine pour donner naissance à d’autres composés azotés :
- « Nous avons découvert que la masse de réaction renferme » des sels métalliques de la cyanamide (dite aussi amido-cyanure)
- » M2 NON (M représentant un métal monovalent). Nous avons » trouvé, en outre, que la formation de la cyanamide doit être » attribuée à l’action d’une plus grande quantité d’azote que » celle nécessaire à la formation de cyanure ; cette condition » est créée dès que l’azote vient en contact avec le carbure.
- » Enfin nous avons remarqué également que la formation de » cyanamide peut être augmentée en donnant au carbure une » très grande surface (par exemple, en le pulvérisant ou en » l’amenant dans un état de porosité extrême), et en faisant agir » ensuite Vazote pur à une température élevée variant de préférence » du rouge à l’incandescence sur le carbure étendu en couches » minces, de sorte qu’il se produit une action immédiate d’une » grande quantité d’azote sur le carbure ».
- Ainsi se trouvèrent fixées les conditions de formation de la cyanamide. Les essais industriels furent commencés et on opéra naturellement avec le carbure de calcium qui seul est préparé dans l’industrie et qui donne le rendement maximum en cyanamide puisque, d’après le premier brevet, il ne conduit jamais à la formation de cyanure. On constata que ce carbure placé dans les
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- LA FABRICATION DE LA CYANAMIDE
- conditions favorables exposées dans le deuxième brevet se transforme intégralement en cyanamide calcique GaGAz2.
- La première fabrication industrielle fut réalisée par la Société Italienne « Societa di Prodotti Azotati » à l’usine de Piano d’Orte. Le carbure était chauffé dans des fours à cornues identiques à ceux employés actuellement dans les usines à gaz. pour la distillation de la houille. Ces fours ont été remplacés par des fours à chauffage électrique employés maintenant dans toutes les usines fabriquant la cyanamide. Ce mode de chauffage permet un amorçage plus régulier de la réaction, et est d’ailleurs beaucoup plus rationnel que le chauffage par foyer ou gazogène, dans les pays de houille blanche où se pratique l’industrie du carbure.
- Fabrication.
- La fabrication de la cyanamide comprend donc deux phases bien distinctes :
- 1° La fabrication 'du carbure de calcium ;
- 2° L’azotation du carbure.
- Fabrication du carbure.
- La fabrication du carbure de calcium qui s’effectue au four électrique suivant la formule : 3C -f-- GaO = CaC2 -f- CO est suffisamment connue actuellement pour que je n’en retrace que les grandes lignes :
- Le carbone sous forme d’anthracite ou de coke de gaz, préalablement concassé et séché avec les chaleurs perdues des fours à carbure, est mélangé avec la chaux nécessaire également concassée. Le mélange ainsi préparé- et dont les éléments ont été dosés dans la proportion de 1000 kg de chaux pour 600 à 700 kg de coke, suivant la qualité du carbure à obtenir, est amené sur le podium des fours, soit au moyen de wagonnets,- soit au moyen de transporteurs et de manches de distribution de façon que les ouvriers des fours n’aient plus qu’à jeter le mélange à la pelle dans la cuve du four autour des paquets d’électrodes, le niveau du podium correspondant au niveau du bord supérieur des fours.
- La chaux et le carbone entrent en réaction à la température de l’arc électrique et donnent du carbure fondu qui se rassemble sur la sole du four et que l’on coule à intervalles réguliers pàr les trous de coulée réservés à cet effet au niveau de la sole dans
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- LA FABRICATION DE LA CYANAMIDE
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- la face longitudinale du four et en face chaque paquet d’électrodes. Les coulées se font dans des lingotières, en général montées sur chariot. Quant le carbure est solidifié, les loupes de carbure ainsi formées sont transportées par wagonets dans un hall de refroidissement avant d’être dirigées sur l’atelier de concassage de l’usine à cyanamide.
- Les types de fours à carbure les plus employés actuellement sont :
- Le four triphasé avec lequel on obtient de bons résultats pour les puissances unitaires d’au moins 5 000 à 6 000 kw et pouvant atteindre 8 000 à 10 000 kw.
- Le four monophasé qui s’emploie pour des puissances unitaires variant de 1 500 à 3 000 kw.
- La figure I, pl. 26, montre une vue de fours de ce système.
- La consommation en matières premières (coke, chaux, électrodes) et le rendement des fours à carbure dépendent beaucoup de la qualité du carbure que l’on veut fabriquer.
- Pour un carbure donnant 300 1 d’acétylène au kilogramme* il faut compter par tonne de carbure une consommation de 700 kg de coke de gaz de bonne qualité (10 0/0 de cendres), 1 050 kg de chaux (y compris les pertes), soit 1000 kg utilisés, et 30 à 40 kg d’électrodes. Le rendement du four en carbure à 300 1 est au maximum de 6 kg de carbure par kilowatt-jour, soit une consommation d’énergie de 4000 à 4300 kwh ou .1/2 kilowatt-an par tonne de carbure produit.
- Pour un carbure donnant'seulement 260 à 265 1, et nous verrons par la suite qu’il y a intérêt à employer ce carbure dans la fabrication de la cyanamide, la consommation de matières premières et le rendement du tour sont les suivants :
- Coke : 600/650 kg par tonne de carburé produit ;
- Chaux : 1050 kg, y'compris les pertes, soit 1000 kg utilisés ;.
- Électrodes : 15 kg à 30 kg.
- Le rendement par kilowatt-jour atteint alors 7 kg, 5 à 7 kg, 800,. ce qui correspond à 3 200 kwh par tonne de carbure fabriqué.
- Azotation du carbure.
- Le carbure, une fois fabriqué, doit être azoté pour donner naissance à la cyanamide d’après la réaction :
- CaC2 -f 2Àz = CaCAz2 / C / 74 990 calories.
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- Le carbure, préalablement broyé à l’abri de l’air dans une atmosphère d’azote et en poudre très fine donnant à peine 1 à 2 0/0 de refus au tamis 120, est soumis à l’action de l’azote pur
- Fig. 1.
- et sec obtenu par rectification de l’air liquide au moyen des appareils Claude ou Linde. La réaction commence dès 700 à 800 degrés et devient très vive à 1 000 degrés, mais comme elle est exothermique et dégage 74 990 calories, il suffit de l’amorcer par un chauffage de durée convenable pour qu’elle se propage ensuite dans toute la masse jusqu’à azotation complète du carbure. L’appoint de chaleur fourni pour l’amorçage de la réaction représente 14 0/0 environ de la chaleur totale dégagée par cette réaction.
- La réaction s’opère dans un four spécial chauffé électriquement. Le type de four le plus employé est celui dont nous vous donnons ici la coupe (fig. t du texte).
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- Il se compose essentiellement d’une cuve en tôle munie d’un garnissage réfractaire et d’un couvercle. A l’intérieur de cette cuve se trouve le creuse't en tôle perforée contenant le carbure broyé (1 200 kg). Une chemise de papier placée entre la tôle et le carbure broyé empêche ce dernier de couler par les trous de la tôle. Une cheminée centrale a été ménagée dans l’axe de la masse de carbure au moyen d’un mandrin en bois que l’on enlève une fois la remplissage du creuset terminé. Une résistance de chauffage constituée par une baguette de charbon graphité de 10 mm de diamètre est placée dans l’axe de cette cheminée. Cette baguette est terminée par deux porte-baguettes sur lesquels viennent se brancher les câbles souples amenant le courant qui sont eux-mêmes branchés sur les barres de distribution d’énergie. L’arrivée d’azote se fait par une tuyauterie disposée à la base de la cuve. Pour faire une opération, on commence par ouvrir le robinet d’azote qui commande l’arrivée, puis quelques minutes après on fait passer le courant dans la résistance (100 ampères sous 70 volts). La réaction commence par l’axe et dans le bas de la cuve. La masse de cyanamide formée prend la forme d’une poire qui va grossissant. Au bout de 18 à 20 heures, on coupe le couraiît, l’amorçage est terminé et l’azotation continue ; elle est totale au bout de 48 heures. L’énergie consommée est de 130 à 140 kwh pour 300 kg d’azote fixé (1 200 kg de carbure ayant donné 1 500 kg de cyanamide à 20 0/0), soit donc une
- dépense maximum de...............0 kwh, 47 par kg
- d’azote pour la fixation de l’azote sur le carbure. Les autres dépenses d’énergie pour la fabrication de la cyanamide sont les suivantes : i
- Fabrication de l’azote. . . . . 0 kwh, 450 par kg d’azote fixé Broyages carbure et cyanamide. 0 kwh, 400 —
- Services divers, . . . . . . . 0 kwh, 170 —
- Au total..........1 kwh, 500 par kg
- d’azote fixé à l’état de cyanamide.
- A la sortie du four électrique la cyanamide calcique seqpré-sente sous forme d’une masse noire (à cause du graphite éliminé pendant la réaction et qui est resté au ’ sein de la masse) très compacte et très .dure, sa cassure laissant voir de fines aiguilles de cyanamide. Les pains de cyanamide sont abandonnés pendant 48 heures environ au refroidissement et sont ensuite broyés
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- pour donner, soit de la cyanamide en poudre employée à la fois par l’agriculture comme engrais, et par l’industrie comme source d’ammoniaque, soit de la cyanamide granulée employée uniquement comme engrais.
- La composition de la cyanamide qui dépend de celle du carbure qui a servi à la former est en général la suivante :
- Cyanamide calcique pure CaCAz2. ... 68 à 60 0/0
- Chaux libre.................... 22 à 20 0/0
- Carbone. ...................... 11 à 12 0/0
- Silice oxydes de fer........... 8 à 9 0/0
- Carbure traces . .......... . . 0,1 à 0,3 0/0
- On s’est aperçu, dès le début de la fabrication de la cyanamide que plus le carbure était riche en acétylène, c’est-à-dire que plus le carbure commercial contenait de carbure pur CaC2, plus l’azotation se faisait difficilement et plus la température de départ de la réaction augmentait. Les impuretés du carbure, au contraire, favorisent l’absorption de l’azote et abaissent la température de la réaction. Polzenius fit breveter le chlorure de calcium pour abaisser la température de réaction, et Garlson le fluorure. Ces corps n’agissent pas comme catalyseurs ; comme on l’a prétendu, mais plutôt comme diluants et diviseurs. Ils augmentent la perméabilité de la masse en affaiblissant le collage excessif qui se produit pendant l’azotation des carbures riches entre les grains de la matière en réaction — collage qui retarde ou arrête l’azotation. De ce fait, ils favorisent l’absorption de l’azote et abaissent la température de la réaction. Il est à remarquer que les cyanamides produites avec adjonction de Spath fluor sont beaucoup plus friables et donnent énormément de poussière au broyage.
- L’inconvénient de ces produits diluants est qu’ils occasionnent pour être incorporés au carbure, à part leur prix d’achat des frais de préparation (dessication au rouge), des frais supplémentaires de main-d’œuvre pour les dosages et mélanges. En outre, leur^présence dans la cyanamide présente souvent des inconvénients aussi bien pour l’agriculture que pour l’industrie.
- On. peut dire que l’on a renoncé à leur emploi depuis la guerre et, qu’âctuellement, les usines à cyanamide fabriquent leur carbure avec un excès de chaux assez important, cet excès de chaux donnant au point de vue facilité d’azotation les mêmes.résultats
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- LA FABRICATION DF LA CYANAMIDE
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- que l’adjonction du chlorure ou du fluorure sans en avoir les inconvénients.
- Nous verrons, par l’étude du prix de revient, l’intérêt qu’il y a à employer ce carbure titrant 260/265 litres qui permet de fabriquer une eyanamide à 20 0/0 ne contenant plus, pour ainsi dire, de carbure restant.
- La planche n° 26 vous donne des vues d’ensemble et de détail d’une usine à eyanamide installée en France.
- Fig. i. — Usines de Bellegarde de la Société des Produits azotés, pouvant produire 25 000 t de eyanamide par an ;
- Fig. 2. — Yue d’ensemble de l’usine avec les gorges du Rhône ;
- Fig. 3. — Concasseurs à carbure recevant pour un groupe le carbure en blocs de l’usine voisine et pour deux groupes le carbure en fûts des usines de la région ;
- Fig. 4. — Moulins-tubes pour le broyage du carbure ;
- Fig. 5. — Salle des fours à eyanamide : 2 travées de 80 fours ; dans la travée gauche, on voit l’enfournement d’un creuset ; dans celle de droite, on voit un creuset pendu au pont-roulant ;
- Fig. 6. — Salle de fabrication d’azote : 3 groupes de 500 m3 d’azote à l’heure comprenant chacun un moteur de 200 HP, un compresseur de 750 m3 d’air à 30 kg ; une colonne de liquéfaction pour 500 m3 d’azote avec son détendeur et ses deux échangeurs, le collecteur de sortie d’azote allant à la salle des fours.
- Fig. 7. — Broyage de la eyanamide : concasseurs, trémies, doseurs et moulins ;
- Prix de revient de la eyanamide. 4
- Avant la guerre le prix de revient de la eyanamide ressortait à environ 0 fr, 65 le kilogramme d’azote. En tenant compte des perfectionnements actuels, ce prix établi sur les bases de 1914 pourrait atteindre 0 fr, 55, les éléments principaux du prix de revient étant les suivants :
- Énergie. — Pour produire les 4 kg de carbure nécessaires à
- 3 200
- fixer le kilogramme d’azote : X 4 —..........12,8 kw-h
- Pour fixer le kilogramme d’azote sur les 4 kg de carbure ............................... • • • '1 —
- 14,3 kw-h
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- LA FABRICATION DE LA CYANAMIDE
- Coke. — Nécessaire à la fabrication de 4 kg de , 4 X 600
- carbure : AAA . . . ..............................
- 2 kg, 400
- Électrodes. — Nécessaires à la fabrication de 4 kg de
- carbure :
- 0 kg, 060
- Calcaire. — 1900 kg pour 11, 050 de chaux ou.par
- tonne de carbure et pour 4 kg :
- 7 kg, 600
- Ces chiffres nous permettront tout à l’heure une première comparaison avec le procédé Haber produisant l’hydrogène par électrolyse et au sujet duquel on a écrit :
- « Le procédé Haber est le seul qui, avec celui de l’oxydation » de l’azote par l’arc électrique, puisse se passer entièrement de » charbon et ne consomme exclusivement que de l’énergie élec-» trique. Et, à ce point de vue même, il peut lutter avec n’im-» porte quel autre procédé. »
- Nous verrons, au contraire, que le procédé à la cyanamide peut concurrencer le procédé Haber produisant l’hydrogène par l’électrolyse.
- L’attention doit donc être particulièrement retenue sur le prix d’avant-guerre de 0 fr, 65 pour l’unité d’azote de la cyanamide et sur le prix de 0 fr, 55 pour cette même unité d’azote — base 1914 — en tenant compte des perfectionnements actuels.
- Or, quoi qu’on ait pu dire, la cyanamide constitue, même à l’état de poudre, un engrais très apprécié du cultivateur et souvent plus efficace que le sulfate d’ammoniaque et le nitrate de soude à cause de la chaux qu’elle renferme. En outre, des procédés de granulation mis au point permettent de livrer la cyanamide sous une forme qui supprime tous inconvénients de causticité sans que le prix de l’unité d’azote en soit augmenté.
- C’est donc au prix de 0 fr, 55 que doit être comparé le prix de l’unité d’azote obtenue sous forme commerciale par les autres procédés. Les procédés de synthèse directe d’azote et d’hydrogène donnent, en effet, l’azote sous forme d’ammoniaque et nécessitent, par suite, une transformation supplémentaire pour donner l’ammoniaque sous forme commerciale employable en
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- agriculture : le sulfate, par exemple, car le chlorhydrate d’ammoniaque a toujours été refusé comme engrais. Au contraire, le prix de 0fr,55 indiqué précédemment pour l’azote dans laicya-namide paye en même temps le prix de son « support».
- Si nous nous reportons donc au prix du sulfate d’ammoniaque du procédé Haber établi par le Nitrogen Products Gommittee et par M. Patart, nous trouvons, pour le prix du kilogramme d’azote-sulfate, 0 fr, 765 — prix qui a d’ailleurs été très discuté. Quoi qu’il en soit, et en acceptant ce prix tel quel, c’est encore une différence de 0 fr, 215 en faveur du kilogramme d’azote-cyana-mide, différence qui représente 30 0/0 du prix de revient de l’azote-sulfate. Nous insistons, en outre, sur ce fait que, dans l’azote-sulfate, le support de l’azote est l’acide sulfurique, toujours inutile à la végétation et quelquefois nuisible, tandis que, dans l’azote-cyanamide, le support est la chaux, qui agit comme amendement dans beaucoup de terres et comme élément fertilisant dans certaines cultures telles que les cultures de graminées, de céréales, où elle augmente le rendement en paille. En outre, des essais entrepris en Allemagne ont montré que la verse des céréales était beaucoup moins à craindre par l’emploi de la eyanamide que lorsqu’on emploie du nitrate de soude ou du sulfate d’ammoniaque. La résistance de la paille suivant que l’on emploie du nitrate de soude, du sulfate d’ammoniaque ou de la eyanamide peut être représentée par les nombres 28,9, 34,4, 43,9. Si, avec l’engrais azoté, on ajoute de la potasse et de l’acide phosphorique pour faire un engrais complet, ces nombres deviennent : 37,4, 39,9 et 52,1.
- Dans un cas comme dans l’autre, les résultats obtenus avec la eyanamide sont de '40 0/0 supérieurs à ceux du nitrate et de 30 0/0 supérieurs à ceux du sulfate, et tout le monde sait quelle importance les cultivateurs attachent à ce que leur récolte ne verse pas, car en cas de verse, c’est,'la plupart du temps, une récolte à moitié perdue.
- Donc, sur les bases d’avant-guerre, le kilogramme d’azote-cyanamide revient à 30 0/0 meilleur marché que le kilogramme d’azote-sulfate par le procédé Haber. Cette différence en pour 100 du prix du kilogramme d’azote-sulfate restera la même si, au
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- lieu de calculer nos kilogrammes d’azote sur les bases d’avant-guerre, nous les calculons sur les bases actuelles, ce qui, d’après M. Patart, revient à multiplier les prix trouvés par un coefficient compris entre 3 et 5 et que nous estimons être 3,5 actuellement. La différence de 0,215 trouvée précédemment en faveur du kilogramme d’azote-cyanamide deviendra 0,752, ce qui est le minimum de ce qu’il nous faut admettre en faveur du prix du kilogramme d’azote-cyanamide par rapport au kilogramme d’azote-sulfate et en tablant sur les bases actuelles. Je dis que c’est un minimum, car, dans la comparaison de tout à l’heure, nous avons comparé le prix de 0,55 qui est celui de l’azote-cyanamide obtenue dans une usine de moyenne puissance (25 000 à 30 0001 de cyanamide, soit 5000 à 60001 d’azote, comme les usines créées en France pendant la guerre), avec le prix de 0,765 qui est celui de l’azote-sulfate produit dans les usines comme celles d’Oppau ou de Mersebourg pouvant produire 60000 à 70000 t d’azote par an. Il est bien évident que le prix de 0,55 baissera si la cyanamide est produite dans des usines comme celles de Piesteritz et Ghorzov édifiées en Allemagne pendant la guerre, pouvant produire 600 à 6001 de cyanamide par jour et dont le tonnage annuel en azote (30000 t) est comparable à celui produit par les usines-Haber. La différence de 0,215 enregistrée sur les bases d’avant-guerre en faveur de l’azote-cyanamide atteindra certainement 26 à 28 centimes et, sur les bases actuelles, 90 à 95 centimes, différence que nous allons retrouver dans une autre comparaison.
- Comparons maintenant sur les bases actuelles le prix du kilogramme d’azote-cyanamide avec le prix du kilogramme d’azote-sulfate du procédé Haber fabriquant son hydrogène électrolyti-quement et qui peut, dit-on, lutter avec n’importe quel autre procédé.
- En examinant les résultats auxquels nous sommes arrivés avec la cyanamide, nous voyons de suite qu’il ne peut pas être iquestion, pour le procédé Haber, de s’installer dans les pays de houille blanche pour concurrencer le procédé à la cyanamide.
- En effet, le procédé Haber fabriquant son hydrogène électro-Iytiquèment consomme 17k\v,35 par kilogramme d’azote, c’est-à-dire 3kw, 05 de plus que le procédé à la cyanamide, ce qui représente actuellement une dépense supplémentaire de 9 cen-
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- limes par kilogramme d’azote, soit................ . 0,09 cm
- Ces kilowatts ne donnent au procédé Haber que l’azote sous forme d’ammoniac, il faut fixer cet ammoniac sur un support, l’acide sulfurique. Or, il faut 5 kg, 800 d’acide 5,2/53 degrés coûtant, dans les régions de montagnes, 12 fr les 100 kg, pour fixer 1 kg d’azote, soit une dépense de 0,696. Par contre, pour fixer le kilogramme d’azote-cyanami'de, il faut 2 kg, 400 de coke coûtait 100 fr la tonne, 60 gr d’électrodes à 1 000 fr la tonne, 7 kg, 600 .de calcaire à 9fr la tonne, ce qui représente une dépense de 0,368, soit donc
- encore une différence de : 0,696 — 0,368— 0,328 . . 0,328
- en faveur de la cyanamide, et au total .............0,418
- Quant aux autres éléments du prix de revient, personne ne me contredira si je dis que le procédé Haber étant un procédé infiniment plus compliqué que le procédé à la cyanamide nécessité plus de main-d’œuvre, un état-major de chimistes et d’ingénieurs comme M. Patart l’a dit lui-même (d’après le docteur Siebner, du Stickslofl-Syndicat, il faut quatre cinquièmes de personnel et ouvriers instruits et un cinquième de manœuvres dans le procédé Haber-Bosch et la proportion inverse dans le procédé à la cyanamide), des frais d’entretien, d'amortissement et intérêt d’argent par tonne d’azote plus importants, les installations coûtant beaucoup plus à la tonne d’azote (environ deux fois d’après la même source) et étant d’un entretien plus difficile et d’une durée moins grande que les installations à la cyanamide..
- L’écart de 0,418 trouve augmentera, donc grandement de ce fait et, si nous faisons les calculs, nous constatons qu’il double. Nous retombons donc sur les 90 centimes de la .comparaison précédente.
- Or, étant donné que le coût de la transformation de la cyanamide en ammoniaque et en sulfate d’ammoniaque reste voisin de 1 fr, on arrive à celte conclusion que, non seulement le procédé à la cyanamide, est le procédé le plus économique de fixation de l’azote de l'air, mais qu’il permet, en outre, dans les grandes usines fabriquant un tonnage d’azote coniparable à celui produit par les usines Haber d’employer la cyanamide comme matière première pour la fabrication de l’Ammoniaque, cet ammoniaque pouvant concurrencer l'ammoniaque des procédés de synthèse directe.
- C’est ce qui a été réalisé en Allemagne dans toutes les. usines
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- LA FABRICATION DE LA CYANAMIDE
- de cyanamide installées pendant la guerre et qui fabriquent non seulement la cyanamide, mais l’ammoniaque, éventuellement le sulfate d’ammoniaque, et surtout l’acide nitrique par oxydation de l’ammoniaque, le nitrate d’ammoniaque et le nitrate de potasse.
- Nous vous dirons quelques mots de cette industrie.
- Industrie de la cyanamide en Allemagne.
- L’industrie de la cyanamide en Allemagne s’est développée d’une façon considérable pendant la guerre. Ce développement, joint au développement non moins considérable du procédé Haber pour la fabrication de l’ammoniaque synthétique, a permis au Gouvernement allemand de se passer des engrais azotés étrangers et en particulier du nitrate de soude du Chili.
- Les deux procédés (Haber et cyanamide) ont créé un organisme commun, le « Stickstoff Syndicat », chargé de la propagande reconnue nécessaire pour vulgariser et intensifier l’emploi des engrais azotés synthétiques. Cet organisme reçoit une subvention annuelle de 60 millions de marks du Gouvernement allemand. La propagande est faite surtout au moyen de champs d’expériences. A cet effet, le « Stickstoff Syndicat » a pris en location depuis la guerre les 12 000 hectares de terre qui dépendaient de l’Administration des Haras et les a transformés en champs d’expériences. Ces 12000 hectares procurent d’ailleurs au « Stickstoff Syndicat » un revenu intéressant par la vente des récoltes qui compense largement les frais d’exploitation.
- Le Stickstoff Syndicat s’occupe actuellement des engrais azotés suivants :
- ' Sulfate d’ammoniaque : 20/21 0/0 d’azote ;
- Cyanamide hydratée huilée : 18 0/0 d’azote ;
- Nitrate d’ammoniaque à 20 0/0 d’azote (nitrate d’ammoniaque mélangé à du sulfate de chaux) ;
- Nitrate de potasse artificiel ;
- Nitrate de soude artificiel ;
- Les prix pratiqués depuis octobre 1921 ont varié comme suit :
- Octobre 1921. Mars 1922.
- Marks. Marks.
- Le kilogr. d’azote : Sulfate d’ammoniaque. 17,40 38,20
- — :— Cvanamide. . . . . . 15,50 33,90
- ' — Nitrate d’ammoniaque
- et de potasse... . 17,40 38,20
- _ — Nitrate de soude . . . 24 46
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- LA FABRICATION DE LA CYaNAMIDE
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- (Ce dernier prix à dessein très élevé pour déshabituer l’agri- . culture allemande de l’emploi du nitrate de soude.)
- Le plus gros tonnage de cyanamide est produit par les « Baye-rische Stickstoffwerke » dans les trois usines suivantes :
- Trosiberg (Bavière) produisant 100 000 t de cyanamide par an (énergie hydro-électrique).
- Piesteritz (près Wittenberg-
- Saxe ........................... 1500001 — —
- Chorzov (Haute-Silésie) . . . 150 0001 — —
- A ajouter les usines de Knap-sack et Waldshut pouvant produire au minimum............... 100 0001^ — —
- Total.......... 500 0001 de cyanamide par an
- " " /
- Les deux usines de Piesteritz et de Chorzov ont été construites pendant la guerre (Reichwerke). Leur énergie provient de centrales électriques marchant à la vapeur — vapeur faite avec des lignites dont les gisements se trouvent à proximité des usines. L’usine de Chorzov étant située dans la partie de la Haute-Silésie attribuée à la Pologne, MM. Frank et Caro sont décidés à n’en pas continuer l’exploitation à cause de difficultés provenant de cette situation et une nouvelle usine a été immédiatement projetée en Bavière pour remplacer Chorzov. Cette nouvelle usine pourra produire également 150 000 t de cyanamide, d’où nécessité d’avoir 120000 t de carbure et environ 60 000 kw instantanés. Cette énergie sera fournie par l’Inn, affluent du Danube. Les travaux hydro-électriques sont déjà commencés.
- En outre, des travaux d’agrandissement ont été qntrepris à l’usine de Piesterlitz pour augmenter sa production de 100000 t.
- L’usine de Piesterlitz, que nous avons visitée en octobre et qui est identique à celle de Chorzov, se trouve située au bord de l’Elbe, à Piesteritz-Wittenberg (Saxe), sur la ligne de Berlin à Halle, près de Bitterfeld.
- L’énergie est fournie par une centrale à vapeur installée sur un gisement de lignite à 17 km de l’usine. Cette centrale produit 100 000 kw instantanés dont 35 000 sont envoyés à Berlin et 65000 environ à l’usine à carbure et cyanamide de Piesteritz.
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- L’énergie est reçue sous forme de courant triphasé à 80 000 volts.
- 56000 kw sont distribués aux fours à carbure et 8 000 environ employés aux transformations successives du carbure en cyanamide et dérivés.
- L’usine à carbure comporte 8 fours triphasés de 8 000 kw, dont 7 sont toujours en marche et qui donnent en moyenne 400 t de carbure par jour. Le rendement de ces fours est de 7 kg, 500 à 7 kg, 800 par kilowatt-jour.
- Le carbure arrive à l’usine à cyanamide dans les lingotières où il a été coulé. Le contenu de ces lingotières qui est d’environ 700 à 800 kg de carbure est culbuté directement dans les concasseurs du broyage carbure.
- La cyanamide est produite dans des fours identiques à ceux décrits précédemment.
- La cyanamide ainsi fabriquée est hydratée et huilée dans des grands tambours horizontaux et livrée sous cette forme à l’agriculture dans des sacs en jute doublés en papier parcheminé.
- L’usine de Piesteritz possède, en outre, les installations suivantes :
- Une usine pouvant traiter la cyanamide pour la transformer en ammoniaque par distillation en autoclave. Cette installation comporte 40 autoclaves de 30 m3 de capacité unitaire ; chaque autoclave peut recevoir trois charges de 8 t de cyanamide par vingt-quatre heures. Après distillation, les boues sont séparées des eaux par filtration dans des filtres basculants. Les boues sont vendues à l’agriculture comme amendement et les eaux employées à de nouvelles opérations de distillation avec 1 0/0 d’un mélange de carbonate de soude et de chaux. Le rendement de la distillation dépasse 96 0/0.
- L’ammoniaque ainsi obtenu par distillation de la cyanamide peut être employé dans une usine à sulfate où il est transformé en sulfate d’ammoniaque.
- Ou bien l’ammoniaque obtenu est condensé sous forme d’alcali brut ; cet alcali brut est redistille et l’ammoniaque purifié ainsi obtenu est envoyé à P usine fabriquant, l’acide nitrique synthé tique J)ar le procédé Frank et Caro. .
- L’oxydation de l'ammoniaque par l’air se fait dans un certain nombre d’appareils de catalyse. Le gaz NU3 et Pair sont envoyés dans l’appareil de catalyse après être passé chacun par un régulateur de débit à membrane. L’oxydation se produit au passage du
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- mélange à travers une toile de platine. Cette toile qui pèse environ 300 gr est placée dans l’appareil immédiatement au-dessus d’un faisceau tubulaire > horizontal parcouru par de l’eau et qui empêche réchauffement du mélange air-ammoniaque (par rayonnement de la toile) avant son oxydation.
- Le rendement de l’oxydation est de 92 0/0. Les gaz à la sortie des catalyseurs sont refroidis énergiquement dans des faisceaux tubulaires horizontaux en métal spécial arrosés extérieurement, ensuite condensation dans des tours remplis de matériaux divers. On obtient directement de l’acide nitrique à 52 0/0 de N03H, soit 36° Baumé.
- Avec les produits non condensés, on fait du nitrate de soude et du nitrate de potasse.
- L’usine possède enfin un atelier de fabrication du nitrate d’ammoniaque :
- Le gaz ammoniac est reçu dans des saturateurs contenant de l’acide nitrique à 36° Baumé et on obtient, par suite de la chaleur à réaction qui concentre la solution, une solution de nitrate d’ammoniaque à 720 gr par litre qui est introduite très chaude dans un appareil évaporatoire à vide et évaporée jusqu’à une certaine concentration renfermant 97/98 0/0 de sel. La solution ainsi concentrée prend l’aspect d’une purée cristalline ; elle est pulvérisée au moyen d’un Ivorting à air chaud dans une chambre étroite et longue formant trémie à sa base. On obtient directement des petits cristaux de nitrate d’ammoniaque à 99,8 0/0 de sel sans eaux-mères, et qui se rassemblent dans la trémie de la chambre. La chambre est installée pour une production de 100 t de nitrate d’ammoniaque par jour.
- Le nitrate d’ammoniaque ainsi produit est mélangé avant d’être vendu avec du sulfate de chaux pour ramener son titre en azote de 35 0/0 à 20 0/0.
- Citons comme installations accessoires l’installation des appareils de production d’azote qui comprennent :
- D’une part, un atelier contenant six appareils Linde de~ 1 600 m3 d’azote-heure chacun. Chaque appareil absorbe 600 kw. La pression normale de marche, malgré la puissance de ces appareils, est encore de 60 kg. Quatre appareils sont toujours en marche et deux en réserve ;
- D’autre part, une installation Frank et Caro produisant à la fois l’azote pur et le gaz carbonique pur au moyen de gaz brûlés (gaz de gazogènes brûlés dans des chaudières spéciales). L’instal-
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- lation est faite pour 1 600 m3 d’azote à l’heure et doit donner, en outre, 14 à 15 t de gaz carbonique pur par vingt-quatre heures.
- ûekrmnrUeT Kïfr
- Bayerische SficÆsfoff-iïferfce Akfien -Gasef/scfraft
- Sfrc. fofiT
- Onde -Aa/ege.
- Schéma cke/ofF-B
- (System Franh-CaroJ
- Cârétdbro cher
- Carbftfmûhfen. derSfiGke/ofF-âefrieha
- /Cë/fosttcAetoffcfen
- Laperb a us
- - SchneckQ. \
- * - ç r0) ' < f
- La description de cette installation nous entraînerait trop loin, mais
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- il est à retenir qu’une telle installation est très intéressante pour une usine à cynamide qui veut utiliser l’azote pour la fabrication de la cyanamide et le GO2 pour la fabrication de l’urée et du phosphazote dont nous parlerons plus loin.
- La figure 2 du texte donne un schéma des fabrications décrites précédemment.
- Prix de revient.
- D’après les renseignements qui nous ont été donnés les prix de revient du carbure et de la cyanamide à Piesteritz devaient être approximativement les suivants en octobre 1921.
- Le coke coûtant 360 marks la tonne, la chaux 190 marks, les électrodes 2509 marks (prix rendus usine), l’énergie produite au lignite revenant à 0,26 mark le kilowatt-heure, et la main-d’œuvre des manœuvres étant à 6 marks l’heure, le prix de la tonne de carbure s’établit comme suit :
- Coke
- CaO
- Electrodes Main-d’œuvre
- 0,6 X 360 + 1 t X 190 + 0,015 X 2500 + 30 X 6
- Entretien, frais généraux
- * . . et
- Energie. amortissement.
- + 3 200 kg X 0,26 + 250 = 1 645 mk.
- On en déduit comme prix du kilogramme d’azote d^ns la cyanamide :
- Huilage,
- Carbure Azotation ensaehage-sac.
- 4 k x 1 m, 645 + 1 m,90 -f- 0,90 — 9,38 marks,, l’unité d’azote emballée sur wagon usine.
- Ce prix comprend les frais généraux d’usine et amortissements.
- Gomme le prix de vente était de 15 m, 50 à l’époque, il reste une marge' de 6,36 marks pour frais généraux du siège social et bénéfice.
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- Fabrication mondiale.
- La fabrication de la cyanamide s’est également développée dans les autres pays et on peut résumer comme suit la production mondiale :
- Allemagne ...............
- Suède et Norvège........
- France .................
- Suisse...................
- Italie..................
- Autriche-Hongrie-Tchéco-slavie-Yougoslavie. . .
- États-Unis.............'.
- Japon. .... .............
- Total.........
- 500 000 t et à bref délai 600 000 t 200 000 t
- 150 000 t de puissance installée (50 000 t de production réelle)-20 000 t
- 30 000 t production réelle 50000 t
- 60 000 t puissance installée 10 000 t
- 900 000 t environ
- Aux États-Unis, la consommation de la cyanamide comme engrais est restée stationnaire, ce pays employant surtout des engrais composés, par contre, la cyanamide y est employée comme source d’ammoniaque pour la préparation de l’amophos, et comme matière première pour la fabrication des cyanures qui sont employés actuellement en grandes quantités dans la culture des orangers sous forme d’acide cyanhydrique pour la destruction des insectes et pucerons.
- Urée et phosphazote.
- Depuis quelque temps des recherches ont été entreprises de divers cotés par les producteurs d’ammoniaque ou d’azote synthétique dans le but de préparer industriellement l’urée. Ce produit présente au point de vue agricole un très grand intérêt pour plusieurs raisons :
- Tout d’abord, il contient 46,6 0/0 d’azote, ce qui en facilite le transport. Sa haute teneur en azote et ses propriétés chimiques permettent de l’employer à la préparation de tous les engrais composés sans inconvénient en donnant des mélanges beaucoup plus riches que les mélanges similaires préparés avec le sulfate d’ammoniaque ou le nitrate de soude* voire même le nitrate d’ammoniaque. En outre, l’azote se trouve dans l’urée sous une
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- forme particulièrement assimilable ainsi que l’ont montré de nombreux essais culturaux. C’est, d’ailleurs, un des stades de transformation de la cyanamide dans le sol, et c’est aussi la forme de laquelle dérive l’azote qui se trouve dans le fumier de ferme. Les essais culturaux ont montré, outre la rapidité d’action, que Purée n’est pas toxique, même employée à des doses décuples des doses normales.
- Des essais de fabrication industrielle de l’urée ont été entrepris, comme nous vous l’avons dit, par les producteurs d’ammoniaque synthétique, et notamment par la Badische Aniline und Soda Fabrik. Nous ne croyons pas que, jusqu’à présent, on ait sorti industriellement de l’urée par cette méthode qui consiste à faire réagir l’acide carbonique sur l’ammoniaque sec pour produire du carbamate d’ammoniaque, duquel on obtient l’urée par déshydratation.
- Par contre, il existe plusieurs procédés pour obtenir de l’urée à partir de la cyanamide. Le premier en date consistait à faire une solution aqueuse de cyanamide de calcium laquelle était séparée par tiltration de l’excès de chaux et du graphite de la cyanamide. Cette solution était traitée par l’acide sulfurique en •quantité suffisante pour précipiter le calcium à l’état de sulfate ; en même temps, la cyanamide calcique, passait à l’état de cyanamide libre CN2H2, laquelle en présence d’un excès d’acide s’hydratait et formait l’urée en solution sulfurique. On se débarrassait de cet excès d’acide par neutralisation au moyen de chaux, et la concentration des solutions d’urée ainsi obtenues fournissait les cristaux d’urée.
- Il est bien évident qu’un tel procédé ne pouvait être employé qu’à la fabrication de l’urée pure telle que celle qui est nécessaire à la production de produits pharmaceutiques véronal et dérivés. Pour la fabrication des engrais, ce procédé n’est pas •économique, car il comporte la perte d’une quantité importante d’acide sulfurique et occasionne des pertes d’azote, car le lessi vage de la cyanamide calcique est très incomplet.
- La Société des Produits azotés a acquis les brevets d’un nouveau procédé de fabrication d’urée à partir de la cyanamide calcique, procédé qu’elle a mis au point industriellement à son usine de Martigny (Valais).
- Dans ce procédé, les inconvénients précédents sont évités. Il consiste à traiter la cyanamide en suspension dans l’eau par un courant de gaz carbonique provenant des fours à chaux de
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- l’usine à carbure alimentant l’usine à cyanamide, de façon à transformer cette cyanamide de calcium en cyanamide libre CN2H2 très soluble dans l’eau. L’acide carbonique qui ne coûte rien remplace ici l’acide sulfurique qui, dans le procédé précédent, servait à faire passer la chaux de la cyanamide à l’état de sulfate. Ici, la chaux est insolubilisée sous forme de carbonate. Une filtration permet de séparer le carbonate insoluble des lessives de cyanamide libre, lesquelles sont enrichies par plusieurs traitements successifs séparés par des filtrations jusqu’à obtention de solutions suffisamment concentrées.
- Ces solutions sont traitées par de l’acide sulfurique qui agit comme catalyseur d’hydratation en provoquant la fixation d’une molécule d’eau pour chaque molécule de cyanamide libre suivant la réaction :
- CN2H2 -j- H20 = CO (NH2)2.
- L’acide.sulfurique n’agit ici que comme catalyseur et se retrouve intégralement dans la solution hydratée. En effet, l’urée, bien que composé basique ne se combine à l’acide sulfurique que pour donner un sulfate d’urée qui est presque complètement dissocié lorsqu’il est én solution aqueuse.
- Afin d’éviter de séparer l’urée par la chaux de ses solutions sulfuriques, le traitement employé à la S. P. A. consiste à traiter ces solutions par un phosphate tricalcique naturel, en présence duquel le sulfate d’urée est alors complètement dissocié. Son acide libre agit sur le phosphate suivant la réaction classique de fabrication des superphosphates et l’on obtient, ainsi, en une seule opération, un engrais mixte contenant à la fois de l’acide phos-phorique soluble et de l’azote sous forme d'urée! Ce sont ces produits qui sont livrés dans le commerce sous le nom de phosyhazote.
- Nous insistons sur ce fait que, dans ce procédé, l’acide sulfurique qui sert une première fois à la fabrication de l’urée, sert une seconde fois à la solubilisation de l’acide phosphorique, et cela intégralement, car le sulfate d’urée qui est déjà en grande partie dissocié en solution aqueuse, le devient totalement en présence de phosphates, parce que l’acidité libre du sulfate d’urée disparaît au fur et à mesure de sa neutralisation par le phosphate, ce qui ne permet pas au coefficient de dissociation d’être atteint.
- Le phosphazote ainsi obtenu n’est pas un simple mélange
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- d’engrais comme ceux que l’on obtient par mélange de supers aux diverses matières azotées qui entrent généralement dans la fabrication des engrais composés. Aussi, il se présente sous une forme très homogène.
- Le procédé permet d’obtenir, en faisant varier dans les solutions de sulfate d’urée les concentrations d’urée et d’acide sulfurique, des engrais dans lesquels l’azote et l’acide phosphorique existent en des rapports très variables qu’on ne pourrait obtenir par simple mélange de super avec les matières azotées employées couramment jusqu’ici, et permettant de réaliser de sérieuses économies de transport.
- De plus, on ne saurait trop insister sur la forme organique sous laquelle sé trouve l’azote du phosphazote, ce qui présente les avantages dont nous avons déjà parlé. Ces avantages sont, d’ailleurs, bien connus de la culture qui a toujours consenti à payer l’azote organique avec une plus-value qui, actuellement, atteint 1 fr à l’unité d’azote.
- Pour obtenir l’urée cristallisée par ce procédé, on se contente d’bydrater les solutions de cyanamide libre en présence de quantités très faible d’acide sulfurique, ce qui n’a, comme conséquence, que de prolonger la durée de l’hydratation. L’excès d’acide est neutralisé par la chaux. Il se forme du sulfate de chaux insoluble que l’on sépare par filtration de la solution ’ d’urée, laquelle est amenée par concentration à une densité convenable pour qu’elle puisse déposer l’urée cristallisée par refroidissement.
- La planche n° 26 vous donne quelques vues de l’installation de Martigny, d’après lesquelles vous pourrez vous rendre compte que le procédé a été monté sur une base de production industrielle et qu’il nécessite un appareillage tout à fait simple :
- Fig. 8. — Four à chaux avec système de captation et de lavage du gaz carbonique;
- Fig. 9. — Compresseur de gaz carbonique, de 2 000 m3-h ;
- Fig. 40. — Appareil à carbonater et bac d’hydratation;
- Fig. 44. — Filtre rotatif,
- Fig. 42. — Cave .à phosphazote ;
- Fig. 43. — Magasin à urée.
- J’ose espérer vous avoir montré que l’industrie de la cyanamide, loin d’ètre restée stationnaire comme beaucoup l’ont pré-
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- tendu, s’est au contraire énormément développée quant aux; tonnages fabriqués, et a donné lieu à. différentes fabrications, dérivées très intéressantes, dont la dernière, celle de l’urée et des engrais à base d’urée, parait devoir apporter la solution économique d’un : problème très à l’ordre du jour.
- En terminant, je rappellerai que, malheureusement, la consommation de l’azote en France est excessivement faible. Rapportés à l’hectare de terrain cultivable, elle n’est que le vingtième de la consommation belge et le dixième de la consommation allemande.
- Il y aurait donc grand intérêt pour le développement de l’industrie française de l’azote synthétique à'envisager le problème comme on l’a fait en Allemagne : Apprendre tout à’abord à l’agriculture à se servir des engrais azotés et lui montrer les résultats qu’elle est en droit d’attendre de cet emploi. Lorsque cette éducation serait faite, grâce à la demande d’azote qui en découlerait inévitablement, l’essor de l’industrie de l’azote synthétique s’accentuerait et permettrait largement la réalisation de tous les programmes élaborés par les différents procédés-d’azote synthétique..
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- L’AZOTE AMMONIACAL
- SOUS-PRODUIT DE LA DISTILLATION DE LA HOUILLE (P
- PAR
- jYI. a. grebel
- A la fin de la séance du 28 avril, notre président, M. .Laubeuf, indiquait, en quelques mots décisifs, sur quel terrain doit se faire la comparaison des divers produits azotés, quelle que scit l’origine de leur azote, quel qlie soit leur mode de fabrication.
- Nous sommes heureux d’avoir précisément demandé à intervenir dans cette discussion pour examiner, avec vous, le problème de l’azote-engrais à ce point de vue pratique et économique.
- L’Azote-engrais.
- Il est à souhaiter que ne languisse pas l’intérêt qu’on prend, enfin, chez nous, aux industries de l’azote-engrais dans lesquelles la Norvège, l’AUernagne et même les États-Rnis ont une avance considérable.
- Comme preuve de cet engouement, il nous suffira de citer les dernières conférences faites sur l’azote sous ses quatre formes concurrentes actuelles : nitrates, sulfate d’ammoniaque ou sels-ammoniacaux, cyanamide calcique, urée ou sels d’urée.
- Le 29 mars, l’encyclopédique professeur Matignon, dont nous nous honorons d’avoir été autrefois l’élève, exposait à la « Société de Chimie Industrielle », le résultat de ses travaux, en. collaboration avec M. Fréjacques, sur la transformation de l’ammoniaque en urée. ,
- Le 7 avril, inaugurant dans cette salle la discussion sur les « Produits azotés », M. Gros, champion ' ardent, a redémontré que l’utilisation des disponibilités d’énergie électrique hydraulique .permettrait, à son avis, de réaliser, en France, la fabrication de l’acide nitrique par l’arc électrique. .
- A la- même séance, M. Patart, l’éminent directeur des « Poudres et Salpêtres », a redit ses préférences pour la synthèse de l’ammoniaque par le procédé allemand dit Haber, dont les-références sont impressionnantes. „
- (1) Voir Procès-verbal de la séaneé du 26 mai 1922, n° 10, p. 215.
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- l’azote AMMOiNIACAL
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- Le 26 avril, le professeur américain d’agriculture, J. G.-Lip-man exposait, devant la « Société de Chimie Industrielle », l’état de la consommation des divers engrais aux États-Unis, où la fabrication de l’azote synthétique ne s’est pas réellement développée comme le faisaient augurer les projets nés pendant la guerre.
- Le 28 avril, M. Claude, le savant chimiste et inventeur si connu, nous a fait une nouvelle conférence séduisante sur sa méthode de fabrication de l’ammoniaque synthétique.
- A la suite de cette communication, M. Garaix, ingénieur dont nous avons pu apprécier la grande \adeur à ses débuts dans l’industrie, a repris le thème des fabrications de la cyanamide, imaginée par les Allemands Franck et Caro, et du « phos-phazote » déjà traité par M. Gall à la fin de l’année dernière.
- Le 9 mai, M. Dufresne, chimiste très distingué, dont la collaboration nous fut précieuse pour l’étude de l’emploi du 'benzol dans les automobiles, a "fait une conférence pratique sur. la conduite des ateliers à sulfate d’ammoniaque dans les usines à gaz, au cours de la * Semaine Gazière », instituée par la « Société Technique de l’Industrie du Gaz ».
- Il est à craindre que les auditeurs de toutes ces communications n’en puissent dégager la doctrine générale qui devrait présider à l’évolution des industries de l’azote-engrais. Avant d’esquisser notre sujet, car nous aurions voulu nous occuper plus spécialement des grands progrès qui restent à réaliser dans la fabrication presque centenaire du sulfate d’ammoniaque, nous voudrions tâcher de nous y retrouver dans le chaos des directives auxquelles obéissent les différents procédés de fixation industrielle de l’azote, dont plusieurs ont d’ailleurs donné naissance à des établissements industriels fort importants et même florissants; nous voudrions montrer que, contrairement à une opinion qui tend à s’ancrer dans certains milieux, il y a de la place, beaucoup de place, pour les nouveaux produits, en dehors de celle qui est prise par les produits azotés classés.
- On a senti passer ici, quelquefois, au cours des deux premières séances, comme une odeur de poudre ou plutôt d’explosif. La Défense nationale a été beaucoup jnvoquée pour justifier la création , d’usines à azote synthétique. Nous nous proposons de ramener la question des produits azotés sur un terrain plus pacifique. Il ne devrait pas s’agir actuellement de créer des industries de guerre ne pouvant vivre sans subvention, pro-
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- AZOTE AMMONIACAL
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- tection et antres artifices fiscaux, mais des industries de paix., capables de prospérer librement, tout en étant susceptibles d’être transformées rapidement, voire au prix de quelque complication opératoire, en industrie de guerre, si notre pays était à. nouveau attaqué. Le seul gros débouché de l’azote industriel, en temps de paix, est, en effet, l’agriculture à laquelle il faut faire accepter les nouveaux engrais avant de vouloir développer leur fabrication.
- Tâchons d’oublier les remarquables exposés, où la technique brillante des procédés concurrents s’entre-choquait avec les prix de revient assez variables suivant les points de vue. Et, si possible, mettons-nous dans la peau d’un paysan du Danube (tchéco-slovaque s’entend). Celui-ci s’est rendu compte, depuis de très nombreuses années, des avantages de l’emploi de fumures d’origine naturelle, quoique exotique, comme le guano (à 10 0/0 d’azote sous les formes les plus variées) et comme le nitrate du Chili (à 15-16 0/0 d’azote). Depuis 1840, il a apprécié la valeur fertilisante du sulfate d’ammoniaque (à 20-21 0/0 d’azote), sous-produit de la houille déjà assez artificiel.
- On commence par lui expliquer que l’azote, gaz « inerte » de l’atmosphère, est un corps très actif et indispensable à la vie. On lui montre qu’en utilisant l’énergie (naturelle) des chutes d’eau, norvégiennes, on combine l’azote et l’oxygène de l’air qui, avec la chaux, donnent un nitrate (à 13 0/0 d’azote) très hygroscopique, mais assez comparable au nitrate de sodium chilien. Il comprend un peu moins quand il apprend qu’on a pu être amené, dans ces usines de Nottoden, à décomposer par la chaux un de ses engrais, le sulfate d’ammoniaque,, pour fabriquer du nitrate d’ammoniaque,
- On l’initie ensuite à la fabrication'de la cyanamide, imaginée par des Allemands, et qui consiste, comme l’on sait, à fixer de l’azote sur le déjà artificiel carbure de calcium. En s’hydratant, la cyanamide 'donne de l’urée, qui elle-même se transforme en carbonate d’ammoniaque par - une nouvelle assimilation d’eau. On passe directement de la cyanamide à l’ammoniaque en la chauffant en présence de l’eau sous pression. Jusqu’à ces derniers temps, la cyanamide a servi de source d’ammoniaque, artificielle au 3e degré.
- Notre paysan du Danube ne s’assimile pas sans quelque difficulté, malgré ou plutôt à cause de son. gros bon sens, la philosophie de ce processus. Il se rassure en apprenant qu’on tend à Bull. 20
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- employer, directement, maintenant la cyanamide (à 20,21 0/0 d’azote) granulée et huilée, de manière à éviter les mauvais effets de: sa causticité. Il s’inquiète à nouveau en entendant parler de la fabrication d’acide nitrique et d’urée en partant de la cyanamide, après transformation intermédiaire en ammoniaque.
- Puis, l’oxydation directe de l’azote par explosion de gaz comprimés, la production de l’ammoniaque en passant par l’azo-ture d’aluminium, étant passés sous silence, vient la fabrication de l’ammoniaque synthétique. Il se demande, par parenthèse, pourquoi, en France,, on oppose tant au procédé élégant que met au point un Français, celui d’un Allemand qui a reçu, il est vrai, la sanction d’une assez longue pratique, quand tous les calculs de prix de revient comparés font ressortir que la question de prix de revient se ramènerait surtout, pour les' deux procédés, à un autre problème : la production d’hydrogène pur bon marché. Il ne songe pas, et pour cause, à l’hydrogène à sous-produit de la fermentation acétonique des graines ou autres fabrications. Il note que l’on produit ici de l’ammoniaque dans le but de pouvoir en tirer, à un moment donné, de l’acide nitrique.
- Le procédé de transformation, en oxyde d’azote, de l’ammo-' niaque, par oxydation catalytique au moyen de l’air, ne l’étonne pas trop.
- Quand ôn lui démontre qu’on peut logiquement transformer l’ammoniaque en urée dont la concentration en azote est très élevée (46 0/0), il reste-quelque peu abasourdi. Car il a, en effet, appris précédemment que l’urée se transforme naturellement, sous l’action de ferments, en carbonate d’ammoniaque et que l’on fabrique une partie du sulfate d’ammoniaque en traitant des matières de vidange ; il sait aussi que la nitrification par d’autres ferments intervient pour transformer l’ammoniaque en azotites, puis „• azotates, principal élément de la nourriture azotée des plantes, qui absorbent cependant aussi l’azote sous d’autres formes.
- Notre paysan du Danube est tout à fait ahuri quand on lui présente le tableau des engrais azotés synthétiques que les Allemands produisent actuellement en .quantités plus ou moins importantes. Certains de ces engrais, qu’il ne faut pas confondre avec les mixtures à basse teneur en aliments azotés qu’em-
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- ploient actuellement les Américains, associent les trois éléments: azote, phosphore et même potassium.
- Tableau I. ,
- Principaux engrais azotés synthétiques fabriqués actuellement en Allemagne.
- NOM ALLEMAND POURCENTAGE EN AZOTE NOM FRANÇAIS
- Ammonsulfatsalpetcr. . . . 27 0/0 Nitratesulfate d’ammoniaque
- Kaliammonsalpeter 15,5 O/'O- Nitrate d’ammoniaque et de potasse
- Natrammonsalpeter 20,5 0/0 Nitrate d’arnmoniaque et de soude
- Ammoniumbicarbonat . . . 17 0/0 Bicarbonate d’ammoniaque
- Salpetcrsaurer Harnstoff . . 34 0/0 Urée nitrique acide
- Harnstoff Superphosphat. . 12 0/0 Superphosphate d’urée
- Gipsammonsalpeter .... 20,5 0/0 Nitrate d’ammoniaque et de gypse
- Harnstoff-Kalksalpeler . . . 34 0/0 Nitrate de chaux-urée
- Harnstoff -. . . 46 0/0 Urée
- Natronsalpeter 16 0/0 Nitrate de soude
- Salzaures Ammouiak.... 25 0/0 Chlorhydrate d’ammoniaque
- Kalkaminonsalpeter .... © "a* O O Nitrate d’ammoniaque et de chaux
- Schwelfelsauresammoniak . 20,6 0/0 Sultate d’ammoniaque
- Notons en passant qu’on abuse du qualificatif synthétique qui s’applique :
- Parfaitement à l’oxydation directe de l’azote atmosphérique par l’arc, à la combinaison directe de Fazqte et de l’hydrogène, à celle du carbone et du calcium; >
- Moins bien à la fabrication de la cyanamide ;
- Très mal à la transmutation de la cyanamide en ammoniaque ou urée, de l’ammoniaque en oxydes d’azote.
- Financièrement et industriellement parlant, on peut justifier tous les procédés qui, dans les circonstances où l’on se trouve placé, permettent d’élaborer, avec un prix de revient avantageux, un produit marchand dont récoulement est facile. La voie détournée n’est pas toujours forcément la plus mauvaise. Cependant, au point de vue de l’économie générale, certains enchevêtrements très ingénieux, mais illogiques, d’opérations chimiques, semblent in fine condamnables, et l’on peut se demander, avec notre collègue, M. Barthélemy, si les industries qui les réalisent, aussi prospères soient-elles momentanément, subsisteront indéfiniment ? .
- Quoique leur objectif de temps de paix soit presque unique,
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- il n’apparaît donc pas qu’une doctrine rationnelle des traitements de l’azote conduise les -diverses industries de l’azote-engrais, qui, malgré cela, ont été amenées, en quelques années, à un degré de perfectionnement tout à fait remarquable. On ne manquera pas de remarquer plus loin que, dans la fabrication bien plus vieille pourtant, du sulfate d’ammoniaque, il reste encore beaucoup à faire. C’est qu’il ne suffit pas, au point de vue industriel, d’inventer de nouveaux procédés, d’imaginer de nouveaux dispositifs, il faut, surtout mettre méthodiquement au point les appareils, la fabrication, ce qui n’est pas le fort d’un assez grand nombre d’humains et de Français malheureusement.
- L’azote et la houille.
- Il n'y a pas, comme on le pourrait croire, de cloison étanche entre l’azote-engrais extrait de la houille et celui emprunté <r l’atmosphère. Et la prédiction que les engrais azotés synthétiques tueront le nitrate naturel et le sulfate d’ammoniaque, sous-produit de la distillation ou de la gazéification de la houille, est singulièrement simpliste. L’industrie de l’azote n’est pas davantage libérée de l’emploi plus ou moins médiat de la houille, même par les procédés de fixations synthétiques.
- Seule, on l’a rappelé, l’oxydation directe de l’azote dans des fours électriques alimentés par la houille blanche, n’est pas tributaire du charbon. Toutefois, faisons observer que l’énergie disponible (houille blanche et noire) dans un pays comme le nôtre, est un tout indivisible; l’on ne peut se^ permettre d’affecter des excédents d’énergie électrique à des opérations à faible rendement que si l’on a d’abord assuré l’alimentation en énergie électrique ou thermique d’opérations de même intérêt général, mais de meilleur rendement et payant mieux. La fabrication de la cyanamide fait intervenir le carbone (coke ou anthracite) pour la préparation au four électrique de sa matière première: le carbure de calcium. Si l’on retire, du gaz à l’eau, l’hydrogène nécessaire à sa fabrication, l’ammoniaque synthétique devient un dérivé de la houille ; de même, si l’on retire l’hydrogène du gaz de cokerie dont les autres composants sont utilisés pour produire la force motrice de compression. (A noter qu’en prenant du gaz de fin de carbonisation, on peut avoir de l’hydrogène moins mêlé d’autres gaz). On reconnaît actuellement à l’urée artificielle bien des qualités que les applications
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- agricoles en grand confirmeront peut-être. Au lieu de la fabriquer par des procédés complexes, on pourrait songer à la préparer par le procédé préconisé par M. Matignon, mais au moyen des eaux ammoniacales de condensation et de lavage, riches en acide carbonique, du gaz de houille, sans être obligé d’aller chercher des sources d’acide carbonique séparées de la source d’ammoniaque qui serait encore en dernière analyse: le charbon.
- On a prononcé, au cours des conférences précédentes, les grands mots de « politique » et d’« opinion publique ». Eh bien, n’ayons pas une politique monochrome. La houille blanche, avec ses variantes bleuâtre, verdâtre : parfait ! Mais mous ne soutiendrions pas une nouvelle guerre sans houille noire. Il ne faut pas endormir l’opinion publique en lui faisant croire que notre population, notre agriculture, nos usines, y compris celles de guerre proprement dites, pourront se passer du charbon, de ses produits et sous-produits. Si nous devions ne pas recevoir par nos frontières soit maritimes, soit terrestres, l’appoint indispensable de houille noire, qu’il faut évidemment s’attacher à comprimer par tous les moyens, nous ne pourrions résister pendant des années. Ayons'donc une politique dichrome sinon polychrome.
- Par ailleurs, l’azote de la'houille a, au fond, la même origine que celui de l’air que nous respirons, car la vie des cellules végétales n’a pu être entretenue par la simple réutilisation des produits de décomposition des végétaux morts ; il a fallu un apport supplémentaire d’azote qui a été emprunté à l’atmosphère par des processus biologiques surtout. Mais- la culture intensive moderne ne peut plus se contenter, on le sait, de ces sources bien faibles d’azote ; c’est ainsi qu’après l’exploitation de gisements naturels de composés azotés, l’utilisation des déchets organiques (sang desséché, tourteaux, etc.), la récupération' de l’azote ammoniacal, sous-produit de la houille, on cherche maintenant à satisfaire les besoins sans cesse croissants de l’agriculture par la fixation de l’azote atmosphérique.
- Les divers produits azotés.
- Quoi que puissent soutenir les importateurs de nitrate de soude, il semble bien acquis qiie la valeur fertilisante des différents composés : nitrate de soude ou de chaux, sulfate d’ammoniaque, cyanamide, urée est proportionnelle à leur teneur en
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- azote, quand on a soin de les employer chacun à l'époque et suivant le mode cV application qui conviennent.
- Par contre, la concentration qui atteint 34 0/0 avec le nitrate d’ammoniaque commercial, 46 0/0 avec l’urée, n’est pas tout. Il faut qu’un engrais se conserve, se' transporte, se manipule,' s’épande facilement, que son emballage ne soit pas trop coûteux, qu’il ne soit pas entraîné par les eaux pluviales, que son action soit, suivant les cas, suffisamment prompte ou suffisamment lente. On conçoit que la concentration ne facilite pas la dispersion régulière sur le terrain. Par exemple, à la dose de 20 gr par mètre carré (200 kg par hectare), on peut se passer de mélanger le sulfate d’ammoniaque à 20,21 0/0 d’azote avec une matière inerte (terre fine très sèche ou sable silicieux pulvérulent), mais on ne pourrait s’en dispenser pour distribuer régulièrement 9 gr d’urée à 46 0/0 d’azote, représentant le même poids d’azote, d’autant que l’urée se présente sous forme de fines aiguilles souvent groupées en houpettes. Cette pratique de l’incorporation de matières inertes dans les. engrais, comme la clientèle bretonne l’impose encore à ses fournisseurs de superphosphate, est vraiment une hérésie quand elle s’effectue en usine avant l’expédition. •
- Pour donner à ceux de nos collègues qui ne sont pas des spécialistes une idée d’ensemble sur la valeur des différents engrais azotés, nous nous contenterons de rapporter ici ce qui se dit couramment dans les milieux agricoles qualifiés ; empressons-nous d’ajouter qu’il ne s’agit pas d’une opinion personnelle, car nous ne sommes ni ingénieur-agronome ni ingénieur-agricole (titres réservés).
- Les nitrates donnent à la végétation par leur action immédiate un « coup de fouet » dont il ne faut pas d’ailleurs abuser, mais que ne peuvent donner les autres produits azotés. On ne peut leur reprocher que d’être dissous facilement par les eaux pluviales.
- L’éloge du nitrate de soude n’est plus à faire.
- Le nitrate d’ammoniaque AzH4 AzO3, qui sert surtout à la fabrication des explosifs, s’il n’était hygrométrique et ne se prenait souvent en masse, serait aussi une excellente forme de l’azote-engrais.
- Le nitrate de chaux à 12,5 ,0/0 d’azote fabriqué , en Norvège a aussi l’inconvénient d’être très hygroscopique.
- La cyanamide CAz2Ca reste caustique (carbure, chaux libres),
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- malgré les progrès réalisés dans sa fabrication, et ne peut être manipulée sans précaution.
- L’urée CO(AzH2)2 aurait l’avantage d’être directement assimilable et de ne pas être dangereuse pour les plantes même à dose massive.
- Le sulfate-nitrate d’ammoniaque (à 27 0/0 d’azote) devrait être un excellent engrais à effets multiples, mais il a contre lui l’explosion de l’usine allemande d’Oppau (21 septembre 1921).
- Le chlorydrate d’ammoniaque AzlPGl paraît donner les mêmes résultats que le sulfate, quoique les terrains, secs ne semblent pas lui convenir; il ne serait contre-indiqué que dans le cas de quelques plantes, comme' le tabac, dont il diminue la combustibilité.
- Les carbonates d’ammoniaque, peu ou pas employés jusqu’à présent comme engrais, qui, convenablement enterrés, sont retenus par l’humus, donneraient d’excellents résultats. Par contre, les eaux ammoniacales brutes d’usines à gaz, qui en contiennent'beaucoup, n’ont jamais pu servir à arroser des terrains déjà emblavés; elles contiennent aussi, en effet, des produits nuisibles aux plantes : cyanures, sulfocyanures, phénols, pyridine et naphtaline qui perdent d’ailleurs de leur nocivité après un séjour prolongé dans le sol.
- Nous nous étendrons un peu plus .-.sur le mode d’action du sulfate d’ammoniaque (AzH4)2S04.
- Le calcaire du sol, au contact du sulfate d’ammoniaque ajouté comme engrais, provoque une double décomposition ; il se forme du carbonate d’ammonium et du sulfate de chaux. Le carbonate formé agit comme l’ammoniaque libre ; pour qu’il soit retenu par la terre arable, il faut qu’il rencontre des absorbants à caractère acide, tels que l’humus, ou qu’il soit fixé par des silicates colloïdaux dont il sature les oxhydriles libres. Même en l’absence de calcaire, l’ammoniaque du sulfate peut être absorbée, par déplacement d’un métal des silicates zéolithiques insolubles. Dans les deux cas, présence ou absence du calcaire dans le sol, l’ammoniaque, l’azote, apporté sous sa forme soluble, est retenu par le sol. Le poids de l’humus contenu dans le sol arable est plus que suffisant pour retenir la quantité d’ammoniaque équivalent à 200 ou 400 kg de sulfate, dose employée ordinairement par hectare; en effet, l’ammoniaque est toujours rare et souvent absente dans les eaux dé lavage du sol.
- L’ammoniaque du sulfate, retenue par le pouvoir absorbant
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- du sol, est absorbée soit directement par les racines, soit après transformation de l’ammoniaque sous l’action des ferments nitri-fîcateurs. Que ce 'soit sous l’une ou l’autre de ces formes, l’azote soluble apporté par le sulfate est maintenu et offert au contact des radicelles absorbantes qui peuvent l’utiliser immédiatement.
- Le propre de la fumure au sulfate d’ammoniaque, c’est donc d’assurer le maintien, au contact ou à proximité des organes d’absorption de la plante, de l’azote directement assimilable, incorporé au sol; cette particularité constitue un avantage énorme sur les fumures aux autres engrais azotés.
- On a reproché au sulfate l’apport d’acide sulfurique qui donne avec la chaux du sulfate dé chaux dont on connaît pourtant l’influence heureuse sur la végétation depuis l’expérience célèbre de Franklin. Si le sol est insuffisamment calcaire, il peut devenir trop acide, mais il suffit alors de procéder, tous les dix ans par exemple, à un chaulage;
- On a aussi soutenu qu’il était condamnable, au point de vue national, d’employer un acide fabrique avec des pyrites importées. Si le jeu en valait la chandelle, il y a longtemps qu’on aurait pu produire avec le souffre qu’on recueille dans les usines à gaz françaises, beaucoup plus que la quantité d’acide sulfurique nécessaire à la neutralisation de l’ammoniaque qu’elles produisent; nou^ nous permettons de vous renvoyer à une petite étude parue en juillet 1907 dans le journal Le Gaz. Souhaitons que l’intérêt général français, si souvent agité en pure perte, conduise à l’organisation méthodique de l’épuration du gaz qui pourrait nous éviter d’acheter à l’étranger une partie du soufre et des pyrites servant à la fabrication de l’acide sulfurique.
- Nous n’insisterons pas davantage sur les nouveaux engrais proposés, dont plusieurs prétendent réunir en un seul produit, non seulement les différents composés azotés, mais encore le phosphore et même le potassium. C’est qu’en effet on a pu dire de ces nouveaux engrais qu’ils sont un peu comme la jument de Roland, pleins de qualités, mais qu’ils ont le défaut assez grave de n’avoir pas encore une existence... pratique, suffisante.
- Notons que M. F. Chevalet a été *un précurseur dans cette voie quand il proposait de neutraliser des superphosphates par des eaux ammoniacales concentrées, il y a de cela un tiers de siècle
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- Importance relative des diverses industries de l’azote engrais.
- La production annuelle mondiale de nitrate de soude, qui avait atteint 2 750 000 t en 1913, a fléchi, en 1921, à 2 millions environ. Comme on s’en rendra compte sur les tableaux II et 111,
- Tableau II.
- Production de sulfate d’ammoniaque dans les différents pays.
- PAYS NOMBRE 1 en 1900 1E TONNES FA en 1910 BRIQUÉES en 1920
- Allemagne 130 000 380000 950 000
- Angleterre 213000 370000 375000
- États-Unis . 30000 105000 500 000
- France 40 000 60000 50 000
- Belgique 20 000 35 000 25 000
- Autres pays 17 000 50000 100000
- Totaux 450000 1000000 2 000 000
- Tableau III.
- Production, importation et consommation du sulfate d’ammoniaque en France.
- 1913 1919 1920 1921
- Sources de production en France :
- Gaz 22 000 20 000 20 000 24 200
- Métallurgie et carbonisation. . . . 10 000 9 000 10 000 Tl 200
- Mines et schistes 30 000 5 000 8 000 7 600
- Vidanges et divers (poudreries, etc.). 13 000 10 000 8 000 9 000
- Production sarroise, vers la France. » » 4000 »
- Total de la production . .• . 75 000 44 000 50 000 52 000
- Importations en France:
- De Sarre (en 1921) » » » 5 000
- D’Angleterre 9 000 22 000 13 000 30 500
- D’Allemagne 13 000 » 20000 37 500
- De Belgique » » » 2 000
- Consommation approxim. en France 97 000 66 000 83 000 127 000
- la production mondiale de sulfate, qui était de 1 600 000 t en 1913, est passée à 2 millions en 1921. La production de la.
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- France est tombée de 75 000 t en. 1913 à 44 000 t en 1919 et a remonté lentement à 52 000 t en 1921; cette baisse, malgré l’apport de la Lorraine, doit être .évidemment attribuée à la destruction des cokeries du Nord. On a cité, pour la production mondiale de cyanamide en 1921, le chiffre de 325 000 t, soit plus du quintuple de la production de 1913 — 60 000 t — mais nous ne nous chargerons pas de discriminer, dans ce chiffre, le tonnage réellement fabriqué de celui correspondant à la capacité de production des usines installées ou en cours d'installation.
- En France, la consommation annuelle de sulfate d’ammoniaque (tableau III), qui était de 37 000 t en 1897, s’élevait à 97 000 t en 1913, 127 000 t en 1921. Parallèlement, la consommation de nitrate qui atteignait 350 000 t avant-guerre est tombée actuellement à 200 000 t. Nous avons entendu citer des chiffres variant de 10 000 t à 20 000 t pour la vente annuelle de cyanamide à l’agriculture l’année dernière. Quant à l’ammoniaque synthétique, aucun chiffre ne peut être donné.
- Le sulfate d’ammoniaque fait l’objet d’un marché mondial aussi important que le nitrate de soude. Les régions de grande consommation du sulfate d’ammoniaque peuvent être divisées en trois grands groupes principaux : l’Europe, l’Amérique du Nord' et l’Extrême-Orient. L’Europe consomme surtout sur céréales et plantes sarclées, et également sur vignes et prairies, environ 1 200 000 t. L’Amérique du Nord consomme surtout sur maïs et sur coton, environ 500 000 t. L’Extrême-Orient (Japon, Iles de la Sonde, etc.) consomme surtout sur riz et cannes à sucre, environ 300 000 t.
- En France, le développement rapide de son emploi est dû en grande partie au « Comptoir français du sulfate d’ammoniaque ». Cet organisme privé contrôle plus des trois quarts de la production française ; il place actuellement, pour le compte du Ministère de l’Agriculture, les 30 000 t que l’Allemagne doit nous fournir chaque année, en vertu du traité de ‘Versailles. Il a créé huit bureaux régionaux, dont un à Strasbourg et un à Alger. Ces bureaux, qui ne s’occupent,‘en aucun cas, d’opérations commerciales, renseignent à titre gracieux les agriculteurs sur l’emploi des engrais chimiques et se mettent à leur disposition pour les essais de fumure au sulfate d’ammonique.
- Depuis 1910, le Comptoir a organisé 20 000 champs, de démonstration : blé, avoine, orge, seigle, sarrazin, maïs, bette-
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- raves, pommes de terre, vignes, foins, choux, fourrages, tabac, légumes, fleurs, etc., ont fait et font l’objet d’expériences comparatives en tous lieux.
- Nous donnons, en exemple, cette propagande active et inlassable, commencée il y a une douzaine d’années, afin que les protagonistes de nouveaux engrais se rendent compte de l’effort nécessaire pour faire prendre un produit, aussi excellent soit-il. Ce n’est pas par dizaines, c’est par milliers qu’il faut pouvoir montrer les gerbes de céréales, les pommes de terre, les plantes géantes et naines portant les étiquettes fatidiques : « avec engrais X » et « sans engrais X ».
- A notre avis, ce n’est pas 125 000 t de sulfate qu’on devrait consommer, par an, en France et Algérie, mais plus de 300 000 et peut-être même plus de 500 000, quand on pense que l’Allemagne en emploie 900 000 t environ (dont 250 000 provenant de la distillation de la houille).
- Si l’on rapporte le chiffre de consommation de sulfate d’ammoniaque, avant la guerre, au nombre d’hectares cultivés, on constate que la France en consommait deux fois moins que l’Angleterre, quatre fois moins que l’Allemagne, dix fois moins que la Belgique, ce qui expliquerait que les rendements moyens des principales cultures étaient inférieurs, en France, à ceux obtenus dans ces trois derniers pays, avec cette circonstance atténuante, toutefois, qu’on cultive chez nous des terrains quelquefois très pauvres.
- Ajoutons que des agronomes distingués admettent que, sur les 200 000 t de nitrate du Chili importées, deux tiers au moins pourraient être remplacés, sans inconvénient, par :
- 2 X 200 000 X '15,5 3 X 20,5
- = 100000 t
- environ de sulfate d’ammoniaque.
- Au' bas mot, il y a donc encore place pour 275 000 t de sulfate d’ammoniaque ou l’équivalent en succédanés. N’est-ce/pas un programme suffisant pour les financiers et les ingénieurs qui s’intéressent aux fabrications de produits azotés synthétiques encore inexistantes chez nous, d’autant qu’ils peuvent aussi prétendre à substituer aux 65 000 t de nitrate naturel, consN dérées comme nécessaires, des nitrates artificiels ?
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- État actuel de la fabrication du sulfate d’ammoniaque en France.
- Nous avions, depuis quelque temps, l’intention de vous présenter une communication sur l’état actuel de la fabrication du sulfate d’ammoniaque en France et sur les améliorations importantes qu’on pourrait y apporter. La discussion actuelle nous a amené à intervenir de suite dans un ordre d’idées un peu différent et, pour ne pas alourdir le débat, nous publierons sous peu, ailleurs, cette étude critique des procédés et appareils anglais de . Wilton, Dempster, Ilolmès, Walker; allemands de Koppers, de la B.’ A. M. A. G., de Pintsch, Francke, Hirzel ; français de Chevalet, Mallet, etc. Nous donnerons des schémas et photographies des installations en cours ou en marche, dans lesquelles nous avons remédié aux défauts constatés, nous avons amélioré les rendements, réduit les consommations de vapeur, de main-d’œuvre, etc.
- Cela aura, au moins, l’avantage que l’on ne pourra pas dire : Tous ces Ingénieurs parlent beaucoup d’intérêt général, de défense nationale, mais ils ont tous sans exception un ours à caser.
- Nous nous contenterons de vous montrer dans un tableau (tableau IV) l’influence des différentes phases de la récupération de l’ammoniaque sur le rendement final en sulfate.
- Avec des appareils bien compris et bien conduits, le rendement en ammoniaque récupéré par tonne de houille ne devrait pas descendre :
- Cas des charbons belges et sarrois, en dessous de 1 kg, 75 (ou 7 kg de sulfate d’ammoniaque) en usine à gaz (avec cornues horizontales); 2 kg, 5 (ou 10 kg de sulfate'd’ammoniaque) en cokerie ;
- Cas des charbons français du Nord et du Pas-de-Calais ou allemands de la Ruhr, en dessous de 2 kg (ou 8 kg de sulfate d’ammoniaque) en usine à gaz (avec cornues horizontales) ; 3 kg (ou 12 kg de sulfate d’ammoniaque) en cokerie;
- Cas des charbons anglais en général, en dessous de 2 kg, 75 (ou 11, kg de sulfate d’ammoniaque) en usine à gaz (avec cornues horizontales); 3 kg, 75 (ou 15 kg de sulfate d’ammoniaque) en cokerie.
- Les fours à chambre devraient donner des résultats approchant de ceux des fours à coke ; les fours à cornues verticales
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- Tableau IV.
- Exemples de rendements de la fabrication du sulfate d’ammoniaque.
- SULFATATION INDIRECTE SULFATATION
- , AVEC SATURATION DISCONTINUE AVEC SATURATION . CONTINUE SEMI-DIRECTE (avec décomposition des sels fixes
- RENDEMENT Mauvaise marche (1) Marche médiocre (2) Bonne marche (3)
- ' - f • *3 avec déeompos. des sels fixes sans déeompos. des se!s fixes avec déeompos. des sels fixes sans déeompos. des sels lixes avec déeompos. des sels lixes sans déeompos. des sels fixes sur les eaux de condensation sur l’ammoniaque non condense
- Rendement de la récolte d’amtnoniaque 65 0/0 65 0/0 75 0/0 75 0/0 99 0/0 N 99 0/0 100 0/0
- — des transvasements et du stockage . . • 90 90 98 98 99,5 99,5 99,5 »
- — de la distillation. .......... 96 84 97 85 99 87 99 - x>
- — de la saturation 65 65 70 70 97,5 97,5 97,5 97,5 0/0
- N ! Rendement global . 36,7 0/0 32,1 0/0 49,9 0/0 43,7 0/0 95 0/0 83,5 0/0 96 0/0 97,5 0/0
- Rendement en sulfate pour une production de 3 kg 96,7 0/0
- d’ammoniaque • (.12,c6 de sulfate)v par tonne de houille . 4|!s,3 3k*,8 6k*,0 5ks,2 11k»,4 10ks,0 Hkg,6
- Consommation de vapeur par mètre cube d’eau. . 350he 300ks 250k* 250ks
- Observations. — Rendement du lavage, (1) 30 0/0, (2) 50 0/0, (3) 98 0/0 ; (rendement de la condensation 100 0/0).
- Rendement de la distillation sans décomposition des sels fixes avec teneur de 12 0/0 en sels fixes. Rendement de la saturation ; continue (1) 95 0/0 au début, 35 0/0 à la fin ; (2) 95 à 45 0/0.
- co
- O
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- l’azote ammoniacal
- où l’on injecte de la vapeur devraient donner de meilleurs rendements que les fours à coke.
- 11 y a donc encore de grands progrès à réaliser, quant au rendement final en sulfate, dans cette fabrication si vieille déjà. En ce qui concerne, par exemple, la consommation de vapeur, contentons-nous de signaler, ici, que la plupart des colonnes distillatoires ne sont pas calorifugées et que, dans beaucoup d’installations, on ne récupère pas les chaleurs perdues sur les vapeurs résiduaires sortant des saturateurs, ni sur les eaux résiduaires sortant des colonnes. C’est inconcevable, mais il y a pourtant des constructeurs qui renoncent systématiquement à ce bénéfice.
- Nous en arrivons maintenant à cette question si importante, mais si épineuse des prix de revient comparés.
- Prix de revient.
- Quand il s’agit d’un sous-produit, il est délicat de .fixer un prix de revient, car il est logique de faire intervenir le rendement pécuniaire final du sous-produit dans le compte de fabrication du produit principal, et cela ne va pas sans une certaine dose d’arbitraire.
- Dans le cas qui nous occupe, il est indéniable que les cours des charbons à gaz et à coke, sujets à bien d’autres causes de fluctuation, tiennent cependant compte, implicitement, de ce que peuvent rapporter les sous-produits (goudron, benzol, ammoniaque, soufre, etc.).
- Le fait de vouloir récupérer, traiter ultérieurement un sous-produit qu’on pourrait quelquefois laisser perdre, oblige à des frais supplémentaires qu’il doit supporter. Si la récupération de l’ammoniaque ne devait laisser aucun bénéfice, il est bien évident que les gaziers, par exemple, le laisseraient souvent filer davantage vers les épurateurs dont il facilite le fonctionnement et ne chercheraient pas à éviter toutes les causes de pertes au cours de la condensation, du lavage, du stockage et du traitement proprement dit des eaux ammoniacales. -- La fabrication' et la vente d’un sous-produit comportent aussi des aléas et des frais divers dont ne tient pas compte un prix de revient brut en usine. Nous avons fait ressortir ces considé-
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- rations dans le tableau V où nous avons donné des chiffres moyens, relatifs au sulfate produit dans une usine à gaz de moyenne importance.
- Il est assez piquant de constater que les calculs hypothétiques qui ont été faits au sujet du sulfate d’ammoniaque qu’on pourrait produire, en France, par le procédé Haher, arrivent aux mêmes résultats que les bilans d’exploitations existantes,
- Tableau V.
- Prix de revient des 100 kg de sulfate d’ammoniaque
- dans une usine à gaz moyenne, en 1914.
- Frais de fabrication :
- Acide 60 UB, rendu en usine, à. . . 50 fr la tonne 5 fr 50
- Vapeur, force motrice, séchage av •combustible, rendu en usine, à . . . rec du 20 fr la tonne 1 fr 50
- Gliaux, rendue en usine, à . . . . 25 fr la tonne 0 fr 3.0
- Main-d’œuvre à 0 fr 60 l’heure 3 fr »
- Entretien des appareils » 2 fr »
- Intérêt et amortissement des dépenses de première installation 15 0/0 3 fr 20
- Emballage en sacs à 1 fr la pièce 1 fr »
- 16 fr 50 66 0/0
- (ou 0 fr 78 le kg d’az.).
- 2 IV
- 1 fr
- Valeur cle la matière première :
- Pour une production en poids (compte tenu de la perte à la distillation) de 0,003 d’ammoniaque avec de la houille à gaz à 25 fr la t.
- Frais de récolte de l’ammoniaque :
- Frais supplémentaires de condensation, lavage et stockage nécessités par le traitement ultérieur des eaux ammoniacales., en dehors de ceux strictement inhérents à l’épuration :...................
- Frais généraux :
- Intérêt de l’argent immobilisé dans les stocks; aléas de la fabrication (pertes, moins-value pour coloration accidentelle du sel) ; aléas de la vente (baisse de cours, mévente); frais de. propagande; frais généraux proprement dits..........................
- Bénéfice :
- Pour le service du capital investi............................ 2 fr 50
- 3 fr
- 8 0/0
- 4 0/0
- 12 0/U
- Prix de vente (par gros marchés)
- 10 0/0
- . . 25 fr » 100 0/0 (ou 1 fr 20 le kg d’az.).
- quant au prix de revient brut en usine. On nous a parlé de Ofr, 765, et nous avons trouvé, d’après notre documentation, Ofr, 78 pour le kilogramme d’azote sous forme de sulfate (prix de 1914). M. le Directeur des Poudres a proposé un coefficient, moyen 3,6 pour 1922 par rapport à 1914, nous croyons qu’il est • plutôt de 3,8 dans notre cas. Il ne faut pas oublier : que le
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- l’azote ammoniacal
- change, le coût des transports ont bouleverse, dune façon formidable mais , provisoire, l’équilibre économique en ce qui concerne certains produits dont les matières premières sont importées, comme l’acide sulfurique ; que les transports, à eux seuls, grèvent à l’excès le prix moyen, de certaines matières de peu de valeur, comme la chaux. / ,
- Les contribuables, qui sont payés, pardon... qui paient pour être fixés sur les capacités industrielles et commerciales de l’État, n’émettront sûrement qu’un vœu : c’est qu’on n’établisse jamais la grande fabrique nationale d’azote synthétique dont il a été question, malgré toute la confiance que peuvent inspirer les Ingénieurs du Service des Poudres. 11 arriverait certainement qu’on leur ferait liquider, sur le pied de 0 fr, 765, avec un coefficient inférieur à la réalité, le sulfate d’ammoniaque qu’ils fabriqueraient en surabondance, en un seul point du territoire, d’où il faudrait l’expédier au loin à grands frais, de sorte que l’excédent des dépenses réelles serait couvert par ceux qui paient l’impôt et... ce sont toujours les mêmes.
- Que l’Etat encourage donc l’initiative privée et qu’il impose, par contre, des clauses de défense nationale aux usines à azote. Nous croyons la formule bien préférable. Alors les financiers et industriels qui auront la charge des capitaux investis dans ces usines, ne parleront pas de fabriquer des tonnages colossaux de produits azotés avant de s’ètre assurés de la possibilité de leur placement rémunérateur. Ils ne promettront pas à leurs actionnaires de réaliser des bénéfices, tout en vendant l’azote en dessous des prix de revient réels. L’effondrement brutal des cours de l’azote-engrais ne servirait qu’à décourager les industriels qui le récupèrent comme sous-produit de la houille ou comme déchet de diverses fabrications, au grand dam de l’économie générale. Et pourtant ces industriels pourraient, obligés qu’ils sont pour la plupart de récolter de toute façon cet azote, faire sombrer leurs concurrents inconsidérés. L’agriculture elle-même ne profiterait pas, in fine, d’une lutte aussi déraisonnable, dont les répercussions se feraient fortement sentir sur l’industrie houillère et sur toutes les affaires nationales sans exception.
- Les prix de revient « en usine » supputés par les prosélytes des différents procédés de fixation de l’azote atmosphérique, pourraient provoquer, dans certains milieux peu au courant, des espoirs excessifs. Ils devront donc être revus, corrigés et considérablement augmentés, en tenant compte de tous les élé-
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- L AZOTE AMMONIACAL
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- ments de prix de vente, tels que nous les avons donnés, à titre d’exemple, en nous basant sur des résultats d’exploitation qui ont, tout au moins, le mérite d’un passé industriel. r*
- 11 est donc à souhaiter, dans l’intérêt général, que le prix de l’azote baisse, et il baissera. Mais il faudrait que cette baisse se fasse sagement, par étapes. Pour cela, il faudrait que la création de nouvelles usines de produits azotés soit réglée par un programme d’ensemble, raisonné. Actuellement, il n’y a à prendre, de suite\ que la fourniture des 45 000 t de sulfate importées (en dehors des 30 000 t que l’Allemagne nous livre de par le traité de Versailles). Les cokeries du Nord, qui sô reconstruisent, ont, d’ailleurs, leur part à prendre dans ce tonnage,immédiatement disponible pour les industriels français.
- Gomme nous 1 avons dit, au début, on doit pouvoir amener, peu à peu, les cultivateurs à consommer 150 0/0 de plus de sulfate d’ammoniaque, ou l’équivalent en succédanés ; on doit pouvoir aussi restreindre les importations de nitrate de soude. Mais ' ces débouchés ne s’ouvriront qu’après une propagande opiniâtre et de longue haleine. N’attelons pas la charrue avant les bœufs !
- La création progressive d’usines de üxation de l’azote atmosphérique sera, par ailleurs, un excellent aiguillon pour les gaziers et cokiers dont les installations sont défectueuses. Elle les amènera à améliorer leurs [rendements, à réduire leurs dépenses de combustible et de main-d’œuvre. Nous avons vu quels progrès peuvent être réalisés dans la plupart des usines actuelles, par l’adoption d’appareils modernes plus rationnels et mieux étudiés que ceux qui sont en service.
- CONCLUSION
- Aux fabricants actuels de sulfate, nous nous permettrons de dire :
- Perfectionnez, modernisez votre outillage, car des rendements de 4-6 kg en usine à gaz, dé 7-9 kg en cokerie, par tonne de houille carbonisée, des consommations de vapeur de 300 kg par mètre cube d’eaux ammoniacales ^distillé sont une honte et un désastre. On doit pouvoir augmenter d’un quart et même d’un tiers la production actuelle des usines existantes.
- Puisqu’on ne fait plus rien en France sans jeter un coup d’œil Outre-Rhin, voyez si les Allemands cessent de recueillir l’am-
- 21
- Bull.
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- m
- l’azote ammoniacal
- moniaque, sous-produit de la houille, quoiqu’ils produisent des: quantités énormes d’ammoniaque synthétique et des quantités importantes de eyanamide ; ne craignez donc rien des nouveaux engrais encore embryonnaires ; les statistiques montrent d’ailleurs quels débouchés considérables on peut escompter pour les différents engrais azotés industriels.
- Aux protagonistes des fabrications d’azote-engrais, nouvelles pour la France, nous nous permettrons de dire :
- Ce ne sont pas des industries de guerre, mais des industries de.paix, aisément transformables, qu’il faut créer; tâchez donc d’abord, si possible, de coordonner vos méthodes de trituration de l’azote ; montez de petites usines nombreuses ou de grosses centrales,' mais ne vous inspirez pas des installations lamentables que nous avons stigmatisées et qui ne sont heureusement pas la réglé.
- Ne citez pas des prix de revient fallacieux qui peuvent faire naître des espérances insatiables dans le monde agricole et qui feront ensuite place à des déceptions amères dont se ressentira la cause des engrais chimiques.
- Il y a de la place pour audus à côté du sulfate d’ammoniaque, sous-produit de la houille ; ne prétendez donc pas « lutter avec » ce produit national ; occupez-vous de combler le déficit de notre fabrication aborigène et de substituer vos combinaisons azotées au nitrate étranger ; et surtout commencez par vous créer une clientèle en adoptant la méthode heureuse de propagande instituée par les fabricants de sulfate d’ammoniaque !
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- REMARQUES
- SUR LE
- PROCÉDÉ DE FABRICATION PAR L’ARC ÉLECTRIQUE
- DES OXYDES D’AZOTE m ®
- PAR
- M. O. COURTOIS
- AVANT-PROPOS
- Je me référerai au procédé que je connais le mieux, celui qui est en service dans les usines de la Société Norvégienne de l’Azote depuis dix-sept ans et pour lequel la puissance installée est, à l’heure actuelle, de 400000 kw. , ,
- Je rappelle brièvement ce procédé que vous connaissez d’ailleurs sûrement, simplement, en vue de donner plus de clartés aux remarques que je vous ferai tout à l’heure.
- Dans un four, dit four Birkeland-Éyde, du nom de ses inventeurs, d’une puissance qui a été successivement de 800, 1 500, 3 000 et enfin 4 000 kw, on, fait jaillir, sous une tension alternative- de l’ordre de 5 000 volts, un arc puissant entre deux électrodes métalliques parcourues par un courant d’eau refroi-disseur.
- Cet arc est étalé sous l’effet d’un champ magnétique, continu, également très puissant.
- L’apparence d’un four est celle d’une épaisse lentille entourée de pièces de fer et de fonte qui soutiennent tout l’appareil. La lentille est construite en matériaux réfractaires traversés de multiples canaux pour la circulation des gaz, de section et d’orientation convenables.
- Les deux moitiés de la lentille laissent entre elles une cavité centrale en forme de disque circulaire de 8 à 10 cm d’épaisseur. C’est là que se développe l’arc électrique en un véritable cercle de feu de 3 m. de diamètre (figl 4, pl. 24).
- De puissants ventilateurs aspirent l’air ou un mélange d’air et d’oxygène et le refoulent dans les fours circulaires où se fait la combustion de l’azote, phase principale et caractéristique de la fabrication des oxydes d’azote.
- (I) Voir Procès-Verbal de la séance dit 26 mai 1922, n° 10, pl. 222.
- $.) Voir planche n° 24. ’ i
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- 314 PROCÉDÉ DE FABRICATION PAR L’ABC ÉLECTRIQUE DES OXYDES D’AZOTE
- A Rjukan, il passe chaque jour dans ces ventilateurs un peu plus de 9 millions de litres d’air.
- L’air, chassé par les ventilateurs, longe et traverse cette nappe de feu, dont la température atteint environ 3 500 degrés centigrades ; l’azote y brûle et se transforme en bioxyde d’azote, produit très instable qu’il faut immédiatement refroidir à 800 degrés pour éviter-sa décomposition.
- A la sortie des fours, le mélange d^’air et de bioxyde d’azote traverse des chaudières tubulaires dans lesquelles il abandonne la plus grande partie de ses calories en produisant en même temps toute la vapeur nécessaire à l’usine. Sa température tombe de 800 à 250 degrés au cours de ce trajet (fig. 2, pi. 24).
- Il parcourt ensuite des refroidisseurs en aluminium dont il sort à 50 degrés environ.
- Les gaz, complètement refroidis, séjournent alors quelque temps dans de vastes réservoirs où leur oxydation se complète. Au contact de l’air, les vapeurs incolores du bioxyde d’azote qui s’est formé dans les fours se changent en vapeurs rougeâtres de peroxyde d’azote, les vapeurs nitreuses bien connues des chimistes.
- Ces vapeurs nitreuses, dirigées au bas d’une tour de granit haute de 25 m et remplie de matières inattaquables aux acides (lave, quartz, pierres siliceuses), traversent.successivement de bas en haut trois tours semblables dans lesquelles elles rencontrent un lent courant d’eau circulant en sens inverse, du haut en bas des toùrs. L’eau absorbe les vapeurs nitreuses et les convertit en acide azotique dilué qui se concentre méthodiquement. Il sort, au bas de la troisième tour, de l’acide azotique à 30 0/0.
- Les gaz ont ainsi abandonné environ 80 à 85 0/0 de leur azote oxydé. Pour récupérer ce complément, ces gaz, par une circulation également méthodique, traversent deux autres grandes tours dans lesquelles on fait couler une dissolution alcaline de soude, chaux ou potasse et, à 2 ou 3 0/0 près, ils abandonnent le reste de leur oxyde d’azote (fig. 4).
- On peut, d’ailleurs, récupérer 100 0/0 des gaz dxydés en employant une méthode extrêmement élégante due àM. Schlœsing, de l’Institut, dite méthode d’épuration à sec.et à chaud.
- Desséchés et amenés à une température convenable, les gaz sortant des tours sont dirigés par circulation méthodique dans
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- PRO'CKDÉ DE FABRICATION PAR L’ARC ÉLECTRIQUE DES OXYDES D’AZOTE 315
- (les chambres métalliques hermétiquement closes et remplies de chaux vive. L’absorption est totale.
- Partant de l’acide nitrique à 30 0/0, on peut immédiatement
- Schéma de la fabrication des produits azotés dans les USINES DE LA
- ST.E NORVÉGIENNE DE V AZOTE
- monte jus
- Evapcrateur
- @ Centrifuge
- Fabrication de sels nitrés'
- ____..liquide
- Evaporateur
- •fabrication du Nitrate de chaux
- Eau et Alcali
- Sfchéma da la marche de Pair
- Tours alcai
- Fig. 1.
- faire du nitrate de chaux en versant cet acide dilué dans und cuve de granit remplie de morceaux de pierres calcaires. Il se produit, par double décomposition, de l’acide carbonique qui se dégage et du nitrate de chaux qui reste en solution.
- La solution de nitrate de chaux est évacuée dans des évapo-rateurs Kestner chauffés par la vapeur des chaudières tibulaires placées sur le passage des gaz sortant des fours et s’y concentre par évaporation jusqu’à une teneur de 13 0/0 d’azoté.
- A ce degré de concentration, on la coule sur des rouleaux cylindriques qui tournent sur eux-mêmes et sont refroidis à l’intérieur. La solution, brusquement refroidie, se prend en masse et forme autour des rouleaux des plaques de nitrate de chaux. - .
- Il ne reste plus qu’à broyer ces plaques, puis à les tamiser pour obtenir le nitrate de chaux granulé livré pour la vente en sacs ou en fûts.
- Les usines de Rjukan 'produisent ainsi chaque jour de 4 à 500 t de nitrate de chaux, 150 000 t par an.
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- 316 PROCÉDÉ DE FABRICATION PAR i/ARC ÉLECTRIQUE DES OXYDES D’AZOTE
- Je ne vous parlerai pas du modèle de. four, dit four cylindrique Schœnherr, qui est une variante du procédé, dans lequel l’arc est étalé, non plus par un champ, mais par un violent tourbillon d’air ; les conditions de fonctionnement chimique étant, d’ailleurs, les mêmes que les précédentes.
- Comme la constance de fonctionnement de ces fours est moins parfaite et que la conduite en est moins facile que pour le four Birkeland, je ne vous dirai rien de plus à leur sujet (fig. 2) (1).
- Ceci dit, voici les considérations que je tiens à vous présenter :
- 1° Considération électrique. — Les fours de ce genre fonctionnent sur courant triphasé avec montage en étoile, par exemple (voir fig. 3j.
- Chaque unité est d’une puissance considérable, 3 000 et 4 000 kva, la tension aux bornes du four est de l’ordre de 3 000 volts. Pour assurer une marche convenable, il faut placer en série avec le four une self importante, de sorte que la tension en phase sur les électrodes du four lui-méme est de 3 800 volts, par exemple. La chute de tension en quadrature sur la self est de l’ordre de 3 000 à 2 800 volts. On pourrait également, mais ce serait particulièrement onéreux comme frais de premier établissement, monter le four directement sur le secondaire d’un transformateur approprié.
- Vous voyez tout de suite que cet appareil, tant à cause de sa puissance considérable qu’à cause de la self de régularisation, est de nature à provoquer un décalage considérable sur le réseau. En outre, si on montait le four directement entre une phase et la terre, on aurait des courants de circulation très importants, ce qui serait très gênant pour l’exploitation même et pour tous les circuits voisins empruntant la terre comme fil de retour.
- (1) Pour plus aipples détails, nous renvoyons à la communication faite par M. de La Vallée Poussin à ses confrères de l’Académie de Rouen en 1914. (Berger-Levrault, éditeurs.)
- Fig. 2.
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- PROCÉDÉ DE FABRICATION PAR L’ARC ÉLECTRIQUE DES OXYDES D’AZOTE 317
- C’est pour cela qu’à la Société Norvégienne de l’Azote les fours sont montés entre une phase et un'fil de zéro qui relie les points neutres de la distribution en étoile.
- Il n’en est pas moins vrai que toute unité provoque, par son fonctionnement normal, un décalage important par phase et un
- Monlaccfe des fours sur une distri&ulion trifJuxeée en étoile.
- Af/è^k Self3
- Fig. 3.
- décalage total non moins important puisque le cos. <p total d’une installation de ce genre dépasse rarement 0,6.
- En outre, il est certain que, chaque fois qu’on arrête brusquement, volontairement ou non, un des fours, on provoque une perturbation grave sur le réseau de distribution. On devra donc, d’une façon toute spéciale, se prémunir contre les surtensions internes qui, de ce fait, prennent naissance à ce moment. Elles sont parfois considérables, puisqu’on a pu observer que, dans certains cas, elles atteignent 60 000 volts sur un réseau à tension normale de 5 000 volts.
- La conclusion que je veux tirer est la suivante .*
- Il parait difficile, sans remaniement important à prévoir, d’établir sur un réseau existant, et ceci pour utiliser des kv perdus, des fours électriques puissants ou tous autres appareils du même genre. Il est plus indiqué de faire l’inverse : c’est-à-dire d’étudier initialement un réseau en vue d’y exploiter le procédé par l’arc électrique.
- Il doit être entendu que, si l’énergie hydro-électrique coûte^ une fois installée, une somme assez élevée, afin d’assurer une
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- 318 PROCÉDÉ DE FABRICATION PAR l’aRC ÉLECTRIQUE DES OXYDES D'AZOTE • * exploitation rémunératrice, il faudra chercher à vendre des kw relativement cher „à des industries qui peuvent paver un prix très supérieur à celui de l’industrie chimique et constituer ainsi une source complémentaire de profit.
- L’étude du réseau devra^donc porter à la fois sur la valeur de la tension directement utilisable par les fours, sur le nombre des unités génératrices, sur la tension transformée pour le réseau à longue distance, alimentant les industries auxiliaires payant un prix élevé le kw, et par suite, sur un mode approprié de distribution laissant une certaine indépendance entre ce réseau et les fours eux-mêmes, avec toutes les précautions voulues pour éviter toute perturbation importante ou tout accident de réaction des fours sur le réseau et réciproquement.
- 2° Considération économique. — Au point de vue économique, on peut objecter que le procédé à l’arc est un procédé à faible rendement. C’est exact si on considère seulement le rapport entre l’énergie électrique fournie et la quantité d’oxyde d’azole obtenue, puisque, en effet, on ne peut guère obtenir, actuellement, plus de 600 à 700 kg d’acide azotique mono-hydraté par kw-an.
- Mais il en est tout autrement si l’on fait intervenir la récupération de la chaleur des gaz qui peut être presque totale. C’est tellement vrai que l’on peut récupérer par kw-an une quantité de vapeur,égale à celle que fournirait une tonne de combustible de qualité moyenne. Par conséquent, si on peut conjuguer la production des oxydes d’azote avec une industrie voisine nécessitant une dépense importante de chaleur, on obtient un rendement total très supérieur et une amélioration considérable de l’exploitation parce qu’on peut économiser le charbon nécessaire à la production de la vapeur.
- Il faut aussi considérer que le procédé à l'arc est simple dans ses applications, permet une grande facilité de marche et de contrôle, une dépense de frais d’entretien et de réparation de matériel j^eu élevée, toutes choses égales par ailleurs.
- Enfin, les frais de main-d’œuvre dans ce procédé sont extrêmement réduits. On a pu, d’ailleurs, améliorer vconsidérable-ment le rendement intrinsèque énergétique du procédé par l’introduction de l'oxygène sous pression dans le four. On améliore ainsi de 30 0/0 par kilogramme d’acide azotique produit, ce rendement en énergie.
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- PROCÉDÉ DE FABRICATION PAR L’ARC ÉLECTRIQUE DES OXYDES D’AZOTE 319
- Dans c-e§. conditions, il n’est pas .téméraire de dire qu’en combinant ces perfectionnements et ces diverses améliorations du rendement, on peut réaliser, même dans des conditions de prix de revient d’énergie hydro-électrique un peu élevées, une industrie rémunératrice.
- Cette industrie est pour notre pays plus particulièrement intéressante, tant pendant la paix qu’au jour d’une guerre éventuelle qu’il faut toujours prévoir, par la qualité et la variété de produits azotés que l’on peut obtenir par ce procédé, ce que montre d’une façon très nette le tableau ci-après par lequel je termine
- la communication que j’ai eu 1
- Produits.
- Nitrite de soude.......
- Pureté 98 0/0.
- Ni tri te-nitrate de soude .
- Nitrate d’ammoniaque. .
- Pureté 99,97 0/0.
- Nitrate de soude raffiné .
- Pureté 99 à 100 0/0.
- Nitrate de soude ordinaire Pureté 96 à 98 0/0.
- Nitrate de potasse. . . .
- Pureté 99,9 0/0.
- Biphosphate nitrique . .
- Biphosphate simple . . .
- Phosphate d’ammoniaque
- Acide azotique concentré.
- Nitrate de chaux l
- ou <
- Nitrate de Norvège. j
- \
- 'honneur de vous présenter.
- Teneur.
- 20 0/0 d’azote.
- 18,6 0/0 d’azote.
- 35 0/0 d’azote.
- 17.5 0/0 d’azote ammoniacal et 17,5 0/0 d’azote nitrique.
- 16 0/0 d’azote.
- 16 0/0 d’azote.
- 13,85 0/0 d’azote.
- 46.5 0/0 de potasse.
- 30 0/0 d’acide phosphorique soluble au nitrate et 3 ou 4 d’azote.
- 37 0/0 d’acide phosphorique environ.
- 60 0/0 d’acide phosphorique soluble dans l’eau et 12 0/0 d’azote ammoniacal.
- 98 à 99 0/0 d’acide pur.
- Analyse.
- Acide nitrique (Az 203 .... 50,21
- Chaux.......................... 25,94
- Eau de constitution. ..... 23,60
- Silice (exemple de fer) .... 0,25
- 100,00
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- LES
- TUBES DU PROCÉDÉ GEORGES CLAUDE12
- PAR
- IM. Leon GUILLET
- Les recherches de M. Claude, au point de vue synthèse de l’ammoniaque, ont obligé les métallurgistes à réfléchir à nouveau à l’un des problèmes les plus graves parmi ceux qui se posent actuellement : la découverte de produits métallurgiques résistant aux températures élevées.
- Il faut bien noter avant tout que, dans le procédé Claude, les tubes sont soumis simultanément à une température élevée (650 degrés) ; à une pression très forte (1 000 atm) et à l’action des gaz, notamment de l’hydrogène.
- Il est bien évident que de là durée de ce tube, c’est-à-dire de sa résistanck simultanée aux trois actions que nous venons de signaler, dépendra, en partie du moins, le prix de revient, c’est-à-dire la valeur industrielle du procédé.
- Ceci a conduit à des recherches qui paraissent bien avoir abouti et qui doivent avoir de justes répercussions sur d’autres problèmes, notamment ceux qui réclament des produits métallurgiques résistant à températures élevées.
- J’ai eu l’honneur d’exposer, ici même, cette importante question de la variation des propriétés mécaniques des métaux et alliages,, en fonction de la température en 1914, et le mémoire reproduisant cette communication a paru dans le bulletin de Juin-Septembre de cette même année.
- J’attirais alors toute l’attention sur la découverte faite aux Aciéries d’imphy d’aciers nickel-chrome conservant une charge de rupture et une limite élastique élevées jusqu’à 600 degrés et sur les alliages chrome-cobalt à 25 ou 30 0/0 de cobalt (la différence en chrome), encore plus remarquables et dont on parlait déjà en Allemagne. Je donnais même dans ma communication le diagramme reproduit figure 4.
- ' Depuis cette époque, la question a été très travaillée : les aciers à 18 0/0 de tungstène d’une part, les alliages nickel-
- (1) Voir Procès-Verbal de la séance du 26 mai 1922, n° 10, p. 225.
- (2) Voir planche n° 27. •
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- chrome ou nichromes d’autre part, donnent des résultats très intéressants.
- Voici des courbes que j’ai déterminées pendant la guerre sur
- Allia (je AT.G et acier a 90^
- .100 0 100 200 300 W)0 500 600 100 300
- Diagramme a!° 1.
- quelques-uns de ces alliages et qui montrent la conservation de dureté jusqu’à des températures élevées (fig. % et fig. 3).
- Enfin, il semble bien que l’acier à 13 0/0 de chrome dont on a beaucoup parlé, notamment au point de vue inoxydabilité, conserve une grande partie de ses propriétés jusque vers 600 degrés. • _
- Toutefois, je me permets d’insister sur ce point, à savoir que le métal ATG, fabriqué aux Aciéries d’Imphy, à la suite des
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- remarquables recherches si scientifiques de notre collègue <ST ncvftj-æ
- I Nb Cz- Te I C AC j
- 1 es, s 3 3,3° 1 177 •S.oS. |
- -*•?
- Fig. 2.
- M. Ghévenard, offre la plus forte résistance mécanique à chaud et — disons-le de suite — la plus grande résistance chimique à
- «Slncv&j^e
- Kl C* Te C AC
- 16.7a 7,56
- Uoo 5oo 600
- Fig. 3.
- •l’action de l’ammoniaque sous forme pression et à toutes températures.
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- Il est peut-être bon de rappeler, en quelques mots, l’histoire de cette découverte. Dans ses belles recherches faites à Imphy sur les aciers à haute teneur en nickel, notre Collègue, M. Dumas, attirait déjà l’attention sur les aciers à haute teneur en' nickel et contenant du chrome, qui nous sont revenus de l’étranger sous le nom de nichromes. Dès 1912-1913, M. Chéve-
- Fig. 4.
- nard, poursuivait des recherches visant à préciser l’action du chrome sur l’anomalie des ferro-nickels, et notait la résistance élevée à haute température des alliages fortement chromés. Le point de départ des essais de traction à chaud fut même la rupture d’un cylindre de laminoir, au cours d’élaboration mécanique d’un tel alliage. Étendant le domaine des compositions, M. Çhé-venard a constaté qu’une addition de tungstène améliorait les qualités de ferro-nickels chromés et lin 1913, l’alliage ÀTG (ferro-nickel à haute teneur, renfermant des additions massives de Cr et de W), était mis au point.
- Je me souviens fort bien que, conduisant mes élèves de l’École Centrale visiter les beaux laboratoires de la Société de Commentry-Fourchambault-Decazeville, à Imphy, en 1914. M. Chévenard nous montra le nouvel alliage et voulut bien nous en parler longuement.
- C’était là, vraiment, une idée entièrement nouvelle et remarquablement intéressante que de chercher dans les austeintes chromées des alliages tenaces à chaud.
- Il est bon aussi d’insister sur la méthode si ingénieuse utilisée par M. Chévenard pour mesurer la valeur d’un métal à tempé-
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- rature élevée. Elle consiste simplement à enregistrer sur une plaque photographique, en fonction du temps, l’allongement d’un fil portant un poids et maintenu à température constante. On observe pendant un certain temps une vitesse d’extension sensiblement constante Y. Les courbes Y = /‘(T) (fig. 4J, pour différentes charges, ont l’allure suivante : elles présentent un coude assez nettement caractérisé, de sorte qu’on peut considérer la température •© comme séparant le domaine de la rigidité pratique de celui de la viscosité. Toutes choses égales, d’ailleurs, la frontière 0 est plus élevée pour les alliages de nuances ATG que pour tous autres.1
- Mais, dans le procédé Claude, le métal constituant les tubes, doit, non seulement résister aux températures élevées, mais aussi à l’action des gaz.
- M. Claude a bien voulu mettre à ma disposition deux tubes : le premier est en acier ordinaire avec lequel M. Claude a fait en 1917 son premier essai sous 1 000 atm. On y voit une attaque considérable produite par l’hydrogène après soixante heures de marche vers 550 degrés (fig. i à 7, pl. 27).
- Le phénomène est connu, il a été signalé par Forquignon ; il y a décarburation. Cependant, quand on examine l’échantillon au microscope, on voit qu’il s’est créé un filament, là où préexistait la ferrite, d’ou la bordure du grain. Mais il ne parait pas établi que ce soit par décarburation que l’hydrogène chemine dans le métal. Il y a un décollement du grain, la rupture est intergranulaire.
- ‘ Le second tube mis à ma disposition par M. Claude est en métal B. T. G. d’Imphy; il a éclaté après un service prolongé de 3 300 heures. D’ailleurs*, l’éclatement a été anormal, par suite d’une inondation. On aperçoit quelques fissures, mais il n’y a aucune décarburation (fig. 8 à 40, pl. 27). Il semble que la pré sence de certaines doses de corps etrangers, tels que le chrome et le tungstène, donne un carbure non attaquable, En tous les cas, il serait très aisé de fabriquer un alliage sans carbone en utilisant du nickel Mond ou du nickel électrolytique ou du chrome-aluminothermique ou spécialement raffiné. A l’analyse, le second tube examiné a donné :
- C = 0,44; Ni = 60,40; Cr = 8,70 ; W = 2,52 ; Mn = 1,80";
- Fe = 24,73.
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- M. Le Chatelier a étudié les'mêmes phénomènes, bien avant moi, et possède sur ce sujet une documention bien plus complète que la mienne.
- En tous les cas, on peut très justement reconnaître que cette utilisation anormale d’alliages spéciaux doit retenir toute l’attention des industriels si nombreux que préoccupe la question capitale de la résistance des produits métallurgiques aux températures élevées, et que les recherches de M. Claude auront fait progresser incidemment la solution d’un important problème métallurgique.
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- L’AMMONIAQUE
- PAR LE PROCÉDÉ GEORGES CLAUDE 1
- PAR
- ]\I. lhbure
- Dans la dernière séance, M: le Président a demandé, à la Société de la Grande-Paroisse de vouloir bien apporter des chiffres de prix de revient pour l’ammoniaque du procédé Claude.
- Bien qu’en industrie de tels renseignements soient d’un ordre tout à fait intime, notre Société a bien voulu m’autoriser à déférer à cette demande. Je viens donc vous parler chiffres.
- Avec le procédé Claude, on peut faire de l’ammoniaque en partant d’hydrogène d’électrolyse, ou en extrayant l’hydrogène du,gaz d’eau ou des gaz de fours à coke. En France, la véritable solution Claude^ la plus économique, comme l’a dès le début signalé son auteur, consiste à aller chercher l’hydrogène dans les gaz- de fours à coke et à le transformer en ammoniaque en rendant le gaz déshydrogéné à la cokerie qui se charge de fournir le courant.
- Avec cette solution, il est possible d’évaluer séparément le prix de revient du mélange gazeux d’une part, de la fabrication d’ammoniaque d’autre part, comme on l’a fait devant vous pour le procédé Haber. Avec la solution Claude sur gaz d’eau, cette évaluation séparée n’aurait pas pu se faire sans hypothèses préalables, car le procédé prépare alors simultanément l’hydrogène pour l’ammoniaque et Foxyfle de carbone pour les moteurs à gaz et on tombe dans les fabrications jumelées. Ces fabrications comportent, pour la fixation des prix de revient de chaque élément, les difficultés et l’arbitraire que connaissent bien ceux qui ont pratiqué l’éléctrolyse du sel marin ou la fabrication classique du sulfate de soude et de l’acide chlorhydrique.
- Comme je n’ai à vous parler que de la solution fours à coke, je suivrai la marche adoptée pour le prix de revient Haber et je vous indiquerai les différences de prix de revient entre les deux procédés, séparément pour ce qui concerne le mélange gazeux et pour ce qui concerne l’ammoniaque.
- (1) Conférence faite à la séance du 26 mai 1922. Voir procès-verbal de cette séance, n° 10, p. 228. !
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- Mélange gazeux.
- Pour le procédé Hàber, M. Patart vous a donné l’évaluation détaillée du prix de revient d’un mélange composé de 2 620 m3 d’hydrogène et 800m3 d’azote. Il est arrivé à un total de 198fr, 24, prix d’avant-guerre. Ensuite, il a procédé à une évaluation globale du prix de revient du même mélange gazeux supposé obtenu par liquéfaction, c’est-à-dire par la solution Claude. Je vous rappelle en quelques mots le raisonnement employé, les chiffres mis en avant et les conclusions formulées :
- D’abord le raisonnement : L’extraction d’hydrogène d’un mélange gazeux par liquéfaction est une opération tout à fait comparable à l’extraction de l’azote de l’air et les frais d’extraction peuvent être considérés comme égaux dans les deux cas, à égalité de volume gazeux traité.
- Comme chiffres, M. Patart a pris 0 fr, 025 pour le mètre cube d’azote, 80 0/0 pour la teneur de l’azote dans l’air, 50 0/0 pour la teneur d’hydrogène dans le gaz de fours à coke ; il est arrivé
- 8
- ainsi à un prix de 0,025 X « = 0 Ir, 04 pour le mètre cube d’hy-
- O
- gène et de 124 fr pour le mélange 2 620 H + 800 N cité plus haut.
- A ce prix, il a ajouté pour dissolution de CO2 et purification finale les mêmes dépenses que pour le procédé Haber, c’est-à-dire respectivement 34,12 et 31,48, ce qui lui a donné un total de 189 fr, 60. Pour arriver au prix de revient de Haber, il ne restait donc que 198 fr, 24 — 189 fr, 60, soit 8 fr, 64 pour payer la matière première hydrogène. D’où sa conclusion :
- Pour que le mélange gazeux Claude ne dépasse pas le prix du mélange gazeux Haber, il faut que les 2 620 m3 d’hydrogène ne soient payés que 8 fr. 64, soit 0 fr, 33 les 100 m3, ce qui conduirait à ne payer le gaz de fours dont le pouvoir calorifique n’est pas tout à fait le double de celui • de l’hydrogène, que 0 fr, 006 le mètre cube, c’est-à-dire 20 0/0 du prix du kilogramme de coke.
- Je crois avoir ainsi reproduit complètement et fidèlement l’exposé qui vous a été fait par M. Patart.
- Au raisonnement, je n’ai rien à objecter et je passe tout de suite à l’examen des chiffres.
- Tout d’abord, je demande quelques légères retouches de chiffres : dans l’air, le taux d’azote (défalcation faite de l’argon et de la vapeur d’eau) ne dépasse pas 78 0/0 et dans les gaz tout-
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- venants des fours à coke de Béthune, M. Claude a. toujours trouvé plus de 82 0/0 d’hydrogène (en général près de 55 0/0). Enfin, dans Bhydrogène extrait des gaz de fours à coke, M. Claude laisse 5 0/0 d’azote, taux qui va de pair avec 0,78 d’oxyde de carbone.
- Avec ces chiffres, le prix de préparation du mélange gazeux' devient 2 620 X 0,028 X ^ +669 X 0,028 = 118 fr, au lieu de 124 fr. Soit 9 fr de différence.
- Cette légère rectification de chiffres double déjà la marge que nous avions pour payer l’hydrogène : Au lieu de 8 fr, 64, c’est 17 fr, 64 pour 2 620 m3 et on arrive pour le mètre cube de gaz à 40 0/0 de la valeur du kilogramme de coke au lieu de 20 0/0. Cela montre l’extrême sensibilité du mode d’évaluation adopté.
- Continuons l’examen des autres chiffres de dépenses qu’on nous impute. Nous trouvons 34 fr, 12 pour dissolution de CO2. Là je ne suis plus d’accord :
- 34 fr, 12, c’est la dépense de Haber pour abaisser des environs de 35 0/0 aux environs de 1,75 0/0 le taux de CO2 de son mélange.
- Or, le chiffre de 1,75 est de l’ordre de,grandeur du taux d’acide carbonique des gaz de fours à coke avant tout traitement. Par conséquent, le procédé de dissolution par l’eau n’a plus sa raison d’ètre et, c’est en fait par voie chimique, après compression et avant envoi, à la colonne d’hydrogène qu’on débarrasse le gaz de GO2 et clé H2S. Notre dépense pour décarbonatation, évaluée avec les éléments de hase adoptée par M. Patart tombe, de ce fait, de 34 fr, 12 à 15 fr en chiffres ronds.
- Restent 31 fr. 48 de purification finale. Cette dépense est à supprimer entièrement, car il n’y a pas de purification finale. C’est l’hydrogène tel qu’il sort de l’appareil de liquéfaction qui est comprimé à 900 atm, puis envoyé sur la série des catalyseurs, dont le premier transformera GO nocif en CH4 non gênant.
- En définitive, les frais de préparation du mélange gazeux Claude deviennent 115 fr + 15 fr = 130 fr et il reste, par rapport à Haber, une marge de 68 fr, 24 pour payer les 2 620 m3 d’hydrogène, soit :
- 2 fr, 45 pour 100 m3 d’hydrogène au lieu de 0 fr, 33 ;
- 0 fr, 0445 le mètre cube de gaz au lieu de 0 fr, 006 ou 148 .0/0 du prix du kilogramme de coke au lieu de 20 0/0.
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- Pratiquement, on paiera l’hydrogène d’après son pouvoir calorifique et le prix réel des 2 620 m3, toujours avec les conventions de base adoptées, ne dépassera guère 28 fr. D’où une économie de plus de 40 fr, soit plus de 20 0/0 pour le mélange-gazeux Claude par rapport au même mélange gazeux Haber.
- Ce chiffre d’économie est obtenu en adoptant, pour le prix de revient de Haber, les évaluations de M. Patart. Si nous prenons les évaluations du Nitrogen Products Committee publiées dans le Producteur de janvier 1921, à savoir : hydrogène 0 fr, 11 le mètre cube, azote 0 fr, 021, l’économie est sensiblement doublée ; nous pouvons donc admettre que le chiffre de 20 0/0 représente un minimum pour l’économie apportée par le procédé Claude.
- Ammoniaque.
- J’aborde maintenant le deuxième chapitre du prix de revient, le prix de l’ammoniaque.
- M. Patart, dans son exposé, a déjà fait une comparaison détaillée des prix de revient du procédé Haber et d’un procédé comportant une hyperpression à 1 000 atm. Il est arrivé à la conclusion que l’hyperpression augmente de.26 fr la dépense de compression, mais permet de réaliser, d’autre part, des économies s’élevant à environ 50 fr, si bien que, finalement, toutes compensations faites, l’économie apportée par l’hyperpression serait de 23 à 25 fr par tonne d’azote fixé, -soit 12 0/0 sur le chapitre qui nous occupé.
- Mais dans cette comparaison l’hyperpression a été supposée réalisée avec les dispositifs de circulation de gaz de la Badische Anilin alors que, dans le procédé G. Claude, les gaz passent dans des catalyseurs en série et que les gaz non combinés, à la sortie du dernier tube, sont renvoyés à la colonne à hydrogène. Reprenons le calcul de la dépense d’énergie en partant du dispositif G. Claude.
- La quantité d’ammoniaque recueillie sous forme liquide après chaque catalyse est 40 0/0 du mélange — laissant par suite 60 0/0 de gaz résiduels. Il y a quatre catalyses successives ; le résidu gazeux final est donc 0,64"= 12,96 0/0. Pratiquement on compte 15 de non combiné pour 85 d’ammoniaque recueillie.
- Pour recueillir 100, il faut donc comprimer
- 100
- 0,85
- 117,5.
- D’autre part, le mélange gazeux est débarrassé de son oxyde
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- de carbone par passage dans un premier tube catalyseur qui transforme CO en CH4, d’après la formule :
- CO + 3H2 = CH4 + H20
- L’hydrogène extrait du gaz de fours à coke conserve en moyenne 0,75 0/0 de CO. De ce fait, il faudra comprimer non pas 117,5, mais 120 en chiffres ronds.
- Évaluons maintenant la dépense de compression Claude de 1 à 900 atm.
- Le travail de compression à 900 atm a été déterminé expérimentalement par M. Claude^ Il a trouvé (Comptes rendus de l'Académie des Sciences du 21 février 1921) :
- 310 ch-h, pour comprimer 710 m3 de 1 à 900 atm.
- Soit, en adoptant 90 0/0 pour le rendement du moteur électrique :
- 120
- 1 506 kwh pour comprimer les 3 500 m3 X jqq correspondant à une tonne d’azote fixé.
- La dépense d’énergie par tonne d’azote fixé est donc 1 506 X 0,05 = 75 fr, 30.
- D’autre part, il faut tenir compte du traitement des gaz résiduels pour récupération de leur hydrogène, mélangé de 5 0/0 d’azote. La dépense du traitement proprement dit. est sensiblement nulle, car la compression est déjà comptée et les colonnes à hydrogène peuvent, à égalité de frais de capital et de main-d’œuvre, traiter un volume gazeux beaucoup plus grand que les colonnes à azote ; les calories du méthane récupéré compensent largement les calories de l’hydrogène dépensé dans la réaction de démolition du CO et la seule dépense réelle c’est la perte d’azote dans, l’opération, soit 132 m3 à Ofr, 025 ou 3fr, 30.
- Parr contre, nous faisons sur la rubrique catalyse et dissolution de l’ammoniaque l’économie complète des 18,26 du tableau llaber.
- Pour le reste, comme M. Patart l’a indiqué, l’hyperpression permet de supprimer complètement toute une série de dépenses et de réaliser une économie qu’il a chiffrée à 38 fr. L’économie finale du procédé Claude pour le chapitre Ammoniaque est ainsi de — 23,05 — 3,30 + 18,26 + 38 = 29,91.
- Je signale qu’un des éléments de dépenses du procédé Claude,
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- L’AMMONIAQUE PAR LE PROCÉDÉ GEORGES CLAUDE 331
- \
- l’usure des tubes de catalyse, est appelé à diminuer, car les examens de'métal faits par M. H. Le Chatelier n’ont montré jusqu’ici aucune attaque par l’hydrogène.
- Ep résumé, j’arrive à la conclusion que le prix de revient de la tonne d’azote fixé sous la forme ammoniaque liquide anhydre par le procédé Claude (solution gaz de fours à coke) doit être inférieur au prix de revient Haher indiqué par M. Patart de plus de 18 0/0 (20 0/0 au moins pour le mélange gazeux et 16 0/0 au moins pour l’ammoniaque).
- Celte économie de 18 0/0 n’escompte ni l’augmentation de la la vie des tubes, ni l’utilisation de la vapeur produite dans le refroidissement des gaz après chaque catalyse, ni l’utilisation des frigories contenues dans l’ammoniaque anhydre.
- Je voudrais maintenant, Messieurs, attirer votre attention sur certains avantages du procédé Claude, avantages qu’il est difficile de chiffrer, mais qui ne me paraissent pas négligeables.
- Tout d’abord les dépenses d’immobilisations. Pour l’ensemble — mélange gazeux et ammoniaque — la solution Claude conduit à une dépense qui est environ moitié de celle qu’exige la solution Haber, à production égale.
- Je sais bien que, dans les prix de revient, on a compté 5 0/0 d’intérêt et plus de 8 0/0 d’amortissement et que, par conséquent, on a tenu compte de cette différence d’immobilisations, mais j’estime que, surtout au moment actuel et pour des procédés appelés à évoluer, il est extrêmement intéressant de réduire de moitié le capital à investir et cela indépendamment de toute question de prix de revient. Je serais bien surpris si la plupart des industriels ne pensaient pas comme moi sur ce point. ‘
- Autre avantage : Le procédé Claude est essentiellement français, alors que le procédé Haber est essentiellement allemand. En disant cela, je me place sur le terrain industriel et non pas sur le terrain patriotique. Parlant en industriel et comparant des pror cédés, je place en première ligne, à prix de revient égal,'le procédé le mieux adapté au tempérament du personnel chargé de l’appliquer. C’est de ce point de vue que, pour une exploitation en France, je préfère la solution Claude avec son élégante simplicité à -la solution allemande avec sa merveilleuse complexité.
- Au point de vue défense nationale, k simplicité et la facilité
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- de conduite du procédé Claude constituent également un avantage, car rien ne prouve qu’il sera possible, au jour du danger, de disposer dans les usines d’un état-major considérable.
- Il y a même autre chose : une installation Claude se borne essentiellement à quelques compresseurs avec leurs moteurs électriques, à des colonnes à hydrogène et à azote et à des tubes catalyseurs de faible poids. Il n’est pas absurde d’envisager qu’en temps de guerre l’appareillage des usines menacées serait transporté et réinstallé dans des cokeries ou des usines à gaz choisies à l’avance et susceptibles de fournir du gaz de fours ou du gaz de ville et du courant électrique. Il suffirait de quelques wagons pour le transport et la réédification rapide des installations serait, pour le Service des poudres, un problème .autrementfacile que ceux qu’il a résolus pendant la guerre.
- Comme je vous le disais en commençant, je suis persuadé que la divulgation de renseignements aussi précis que des éléments de prix de revient, est loin d’être sans inconvénients pour une industrie naissante comme la notre et qui se heurte à de puissants adversaires.
- C’est pourquoi nous nous étions Obtenus de participer, directement ou indirectement, à l’enquête du Producteur et aux discussions qui l’ont suivie. Mais aujourd’hui, pour répondre à l’aimable insistance de votre Président, nous avons dérogé à ces principes et nous vous avons apporté des chiffres pour bien vous montrer que la confiance de nos Sociétés dans le procédé Claude ne repose pas exclusivement sur des considérations de sentiment.
- Maintenant, Messieurs, je voudrais, pendant quelques instants, m’abstraire des chiffres et jeter un coup d’œil d’ensemble sur l’industrie de l’azote en France et sur l’avenir qui lui est réservé du fait de l’intervention éventuelle de l’État.
- Les conférenciers qui se. sont succédé ici vous ont exposé tour à tour les raisons de leur confiance dans les procédés qu’ils mettent en œuvre. Qu’il s’agisse du procédé à l’arc, du procédé de la cyanamide ou du procédé Claude, aucun ne s’incline devant la prétendue suprématie du procédé Haber et tous sont prêts à soutenir la lutte industrielle . La seule chose qu’ils demandent — en tout cas la seule chose que nous demandions— c’est que l’État reste neutre et ne vienne pas déposer dans le plateau de Haber le poids' de sa toute-puissance.
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- l’AMMON.IAQUE PAR LE PROCÉDÉ GEORGES CLAUDE 333
- On parle d’une combinaison consistant à faire exploiter le procédé Haber par un groupe industriel auquel l’État accorderait sa garantie d’intérêts, ce qui lui permettrait de faire de l’industrie sans risques. Eh bien, on ne m’empêchera pas de dire et de répéter : « Une telle solution, ce n’est pas de la neutralité, ce n’est pas de l’équité. Le procédé français court tous ses risques; que le procédé allemand coure les siens. Rien pour Haber et'rien pour Claude, ou bien avantages égaux pour les deux si l’État tient à donner des subventions ou des garanties d’intérêts !»
- Est-ce trop demander pour les Sociétés qui se proposent d’exploiter le procédé Claude?
- Ces Sociétés, Messieurs, ce sont celles qui, après la guerre, ont fait confiance à un inventeur français et n’ont pas hésité à consacrer des millions à la mise au point d’un procédé nouveau d’ammoniaque synthétique et cela malgré les difficultés et les risques de l’entreprise, malgré les insuccès éprouvés chez certains de nos alliés, malgré l’affirmation criée bien haut par les Allemands qu’il était impossible de faire de l’ammoniaque synthétique sans leur concours. Ces Sociétés ont déployé là une audace et un effort qui font honneur à notre industrie française qu’on disait autrefois- si timorée !
- Je suis bien sûr que M. Patart 'n’est pas le dernier à leur rendre justice, et je suis ^convaincu qu’après l’avoir entendu discuter des chiffres de prix de revient, nous allons l’entendre proclamer ici bien haut une politique française de l’azote, politique de neutralité claire, loyale à laquelle tous les industriels pourront adhérer sans arrière-pensée et qui coupera court aux polémiques fâcheuses et aux bruits tendancieux.
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- LA
- VALEUR MARCHANDE DE L’AZOTE
- DANS LES DIFFÉRENTS ENGRAIS AZOTÉS (R
- PAR
- AI. Oïl. HARNIST
- En marge de la discussion sur la fabrication des produits azotés synthétiques, il faut noter que les milieux industriels sont actuellement défavorables à toutes nouvelles entreprises de ce genre. Cet état d’esprit est provoqué par la baisse du prix des nitrates du Chili, par suite de la suppression partielle des droits d’exportation.
- Le prix de ce produit naturel peut encore descendre, rendant problématique le résultat financier de tous ces procédés synthétiques.
- Il serait pourtant de première importance d’assurer un large développement de l’industrie de l’azote pour affranchir notre pays de l’importation, anti-économique en temps de paix et dangereuse en cas de guerre.
- Comme contribution dans ce but nous nous proposons de vous démontrer que la valeur marchande de l’azote dans les engrais à hase d’ammoniac pourrait, si nous observions .certaines conditions, être bien supérieure au maximum de la valeur que l’azote peut atteindre dans le nitrate du Chili, et nous allons, dans ce but, faire une analyse rapide de la valeur des divers engrais azotés.
- Nous verrons également que l’orientation de la science du sol et des engrais s’éloigne de plus en plus du nitrate du Chili pour se diriger vers les engrais ammoniacaux.
- D’après l’étude économique çle M. Patard, parue dans Le Producteur, la valeur marchande de l’azote est cotée 101 dans le sulfate d’ammoniaque, en admettant comme unité de 100 la valeur de l’azote dans le nitrate du Chili; par contre, la'valeur de l’azote monte à environ 112 dans le nitrate de chaux.
- M. Gros nous a donné la raison de l’infériorité du sulfate d’ammoniaque par rapport au nitrate.de chaux; c’est en premier lieu l’enlèvement du sulfate d’ammoniaque par l’eau de pluie,
- (1) Voir Procès-Verbal de la séance du. 26 mai 1922, n° 10, p. 240.
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- étant donné que le sulfate d’ammoniaque ne peut être employé en couverture comme le nitrate; il évalue cette infériorité à 15 0/0.
- Nous réservons pour plus tard l’examen de cette prétendue infériorité et de l’emploi possible du sulfate en couverture comme le nitrate. Pour le moment nous nous cpntentons de noter que, malgré cette infériorité, la valeu#de l’azote dans le sulfate d’ammoniaque' est cotée légèrement supérieure à la valeur de l’azote dans le nitrate du Chili.
- L’infériorité du nitrate du Chili, de plus de .10 0/0, par rapport au nitrate dé chaux, abstraction faite du chlorate nuisible contenu dans le nitrate du Chili, ne peut venir que du sodium qui, contrairement à la chaux, est assimilé aussi peu par l’organisme végétal que par l’organisme animal.
- C’est là un premier argument contre le salpêtre du Chili augmenté encore par le fait qu’à côté de cet é/ément inutile, il ne contient que 15 0/0 d’azote, tandis que les sels ammoniacaux en contiennent au moins 20 0/0.
- Un autre argument contre les nitrates en général, nous est fourni par le simple bon sens, c’est que l’azote se retrouve partout dans la nature vivante, sous la forme d’ammoniac ou de ses dérivés, les amides et amines. Même dans le sol arable la majorité de l’azote contenu se trouve sous la forme d’azote protéique, fait que Berthelot a constaté le premier.
- Pourquoi est-il nécessaire, comme on persiste à l’admettre, que l’ammoniac soit oxydé d’abord en acide nitrique par les bactéries du sol, pour être réduit de nouveau en dérivé ammoniacal dans la plante?
- On a, en effet, trouvé que l'assimilation des composés ammoniacaux se fait directement dans les végétaux. Bien plus, on a trouvé que les sels ammoniacaux leur conviennent mieux que les nitrates.
- C’est un savant français, M. Mazé, de l’Institut Pasteur qui-a, le premier, découvert ces faits; malheureusement, ses travaux publiés il y a vingt-deux ans sont passés inaperçus, jusqu’à leur confirmation, faite onze ans plus tard par les savants anglais Hutchinson et Miller et, il y a six ans, par le Russe Prianich-nikoff.-
- Reprenant les travaux de Müntz avec plus d’exactitude et des précautions assez difficiles à réaliser, M. Mazé a constaté que non seulement l’ammoniac est assimilé aussi bien que le nitrate, mais que cette assimilation se fait plus vite, donc plus facilement*
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- Du nitrate d’ammoniaque employé, c’était d’abord l’ammonium qui était assimilé et trois .fois plus vite que l’ion nitrique.
- Pourquoi alors la théorie de la nécessité de transformation de l’ammoniac en acide nitrique pour l’assimilation par les plantes a-t-elle pu tenir si longtemps? :
- • G’-est grâce à l’effet indéniable du nitrate lui-même; rme fois ce bon effet établi, le nombre des bactéries est tel qu’on en trouvera toujours une espèce pour venir appuyer une théorie quelconque.
- Mais, d’où vient alors cette efficacité du nitrate, si elle n’est pas due à la forme d’acide nitrique inutile et plutôt nuisible ?
- Elle vient d’une propriété extrêmement simple qui la différencie essentiellement des sels ammoniacaux.
- L’azote, dans le nitrate, fait partie d’un complexe acide, tandis que, dans les dérivés ammoniacaux, il fait partie d’un groupe basique.
- Or, tous les techniciens savent que l’acidité dans le sol est d’une extrême importance pour l’existence des plantes, et il suffit d’examiner comment se comportent sous ce rapport les différents engrais azotés pour expliquer presque toute leuç •efficacité dans le sol.
- On sait que les plantes supérieures acidifient le sol pour lui enlever les éléments nécessaires à leur existence. Cette acidité ne doit pas dépasser une certaine limite, parfaitement déterminée par les spécialistes des engrais, sans quoi elle devient nuisible.
- Les sels ammoniacaux ordinaires ont précisément l’inconvénient de devenir acides une fois que l’ammoniac leur est •enlevé par les plantes, et d’augmenter ainsi au delà des limites favorables l’acidité du sol. Par contre, les nitrates, une fois le complexe qui contient l’azote enlevé, deviennent alcalins.
- -C’est là tout le secret de l’efficacité du nitrate employé en couverture.
- Mais, n’est-il pas possible d’employer également en couverture le sulfate d’ammoniaque? Rien n’est plus facile. Il suffit d’y ajouter des corps qui neutralisent l’acidité à mesure qu’elle se produit; ces.corps basiques ne doivent toutefois pas être trop forts, comme la chaux qui expulserait l’ammoniac à l’air, et ils doivent constituer autant que possible des éléments qui soient en même temps utiles aux plantes.
- - Nous comprenons maintenant pourquoi Remploi en cou-
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- verture du superphosphate d’ammmoniaque a donné de si bons résultats.,
- L’excès d’acidité n’est pas nuisible puisque le phosphate de chaux est là pour l’empêcher, en livrant aux plantes l’acide phosphorique, et en se prêtant ensuite à l’attaque plus profonde de l’acide sulfurique qui le solubilise davantage.
- On peut même, avec le même avantage, au lieu de faire l’attaque du phosphate par l’acide sulfurique dans les usines à superphosphates, ajouter tout simplement le phosphate naturel, finement pulvérisé, au sulfate d’ammoniaque, pour lui faire opérer cette attaque dans le sol mêm'e.
- Mais d’autres corps basiques peuvent être ajoutés avec le même, effet au sulfaté d’ammoniaque, et nous devons signaler en premier lieu l’urée.
- Le mélange sulfate d’ammoniaque-urée est un engrais excellent et ne le cède en rien au phosphazote, mélange de superphosphate et d’urée.
- Avec ces précautions, le sulfate d’ammoniaque peut être employé en couverture aussi bien et même mieux que les nitrates, puisqu’il ne donne pas lieu à des maladies.
- Et c’est ainsi que l’on peut récupérer la perte de 15 0/0 qui a été signalée pour l’impossibilité de l’emploi du sulfate d’ammoniaque en couverture.
- Avec cette récupération, la suppression des' droits d’exportation du nitrate du Chili n’arrive plus à battre en brèche la fabrication de l’ammoniaque synthétique.
- Il dépend de nous de donner cette valeur supérieure de 15 0/0 aux engrais ammoniacaux, tandis que la valeur de l’azote du nitrate du Chili n’est pas susceptible d’être augmentée.
- Il nous reste maintenant à analyser la valeur de l’azote dans les différents engrais ammoniacaux : sulfate, chlorure, uçée. Quant au phosphate, son prix est prohibitif, et on ne peut faire intervenir l’acide phosphorique que dans le phosphazote, mélange d’urée et de superphosphate, qui peut, nous l’avons déjà vu, facilement être remplacé par le mélange ternaire : sulfate d’ammoniaque, phosphate naturel à. l’état pulvérisé, et urée.
- M. Georges Claude nous propose de faire le chlorure, dont la fabrication combinée avec celle* de la soude Solvay, offrirait de grands avantages économiques, puisque l’acide Chlorhydrique, comme sous-produit de la soude, ne coûte rien.
- Ce. procédé permettrait d’éviter soit l’importation des pyrités,
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- soit la construction des installations très coûteuses du procédé au gypse pratiqué par la Badische, mais dont les brevets appartiennent en partie à des Français.
- Mais, le chlorure n’a nullement la même valeur comme engrais que le sulfate.
- Le soufre du sulfate, par contre, est nécessaire à la vie des végétaux. Il leur est même indispensable pour la production du chlorophylle au même titre que le fer.
- C’est encore à M. Mazé que nous devons cette belle découverte publiée en 1912 dans les annales de l’Institut Pasteur.
- Yoici une feuille qui était privée de soufre, et qui était devenue blanche par ce fait. Des gouttes de sulfate au vingt millième ont été apposées en plusieurs points. Les personnes proches pourront se rendre compte, qu’en ces points, la feuille est devenue verte.
- Le soufre est d’ailleurs non seulement nécessaire à la plante, mais également à la vie des bactéries qui, de leur côté, sont nécessaires aux végétaux.
- Les végétaux semblent, en effet, avoir conclu une entente cordiale avec ces petits êtres, à la façon de celle qui existe avec les insectes, qu’ils ont embauchés comme agents de mariage.
- Cette entente n’est pas désintéressée, car les bactéries leur apportent l’azote et l’acide carbonique nécessaires à leur existence, et constituent ainsi, en dehors des engrais artificiels, presque l’unique source d’azote qu’ils sont les seuls des organismes vivants qui soient capables de fixer directement de l’air, et de faire ainsi concurrence à tous les procédés dont on vous a entretenu. C’est cette.concurrence qui fait actuellement la prospérité des Établissements Truffaut, de Versailles, car M. Truffaut, épiant chez les bactéries ce travail précieux dans le sol, les a attirés à son service, et réussit de cette façon à se passer'd’une partie des engrais azotés. Ce sont des ouvriers peu encombrants, ne faisant jamais grève; ils n’immobilisent pas de capital et se contentent de peu. Comme bouillon de culture, on pourrait leur donner les déchets de nos eaux résiduaires, par exemple de la cellulose, dont on ne sait que faire, remplaçant de cette façon la paille du fumier que les bactéries décomposent en fournissant aux plantes l’excès d’acide carbonique dont on a reconnu la nécessité d’apport.
- - Or, c’est spécialement le soufre ou ses combinaisons dont se servent ces établissements pour obtenir leurs résultats.
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- Le chlorure n’apporte, par contre, aucune valeur à l’azote de l’ammoniac.
- D’aucuns, comme l’Américain Lipman, affirment même qu’il est nuisible, par exemple, sous forme de chlorure de potasse pour le tabac et donne de mauvais résultats pour les betteraves à sucre.
- On est donc obligé de transformer une partie du chlorure naturel de potasse en sulfate, surtout pour les vignerons qui refusent d’employer le chlorure. Depuis 1913, l’emploi du sulfate de potasse en France a presque triplé, atteignant 85 000 t en 1920.#
- M. Patart nous a déjà communiqué que la Badisclie, vu que sa fabrication de soude Solvay ne prenait pas l’extension espérée, s’est orientée vers la fabrication de l’urée, qui peut utiliser également l’acide carbonique.
- Il a, de plus, mentionné brièvement que cet acide carbonique est utile aux plantes.
- En effet, l’acide carbonique de l’air est insuffisant. Il faut donc l’apporter, soit comme gaz directement, soit indirectement, comme matières organiques, comme nous l’avons déjà vu dans le cas de la lessive résiduaire de la cellulose. Cette dernière forme est incontestablement plus intéressante, parce que les bactéries nourries de cette façon apportent en même temps de l’azote au sol. __ -
- Des essais entrepris en Allemagne avec le gaz carbonique dés cheminées ont démontré qu’on peut doubler, et même tripler, par l’apport de ce gaz, certaines récoltes, pommes de terre, betterave, lupins, etc.
- Tous ces essais nous font mieux comprendre l’efficacité du fumier et du purin, développant de l’acide carbonique et contenant de l’urée et nous conduisent nécessairement à imiter ces engrais naturels dans la fabrication des engrais artificiels.
- L’évolution des engrais s’éloigne donc de plus en plus du nitrate, pour se tourner vers les engrais ammoniacaux, et, parmi' ces engrais, elle préfère ceux qui réunissent plusieurs éléments nécessaires aux végétaux.
- Ce sont donc le sulfate d’ammoniaque et l’urée qui Sont les engrais ammoniacaux préférables, et un mélange à parties égales de ces deux produits est une excellente composition, parce que l’urée basique empêche le sulfate d’ammoniaque de devenir acide, et le sulfate d’ammoniaque empêche la dissociation très
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- facile de l’urée en ammoniac et acide carbonique dans lesoh De plus, l’urée est moins liygroscopique dans ce mélange.
- L’industrie de la cyanamide s’oriente également vers la fabrication de l’urée et M. Gareix nous a expliqué comment certaines usines de cyanamide, employant le procédé Frank-Caro pour la préparation de l’azote par le gaz à l’air, obtiennent comme sous-produit l’acide carbonique, qui peut servir à la fabrication de l’urée.
- L’analogie étroite du soufre et du carbone, dans leurs combinaisons oxygénées, nous permet de tirer ici un parallèle de haut intérêt pour la fabrication du sulfate d’ammoniaque à partir de l’ammoniac synthétique.
- Au lieu d’él'iminer l’oxygène de l’air par combustion avec du charbon, on peut l’éliminer avec du soufre ou des pyrites et dans le mélange obtenu de gaz sulfureux et d’azote, on peut beaucoup plus facilement enlever l’acide sulfurique que l’acide carbonique dans son mélange avec l’azote, de manière à arriver à un prix d’azote plus bas qu’avec les procédés actuels.
- L’acide sulfureux devient sous-produit dans ce procédé, comme l’acide carbonique dans le procédé Frank-Caro.
- De cette façon, il ne coûte pas plus cher que l’acide chlorhydrique de la fabrication de la soude Solvay.
- Mais il faut en faire du sulfate.
- Et ici le parallèle peut être poursuivi plus loin.
- Comme le carbonate ou le carbonate d’ammoniaque peut' être transiormé, par chauffage sous pression, en urée, avec élimination d’eau, le bisulfite d’ammoniaque peut être transformé également, par chauffage sous pression à environ la même température, en sulfate et soufre.
- Par ce procédé, on arrive à transformer l’acide sulfureux, séparé de l’azote, d’une façon directe sans passer par la fabrication de l’acide sulfurique.
- Ces procédés uécessitent l’importation des pyrites ou du soufre, il est vrai; mais nous pouvons réduire, ailleurs cette importation puisque, comme nous l’avons déjà indiqué, Futilité de la fabrication du superphosphate est contestable, depuis que l’on a constaté- que le superphosphate d’ammoniaque produit le même effet que le superphosphate seul, bien que la solubilisation primaire par l’acide sulfurique soit de nouveau détruite par la neutralisation et précipitation avec l’ammoniac. L’état de division extrême obtenu par cette précipitation auquel on attribue
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- seul l’effet du superphosphate d’ammoniaque peut être produit par le moulin à colloïdes. De cette façon les usines de superphosphate cesseraient d’être des usines chimiques pour devenir des usines purement mécaniques.
- Il y a donc de sérieux progrès à réaliser dans la fabrication et l'emploi du sulfate d’ammoniaque.
- Les progrès à réaliser dans le procédé d’acide nitrique à l’arc ne sont pas à chercher dans la liquéfaction des bi-oxydes d’azote qui n’est assez économique, d’après l’avis des spécialistes compétents. Le progrès possible est dans l’utilisation de la chaleur par les industries consommant beaucoup de vapeur, comme la fabrication de la cellulose, proposée par M. Patart dans Le Producteur ou dans la production d'ammoniaque à partir de la cyanamide, comme la Société Norvégienne l’a pratiqué pendant la guerre. C’est ainsi que l’acide nitrique deviendra, sous-produit du chauffage électrique, comme le préconise M. Patart au même endroit.
- Il nous reste un mot à, dire sur l’ammoniac du fumier et du purin. Nous savons que plus de la moitié de l’ammoniac se perd par suite de la mauvaise conservation de ces engrais.
- En attendant que la fabrication de l’ammoniac synthétique se réalise, nous pourrions rendre de grands services à l’agriculture en obligeant les agriculteurs à conserver leurs engrais à l’abri de l’air et à désinfecter les fosses, q>ar exemple en brûlant du soufre comme pour la conservation du. vin ou en ajoutant desbisulfites de potasse ou même d’ammoniac.
- Ces produits se retrouveraient dans les engrais et seraient vite oxydés par l’air en sulfates, une fois étendus sur les champs; ce serait un moyen de fournir à l’agriculture des engrais artificiels meilleur marché que les sulfates.
- On conserverait par ces mesures non seulement une énorme quantité d’ammoniaque, perdue actuellement, mais on contribuerait à l’hygiène publique dans une large mesure.
- L'agriculteur n’est pas du tout réfractaire au progrès ; il a, au contraire, adopté avec une rapidité surprenante lé sulfate d’ammoniaque, dès qu’il a pu en constater les résultats excellents. :
- 1 S'il n’emploie pas suffisamment d’engrais, la faute en est à imputer à nous-mêmes, à notre politique qui ne favorise pas une surproduction agricole, et surtout au manque de liaison entre les industriels, les savants et les agriculteurs.
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- Les écoles agronomiques sont inexistantes en comparaison avec le- nombre et l’importance qu’elles devraient représenter dans un pays essentiellement agricole, qui doit recourir à la surproduction du sol pour sauver ses finances.
- Nous constatons donc, une fois de plus, le manque d’organisation qui fait la force de nos ennemis d’hier.
- Le génie français est d’une fertilité si abondante que de belles découvertes comme celles de M. Mazé, et des initiatives privées qui appliquent et conduisent même les derniers progrès de la science du sol, comme celles de M. Truffaut, disparaissent dans,le nombre.
- Il suffit de canaliser et de coordonner les forces latentes pour garder ou conquérir à nouveau la suprématie dans le domaine agricole, qui avait produit notre richesse avant la guerre, et qui, âVec l’aide de l’industrie chimique, nous sauvera le plus sûrement de la crise mondiale d’après-guerre.
- En résumé, nous constatons que l’évolution des engrais artificiels, en s’orientant vers l’imitation des engrais naturels à l’état concentré, favorise les procédés de l’ammoniaque synthétique. Nous estimons que ces procédés doivent être dirigés vers l’obtention, dans les meilleures conditions possibles, du sulfate d’ammoniaque et qu’un effort doit être fait pour instruire les usagers que c’est sous cette forme et en y ajoutant de l’urée et du phosphate naturel que l’azote est le . plus profitable comme engrais.
- C’est à ces conditions seules que cette importante industrie pourra se développer en Lrance sans crainte de la concurrence du nitrate du Chili.
- Le Secrétaire Administratif, Gérant, A. de Dax.
- imprimerie chaix, rue bergère, 20, paris. - 125Î3-8-22 — Sucre Lorüleia).
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- MÉMOIRES
- ET
- COMPTE RENDU DES TRAVAUX
- SOCIÉTÉ DES INGÉNIEURS CIVILS DE FRANCE
- BULLETIN
- DE
- JUILLET-SEPTEMBRE 1922
- N°* 7 à 9
- 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 TRAITEMENT
- DES COMBUSTIBLES MINËBAÜX
- ENVISAGÉ AU POINT 1>E VUE
- DE LA PRODUCTION DE CARBURANTS d)
- PAR
- ]VI. Oïl. BERTHELOT
- La lutte qui se poursuit depuis la fin de la guerre pour la conquête des dernières sources #de pétrole connues, lutte qui est devenue si âpre autour de la Conférence de Gênes, s’explique facilement si l’on songe que le monde tout entier va manquer de pétrole, au moment même où ce combustible est devenu l’un des éléments essentiels de l’industrie moderne.
- Il n’y.a peut-être jamais eu un tel exemple de gaspillage des réserves d’énergie de notre globe. La consommation de pétrole dans le monde, qui était, en 1860, d’environ 355 000 barils — de 189 litres — est devenue, en soixante ans, presque 2 000 fois plus grande avec 694850 000 barils, en 1920.
- Cette consommation formidable est d’ailleurs, très loin de-devenir stationnaire, puisqu’en une seule année, de 1919 à 1920, elle est passée de 544 885 000 barils à 694 850 000, soit une,augmentation de plus d’un quart? Mais, pendant le même temps, le stock de réserves des États-Unis et du Mexique, les grands producteurs de pétrole, diminuait de 57 millions de barils, ce qui indique suffisammen^que la production est déjà inférieure à la consommation. -
- Des raisons de sécurité et de prudence nous obligent donc à créer dès à présent, en France, une industrie de carbonisation — c’est là, comme nous allons le voir, la route la plus sûre — susceptible de nous fournir la majeure partie des 600000 t de carburants dont nous avons- besoin chaque année et auxquels correspond un tribut voisin ..d’un milliard de francs que nous versons à ^étranger.
- Comment nous y prendrons-nous ? -
- Pour répondre à cette question, nous donnerons une nomenclature des principaux carburants que nous fabriquons en France et nous indiquerons l’importance de nos disponibilités
- (1) Voir Procès-Verbal de la séance du 9 juin 1922, n° 11, p. 285.
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- pour chacun d’eux. Nous étudierons ensuite — ce sera la partie essentielle de notre communication — les divers procédés qui permettent par un traitement approprié des combustibles minéraux ou de leurs produits liquides de distillation, d’accroître nos ressources en carburants.
- Sources de carburants indigènes.
- Les carburants que nous fabriquons ou pouvons produire en France sont les suivants :
- 1° Les essences extraites des pétroles de Péchelbronn et celles qui constitueront un important sous-produit des usines que l’on se propose de créer en France pour la carbonisation des lignites et des schistes 'bitumineux ;
- 2° Les benzols 'extraits du gaz, produit de la carbonisation de la houille dans les usines à gaz et les cokeries;
- 3° Valcool;
- 4° La naphtaline et ses dérivés.
- 1° Les essences. — On peut en envisager deux sources essentielles :
- a) La Société des Pétroles de Péchelbronn peut fournir 3 000 t d’essences par an, mais cela ne correspond qu’à 0,5 0/0 seulement de nos besoins;
- b) Par carbonisation d’une tonne de lignite des bassins du Gard et de la Dordogne, évalué à l’état sec (la teneur en eau de carrière est égale à 20-25 0/0), on peut normalement produire :
- 5 à 10 kg d’essences extraites du gaz;
- 70 à 80 kg d’huiles brutes.
- Les huiles brutes à leur tour, convenablement distillées, sont susceptibles de donner de 15 à 25 0/0 d’essence. On peut donc, en moyenne produire par tonne de nos lignites du Sud-Est : 20 kg d’essences, dont 5 kg extraits du gaz et 15 kg retirés du goudron (1).
- En admettant que nous carbonisions par an, 2 millions de tonnes de lignite, dont nos disponibilités s’élèvent à 4 milliards de tonnes, parait-il, nous pourrions accroître nos ressources en essences de 30 000 t. C’est là un chiffre doublement intéressant. Il nous montre que si active que puisse devenir notre industrie de carbonisation des lignites; elle ne peut provoquer ni une
- (1) On consultera avec fruit la très intéressante étude de M. Grebel : « La distillation pyrogénée des houilles et lignites à basse température » [Génie Civil, 16 septembre 1922).
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- dépréciation du marché des carburants, ni une concurrence fâcheuse entre les exploitants des mines de houille et ceux des mines de lignite. On remarquera ainsi que le Sud-Est ne dispose actuellement pour ses 5 millions d’habitants que de 3 millions de tonnes de charbons français pour satisfaire à tous ses besoins, cette région se trouve par suite obligée d’importer un tonnage à peu près égal de houilles anglaises. Pour remplacer celle-ci, il faudrait traiter 6 millions de tonnes de lignite par an.
- 2° Les benzols. — En 1920, notre consommation de benzol ne s’est élevée qu’à 36 644 t au lieu de 80000 t en 1913 (dont alors 15 000 t pour les autobus, 12 000 t pour les taxi-autos et dont 21 000 t provenaient d’Allemagne). 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 1920, nos cokeries ont dù livrer un maximum de 18000 t de benzol, dont 12 000 t de la Sarre où l’on carbonise des houilles grasses, donnant un rendement plus élevé en benzol que. les houilles à coke, comme on le sait. Enfin, notre disponibilité prochaine ou possible de benzol peut s’évaluer comme suit,
- d’après son origine :
- Cokeries...............................Tonnes 20.000
- Grandes et moyennes usines à gaz............. . 30.000
- Production de la Sarre............12.000
- . Total........Tonnes 62.000
- soit un tonnage approximativement égal au dixième seulement de nos besoins en carburants.
- 3° L'alcool. — Il est bien connu qu’on ne peut pas employer uniquement l’alcool comme carburant et il faut même en utiliser le moiûs possible. On ne peut, en effet, perdre de vue que pour produire un litre d’alcool à 90 degrés, à l’aide de mélasses et de betteraves, il faut brûler un kilogramme de charbon, au minimum. • *
- Or, en temps de guerre, il est tout aussi. difficile de se procurer du charbon que de l’essence (1).
- (1) Une production de 8 millions d’hectolitres d’alcool, correspondant aux trois quarts environ de nos besoins en carburants, nécessiterait une consommation voisine d’un million de tonnes de charbon. Où le trouver? Il ne faut pas perdre de vue non plus le très redoutable problème de la main-d’œuvre que poserait le développement sur une très vaste échelle du nombre de distilleries d’alcool et de l’intensification de la culture de la betterave.
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- Enfin, par-dessus tout,- il est irrationnel de détruire 7 500 calories-houille pour recueillir 5 000 calories-alcool, dont le potentiel thermique, la tension de vapeur, le point d’éclair ne sont pas très avantageux.
- D’autre part, comment transformer du jour au lendemain tous les moteurs et où trouver immédiatement les 10 millions d’hectolitres d’alcool a substituer au 7 millions d’hectolitres d’essence que l’on consomme en France actuellement?
- On sait en outre que si l’alcool possède Davantage de pouvoir supporter dans les cylindres des moteurs, des compressions plus élevées que l’essence, sans risque d’explosion prématurée, ôn ne peut l’employer avantageusement à l’état pur en raison : d’une part de son pouvoir calorifique relativement faible (5 850 calories par kilogramme d’alcool à §5 degrés) (1), d’autre part, de son pouvoir oxydant qui provoque la rouille des cylindres, des pistons et des soupapes.
- Cette rouille n’est pas due à l’eau de constitution de l’alcool, mais bien à la formation d’acide acétique, produit de la combustion incomplète de l’alcool.
- L’addition d’un composé basique pour neutraliser l’acide acétique ou d’un carburant tel que le benzol, favorisant la combustion complète, est donc indispensable.
- Dans ces conditions, il ne semble pas ' que nous puissions employer plus de 200 000 t d’alcool par an à l’état de carburant.
- 4° La naphtaline et ses dérivés. — La naphtaline est un produit de la distillation du goudron de houille, solide à la température ambiante qu’on ne peut utiliser comme carburant qu’après l’avoir amenée à l’état de fusion. Dans ce but, on a imaginé un dispositif spécial qui se compose essentiellement d’un pot de fusion réchauffé par les gaz d’échappement du moteur, pour le démarrage duquel il est d’ailleurs indispensable d’employer du benzol ou de l’essence.
- La naphtaline s’adapte donc mal à son emploi dans les moteurs* d’automobile. Elle convient plutôt dans les moteurs fixes, industriels ou agricoles.
- Tétraline, — Par hydrogénation, on peut transformer la naphtaline solide en un corps liquide qui est la tétrahydronaphtaline CÎ0H12, désignée par abréviation sous le vocable de tètralim.
- (1) On doit par le fait même tenir compte du rayon d’action, qui est d’au moins un tiers plus faible pour dés véhicules, des avions, des canots alimentés avec de l’alcool que pour ceux où l’on emploie l’essence ou le benzol comme carburants.
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- Ce produit, commme nous le verrons plus loin, est-un des éléments essentiels du carburant national allemand.
- La tétraline est un liquide limpide, d’un poids spécifique égal à 0,975 et bouillant à 205 degrés, la tétraline est insensible au froid jusqu’à —30 degrés, à cause de son point de fusion très bas, ce qui la distingue du benzol.
- Son point d’ébullition élevé, 205 degrés, et son point d’inflam-mabilité relativement haut, 78 degrés, rendent son usage avantageux pour l’alimentation des moteurs à forte compression, qui sont aujourd’hui en grande faveur.
- Son pouvoir calorifique de 11600 calories par kilogramme, lui assuré sous un faible volume, une réserve d’énergie supérieure à celle du benzol et de l’essence.
- La tétraline n’a pas d’effet brisant.
- Contrairement aux essences minérales, la-tétraline ne donne jamais d’explosion prématurée dans le cylindre, sa combustion est relativement lente et douce. Elle n’a pas de tendance à s’enflammer.
- On ne peut toutefois employer la tétraline seule comme carburant dans les moteurs, car sa faible volatilité rend malaisée la mise en train du moteur. Il est par suite nécessaire de la mélanger à des produits plus volatils, tels que l’essence ou le benzol,
- Les Allemands emploient l’une des deux formules de mélange que voici :
- f 1 partie de tétraline;
- Formule d’Oslwald. . . <1 partie d’alcool à 95 degrés;
- ( 1 partie de benzol.
- f 50 0/0 de benzol;
- Formule de Schrauth. . I 25 0/0 de tétraline ;
- ( 25 0/0 d’alcool à 95 degrés.
- La production actuelle allemande de tétraline est d’environ 1001 par jour. Elle provient de la Tétraline G. m. b. H. de Berlin.
- Son cours actuel est d’environ 20 marks le kilogramme (1).
- Tous ces résultats sont extrêmement intéressants, mais comme notre production de naphtaline est tout au plus égal à 15000 t, par an, la fabrication de la tétraline. ne peut nous aider que très faiblement à conjurer la crise des carburants.
- (1) En juin 1922, qui est l’époque à laquelle ee mémoire a été indiqué.
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- LE TRAITEMENT DES COMBUSTIBLES MINÉRAUX
- Tableau récapitulatif de nos ressources en carburants.
- Nos disponibilités maxima en carburants s’établiront donc comme suit, en admettant, d’une part, que nous ne recevions plus d’essences des États-Unis dont les gisements sont épuisés dans la proportion moyenne de 40 0/0 et que, dès à présent, on se préoccupe de rénover et de développer notre outillage national. Les ressources peuvent donc être les suivantes :
- 1° Essence de pétrole :
- Usines de Péchelbronn .... tonnes 3.000 Usines de carbonisation du lignite (hypothèse la plus favorable) . . . . tonnes 30.000
- Ensemble. . tonnes 33.000
- 2° Benzols ......................................... 62.000
- 3° Alcool..................................... 200.000
- 4° Tétraline . ........................................ 15.000
- Total. . . . tonnes 310.000
- Par conséquent, même en témoignant du plus large optimisme, même en exagérant à dessein l’inventaire de nos ressources en carburants — tout spécialement de l’alcool —-nous trouvons que nos disponibilités sont égales à la moitié au plus de nos besoins actuels, au tiers à peine de nos besoins prochains (1).
- Après de nombreux avis autorisés, envisageons donc résolument cette situation critique. Pour apporter ma modeste contribution à la recherche de la véritable solution, je vais donner un aperçu des méthodes dont dispose la technique moderne pour transformer les combustibles solides en combustibles liquides.
- Aperçu des méthodes pour la production de carburants à partir des combustibles solides (2).
- On peut distinguer trois méthodes essentielles :
- 1° La carbonisation ou distillation destructive des charbons et des lignites;
- 2° L’action de produits chimiques (hydrogène) ;
- (1) On m’a objecté que publier de telles données, qui sont d’ailleurs incontestables, c’était provoquer la déception et le découragement. Je répondrai que donner à un peuple et à un homme de caractère la vision nette d’une situation critique, c’est décupler son sang-froid et son énergie.
- (2) Ce sont les seuls que j’ai voulu envisager dans cette communication. Nous traiterons plus tard de la transformation des huiles lourdes en carburants.
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- LE TRAITEMENT DES COMBUSTIBLES MINÉRAUX
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- 3° L’action des solvants (anhydride sulfureux, benzol).
- En hydrogénant ensuite les produits liquides qui dérivent de l’emploi des deux premières méthodes, on parvient à les transformer partiellement en carburants.
- 1° La carbonisation ou distillation destructive
- DES CHARBONS ET DES LIGNITES.
- La carbonisation constitue le moyen technique le plus simple pour extraire de la houille des combustibles liquides, mais il convient expressément de remarquer que la température à laquelle on opère exerce une influence prépondérante sur la nature et la composition des produits obtenus au cours de cette opération.
- C’est pourquoi, il convient de distinguer entre la carbonisation à basse température, qui a lieu à la température maximum de 600 degrés, et la carbonisation à haute température qui, dans nos appareils industriels, se produit à une température comprise entre 600 et 1000 degrés. La première, en grande faveur aux États-Unis, en Allemagne et en Angleterre, n’a pas encore reçu d’application chez nous, bien qu’elle permette de produire un maximum de carburants. La seconde est appliquée dans nos usines à gaz et. dans nos cokeries.
- Par carbonisation à basse température, on peut extraire de la houille son distillât liquide primitif que l’on appelle goudron primaire et qui est constitué par des hydrocarbures de la série grasse saturés ei non saturés. Il se forme bien du goudron primaire dans les cornues d’usines à gaz et dans les fours à coke, mais ses vapeurs s’y trouvent rapidement décomposées, partie en gaz, partie en goudron ordinaire lorsqu’elles s’y trouvent soumises à une température supérieure à 600 degrés. L’enchaînement de ces réactions extrêmement complexes, spécia-lement-étudiées par le savant anglais Cobb est le suivant:
- Paraffines à point Acétylène
- d’ébullition élevé Oléfines Naphlène Cumène
- Composés
- polycycliques
- KXylène Toluène ->• Benzène Diphényle Naphtaline
- Anthracène Carbone et gaz.
- Par conséquent, ce qui différencie l’un de l’autre deux goudrons, obtenus l’un à basse température et l’autre à haute température, c’est que le premier renferme des hydrocarbures de la série grasse : dont notamment des pétroles et de la paraffine,
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- LE TRAITEMENT DES COMBUSTIBLES MINÉRAUX
- tandis que le second ne contient que des hydrocarbures de la série aromatique : benzols, naphtaline et anthracène.
- Tels sont les faits. Or, voici qu’apparaît une constatation singulière. Le goudron primaire renferme une proportion élevée de phénols et qui peut atteindre jusqu’à 20 et 30 0/0. C’est là une particularité gênante, parce qu’il faut éliminer de l’ensemble les phénols de la fraction du goudron primaire qui doit servir à la préparation d’huiles de graissage. .Or, comme cette séparation est très onéreuse, il importait de trouver un moyen de tirer avantageusement parti de ces phénols. Comment, d’ailleurs, ces derniers corps peuvent-ils se former ?
- Dès à présent, nous allons indiquer l’origine de ces phénols et nous décrirons, vers la fin de cette communication, le procédé Fischer et Schrader qui permet de transformer les phénols en carburants.
- La constitution du charbon. — On a longtemps admis que la cellulose et des substances résineuses des végétaux constituent la matière première des charbons. Leur transformation se serait effectuée d’après le schéma suivant :
- Cellulose végétale. Cires et résines.
- I
- Combinaisons du groupe des sucres.
- I
- Acides humiques.
- Charbons humiques. Bitumes.
- Charbons bitumineux ayant la structure du furfurane.
- En réalité, cette hypothèse semble mal fondée.
- En effet, Fischer, en oxydant le charbon sous pression, n’a pas obtenu de l’acide furane-carbonique, comme on pouvait s’y attendre, mais de l’acide benzoïque et de l’acide phtalique.
- Fischer et son collaborateur Schrader ont, dès lors, admis que le charbon provient en grande partie de la lignine, élément dont le chêne renferme 30 0/0 et les coquilles de noix jusqu’à 50 0/0. La structure moléculaire de la lignine serait une structure benzénique. G’est là un fait très important. Il explique pourquoi la lignine, les acides humiques naturels ainsi que les charbons ou lignites privés de leurs éléments bitumineux don-
- €H = CIE
- CH
- = ch/
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- LE TRAITEMENT DES COMBUSTIBLE MINÉRAUX 353
- nent par oxydation de l’acide benzoïque, ce que ne fait pas la cellulose. Inversement, la cellulose ou les composés du groupe des sucres conduiront aux combinaisons du type furanique, ce qui est irréalisable avec la lignine, les acides humiques ou le charbon humique.
- Fischer et Schrader ont alors émis l’hypothèse de la formation du charbon en fonction de son origine ligneuse ; suivant eux, elle s'effectuerait de la façon suivante :
- Cellulose Lignine. Cire-résines.
- I I
- détruite Acides humiques.
- par décomposition
- suivant un 9 i
- processus bactérien. |
- Charbon humique. Bitume.
- ................ï..................
- Charbon bitumineux à structure ben-zénique qui, par carbonisation à basse température, donne :
- l...............-i
- goudron primaire gaz
- ......:.........i
- phénols huiles minérales.
- Enfin, à une température supérieure à 750 degrés et par hydrogénation, les phénols et les huiles minérales donnent, comme nous l’avons déjà vu, du benzol et le goudron de coteries ou d’usines à gaz.
- En définitive, les huiles minérales proviendraient de la décomposition des bitumes, c’est-à-dire des cires et des résines. Quant aux phénols, ils auraient pour origine les éléments humiques, c’est-à-dire ce qui était autrefois la lignine.
- Rendements en combustible liquide dus à la carbonisation dune tonne de charbon gras. — Suivant la température à laquelle on carbonise une tonne de charbon à 30 0/0 de matières volatiles, on peut approximativement obtenir les rendements suivants :
- Température de carbonisation.
- 600». 900».
- Carburants : essences oh benzols , kg 20 8
- Huiles lourdes pour moteurs Diesel. . 50 15
- Hydrocarbures solides.......... 2 4
- Brai. ............... 8 20
- Gaz............................. m3 120-150 300-320
- Le rendement en combustibles liquides atteint donc, par tonne de charbon, 70 ou 23 kg suivant qu’on carbonise la houille à
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- 354 LE TRAITEMENT DES COMBUSTIBLES MINÉRAUX
- J
- basse ou à haute température. Dans l’un et l’autre cas, la dépense de chaleur par tonne de combustible traité (1) varie entre 600000 et 750000 carénés. Remarquons qu’elle est sensiblement équivalente au pouvoir calorifique de l’ensemble des combustibles liquides produits par carbonisation à basse température.
- Notons aussi que le premier degré de transformation auquel conduit l’emploi de la chaleur pour le traitement d’un combustible est sa dessiccation et que c’est là une grosse dépense de chaleur s’imposant forcément.
- En général, l’humidité d’un combustible décroît quand son âge géologique augmente. La teneur en eau des divers combus-
- tibles est, en effet, la suivante :
- Tourbe....................... 90 à 95 0/0
- Lignite rhénan...................... 40 à 45 0/0
- Lignites du Gard et de la Dordogne (2). 20 à 25 0/0
- Charbon flambant.................... 4à5 0/0
- Charbon gras........................ 1 à 2 0/0
- Anthracite................... 0 à 0,5 0/0
- Il ne s’agit pas ici d’humidité au sens usuel du mot, mais d’eau fixée à certains éléments constitutifs du charbon, probablement les acides humiques, avec lesquels elle constitue une sorte de colloïde.
- En dépit de sa simplicité relative, la carbonisation se prête donc mal à la production de carburants, c’est pourquoi une légion de chercheurs s’efforce de transformer intégralement le charbon en combustibles liquides à l’aide de procédés chimiques.
- 2° Transformation totale du charbon en produits liquides
- PAR RECOURS A LA VOIE CHIMIQUE.
- Trois méthodes principales permettent de transformer totalement le charbon en produits liquides :
- a) L’action de l’ozone;
- b) L’oxydation sous pression ;
- c) L’hydrogénation.
- a) Vozonisation. — Cette opération a lieu sous pression et doit se faire en présence d’eau pour empêcher l’inflammation et la combustion du charbon avec dégagement d’anhydride carbo-
- (1) Combustible à 5 0/0 d’eau.
- (2) Les lignites de l’Aude sont tout à fait remarquables. Ils ne renferment que de 4 à 8 0/0 d’eau des carrières. Par distillation, dans des appareils de la Société Carboïl, essais auxquels j’ai collaboré en juin 1922, ils donnent de 15 à 18 0/0 d’huiles des densités 0,940-0,960. A la température ordinaire, ces huiles s’enflamment au contact de la flamme d’une allumette.
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- LE TRAITEMENT DES COMBUSTIBLES MINÉRAUX 355
- nique. On peut ainsi transformer en composés organiques solubles dans l’eau, toutes les variétés de charbons.
- Vraisemblablement, l’ozonisation, qui ne fournit pas de meilleurs résultats que l’oxydation sous pression, n’est appelée à aucun avenir industriel, à cause du prix de revient élevé de l’ozone.
- b) L’oxydation sous 'pression. — En opérant a la température de 200 degrés et sous une pression de 50 kg, Fischer a transformé en acides benzoïque et phtalique, notamment, les charbons mis en œuvre. Toutes les catégories de charbons ainsi essayées fournissent des combinaisons organiques solubles dans l’eau.
- On en obtient de 40 à 50 0/0 du poids de houille traitée.
- Pour l’exécution matérielle de ces expériences d’oxydation sous pression, on se sert d’un tube d’acier formant autoclave et dans lequel on verse une solution aqueuse de carbonate de soude tenant en suspension du charbon finement pulvérisé. On chauffe à 170-200 degrés et, on injecte continuement dans le liquide renfermé dans l’autoclave de l’air comprimé. Celui-ci traverse ensuite un réfrigérant, dans lequel il abandonne de l’eau qui retombe dans l’autoclave, et finalement un détendeur, puis un compteur volumétrique. On détermine d’ailleurs constamment la teneur en oyxgène et en anhydride carbonique de l’air employé et qui circule en un cycle fermé dans l’appareillage employé.
- c) L’hydrogénation des charbons sous pression. — L'inconvénient des procédés d’oxydation du charbon sous pression est de donner naissance à des produits inutilisables en tant que carburants. L’action sur le charbon de l’hydrogène sous pression, d’après le procédé Bergius ou berginisation, conduit évidemment à d’autres résultats.
- D’après cette méthode, le charbon, disposé dans un cylindre d’acier de 40 1 de capacité et à l’intérieur duquel se trouve un agitateur, est soumis à la température de 400 degrés à l’action d’un courant d’hydrogène sous une pression de quelques centaines d’atmosphères. Le chauffage de l’appareil s’effectue par l’intermédiaire d’un bain de plomb. L’hydrogène est refoulé par un compresseur dans la chambre de réaction, dans laquelle il se charge de produits huileux. Ceux-ci sont condensés dans un réfrigérant et se séparent ainsi de l’hdrogène en excès qui est renvoyé dans la chambre de réaction.
- Le procédé Bergius permet de transformer 80 0/0 du charbon
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- LE TRAITEMENT DES COMBUSTIBLES MINÉRAUX
- en huiles, d’une nature identique à celle des pétroles. Le résidu non liquéfié est une substance d’une couleur foncée, composée de carbone et d’hydrogène, mélangée aux cendres. On peut diminuer le temps de réaction en ajoutant au charbon un corps tel que la benzine, qui, en rendant plus fluide la masse traitée, facilite sa mise en contact avec l’hydrogène, injectée au sein du liquide contenu dans la chambre de réaction.
- Parallèlement, l’azote existant dans le charbon passe à l’état d’ammoniaque ou de composés ammonicâux dont la récupération est aisée.
- 3° Traitement des charbons par un sortant .
- Quand on traite un combustible par un solvant, ce qui, en principe, constitue le procédé le plus rationnel pour extraire les hydrocarbures qu’il contient naturellement et sans en modifier la nature, la difficulté de l’opération réside dans le choix de ce solvant.
- Pictet de Genève est le premier qui ait réussi à extraire, au moyen de benzol, des huiles de la houille. Il n’en obtint que 0,1 0/0. On peut arriver à de meilleurs rendements en combinant l’action de la température et de la pression. Le résultat est d’ailleurs d’autant plus satisfaisant que les charbons traités sont plus jeunes. C’est ainsi, qu’en opérant à froid et sous la pression atmosphérique, le benzol permet d’extraire des lignites de l’Allemagne centrale des proportions relativement élevées, soit de 10 à 12 0/0 de cires ou de résines minérales. Le même traitement appliqué à la houille ne donne que 1 0/0 d’une huile qui se rapproche beaucoup du pétrole brut qui contient des éléments bouillant à des températures diverses.
- Toutefois, si le charbon est soumis soit à l’action de l’anhydride sulfureux liquide, soit à celui du benzol et sous la pression de 50 à 60 atm., on peut en extraire jusqu’à 6 0/0 de bitumes, dont la formule brute serait C29H5s02. Ce corps serait saponifiable. Jusqu’à présent, ces diverses méthodes de dissolution, appelées aussi de digestion, ne sont pas encore rentrées dans le domaine de la pratique.
- Procédés pour la transformation des hydrocarbures lourds en carburants légers.
- Nous avons vu qu’en carbonisant à basse température une tonne de charbon ou de lignite de la Dordogne — ces combus-
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- LE TRAITEMENT DES COMBUSTIBLES MINÉRAUX
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- tibles étant évalués à Fétat sec — on peut produire en moyenne 20 kg d’essences et 50 kg d’huiles lourdes, lesquelles contiennent près de la moitié de leur poids de phénol. On s’est efforcé de transformer en carburants ces huiles lourdes et- ces phénols.
- Procédés pour la transformation des huiles lourdes en carburants.
- Ses principaux moyens connus sont les suivants :
- a) Procédé Fischer et Sehrader qui consiste à faire passer les vapeurs d’huiles lourdes mélangées à de l’hydrogène dans un tube de fer étamé, en opérant à 750 degrés et sous la pression barométrique. On obtient ainsi du benzène et du toluène;
- b) Procédé de la Société la Tétraline, qui consiste à transr former les phénols en cyclohexanol, par action de l’hydrogène en opérant à une pression peu élevée et en présence de nickel finement divisé. Ce cyclohexanol (ou hexahydro-
- phénol) CH2<^Qg2~ Qg2^)>(CHOH), qui convient dans un carburant neutre, peut être aisément transformé en cyclolienaxol GH2<^2Z^2>GH2, lequel bout à 79 degrés.
- c) Par le procédé Bergius, déjà décrit, on parvient, sans l’intervention d’aucun catalyseur, à transformer les phénols et les huiles minérales lourdes en carburants légers par Faction de l’hydrogène à une température de 400 degrés, sous une pression de quelques centaines d’atmosphères.
- d) Par le procédé français Mony, on arrive également à transformer en carburants les diverses huiles lourdes (1).
- Nous décrirons rapidement le procédé de Fischer et de Sehrader.
- Méthode de Fischer et de Schrader pour la transformation,
- EN BENZÈNE ET TOLUÈNE,
- DES HUILES LOURDES ET SPÉCIALEMENT DES PHÉNOLS.
- En partant par exemple du xylénol (C(iH3(€H3)2OH) sur lequel on fait agir de l’hydrogène, on élimine les deux groupes méthyle sous forme de méthane et le groupe oxydhrile sous forme de vapeur d’eau, on obtient du benzène dont le rendement théorique est égal à 64 0/0 du poids de xylénol traité. La tempéra-
- (1) On consultera avantageusement la communication de M. P. Mallet: « Pyrogénation catalytique des huiles lourdes de pétrole » au Congrès de 1922 de la Société Technique de l’Industrie du Gaz, sur les procédés très intéressants de M. Blanchet (Société de Chimie et de Catalyse industrielles). '
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- ture la plus convenable pour cette opération est comprise entre 700 et 800 degrés.
- La nature du tube dans lequel on effectue la réduction exerce une grosse influence sur le résultat de l’opération, à cause de la formation de dépôts de carbone qui tendent à obstruer le tube et à diminuer le rendement en benzène. Le meilleuhrendement est égal à 72 0/0 du rendement théorique, on l’obtient en se servant soit de tubes de porcelaine émaillée, soit de tubes de fer étamé. On emploie l’étain parce qu’il ne se fluidifie' pas et que ses combinaisons avec l’oxygène ou le soufre sont réduites par l’hydrogène de telle sorte que la surface du métal ne peut être ni oxydée, ni sulfurée en présence de l’hydrogène qui circule précisément en excès dans le tube de réaction. Le pouvoir catalytique de l’étain est ainsi préservé de l’empoisonnement par le soufre présent dans les vapeurs d’huiles.
- 11 convient d’employer un excès d’hydrogène égal à la quantité théoriquement nécessaire, mais on peut utiliser un mélange à parties égales d’oxyde de carbone et d’hydrogène, tel que le gaz à l’eau, ce qui est évidemment d’un grand axrantage.
- La vitesse de réaction la plus favorable n’a pas encore été complètement déterminée.
- En faisant passer 100 cm3 de gaz par minute dans un tube de 5 cm2 de section et de 1 m de longueur, Fischer et Sclirader ont constaté que les vapeurs de crésol étaient attaquées pratique.
- Ces mêmes expérimentateurs, en traitant divers phénols dans leurs tubes de fer étamé, sont arrivés aux résultats suivants, quant au rendement en benzène brut de la matière mise en œuvre :
- Phénol de goudron primaire de houille :
- Fraction 200-250 degrés . ..............' 66 0/0
- Fraction 250-340 degrés ................15 0/0
- Phénol de goudron primaire de lignite :
- Fraction 200-240 degrés................. 50 0/0
- Le rendement en benzène de la fraction passant entre 200 et 250 degrés, composée surtout de crésols et de xylénols, est satisfaisant, celui de la fraction distillant entre 250 et 340 degrés laisse à désirer, mais il faut tenir compte que ce lot comprend surtout des phénols supérieurs dont la transformation en benzène présente de grosses difficultés.
- D’autre part, en opérant sur du cumène, des xylènes, dii toluène, on constate que la réaction se produit vers 650 degrés
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- LE TRAITEMENT DES COMRUSTIRLES MINÉRAUX
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- et que l’élimination des groupes méthyles présente d’autant plus de facilité que le produit est lui-même davantage méthylé.
- On constate enfin que le procédé de Fischer et de Schrader est inapplicable à la transformation de la naphtaline et de l’anthra-cène en benzène.
- conclusion :
- Que devons-nous déduire de tout cet exposé?-
- Nous rappellerons avant tout que notre production de carburants ne couvrira pas, avant plusieurs années, le tiers seulement de nos besoins. Il appartient, par conséquent, aux hommes d’affaires avisés et aux ingénieurs habiles de prospecter nos gisements de lignite et de les mettre en valeur par la création d’usines pour la carbonisation du lignite à basse température. Nous ne pouvons, pour le moment, songer à traiter le charbon de cette façon, parce que notre extraction de houille couvre à peine les deux tiers de nos besoins. Nous ne pouvons d?ailleurs envisager, aujourd’hui, que, sur une échelle malheureusement restreinte, l’emploi de la très intéressante carbonisation en deux temps — source excellente de carburants — parce qu’il faut d’abord amortir les installations de carbonisation actuellement en cours d’exploitation et qui représentent un capital de plusieurs milliards.
- Nous retiendrons ensuite que-si la carbonisation à basse température est le moyen le plus simple pour produire des combustibles liquides, à partir de la houille et des lignites, il convient de suivre avec une extrême attention les procédés d’hydrogénation qui permettront probablement de transformer intégralement les combustibles solides en huiles.
- Nous nous souviendrons également qu’il existe des méthodes des plus curieuses pour la transformation des huiles lourdes et des phénols en carburants. Il est possible que leur mise au point industrielle ne soit plus affaire que de bien peu de temps. Suivons attentivement les progrès accomplis dans cette voie. Ils assureront la richesse à tous ceux qui ont compris qu?on peut carboniser avantageusement le lignite (1) èt que surtout on doit traiter nos lignites pour assuref nos ressources en carburants. Sans ces derniers, il n’y a ni sécurité, ni vie économique possible pour une nation.
- (1) Jusqu’à ces derniers mois, on a été arrêté — il est juste de le faire observer — par le coût élevé des installations de carbonisation à basse température, nous pouvons dire, à la suite de ce que nous avons vu, que cette grave objection au développement d’une industrie si intéressante est en train d’être surmontée,
- Bull. 24
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- L’AMÉNAGEMENT
- DE
- L’ESTUAIRE DE LA SEINE '2
- PAR
- M. Paul DUPONT
- On poursuit depuis 1897, dans l’estuaire de la Seine, des travaux d’endiguement dont le tracé avait soulevé à cette époque une opposition très vive de la part du public maritime. On peut' affirmer maintenant qu’ils n’ont pas réussi. Un rapport de M. l’Ingénieur-hydrographe de la Marine Got sur une reconnaissance des fonds exécutée par lui en 1912 constate leur échec. Malgré des dépenses très importantes (17 millions environ), on n’a pas gagné un centimètre de tirant d’eau. On peut soutenir qu’il y a eu amélioration dans des conditions accessoires de la navigabilité, mais le fait principal et brutal est là : Le mouillage dans le chenal n’a pas augmenté.
- Aujourd’hui,. malgré cet enseignement peu encourageant, l’Administration des Ponts et Chaussées propose de continuer l’endiguement selon les mêmes principes, ou plutôt, selon les faits accomplis, et cette Administration rencontre parmi les techniciens de tout ordre une résistance aussi vive qu’en 1897.
- C’est là un fait exceptionnel et curieux. Gomment une opposition aussi durable peut-elle se manifester sur une question purement technique, alors qu’aucun intérêt particulier distinct de l’intérêt général n’y est engagé ? En pareil cas, l’Administration fait généralement tout ce qu’elle veut, sauf à être blâmée après coup si elle ne réussit pas. Ici, au contraire, les résistances sont préventives. II faut que des motifs particuliers et bien puissants aient provoqué cette anomalie.
- Deux projets sont en présence: celui de l’Administration et un autre qui groupe tous les opposants ; nous voudrions exposer brièvement leur genèse et les phases de la lutte qu’ils soutiennent. entre eux.
- (Ti Voir Procès-Verbal de la séance du 23 juin 1922, n° 12, p. 304.
- (2> Voir Planche n“ 28.
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- l’aménagement de . l’estuaire de la seine 361
- 1
- Les règles d’expérience applicables à la fixation d’un chenal sur un vaste plateau de sables mouvants comme l’estuaire de la Seine se réduisent à: peu de chose. On peut, croyons-nous, formuler les suivantes :
- 1° Les parties profondes du lit d’écoulement dans le fond mobile tendent, sauf influences contraires, à suivre le pied des parois latérales inattaquables. Sur la Seine, les pilotes disent que le chenal suit le dur :
- 2° Quand les deux bords résistants sont courbes et leurs .courbures de même sens, les profondeurs tendent plutôt à se rapprocher du bord concave ;
- 3° Quand-le sens de cette courbure change, le chenal a tendance à changer de rive et un haut fond se produit au point de passage d’une rive à l’autre ;
- 4° Si les deux rives résistantes présentent des courbures de sens opposés, le chenal est indifférent entre les deux et instable ;
- 3° Un changement brusque de direction d’une rive que longe le chenal renvoie le courant comme une bande de billard renvoie les billes et le fait changer de rive ;
- 6° Tous les renvois brusques, les passages d’un bord à l’autre, les chenaux indécis entre deux rives mal tracées diminuent ou dispersent la force vive des courants et de l’onde marée et nuisent à la profondeur du chenal que cette force vive doit entretenir. Il en est de même des passages trop étranglés ;
- 7° Les profondeurs attirent les courants et peuvent les dévier de leur direction antérieure.
- Guidés par ces règles, par leur instinct de techniciens, par leur expérience de la Seine et par de vastes études sur son régime, la majorité des Ingénieurs qui se sont attaqués au problème depuis 4880 ont abouti à une même solution pour l’endi-guement de l’estuaire entre la Risle et la mer. Nous ne voulons pas dire qu’il n’y en ait pas eu d’autres, proposées par des personnalités notables, mais celles-ci ont préconisé chacune leurprojet bien distinct, tandis que les premiers se sont accordés sur un seul avec de très faibles écarts de détail.
- Vécole qu’ils/constituent — c’en est bien une par l’unité de pensée — pourrait être appelée celle de la tradition locale
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- 362
- l’aménagement de l’estuaire de la seine
- (quoiqu’elle ait rallié beaucoup d’ingénieurs étrangers à Rouen), parce qu’elle comprend presque tous les Ingénieurs des Ponts et Chaussées qui furent chargés du service de l’estuaire.
- Les principaux noms qui s’y rattachent -sont, par ordre de dates, depuis 1884, époque à laquelle la question commença à se poser pratiquement, ceux des Ingénieurs dont voici l’énumération (voir planche n° 28) :
- 1° M. Lavoinne, Ingénieur en chef des Ponts et Chaussées, publiait, dès 1884, un premier projet à la suite de travaux considérables sur le régime de l’estuaire qui doivent servir de base à toute étude sérieuse de la question ;
- 2° Presque en même temps, votre ancien président, M. Hilde-vert Hersent, publiait un projet d’extension du port du Havre et d’aménagement de la baie de Seine, travaux qu’il jugeait, très justement, en relation étroite ;
- 3° M. Mengin-Lecreulx, successeur de M. Lavoinne, invité officiellement par le Ministre, en 1886, à présenter un projet, reprenait avec de faibles variantes celui de M. Lavoinne ;
- 4° M. Belleville, successeur de M. Mengin, qui avait été Ingénieur ordinaire du service de l’estuaire sous MM. Lavoinne et Mengin, signait avec ce dernier le projet présenté à l’Administration supérieure des Ponts et Chaussées ;
- 5° M. Vauthier, ancien Ingénieur des Ponts et Chaussées, qui servit d’ingénieur-conseil à la ville de Rouen p.our les questions maritimes, membre de la Société des Ingénieurs civils, a publié sur la question, notamment en 1897, deux études remarquables concluant dans le même sens que les précédents ;
- 6° M. Vernon-Harcourt, Ingénieur anglais réputé, eut l’idée d’appliquer au problème de l’estuaire de la Seine des expériences sur petit modèle extrêmement ingénieuses ; elles lui donnèrent des résultats beaucoup plus favorables aux tracés du genre Lavoinne qu’à tous ceux de l’Administration ;
- 7° MM. Martin, Gilles-Cardin, Tartrat, Watier, Ingénieurs ordinaires des Ponts et Chaussées, tour à tour chargés du service de l’estuaire après M. Belleville, tout en exécutant les projets prescrits par l’Administration centrale, sont devenus partisans plus décidés des tracés genre Lavoinne à mesure qu’ils apprenaient par expérience à mieux connaître la baie de Seine ;
- Parmi eux, M. Watier mérite une mention. spéciale. Appelé par ses fonctions à préparer un j^rojet de continuation des tra-
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- vaux en 1919, il n’a pas hésité à proposer l’abandon des projets administratifs, les démolitions importantes qui en seraient la conséquence et le retour au tracé Lavoinne. Le moins qu’on puisse dire est que cette attitude ne lui fut pas rendue facile par ses supérieurs et qu’il eut besoin d’une grande conviction pour y persister ;
- 8° M. Henri Michel, Ingénieur en chef des Ponts et Chaussées, qui fut longtemps Ingénieur ordinaire à Honfleur et put y observer de près les phénomènes de l’estuaire, a toujours été partisan du tracé genre Lavoinne et a saisi toutes les occasions de le recommander ;
- 9° M. Cot, Ingénieur hydrographe de la Marine, qui a fait la reconnaissance de la baie en 1912 et signalé les dangers des travaux exécutés par l’Administration, admettrait une digue sud comme celle du tracé Lavoinne et des ouvrages accessoires jusqu’à une certaine distance du Havre;
- 10° Tout récemment, MM. J. et G. Hersent ont étudié et préconisé un projet de tracé qui n’est que la mise au point — très judicieuse — de celui de leur père, en tenant compte des circonstances actuelles ;
- 11° A ces noms, nous pourrions en ajouter d’autres encore d’ingénieurs du port du Havre et du département du Calvados.
- Quel est, dans ses grandes lignes, le projet qui a réuni toutes ces adhésions ou qui, pour mieux dire, a été le point de convergence de toutes ces opinions indépendantes ? C’est le plus simple et le plus naturel, celui qui se dessine de lhi-même sous le crayon de l’Ingénieur potamiste mis en face d’une carte de l’estuaire. En voici l’esquisse :
- La baie de Seine, avant 1897, ressemblait à un entonnoir arrondi, dont le tube étroit est représenté par le lit endigué en amont de la Risle. Ce tube est légèrement courbe et orienté dans une direction à peu près N.-E.-S.-O. depuis Tancarville jusqu’à la Risle. Au delà du large orifice de l’entonnoir, c’est la mer ; juste à hauteur de cet orifice, qui est dirigé N.-S., se trouvent deux bancs de terrain résistant, Amfard et le Ratier, qui le partagent en trois passes : celle du nord, sous Le Havre, celle du centre, la plus large et la plus profonde, enfin, celle du sud, devant Yillerville.
- Devant ce dessin, on remarque immédiatement qu’en prolongeant les parois du tube étroit avec un évasement progressif et
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- la même courbure douce qu’entre Tancarville et la Risle, la paroi sud vient atteindre Honfleur et l’axe vient, avec une courbure encore plus douce, rejoindre la passe centrale et ses grands fonds dans une direction ouest légèrement nord qui est exactement celle du principal courant de flot pénétrant dans la baie.
- Indépendamment de ce dernier avantage, d’après les règles rappelées ci-dessus,, ce tracé possède tous les caractères favorables à la stabilité et à la profondeur du chenal.
- On peut facilement établir sur la rive sud, au moins jusqu’à Honfleur, une digue haute et résistante qui attirera les courants de flot et de jusant et les profondeurs, tant par sa résistance, aux érosions que par sa forme légèrement concave (règles 1 et 2). On peut former l’autre rive d’une digue parallèle avec écartement progressif pour calibrer le lit, sans tomber dans l’inconvénient signalé par la règle 4.
- Il n’existera aucun changement de rive, aucun renvoi brusque de courant qui fasse perdre de la force vive (règles 5 et 6).
- Les grandes profondeurs de la passe centrale tendront à attirer le courant de jusant amené par les digues jusqu’à Honfleur (règle 7).
- Frappés de cet ensemble de convenances très remarquables, tous les Ingénieurs cités précédemment ont donné des tracés de la digue sud entre la Risle et Honfleur parfaitement concordants. Les différences entre leurs projets portent sur les points suivants :
- 1° Les uns proposaient sur le bord du nord une digue haute plus ou moins écartée, les autres une digue basse, plus rapprochée nécessairement de la digue sud ;
- 2° 11 y a eu des partisans d’un endiguement conduit jusqu’au méridien des bancs d’Amfard et du Ratier et des partisans d’un endiguement limité au méridien de Honfleur, qu’ils estiment devoir être suffisant ou, tout au moins, pouvoir l’être. Dans cette dernière catégorie, MM. Hersent frères proposent comme adjuvant éventuel l’aménagement des bancs d’Amfard et du Ratier, de manière à régulariser les courants aux abords, solution originale qui mérite de retenir l’attention.
- Mais la marche des événements, depuis 1886, a travaillé de manière à mettre tout le monde d’accord. Depuis la conception des projets Lavoinne. Hersent père, Mengin, Yernon-Harcourt, Yauthier, etc., l’Administration a poursuivi et achevé virtuelle-
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- ment la construction d’une digue haute nord. Son tracé a été déterminé morceau par morceau, sans plan préconçu, ou plutôt en le changeant au gré des circonstances. Elle devait primitivement aboutir en courbe concave vers le sud au banc d’Amfard, de manière à ramener à la fosse centrale le chenal renvoyé vers le nord par une digue sud construite à cet effet. Mais sous la pression des Havrais qui craignent lesconséquences d’une fermeture de la passe nord, il a été décidé ensuite que la digue nord aboutirait à celle qui ferme les nouveaux bassins du Havre.
- Il est bien difficile de juger dans quelle mesure les. craintes des Havrais relativement à la fermeture de la passe du nord sont fondées. Mais ce doute suffit pour la faire écarter. Dès lors qu’il y a là une possibilité, si faible soit-elle, de compromettre ce grand port — et qui peut affirmer qu’il n’y en a pa's ? — il faut évidemment l’éviter ; le doute en pareil cas est prohibitif.
- Il ne peut donc plus être question de digue haute aboutissant à Amfard. Aussi, les récents projets genre Lavoinne, c’est-à-dire celui de M. Watier et celui de MM. Hersent frères s’incorporent purement et simplement la digue haute nord construite par l’Administration. Elle a pour résultat de régulariser convenablement la rive nord de la haie entre Tancarvilie et le Havre en dessinant dans l’ensemble une courbe iégèrement convexe vers le sud.
- Mais, dans l’hypothèse d’un tracé genre Lavoinne de la digue haute sud, la digue nord de l’Administration ne peut avoir la prétention de jouer un autre rôle que celui de régularisatrice de la rive; elle est trop écartée de la digue sud et laisse au chenal un champ de déplacement trop vaste pour qu’on puisse compter qu’il y prendra une position stable. Sans doute, l’influence d’une digue sud bien tracée pourra peut-être produire ce résultat sans le secours d’aucune autre disposition, mais cet espoir est trop aléatoire pour qu’on puisse s’y reposer. On est donc obligé de prévoir une digue basse de tracé harmonique à celui de la digue haute sud pour contribuer à maintenir le chenal parallèle à cette dernière. Elle devra être poussée à partir de la Risle, aussi loin qu’il sera nécessaire pour bien assurer au chenal cette direction favorable. On ne peut prévoir où on pourra l’arrêter, mais, en tout cas, elle ne devra pas être prolongée au delà du méridien de Honfleur pour une raison que nous allons rencontrer maintenant.
- La prolongation de la digue sud entre le Ratier et Honfleur
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- prévue, soit en digue haute, soit en digue basse, par MM.Lavoinne, Mengin, etc., et, récemment, par M. Watier, s’e’st heurtée à une opposition absolue des plages du Calvados. Elles craignent de ce chef— et elles y sont fondées — un ensablement complet s'étendant de proche en proche de Yillerville à un point plus ou moins éloigné vers l’ouest. Or, rien actuellement ne démontre la nécessité .pour Rouen de ce'prolongement : il se peut qu’avec un endiguement arrêté à Honfleur, le chenal devienne bon dans l’estuaire. D’autre part, la partie d’amont devant être achevée avant d’entreprendre celle d’aval, il s’écoulera de longues années avant qu’il puisse être question de celle-ci. Il est donc parfaitement inutile de soulever les justes appréhensions des plages du Calvados pour le plaisir de tracer sur des plans des ouvrages dont l’exécution ne sera peut-être jamais utile sous aucun point de vue. Il convient, au contraire, de s’en tenir aux nécessités contenues dans les limites des prévisions possibles et de réaliser, la conciliation des intérêts en présence par la limitation des ouvrages aux abords de Honfleur. D’ailleurs, les plages du Calvados ne s’opposent pas à la prolongation de la digue sud jusqu’aux abords du phare de la falaise des Fonds. Ce prolongement ne ferait pas plus de saillie sur l’alignement général de la côte que la pointe rocheuse de Villerville, il ne pourrait donc arrêter le cheminement littoral des matériaux, pas plus que ne le lait actuellement cette pointe; il serait dans l’angle mort qu’elle couvre des courants de flot venant du sud-ouest. Par contre, le prolongement de la digue sud un peu en aval d’Hon-fleur peut contribuer efficacement à maintenir le chenal de jusant dans la direction de la passe centrale, parce qu’il est précisément voisin du sommet de la courbe concave qui l’y conduit et, par suite, particulièrement actif dans le phénomène de direction. En définitive, construction de la digue haute sud, genre Lavoinne, jusque vers le phare de la falaise des Fonds, telle est la conclusion à laquelle on est conduit actuellement.
- La conception de MM. Hersent frères consistant à aménager le banc du Ratier est une suite naturelle et logique de la nécessité de respecter la passe sud dans l’intérêt des plages du Calvados, à supposer — ce qui n’est pas certain — que d’autres raisons ne militent pas en faveur de sa conservation. Sans doute, cet aménagement ne peut influer sur les courants de jusant, du moins directement, mais si le flanc nord du banc consolidé et exhaussé est bien tracé, il peut diriger favorablement le courant
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- de flot principal qui vient de l’ouest légèrement nord, et lui assurer une orientation concordante avec celle du chenal de jusant. De même, le tracé du flanc opposé peut corriger des actions nuisibles de la partie du courant de flot qui entre par la passe sud.
- Les faits survenus de 1884 à nos jours ont donc précisé les conditions à remplir par un projet d’aménagement de l’estuaire et ramené à l’unité les conceptions de l’école Làvoinne-Hersent : elles se confondent toutes aujourd’hui dans le programme que voici :
- Digue haute nord de l’administration ;
- Digue haute sud du tracé Lavoinne entre la Risle et les environs du phare de la falaise des Fonds ;
- Digue basse nord à écartement convenable et progressif de la digue haute sud depuis la Risle jusqu’au point où l’expérience montrera qu’elle cesse d’être utile et, en tout cas, pas plus loin que le méridien de Honfleur ;
- Dragages et revêtements de talus sous-marins en aval de Honfleur en prolongement du chenal d’amont, s’il y a lieu ;
- -Aménagement éventuel des bancs d’Amfard et du Ratier, surtout de ce dernier, pour régulariser les courants de flot.
- On vient de voir l’enchaînement et l’évolution des idées de l’école Lavoinne-Hersent depuis 1884 jusqu’à 1922 ; celles de l’Administration centrale des Travaux publics ont suivi un chemin tout différent et beaucoup plus accidenté.
- Cette divergence semble d’autant plus inexplicable que le mouvement Lavoinne-Hersent a reçu sa première impulsion des Ingénieurs des Ponts et Chaussées commis par l’Administration à la direction des travaux de la Seine et a toujours été soutenu par la plupart d’entre eux : nous avons donné leurs noms. Comment cette scission a-t-elle pu se produire ?
- En répondant à cette question, nous voulons éviter tout ce qui semblerait être une interprétation personnelle et défavorable dé l’œuvre d’une administration à laquelle nous avons eu l’honneur d’appartenir pendant vingt ans. Ne voulant hasarder aucune conjecture, nous avons fait appel aux souvenirs de l’Ingénieur qui, depuis 1880, a occupé la plus large place dans l’histoire technique de la baie de Seine et qui est, croyons-nous, le seul
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- survivant de ceux qui ont participé aux premières études. Il s’agit de M. Belleville, Ingénieur ordinaire de l’estuàire de 1882 à 1894 et Ingénieur en chef de 1898 à 1906. Il représente une expérience de vingt années et même de vingt-quatre, car de 1894 à 1898, il a continué à en acquérir sur un autre fleuve à marée, l’Adour. Voici textuellement ce que M. Belleville a bien voulu nous écrire sur les phases des projets administratifs dans une lettre du 30.,-mars 1921 : c’est un historique qui ne pourrait être remplacé s’il se perdait :
- « Quand je suis arrivé comme ingénieur ordinaire à Rouen, en 1882, on se trouvait pour la Seine sous la contrainte d’une décision de 1879, je crois, qu-i proscrivait tout prolongement des digues dans l’estuaire. Malgré cette situation, j’ai entrepris sous la direction de Lavoinne des études sur le régime des marées, courants et alluvions en vue de nouveaux projets. Lavoinne a alors publié le tracé dit tracé Lavoinne. M. Mengin lui avait, succédé, lorsque, sous la pression de l’opinion, fut constituée en 1884, la grande Commission pour l’amélioration du Havre et de la Basse-Seine,- qui a demandé aux Ingénieurs de soumettre leurs projets.
- » Pour Rouen, il s’agissait de trouver une solution permettant de passer des largeurs faibles et des courbures accentuées de l’amont à l’étendue sans limites de la mer à l’aval, d’écarter autant que possible du Havre les sédiments, de ménager les intérêts de Honfleur et du littoral du Calvados. Le projet dit tracé direct, présenté par M. Mengin, s’inspirait du tracé Lavoinne avec des largeurs moindres. A l’aval de la courbure accentuée de Tancarville, il ne comportait qu’une dernière courbure longue et douce par le prolongement de la digue sud jusqu’à Honfleur. D’après les directives données, le prolongement ne devait pas aller plus loin, mais il n’en fallait pas moins envisager les possibilités d’avenir. Notre idée, à M. Mengin et moi, était de continuer la digue nord vers Amfard pour la raccorder vers le méridien 3 par une courbe convenable à l’alignement nord-ouest-sud-est parallèle à la côte, tangent aux nouvelles entrées possibles pour le Havre. Les abords du Havre se trouvaient ainsi éloignés de plusieurs kilomètres du débouché du chenal de la Seine dans la fosse centrale, c’est-à-dire de la région des dépôts possibles, tout en restant balayés par les courants littoraux. Pour le sud, nous envisagions la possibilité de prolongement (de la
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- digue) jusqu’au Ratier, guidant le chenal jusqu’à la fosse centrale et assurant les accès de Honfleur, mais sans nous dissimuler que ce prolongement pouvait amener dans un temps plus ou moins long le colmatage de la passe sud, puis l’ensablement de la côte du Calvados. C’est le défaut, peut-être le seul, du tracé direct.
- (Rappelons ici que ce prolongement est abandonné par. ceux qui, actuellement, s’inspirent des travaux de MM. Belleville et Mengin).
- » Ce projet soumis tout de suite à la Commission n’a pas eu de succès. Vous me dites que l’on observe que ses auteurs ne l’ont défendu que fort mollement et se sont ralliés au moins tacitement, au projet final de la Commission. Permettez-moi de remettre les choses au point.
- » Dès les premières séances, nos Collègues du Havre, forts de la malheureuse décision de 1879, et hostiles au fond à tout prolongement ne nous ont pas soutenus. Nous étions à la table de •la Commission, un peu en parents pauvres, M. Mengin et moi. Moi, jeune Ingénieur ordinaire entouré de hautes personnalités, je ne pouvais guère intervenir... M. Mengin, que j’ai pu apprécier par une longue fréquentation était un modeste et peut-être un peu timide. Mais s’il n’a pas réussi à triompher des oppositions à son projet, il n’a pas cessé de le croire préférable et je puis vous assurer que j’ai assisté à son véritable découragement d’y renoncer sans pouvoir le faire aboutir.
- -9 De plus, ce projet a eu le très grand tort d’être présenté trop tôt et d’être trop simple. Il était difficile qu’il soit adopté de piano venant le premier devant un aréopage éminent et nombreux. Il a été écarté trop vite et après on ne pouvait plus y revenir. C’est alors que se sont succédées, selon les idées personnelles des membres, les propositions les plus dissemblables sans qu’aucune soit adoptée. En amalgamant, ces idées et par fatigue peut-être, après de longues .séances, on s’est arrêté à la solution hybride que, pour ma part, j’ai toujours considérée comme désastreuse si elle était réalisée telle quelle. »
- Interrompons un instant la lettre de M. Belleville pour rappeler ee qu’était cette solution désastreuse. A partir de la Risle, elle faisait remonter le chenal dans la direction nord-ouest jusqu’au méridien situé à mi-chemin de celui de Honfleur ; ensuite elle le faisait redescendre dans la direction sud-ouest jusqu’à Honfleur ; enfin elle le dirigeait par une courbe plus douce dans
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- une direction ouest-nord-ouest vers la passe centrale : soit trois changements de direction ! Mais reprenons notre lecture :
- « M. Guiard a succédé à M. Mengin et s’est trouvé, en arrivant, vis-à-vis d’une solution déjà officielle. Il a procédé aux opérations préliminaires à la loi et préparé le commencement de son exécution.
- » De mon côté, j’étais près de partir comme Ingénieur en chef pour Bayonne. Considérant comme très dangereuses les trois sinuosités du projet avec distances des sommets trop faibles pour les largeurs, j’avais étudié un projet qui, supprimant une sinuosité et en rendant une deuxième insensible, constituait un tracé semi-direct. La digue nord en reculement à l’aval de Tancarville était conservée et prolongée dans la direction de la passe au nord d’Amfard, puis incurvée vers l’ouest de manière à créer une dernière courbure à peine accentuée dirigeant le chenal vers la fosse centrale. Elle se raccordait par une courbe appropriée avec l’alignement nord-ouest-sud-est passant par les ouvrages du Havre parallèlement à la côte. Au sud, la digue rejoignait Honfleur, son dernier élément en prolongement de la côte en aval de Honfleur.
- (Ce tracé de la digue sud est en définitive celui qui a été exécuté comme on le verra plus loin).
- » J’ai entretenu de ce projet M. Guillain, alors directeur de la Navigation. Il m’a dit : « Attendez ce qu’on exécutera ne sera peut-» être pas le projet officiel, mais il n’y faut pas toucher tant que » les enquêtes ne sont pas terminées et que la loi n’est pas » votée !»
- » Après quatre ans passés à Bayonne, je suis revenu comme Ingénieur en chef à Rouen en 1898. La loi de 1895 avait un commencement d’exécution ; les épis destinés à dévier le chenal vers lé nord en aval de la Risle étaient en construction à grand renfort de matériaux dans les courants traversiez.
- (Le chenal ne voulait pas se conformer au projet de la grande Commission !)
- » Je n’ai pu me résoudre à voir se consacrer une solution que je jugeais déplorable et je m’en suis ouvert à M. Mengin, alors Inspecteur général du service. Nous avons pensé qu’on ne pouvait tout remettre en question en proposant le retour au tracé direct, trop en opposition avec celui de la loi récente (1895). La question n’était plus entière, du reste, et nous avons conclu à
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- l’étude d’un tracé se rapprochant de celui que j’avais étudié avant mon départ en 1894 et que j’avais appelé semi-direct.
- » Ce tracé approuvé a été mis à exécution. Mais depuis que j’ai, en 1906, quitté le service, le prolongement de la digue nord avec inflexion vers Amfard paraît avoir été abandonné et remplacé par un tracé rectiligne venant se raccorder aux nôuveaux bassins du Havre. A mon avis, cette modification détruit T économie du projet. »
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- Résumons l’impression que laisse cette lecture :
- La Commission formée au Ministère en 1884 pour ne point accepter de piano le projet des Ingénieurs locaux, le rejette de piano ; elle-même en établit un que M. Belleville juge désastreux : c’est son expression. M. Belleville parti, on commence à exécuter ce projet malgré la résistance acharnée de la nature. En 1898, M. Belleville, revenu, cherche à l’améliorer en aplatissant les courbes le plus possible et conçoit un ensemble qu’on commence à exécuter. Après son départ définitif, survenu en 1906, on modifie le tracé de sa digue nord, trait essentiel .de son projet, et ainsi on en détruit Véconomie. Il ne reste que des ouvrages dont la destination primitive est abolie.
- Achevons maintenant l’historique des projets administratifs à partir du point où le laisse M. Belleville.
- En 1919, M. Watier, Ingénieur ordinaire du Service de l’estuaire, propose de tout recommencer et de revenir au tracé Lavoinne ; l’Administration repousse péremptoirement ce projet.
- . En novembre 1920, elle prescrit aux Ingénieurs de conduire le chenal vers la fosse centrale, non par le nord ni le centre de l’estuaire, mais par le sud. _ . .
- En août 1921, elle prend, au contraire, en considération un projet qui rejoint la passe centrale presque en ligne droite, non par le sud, mais par le centre de l’estuaire. Voici le schéma de ce projet:
- Dans l’impossibilité de prolonger la digue sud en digue haute d’appui pour .le chenal, on la prolonge en digue basse presque^ rectiligne de direction E.-O. environ. On l’accompagne d’une digue"basse nord légèrement divergente, le tout jusqu’au méridien de Honfleur. En aval, on prévoit un sillon de dragages, très .légèrement concave vers le nord, rejoignant la’ fosse centrale ; ses talus seraient consolidés par des revêtements appropriés.
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- Sans procéder à un examen approfondi de ce projet, on peut en faire ressortir le danger. Ou bien le travail réussira au point de vue de la profondeur du chenal endigué, et il se formera au nord et au sud, en dehors des digues, des atterissements qui menaceront le Havre au nord et Honfleur au sud. Ou bien des fosses de flot plus ou moins profondes se produiront au nord et au sud des ouvrages et le jusant ira les rejoindre en « long déversoir » par dessus digues basses et défenses de talus : en aval de ces déversoirs, le chenal n’aura plus de profondeur. Cette dernière alternative est, selon nous, la plus probable. Or, rien de semblable ne se produirait avec le tracé Lavoinne : au sud, le chenal ne pourrait s’échapper que par la passe du sud, directement dans une fosse profonde ; au nord, il aura peu de tendance à rejoindre les fosses de flot régnant dans la passe nord parce qu’il en sera beaucoup plus loin que dans le projet administratif.
- II est vrai que des objections d’un autre ordre sont opposées par l’Administration à ses adversaires. La question, dit-elle, n’est plus entière : la digue sud existe ; il faut la démolir pour revenir au tracé Lavoinne, d’où'forte dépense. En second lieu, 60 millions de mètres cubes de dépôts se sont accumulés et colmatés derrière la digue ; ou il faudra les draguer et ce sera une dépense considérable, où ils seront entraînés par les courants et ils pourront aller boucher le chenal,- au moins pendant une période de transition.
- Ces appréhensions, il faut le reconnaître, ne sont pas a priori sans portée. Si' la construction de la digue sud a été une erreur, il faudra la payer : mais la question est de savoir si la carte sera trop élevée pour en accepter la charge et, jusqu’à présent, aucun chiffre sérieusement étudié n’a été établi. Quant au danger créé par la libération des 60 millions clc mètres cubes, tout permet de prévoir qu’il ne sera pas bien redoutable. Si la libération, a lieu dans des délais assez longs, trois ans par exemple, elle ne changera pas sensiblement le régime des matières en suspension dans les eaux de marée. Au surplus, étant donné tout ce qu’on sait, sous une couche superficielle d’argile colmatée, le dépôt doit être composé de matières extrêmement mobiles.
- En tout cas, ces questions doivent être étudiées à fond et non tranchées au pied levé par un décret administratif. C’est ce que les intéressés ont demandé. Ils ont obtenu un commencement de satisfaction : l’affaire a été renvoyée par, le Ministre devant le
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- Conseil Supérieur des Travaux publics, qui a formé une Commission spéciale pour l’étudier.
- III
- Tels sont les origines, les développements et l’état actuel de cette querelle technique qui se prolonge depuis plus de trente-cinq ans et constitue un fait passablement exceptionnel dans les annales de nos travaux publics.
- Nous n’ajouterons aucun autre commentaire : notre seul but est de tirer une conclusion pratique qui puisse présenter quelque intérêt pour cette Assemblée.
- Tous, ici, sommes intéressés directement au succès des travaux d’amélioration de l’estuaire de la Seine. Le'jour ou les navires de 8 m de tirant d’eau pourront monter à Rouen à toute marée — c’est le but des travaux — nous paierons moins cher, toutes choses égales d’ailleurs, notre charbon, nos bois du nord, nos pétroles, nos vins d’Algérie. Le même effet se fera probablement sentir sur d’autres marchandises qui, jusqu’à présent, ne peuvent arriver à Rouen, étant toujours transportées par de trop grosses unités. En nous occupant des travaux de la baie de Seine, nous ne nous livrons donc pas à un exercice platonique.
- D’autre part, beaucoup d’entre nous peuvent se faire une opinion personnelle sur la solution à adopter ; la compétence technique ne leur manque pas.
- L’action de notre Société s’exerce au sein du. Conseil Supérieur des Travaux publics par l’intermédiaire de ceux de nos Collègues qui en font partie : nul doute qu’elle ne s’exerce d’une manière éclairée et ferme dans le meilleur .sens. Mais nul ne peut prévoir ce qu’elle produira. Il apparaît comme vraisemblable que les deux opinions en présence seront énergiquement défendues l’une et l’autre, et, comme l’avenir ôst impénétrable, aucune ne pourra être convaincue d’erreur assez évidente pour que ses partisans soient obligés d’y renoncer sous peine d’absurdité manifeste. Dans ces conditions, c’est la majorité qui décidera : nous n’y pouvons rien. ‘
- Mais après l’avis du Conseil Supérieur, viendront les enquêtes d’utilité publique. Là, chacun de nous peut donner le sien. Je voudrais décider le plus grand nombre possible d’entre vous, A étudier la question, à se faire une "opinion réfléchie et à l’ex-' primer aux enquêtes. On trouvera les éléments d’une première
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- étude dans les numéros 15, 16, 17 du Bulletin de l’Association française pour le développement des Travaux publics. Pour la pousser plus loin, il suffira de ne reporter aux ouvrages antérieurs cités dans les divers articles^ dudit Bulletin, notamment à ceux des Ingénieurs, dont j’ai donné la liste ci-dessus.
- Ma conclusion sera donc un appel à suivre les phases de l’instruction et à user du droit dé déposition à l’enquête d’utilité publique.
- Les enquêtes sur les projets de grands travaux sont une garantie non négligeable pour les intéressés ; ceux-ci omettent trop souvent d’en profiter, craignant l’inutilité de leur intervention. C’est, regrettable. Sans doute, quelques protestations isolées, et insuffisamment motivées ne comptent pas beaucoup, mais des mouvements notables de l’opinion dans les milieux compétents, ne pourraient être traités par prétérition. Aujourd’hui, sans compter un intérêt national de premier ordre, nos intérêts particuliers de Parisiens ou, pour mieux dire, de Séquanais, sont enjeu. Nous aurons un moyen de ies défendre. Le but de cette communication était de le rappeler et d’exposer la question pour montrer combien il serait utile que vous vous y intéressiez.
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- LES
- CEINTURES DES PIÈCES COMPRIMÉES
- EN BÉTON ARMÉ
- PAR
- ~ s
- M. F. CHAUDY
- Les pièces comprimées en béton ont généralement besoin d’être- armées longitudinalement pour avoir un moment d’inertie tel qüe la condition de résistance au flambage soit satisfaite ; elles doivent aussi, la plupart du temps, être armées transversalement pour résister, d’une part, à l’effort tranchant résultant des effofts de flambage, d’autre part,, à l’effort de gonflement dû à la compression.
- C’est cet effort de gonflement que je me propose plus particulièrement d’analyser dans la présente note.
- Tout d’abord, je rappellerai sommairement comment se déterminent les sections des barres de treillis des pièces entièrement métalliques chargées de bout.
- On sait que tous les cas de pièces de l’espèce peuvent se ramener à celui d’une pièce encastrée à une extrémité et'libre à l’autre.
- J’ai démontré (1) qu’à la charge totale N appliquée en bout à l’extrémité du prisme cor- Fig. i.
- respond un .effort transversal p, appliqué à cette même extrémité perpendiculairement-à l’axe du prisme, tél qu’on a la relation :
- Nu < p/,
- u désignant le déplacement élastique longitudinal et f le déplacement élastique transversal du point d’application des forces N <btp(fig. 1). ,
- Lorsqu’il s’agit d*un prisme métallique ^composé de quatre
- (1) Voir le Bulletin d’octobre 1890: Théorie nouvelle de la stabilité des prismes chargés de bout. „ -
- 25 i
- Bull.
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- LES CEINTURES DES PIÈCES COMPRIMÉES EN BÉTON ARMÉ
- membrures réunies entre elles par des barres de treillis, les sections des membrures se déterminent au moyen de la relation :
- N < K
- 10 El 4 l2 ’
- dans laquelle K est un coefficient de sécurité qu’on prend géné-
- 1
- ' râlement égal à E est le coefficient d’élasticité du mêlai,- / est
- la longueur de la pièce dont le moment d’inertie est I.
- Ayant déterminé la section o> des membrures, on calcule p en écrivant que, sous l’action de N et de p, le travail moléculaire dans les membrures atteint la limite admise habituellement (12 kg par millimètre carré pour l’acier), soit : .
- 12xro« = 5 + ïf',
- O) 1
- v représentant la demi-largeur de la pièce.
- Les barres de treillis se calculent alors avec l’effort tranchant p et on a ainsi une pièce homogène dans ses deux parties, membrures et treillis.
- Passons maintenant aux prismes en béton armé. Ils sont ordi-
- nairement à section carrée, rectangulaire, polygonale ou circulaire (pieux). Le prisme à section carrée comprend quatre barres longitudinales ou davantage, avec des ceintures,'et, au besoin,, des étriers supplémentaires (fig. % et 3). Quand le prisme est rectangulaire, il comporte plus de barres longitudinales sur les grandes faces que sur les petites, et il y a généralement des étriers supplémentaires intérieurs parallèles aux: petites faces (figi 4). Enfin, si le prisme est à section polygonale ou'circu-
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- LES CEINTURES DES PIÈGES COMPRIMÉES EN„BÉTON ARMÉ
- laire, il comporte des barres longitudinales et des ceintures, tout comme le prisme à section carrée. Pour ces prismes à section circulaire, M. Considère a remplacé les ceintures par des spires (fig.5) dont il a également indiqué l’emploi dans les prismes en béton non armé longitudinalement. —
- J’ai indiqué, en 1899, la nécessité des étriers et des ceintures (1) en montrant que tout prisme en béton armé est comparable à un prisme entièrement métallique, à treillis réunissant les membrures, parce que le béton peut remplir l’office des barres comprimées et aussi, en raison de son adhérence aux membrures, celui des rivets d’attache des barres sur ces membrures.
- La circulaire ministérielle sur le béton armé, parue en 1906, n’indique aucun mode de-calcul des étriers et ne fait qu’ « encourager leur emploi judicieux de façon à empêcher te gonflement du béton », mais la méthode de calcul à l’effort tranchant que j’ai donnée il y a vingt-trois ans est aujourd’hui universellement suivie.
- Le calcul de la section à donner aux étriers et ceintures des pièces comprimées en béton armé, en ce qui concerne les efforts de flambage, peut donc, en vertu de l’analogie des pièces entièrement métalliques à treillis et des pièces en béton armé, s’effectuer suivant la méthode que je viens de rappeler plus haut pour les pièces entièrement métalliques.
- Si on désigne par o» la section des armatures longitudinales et par s celle du béton seul, la section totale de la pièce comprimée (acier et béton) sera, exprimée en surface de béton :
- S “ s -j- 15 o)^
- en prenant 15 pour le rapport des coéfficients d’élasticité de l’acier et du béton. La compression totale N se divise en'deux, l’une agissant sur le métal, qui à pour expression : -
- N„ = ,4",
- et l’autre, agissant sur le béton :
- N,
- Ns
- s ; •
- (1) Voir Note sur le calcul des poutres en fer et ciment, Bulletin d’octobre 1899.
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- LES CEINTURES DES PIÈCES COMPRIMÉES EN BÉTON ARME
- D’une part, N doit satisfaire à la condition de flambage :
- N <K
- 10 El 472 ’
- dans laquelle on prend pour I le moment d’inertie total de la pièce (armatures métalliques longitudinales et béton). D’autre, part, le calcul de p s’effectue en écrivant que, sons l’açtion de N et de p, le travail maximum atteint la limite admissible pour l’acier ou le béton armé.
- S’il s’agit d’une section rectangulaire comme celle représentée figure 4, il faudra commencer par calculer la section à donner aux grands côtés de la ceinture en plaçant p dans le sens de ces grands côtés. On donnera‘la même section aux petits côtés de la ceinture et, enfin, on calculera la section à donner aux étriers inférieurs en plaçant p dans la direction des petits côtés du prisme.
- Résistance des ceintures au gonflement produit par la compression du béton.
- Cette partie de mon étude a pour objet le calcul des ceintures et étriers en tant qu’ils s’opposent au gonflement transversal d’un prisme en béton comprimé longitudinalement. La circulaire ministérielle du 20 octobre 1906 indique que « les armatures transversales et les frettages multiplient la résistance à l’écrasement d’un prisme de béton par un coefficient :
- V' étant le volume des armatures transversales ou obliques et V le volume du béton pour une même longueur de prisme ; m est un coefficient variable avec le degré d’efficacité des liaisons établies entre les barres longitudinales ».
- Il m’a paru intéressant d’examiner cette question, de chercher à expliquer le phénomène de gonflement et de dégager une formule de l’effort produit dans les ceintures.
- Tout d’abord, j’attire l’attention“ sur ce que l’effort résistant de cisaillement d’un prisme en béton comprimé ne peut être simplement représenté par le produit de la section de cisaillement multipliée par le coefficient de cisaillement p admissible, soit par : -
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- LES CEINTURES DES PIÈCES COMPRIMÉES EN BÉTON ARMÉ 379
- Cette expression de l’effort de cisaillement 'n’est exacte que lorsque le béton n’est pas comprimé. Si une force P, normale à la section de cisaillement, .entre en jeu, l’effort résistant de cisaillement doit être augmenté de P<p, en désignant par © le coefficient de frottement du béton sur lui-même. Quand on ne tient plus compte de p, il reste donc encore à compter sur <p.
- C’est cette idée nouvelle que j’appliquerai pour montrer comment le gonflement du prisme comprimé se produit et comment on peut calculer l’effort de traction qui agit, soit dans le béton, s’il est suffisant à lui seul pour résister à cet effort, soit dans les ceintures et étriers, qu’il est nécessaire de prévoir dès que le béton travaille à la traction à un taux supérieur à p.
- Considérons, dans un prisme rectangulaire de béton, de côtés « et 6, soumis à une compression totale N6, une section AB
- (fig. 6) faisant un angle a avec l’axe du prisme. Cette section oppose .à Nb une résistance au cisaillement F qui a pour expression :
- F ."9 . !•:.
- Sin rjL
- Elle y oppose encore une réaction P normale à AB. En outre,
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- LES CEINTURES DES PIÈCES COMPRIMÉES EN BÉTON ARMÉ
- la partie ABGD du prisme tend à glisser sur la partie ABEG et, pour s’opposer à ce glissement, il y a un effort de traction T qui s’exerce dans le béton, perpendiculairement à la longueur du prisme, sur une longueur h = a cotga. Si nous désignons par t l’effort de traction par unité de longueur du prisme, on a :
- N*
- T — ta cotg a.
- Il y a équilibre entre les forces N6, F, P et T, dont le polygone (fig.7) est fermé et fournit les deux équations de projection suivantes :
- N6 = F COS a -j- P sin a,
- T + F sin a = P COS a, soit, en remplaçant F et T par leurs expressions ci-dessus :
- [1] N6 — abp cotg a -f- P© cos a -f P sin a,
- [2] ta cotg a = P cos a — abp — P 9 sin a.
- En éliminant P entre ces deux relations, on trouve :
- [3] -,------------------Y
- I J a \ SUl a COS a -f o COS“a/
- II est tout indiqué de déterminer a par la condition de t maximum. La formule [3] ci-dessus montre que la valeur de a qui rend t maximum est celle qui rend maximum l’expression sin a cos a -h ? cos2 a. Cette valeur de a. est celle qui annule la dérivée j soit :
- cotg 2x = c>.
- Le coefficient de frottement 9 du béton sur le béton peut être pris égal à 0,75. Il en résulte pour a la valeur 26° 35' et l’expression.de t est alors:
- t =. (0,25Nb — abp).
- L’effort de traction par unité de surface est, par conséquent :
- [4] r — ^ = 0,25 R,, — p,
- en désignant par IL le travail du prisme à la compression sous Faction de la charge N6.
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- LES CEINTURES DES PIÈCES COMPRIMÉES EN BÉTON ARMÉ
- Pour que la formule [4] soit applicable, il faut que l’effort de traction par unité de surface ne dépasse pas la limite admissible que j’ai désignée par p. En d’autres termes, on doit avoir :
- 0,25 Rb p < p,
- soit : R6 8p.
- Ainsi, tant que le travail de compression du prisme ne dépasse pas huit fois le taux de travail admissible du béton au cisaillement (soit 40 kg par centimètre carré pour du béton à 350 kg de ciment pour 400 1 de sable et 800 1 de gravier), le béton du prisme est suffisant à lui seul pour résister dans de bonnes conditions au gonflement. Ce n’est que lorsque R6 est supérieur à 8p qu’il y a lieu de fretter ou ceinturer le béton. Mais alors il n’est plus possible de tenir compte de la résistance du béton à la traction pour supporter une partie de l’effort de gonflement et tout cet effort, qui a pour expression, par mètre courant de longueur de prisme :
- [51 t = 0,25
- L J a
- doit être supporté par les frettes ou ceintures métalliques qu’il convient d’ajouter (1).
- a
- (1) C’est exactement la même chose que pour le calcul des étriers des poutres fléchies, qui doivent résister à l’effort tranchant. La poutre, avec ses barres comprimées abccl et ses barres tendues bced (flg. 8', n’a pas besoin d’étriers métalliques mn si l’effort tran-
- a?--
- Fig. 8./
- chant T en ce point ne donne pas une traction dans la barre bced supérieure'à la limite p admissible. Mais, si cette limite est dépassée, il faut des étriers métalliques qui doivent se calculer sans tenir compte de la résistance du béton à la traction. En effet, si on prenait l’un et l’autre matériau, le métal travaillant à 12 kg par millimètre carré, par exemple, le béton travaillerait à la traction à 80 kg par centimètre carré. Quand iljjn’y a pas besoin d’étriers métalliques, il faut avoir soin de donner à S (distance de l’axeMe la membrure longitudinale au parement de la poutre) (fig. 9) une valeur qui satisfasse à la relation :
- JL
- 2 gfc
- qui exprime que les bouchons hachurés sur la figure ne peuvent sauter.
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- 382 LES CEINTURES DES PIÈCES COMPRIMÉES EN BÉTON ARMÉ
- Les efforts de traction [4] et [SJ sont ceux qui agissent dans la direction parallèle aux petits côtés ci du prisme. Dans la direction parallèle aux grands côtés b, on a :
- t' = î (0,25 N,,— abp)
- et— r = 0,25 R6 — p,
- quand le béton seul suffit, ou :
- f= 0,25 y
- quand il. devient nécessaire de ceinturer le béton.
- Cas d’un prisme à section circulaire.
- Au lieu d’avoir, comme dans le cas du prisme à section rectangulaire :
- T? _ abP
- sin a
- P?,
- on a, pour un prisme circulaire de diamètre a :
- F - '-p p?.
- 4 sin a T
- D’autre part, l’effort de traction T a pour expression :
- rp___r.ah _ za2cotg a
- 4 4 .
- au lieu de : T = /a cotg a.
- Il suffit donc de remplacer, dans les formules du prisme rectangulaire, b par ^ et t par r .
- On trouve alors :
- d’où on tire
- [A]
- (o>28 N,—
- i- = 0,28 B„ — f.
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- LES CEINTURES DES PIÈCES COMPRIMÉES EN BÉTON ARMÉ 383
- C’est la même expression que dans le cas du prisme rectangulaire. Donc, pour un prisme circulaire comme pour un prisme rectangulaire, tant que le travail de compression du prisme ne dépasse pas huit fois le taux de travail admissible du béton au cisaillement, le béton du prisme est suffisant à lui seul pour résister au gonflement dans de bonnes conditions. Lorsque Rh est. supérieur à 8p, il faut fretter et les frettes ont à résister, par mètre courant de longueur du prisme, à un effort de traction de :
- [SJ t = r ™ = 0,25
- qui agit sur deux sections diamétrales des frettes.
- ’ Comparaison avec la formule de la circulaire ministérielle de 1906.
- Considérons un prisme à section circulaire de diamètre a supportant une charge totale Nfc. D’après la circulaire ministérielle, si le béton est dosé à 350 kg de ciment, il peut travailler à la compression à 50 kg, 4 par centimètre carré. Si nous frettons, ce taux de 50,4 sera multiplié par un coefficient K tel qu’on aura :
- [6] —= 50,4 X W XK.
- T
- Désignons par :
- a), la section transversale des spires sur 1 m de longueur.de prisme ;
- Y' et V, les volumes respectifs des spires et du béton sur cette même longueur. X
- • N
- L’effort de traction étant, d’après moi : l —0,25 et les spires pouvant travailler à 12 kg par millimètre carré, on a :
- 0,25 N, 2 au
- 12 X 106.
- On a, d’autre part :
- tt' * . X xa2
- Y —: tzüiù et Y — —£ .
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- LES CEINTURES DES PIÈCES COMPRIMÉES EN BETON ARMÉ
- 38 i
- On tire de là :
- a2
- 4Y
- N„ = 96 X 106 -, -
- “TC
- et, en portant ces expressions de a2 et de N6 dans la relation [6], on obtient :
- V*
- K = 60 ~
- Ainsi, d’après ma théorie, basée sur la connaissance des coefficients de résistance au cisaillement et de frottement de glissement, les ceintures ou frettes multiplient la résistance à la compression d’un-prisme de béton, à section circulaire par un coef-, ficient :
- alors que la circulaire ministérielle donne le coefficient :
- Y
- 1 -t
- dans lequel m' est un coefficient qui varie de 8 à 32 dans le sens de l’écartement des spires ou, ce qui revient au même, en sens contraire du volume V. Pour :
- ma formule est la même que celle de la circulaire.
- •Application aux sommiers d’appui des poutres de ponts métalliques.
- Il est avantageux d^emplojer le béton, armé ou non, au lieu de la pierre de taille, pour les sommiers, d’appui des poutres de ponts.
- Soient :
- l et V les longueur et largeur du sabot métallique reposant sur un sommier dont l’épaisseur, comptée du dessous du sabot, est' h ; '
- N, la charge totale qui se reporte sur le sommier.
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- LES CEINTURES DES PIÈCES COMPRIMÉES EN BÉTON ARMÉ
- Si le travail de compression sous le sabot est inférieur ou égal à huit fois létaux admissible pour le travail au cisaillement
- *
- >î
- i
- J
- Fig. 10.
- ou à la traction, il n’y a pas besoin d’armer; dans le cas contraire, il faut armer le sommier (fig. 40). - •
- L’effort de traction T qui se produit dans le béton, parallèlement à la longueur l du sabot, est :
- " ' N h
- T = 0,25 . ,
- Dans le sens perpendiculaire, c’est-à-dire celui de la largeur ï, il est :
- N h
- T'=0,25^?.
- Pour résister à ces efforts, on disposera, dans l’épaisseur du sommier, des quadrillages dont les barres auront leurs extrémités façonnées en forme de crochet. Le sommier devra déborder sur le sabot d’une quantité suffisante pour que le béton ne glisse
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- LES CEINTURES DES PIÈCES COMPRIMÉES EN BÉTON ARMÉ
- pas sur les barres ; celles-ci devront donc déborder sur le sabot de 30 fois environ leur diamètre.
- Lorsque les barres auront un diamètre de 7 ou 8 mm seule-
- ! /c M \ !
- ! / \ i ***
- T ! / ! ' i \ | T
- [' 1 1 \]
- E
- D
- !N
- t IG. 11.
- H
- ment permettant un coudage facile à froid, on pourra employer la disposition que j’indique figure 10.
- L’effort de traction T qui s’exerce dans le .plan AD (fig. 44) et a pour expression :
- N h
- T = 0,25 ~
- A)iniini(B
- est l’effort maximum. Il tend à décoller de la partie centrale ÀBHD, directement soumise à la compression, la partie périphérique ADEF du béton, et c’est pour empêcher ce décollage que l’armature débordante est nécessaire quand la résistance à la traction du béton suivant AD dépasse la limite admissible.
- Cet effort T va en diminuant au fur et à mesure qu’on se rapproche de l’axe MN du sommier ; dans l’axe, il est diminué de l’ef-ffort de frottement sur les surfaces MA et ND (plan supérieur et base du sommier). Les barres d’armature pourraient donc diminuer de section, mais, en général, il n’y a pas lieu de tenir compte de cette diminution d’effort et les barres sont continues d’une face à la face opposée du sommier.
- Quand il s’agit (fig. 42) d’un pilier au sommet duquel Le sabot AB reporte uniformément l’effort de compression, les ceintures, dans la partie GDEF du pilier (avec
- Fig.
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- LES CEINTURES DES PIÈCES COMPRIMÉES EN BÉTON ARMÉ
- 387
- GE = GA cotg 26°35'’, soit CE = 2CA), se calculent avec la formule : :
- N
- t=:0,2S .
- A partir de EF, les ceintures se calculent avec :
- t r .: 0,25
- L désignant la largeur du pilier dans le sens de t.
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- . DES RECHERCHES RÉCENTES
- SUR
- LA PHOTO - ÉLASTICIMÉTRIE
- AYANT RAPPORT A SON APPLICATION
- DANS LES PROBLÈMES POSÉS EN CONSTRUCTION
- PAR
- M. le Professeur EJ. O. COKBR
- D. Sc., F. R. S., Doyen de l’École Polytechnique de l’Université de Londres (1) (2) (3).
- PREMIÈRE PARTIE
- Préliminaires généraux sur la lumière polarisée.
- Monsieur le Président, Messieurs,
- L’imÿtation que vous m’avez si généreusement envoyée de vous faire une Conférence sur quelques applications récentes de la plioto-élasticimétrie aux problèmes de construction, est une preuve — s’il en fallait une — du désir que vous montrez de faire usage des ressourcés de la science pure dans les nombreuses activités de la construction, et, situés comme nous le sommes, au centre de Paris, je ne peux m’empêcher de rappeler que plusieurs des phénomènes fondamentaux de la lufnière polarisée, dont nous faisons usage aujourd’hui, ont été découverts tout d’abord par des savants français, et décrits par eux dans ce grand centre d’activité scientifique.
- Même à une date aussi reculée que 1808, Malus remarqua que la lumière ordinaire, quand les fenetres du Palais du Luxembourg la réflétaient sous un certain angle, offrait des qualités spéciales qu’un rayon ordinaire ne possédait pas, et, plus tard, Fresnel nous donnait une théorie complète des ondulations créatrices de la lumière qui, bien qu'elle ait été aujourd’hui rendue
- (1) Contérence faite par le Professeur E. G. Coker, au cours d’une séance du meeting de l’Institution of Mechanical Engineers, le 14 juin 1922.
- (2) Voir planches n05 29 et 30.
- (3) Note de la Société. — U y a lieu de rappeler que M. Léger avait déjà traité une question analogue dès 1877 et 1878. Voici les titres di s communications .présentées par notre Collègue : Constitution des corps trempés (séaueedu 16 octobre 1877, page 645, avec planché en couleurs) ; Transmission des forces extérieures au travers des corps solides (séance du 15 mars 1878, page 252, avec planche en couleurs).
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- DES RECHERCHES RÉCENTES SUR LA PHOTO-ÉLASTIC1MÉTRIE 389
- encore plus exacte par celle de l’électro-magnétisme, est encore très utile pour expliquer les phénomènes usuels du rayon polarisé, et est, de fait encore employée de façon générale dans la plupart des textes modernes. Pour ce qui nous concerne, il nous suffira d’évoquer l’acception de cette théorie.
- Pour en revenir à nos temps, la science photo-élasticimétrique, fondée par Brewster, fut enrichie par Wertheim d’importantes évolutions pratiques et plus tard les recherches de Mesnager firent avancer la-science pure aussi bien que la science appliquée dans cette direction, tandis qu’en Angleterre, les travaux de mon Collègue, le Professeur Filon, sont surtout célèbres pour l’avancement qu’ils ont apporté au côté physico-mathématique de cette science.
- Je ne me propose pas, ce soir, de vous faire une étude détaillée des propriétés de la lumière polarisée et des nombreux développements aussi bien physiques que mathématiques qu’on a apportés à la photo-élasticimétrie, mais plutôt d’employer une heure de courte durée à. vous faire un exposé de quelques recherches récentes dans lesquelles ces principes ont été appliqués de façon directe à de‘s problèmes de construction. Je vais donc, si vous le permettez, pass-er brièvement sur les quelques propriétés fondamentales de la lumière polarisée qui me permettront, je l’espère, de rendre assez claires et intelligibles, les applications qui vont suivre et de vous prouver que ces recherches expérimentales ont un rapport direct avec la pratique, en construction.
- DEUXIÈME PARTIE
- Méthodes employées dans les recherches photo-élasticimètriques.
- Le principe, fondamental, de la science photo-élasticimétrique peut être démontré en considérant un rayon A (ftgr 4) de lumière polarisée qui passe à travers une lame B d’un corps transparent, mise sous tension au moyen de poids appliqués dans son propre plan. L’état de sollicitation qui en résulte donne lieu à une décomposition de ce rayon en deux plans d’ondes vibratoires, C et D, parallèles respectivement aux directions des tensions principales q et p sur la ligne de passage du rayon d’origine à travers le corps et on découvre que les deux systèmes d’ondes, ainsi produits, ont un décalage relatif de phase en proportion des
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- 390 DES -RECHERCHES RÉCENTES SUR LA PIIOTO-ÉLASTICIMÉTRIE
- valeurs p et q, ce qui fait qu’à l’émergence la différence de phase est fonction de p —q.
- Néanmoins, ces systèmes ne s’entravent pas l’un l’autre, puisque leurs ondes sont à angle droit ce qui fait que’, pour obtenir des phénomènes mesurables de coloration, il faut leur faire traverser un analyseur pouvant choisir les composantes dans un plan défini et donner de cette façon un effet d’interférence qu’on peut observer par projection, sur un écran par exemple.
- Cette précieuse propriété donne de suite une image colorée représentant l’état de sollicitation produit dans une lame ainsi soumise à tension de telle façon qu’à chaque point l’effet de
- 1
- couleur qui en résulte est en proportion de ^ (p — q).
- Il dépendra aussi de l’épaisseur t du corps, et de la constante optique C. Donc, si nous exprimons par R '(fig. 4), le déca-
- Fig: 1. — Manière d’être d’un corps chargé vu à la lumière polarisée.
- lage relatif de phase, nous avons la loi fondamentale très simple :
- [1] R = G(p-q)l,
- a-
- dont nous pouvons nous servir pour mesurer l’état de sollicitation du corps.
- La loi énoncée ci-dessus est bien suffisante pour un grand nombre de cas, puisqu’on sait bien que, dans presque tous les corps profilés pour là construction, les plus grandes valeurs se trouvent le long des bords, et si, comme il advient généralement, il n’y a pas de force appliquée au point du contour de la pièce
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- DES. RECHERCHES RÉCENTES SUR LA PHOTOÉLASTICIMÉTRIE
- 391
- où nous désirons obtenir des valeurs, alors une des deux tensions p et q est absente, et nous trouvons tout de suite la valeur de l’élément en établissant mi tableau de concordance des couleurs, avec celles produites dans une éprouvette soumise à une tension simple.
- Si toutefois il s’agit de mesurer les deux valeurs p et q, soit le long des bords, soit à l’intérieur de la pièce, il y a plusieurs façons d’y arriver en ne se servant que des phénomènes optiques (1), mais je ne perdrai pas. de temps à vous les décrire, puisque toutes les valeurs dont nous allons parler ont été mesurées en observant les variations d’épaisseur de la pièce dues à l’état de sollicitation produit d’après une suggestion que nous devons à Mesnager (2) (3). Imaginez un petit élément, de section carrée, de la pièce, entourant le point où on observe les effets de couleur et orientez la direction de ses côtés de façon à les rendre orthogonaux aux tensions principales p et q. La deformation d’épaisseur due à l’état de sollicitation est évidemment en raison
- directe de la somme algébrique (p + q) au point considéré, dans tous les. cas, et en raison inverse des valeurs E et m. Nous posons, en effet :
- V + g
- wE
- et il ne nous reste qu’à mesurer àt, opération plutôt- délicate, de façon à obtenir (p -f- q) qu’on peut calibrer par comparaison avec une pièce témoin soumise à tension. Une détermination complète des valeurs en n’importe'quel point est donc, possible, indépendamment, tout à fait, d’aucune considération théorique, puisque, de même que nous pouvons 'mesurer (p -p q) aussi bien que (p — q), il nous est très facile de relever les directions des tensions élastiques principales d’après la position angulaire de l’appareil polariseur.. -
- Gomme exemple de ces mesures, je vais- prendre le cas d’un chaînon de forme elliptique où, pour une section ayant un angle excentrique de 30 degrés, mon assistant, le docteur Ghakko, a
- (1) The Strm-Strain Properties of Nitro-Cellulose andthe Lato of its opticâl Behaviour, par Prof. E. G. Coker, F. R. S., et K. C. Chakko, M. Sc., Phil Trans, Royal Society, Séries A, Vol. CCXXI, 1920.
- (2) Experimental Détermination of the Distribution.of.Stress and-Strain inSolids, par Professors Filon et Coker, British Association Report, 1914.
- (3) Mesure des Efforts intérieurs dans les Solides et Applications, par A. Mesnager, Bud*-Pesth, Congress of the International Association for Testing Materials, 1907.
- Bull.
- 26
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- 392
- DES RECHERCHES RÉCENTES SUR LA PH0T0-ÉLASTIC1MÉTRIE
- relevé les valeurs suivantes, en soumettant le chaînon à 100 livres de traction, tandis que son épaisseur mesurait un dixième de pouce (tableau 1). Les directions des valeurs à chaque spot du
- Lignes isoclines.
- Lignes des efforts principaux.
- Fig. 2. — Lignes isoclines et directions des efforts principaux dans un chaînon de forme ovale.
- chaînon sont indiquées par les lignes isoclines de la figure 2, et celles-ci ont été reproduites, par un procédé très simple, au côté droit de cette figure de façon que les tangentes des courtes en
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- DES RECHERCHES RÉCENTES SUR LA PHOTO-ÉLASTICIMÉTRIE 393
- n’importe quel point donnent les directions des tensions élastiques principales p et q.
- Tableau I
- 0 = 30°
- ?
- — 22° -4
- SECTION X 2 Q'—<p) (p—q) (p — q) x cos 2 (À — ç) p-\-q Pn Pr Ps
- 0 113° 180 1/2 2240 — 2240 2240 2240 0 —10
- 1 109° 172 V2 1900 —1884 1960 1920 40 125
- 2 102« 158 1/2 1570 —1460 1660 1560 100 285
- 3 92° 138 1/2 1280 — 960 1370 1165 205 425.
- 4 80° 126 i/2 % 980 — 582 1070 825 245 395
- S 81° 116 1/2 750 — 335 800 570 230 335
- 6 75° 104 Vè 550 — 138 530 335 195* 265
- 7 65° 84 1/2 380 36 290 125 165 190
- 8 50° 54 y2 240 140 20 — 60 80 100
- 9 28°- 10 1/2 270 266 —280 —275 — 5 25
- 10 23° 1/2 .550 550 —550 —550 0 0
- N. B. - • pn dési igné l’effort normal, pr l’effort radial et p, s l’effort tranchant.
- Il arrive, parfois, comme , dans ce cas, qu’il existe aussi une théorie donnant la distribution des valeurs, mais il arrive rarement qu’on puisse comparer directement les résultats des deux systèmes sans les faire au préalable passer par une transformation algébrique. Ici, nous avons les données théoriques des valeurs pour des sections normales du chaînon (fig. S), inclinées d’un angle © sur les axes principaux du chaînon, tandis que les tensions
- élastiques principales sont inclinées à X et ^ -j-X sur les mêmes
- axes. Il nous faut donc déterminer le rapport qui existe entre elles, ce que nous pouvons faire tout de suite au moyen du simple groupe d’équations :
- !Pn= P cos2 (X — <p) -f- q sin2 (X — <?)
- Pr = P sin2 (X — <p) + q cos2 (X — <p) .
- 1
- et ps = ^(p — q) sin2(X — ?).
- Ces équations peuvent aisément être transformées en exprès-
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- sions impliquant seulement les éléments observés (p + q),
- (P — q) et (X — 9) qui donnent le groupe :
- ( P« = | (P + 9) +| (P — ?)cos2(X — f)
- i l 1
- [4] < pr = ~(p — q) — - (p —q) cos 2(X — <p)
- / 1
- [ = 2 (p — q) — *hi 2 (X — <p).
- Les calculs nécessaires se trouvent dans le tableau 1 et on voit que les valeurs expérimentales pour cette section s’accordent
- 9 \
- Fig. 3. — Efforts dans une pièce courbée soumise à charge. {pi désigne l’effort tranchant;) -
- suffisamment avec les résultats théoriques. Un nombre considérable de relevés pour d’autres sections sont représentés graphiquement dans la figure 4, où vous verrez aussi que les valeurs calculées par mon Collègue, le Professeur Pearson, s’accordent si bien avec les valeurs expérimentales pour des spots quelque peu distants des points d’application de la traction, qu’on distingue à peine les deux courbes l’une de l’autre, tandis que, dans le voisinage des tractions, les différences sont marquées, ce qui est dû surtout à ce que la théorie regarde la traction comme concentrée à un point, ce qui est ici diffèrent de la réalité. Au fait, ce
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- „ DES RECHERCHES RÉCENTES SUR LA PHOTO -ÉLAST1CIM ÉTRIE 393
- résultat démontre un principe bien connu de St-Venant que la
- livres par pouce carré. .
- Échelle pour pn et p,- — Section verticale.
- Calculé. «O- Essayé.
- livres par pouce carré Echelle pour ps et pr. — Section verticale non comprise.
- topo
- Fig. 4. — Effort normal pn, radial pr et tranchant es dans un chaînon elliptique pour des. sections.ayant des angles excentriques 0°, 30°, 60° et 90°.
- distribution de la traction n’a pas d’influence marquée sur l’état
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- 396 DES RECHERCHES RÉCENTES SUR LA PH0T0-ÉLAST1CIMÉTRIE
- de sollicitation pour des spots à une certaine distance du point d’application. Il serait peut-être intéressant de mentionner simplement, sans indiquer les preuves détaillées qui se trouvent dans un autre méûioire (1), que la section critique est dans ce cas la section horizontale, et que l’endroit où une soudure se ferait avec le plus de sécurité est, d’après ces expériences, la diagonale AB (figj 4), diagonale qui est située à la région de tension élastique minima pour ce chaînon.
- TROISIÈME PARTIE
- Description des derniers genres d’appareils employés pour mesurer les tensions dans les corps transparents.
- Avant de passer à d’autres recherches, il serait peut-être intéressant de vous décrire les derniers genres d’appareils de mesure que l’expérience nous a démontrés être les plus utiles.
- Un ensemble d’installation très commode est représenté par la figure 5, dans laquelle une lampe à arc donne un faisceau de lumière parallèle, polarisée au moyen d’un appareil spécial, dont on obtient, par l’intermédiaire d’un petit Nicol, un beaucoup plus grand faisceau de lumière polarisée plane. Dans ce but, le faisceau de lumière parallèle, après avoir traversé une couche d’eau, voit ses rayons réunis en cône par une. lentille convexe de façon à pouvoir traverser un petit Nicol. Il est ensuite agrandi par un système, inverse, de lentilles et on le fait aussi passer, d’ordinaire, à travers un mica quart d’onde pour empêcher la formation de bandes isoclines dans la mesure des valeurs.
- Après avoir traversé l’éprouvette, on le fait passer par une pièce témoin de même matière que cette dernière, soumise à une extension dans un petit appareil à levier (fig. 4, <pl. 29), pourvu d’un système à déplacement horizontal, vertical et*' angulaire de façon que n’importe quel spot de l’éprouvette peut être orienté jusqu’à son accord avec un point donné de la pièce témoin. On analyse alors les deux images au moyen d’un second Nicol et mica quart d’onde, et on les projette ensuite sur un écran, ou bien on les photographie. Le procédé usuel est d’orienter relativement les pièces de telle façon que
- (1) 'Curved Beams, Rings et Chain Links, par E. G. Coker, F. R. S., Thé Junior Institution of Engineers, Honorary Member’s Lecture, 1922.
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- Chambre à eau
- Eprouvette- témoin
- Lentille. Analyseur
- Lanterne
- Fig. 5. — Ensemble de l’appareil expérimental
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- la valeur de l’image colorée pour un spat [1] de l’éprouvette est détruite par un point correspondant [2] de la pièce témoin. Nous posons alors:
- Pi 9l f _______ P2^2
- mE ' 1 — mE’
- c’est-à-dire :
- [g] Pi — <h = T-P2i
- h
- relation qui nous permet de nous passer de tous coefficients E. On trouvera néanmoins un exposé plus détaillé de la méthode dans des mémoires antérieurs (1). " . .
- L’installation complète est montée sur un banc de tour, modifié, et pourvu de pièces spéciales qui permettent de fixer n’importe quelle partie de l’appareil dans une position voulue, ou de la dégager par un simple boulon, tandis que des déplacements horizontaux et verticaux sont aussi possibles.
- Aux extrémités du banc se trouvent des tables à déplacement vertical (fig. 5) pour placer la lanterne d’un côté et un appareil photographique de l’autre.
- Latomètre.
- La construction originale de cet appareil a été considérablement modifiée depuis son premier emploi dans la photo-élasti-cimétrie (2), et dans sa forme actuelle (fig. 6)> il consiste en un cadre A façonné en U sur une des branches duquel est montée une aiguille B dont la pointe extérieure porte constamment contre l’ergot d’un levier C par l’intermédiaire d’un léger petit ressort. L’extrémité du levier G porte une goupille qui actionne un miroir-bascule, à pivots, sur lequel on envoie un rayon lumineux, en se servant d’une lampe convenablement placée. L’image de ce point lumineux est dirigée sur un tambour enregistreur situé à une distance telle qu’en général, une variation d’épaisseur de 1 centième de pouce est transformée en deux centièmes de pouce. ,
- Les épaisseurs sont calibrées par une vis micrométrique fixée de façon qu’on puisse la régler, sur la branche opposée du cadre
- (1) Loc. cit. ante, pp. 391 et 396. Voyez aussi Contact Pressures et Stresses, by E. G. Coker, K. C. Ghakko and M. S. Ahmed, proceedings of the Inst, of Mechanical Engineers, 1921.
- (2) The Distribution of Stress due to a Rivet in a Plate, by E. G. Coker and W. A. Sçoble. Transactions of the Institution of Naval Architects, 1913.
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- DES RECHERCHES RÉCENTES SUR LA PHOTO-ÉLASTICIMÉTRIE 399 '
- façonné en U, et portant une deuxième aiguille B. Le latomètre. lui-même est supporté en trois, points dont, deux sont réalisés
- Fig. 6. — Extensomètre pour mesurer les valeurs (p -f- q).
- par de minces lames d’acier et le troisième par une articulation à bille sur uqie tige axiale. Tous ces dispositifs sont portés par la plaque supérieure de ce qu’on peut appeler un support à coulisse (7Ig. 2, pl. 29, et fig. 7), mobile dans des directions à angle droit à l’aide de vis micrométriques, ces dernières permettant de fixer de façon précise les aiguilles de l’appareil à un millième de pouce près. ...
- Il y a aussi d’autres vis d’ajustage dont quelques-unes permettent d’obtenir de légers mouvements sans toucher aux vie micrométriques quand celles-ci sont déjà fixées pour des mesures données, tandis qu’on peut encore mettre des cales qui permettent d’obtenir des portées plus grandes de mesures. Un autre
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- perfectionnement consiste à supporter l’instrument de telle façon qu’on peut l’incliner comme on veut, même le retourner tout à fait,' car ce cas est prévu dans la construction. L’appareil complet est monté sur un support qui glisse dans un simple
- tïïTTïïf
- Fig. 7. — Schéma de l’extensomètre et du tambour enregistreur.
- pilier vertical ; au moyen d’un second bloc qui glisse aussi sur lé même pilier et s’encastre avec le châssis de support principal, il est possible de fixer l’instrument sous n’importe quel angle dans un plan horizontal. Ce dernier perfectionnement obvie à l’usage d’un second pilier donnant un mouvement parallèle dans une direction verticale, comme dans un instrument antérieur, où il était souvent gênant. -
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- DES RECHERCHES RÉCENTES SUR I.A PHOTO-ÉLASTICIMÉTRIE
- L’appareil enregistreur.
- On comprend que quand il faut prendre plusieurs centaines de mesures par pouce carré de l’éprouvette, la tâche en devient vite extrêmement fatigante, tandis que le travail qui s’ensuit pour la réduction de ces mesures est presque intolérable. Cette difficulté a été aplanie au moyen d’un très simple appareil enregistreur qui consiste en un tambour circulaire tournant autour d’un axe et dont on peut fixer la position le long de cet axe au moyen d’un simple levier et d’une vis, de façon que le zéro du latomètre puisse toujours être porté sur la même ligne du papier. - L’image des fils croisés du rayon lumineux, réflét^s par le miroir à bascule du fatomètre est portée sur le papier, et d’ordinaire, on fait tourner le tambour d’un pouce, de long de sa périphérie, pour un mouvement horizontal du latomètre égal à un dixième de pouce.
- Les mesures le long de n’importe quelle ligne de l’éprouvette, pour une différence donnée de poids, sont donc représentées par deux courbes dont les -ordonnées représentent, pour un point quelconque, la variation latérale à Péchelle choisie, cette dernière pouvant être exprimée en livres par pouce carré en consultant des mesures analogues venant d’une pièce témoin de même matière que l’éprouvette. Pour de fortes variations, il est nécessaire de faire une correction simple pour neutraliser, le déplacement angulaire du miroir. Ceci se fait très facilement et, d’ordinaire, sur le papier quadrillé lui-même. Cette méthode obvie entièrement à l’emploi d’un carnet de mesures, puisque les valeurs se lisent finalement sur le papier quadrillé.
- QUATRIÈME PARTIE
- Rapport entre la distribution des tensions dans les corps transparents et dans les pièces de constructions civiles et mécaniques.
- On se demande naturellement comment on peut se fier à des valeurs obtenues au moyen d’éprouvettes transparentes, pour en déduire les-éléments d’une machine ou d’une construction; comme on le pense bien, ceci a été soumis à un examen approfondi sous tous les rapports.
- - On démontre néanmoins que l’identité est complète, mais il
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- DES RECHERCHES RÉCENTES SUR LA PHOTO - ÉLASTICIMÉTRIE
- serait trop long de vous en donner ici les preuves, que vous trouverez dans de nombreux mémoires de Filon, Mesnager et moi-mème, et qui prouvent, si on tient compte des lois de la similitude, que les états de sollicitation dans différents corps sont précisément les mêmes dans les limites élastiques de chaque matière, quand le corps est compris être à limite .simple, ou quand les tensions le long des limites distinctes sont elles-mêmes en équilibre-. On donne pour cela une raison théorique qu’on trouvera dans des traités d’élasticité, mais il conviendrait d?y faire allusion ici.
- Les'” équations des tensions-charges pour une lame, soumise à traction dans son propre plan sont :
- rfi-i s.æx , '§• xy Z_ o • xy , %.yy _ 0
- U c.r "r 8// “ Sa- '
- si on ne tient pas compte (comme non essentielles) des quantités dépendant des valeurs-volumes ; et on' a une solution, pour ces tensions, sous forme d’une fonction y, telle que :
- m
- _ °“3t
- ip y» = Tâ
- —
- ox'v
- XIJ =
- ,Bx . S y1
- tandis que les équations des coefficients d’extension sont aisément établies comme suit :
- [8]
- 81- , S2 . g„„ _ g;, „
- g?/2 OX2 g# . 01/
- Les équations des tensions-charges sont :
- [9]
- mE . gxx = m . xx — yy mE . gÿy =r m . yy-— xx mE . &s = — (xx -j- yy) mE . gXIJ = 2 (m -fl ) .xy.
- Il est aisé, au moyen de ces relations, d’exprimer l’équation fondamentale des valeurs planes en termes de y seulement, sous la forme :
- [10] .
- ^ _L_ 9
- 3æ4 ^ S»/4 ^ " ' ga;2 . hy2
- — 0,
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- DES RECHERCHES RÉGENTES SUR LA PHOTO-ÉLASTICIMÉTRLE. 403
- qui, comme on le voit, ne contient pas de constantes élastiques, ce qui fait que les tensions qui dérivent toutes de m ne peuvent dépendre de ces constantes.
- Nous avons donc, en outre des résultats expérimentaux, l’évidence définitive par raisonnement théorique que les essais sur éprouvettes transparentes nous donnent actuellement la valeur des tensions que subissent les corps employés par les Ingénieurs. Si nous pouvions résoudre la dernière équation A4 . y — 0 d’une manière tout à fait générale, nous pourrions calculer la tension dans n’importe quel corps plat soumis à n’importe quelle traction dans son propre plan, mais il ne parait pas vraisemblable qu’une telle solution générale soit jamais trouvée, et même, si tel était le cas,.,il est plus que probable que sa complexité la rendrait absolument. înappliquable dans là plupart des cas qui surviennent dans la pratique.
- Quoiqu’un autre point ne se présente pas dans les recherches décrites ici, je ne veux omettre de mentionner, quelque brièvement que ce soit, l’importante question de la distribution des valeurs dans les corps à parties multiples, comme dans une bielle solide, dans laquelle les charges sur les parties limites internes ne s’équilibrent pas séparément et indépendamment les uns des au très.
- Dans ce cas, l’équation fondamentale des tensions n’est pas exempte de constantes élastiques et les résultats photo-élastici-in étriqués doivent être corrigés pour les rendre appliquables à d’autres cas, où la matière est de nature différente, mais les recherches récentes de Filon montrent (1) que, dans la majorité des cas, cette correction ne dépasse pas l’erreur d’essai et que, dans tous les. cas, sa valeur peut être déterminée expérimentalement.
- CINQUIÈME PARTIE
- Recherches récentes par la photo-élasticimêtrie s’appliquant aux problèmes posés en construction.
- 1° I/essai des corps soumis a des tensions.
- Quelques cas très intéressants de la distribution des valeurs se présentent dans l’essai des matériaux, et je me propose en premier lieu de faire brièvement allusion aux* particularités les
- (1) On Stresses in Multiply-eonneeled Plates, by, Prof. Filon, F. R. S., British Association Report, 1922.
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- plus saillantes qu’on a découvertes dans d^e récentes recherches sur ce sujet (1). Il sera commode de commencer avec une éprou-
- Lrvres par pouce carré.
- 'e i livres par pouce carré
- Fig. 8. — Distribution des forces dans une pièce soumise à des tensions, ayant des encoches semi-circulaires placées symétriquement.
- vette à profil primitif dont on peut déduire d’autres, et pour cette raison, je choisis une simple lame de quatre unités de largeur, ayant deux encoches d’une unité de rayon placées symétriquement. Comme vous voyez, quand cette éprouvette est soumise à traction dans le polariscope (fig. 1, pl. 30), l’image colorée qui s’ensuit indique un système plutôt compliqué de valeurs,' qui s’étend fortement dans les portions à bords parallèles du corps. A la section minimum, il y a clairement une distribution de valeurs très inégale et les mesures des tensions principales P et Q (indiquées en lettres majuscules sur la figure 8^ nous montrent que la tension dirigée selon l’axe varie, comme le réprésente la figure 8, avec un maximum le long des contours
- (1) Photo-Elastic Measurements of the Stress Distribution in Tension Members used in the Testing of Materials, by Prof. E. G. Colcer. Min. Proc. Inst. Civil Engineers, Vol. CCVI1I, Part* II, 1918-1919. Voyez aussi « Tension Tests of Materials », Engineering, January, 7, th. 1921.
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- plus grand que 1092, équivalent à la tension au centre. De plus, il y a une valeur latérale Q'qui est zéro aux contours, qui monte très rapidement jusqu’à un maximum en se rapprochant de l’axe et .qui diminue ensuite quelque peu vers le centre. Autour des contours semi-circulaires, l’inégalité de la distribution est encore plus prononcée,' puisque les points extrêmes des demi-cercles ne sont pas sollicités en dedans de la limite élastique de la matière.
- Quoiqu’on l’ait employé quelquefois, un tel profil est tout à fait inutile pour une éprouvette soumise à des tensions, et on obtient une forme beaucoup plus pratique en introduisant une lame centrale parallèle de deux unités de largeur telle que vous voyez dans l’éprouvette sous tension dans le polariscope (fig.%, pi. 30), où. vous remarquez qu’une image colorée, non uniforme, remplit la partie centrale, ce qui nous donne la certitude que cette dernière n’est soumise , qu’en partie seulement à une tension axiale homogène.
- On voit aussi que les couleurs le long des bords indiquent que la tension atteint le maximum absolu, à l’entour de la jonction des arcs quadrants avec la^portion centrale à bords droits et une étude complète de toute la surface nous montre que cette hypothèse est juste.
- Si on examine un nombre d’éprouvettes au polariscope ayant des extrémités exactement semblables, mais des portions centrales de différentes longueurs, il semble probable que tant que ces dernières sont assez longues, la distribution des tensions aux extrémités est toujours la même, et que les lignes isoclines a valeur zéro forment les limites de la région des tensions complexes.
- Ceci a été prouvé par analyse expérimentale approfondie. On peut donc déterminer pour n’importe quelle éprouvette en forme de lame la longueur de la portion centrale à tension homogène, et en déduire une limite en dessous de lâquelle la partie centrale cesse d’être à tension homogène.
- La longueur effective,. en tension, pour n’importe quel contour donné, peut être aisément déterminée pour n’importe quel • cas et, dans la figure 9 ci-jointe, on trouve quatre cas, calculés de cette façon.
- Dans ceux-ci, la plus grande largeur B de l’éprouvette est 0,9316 pouces et la plus petite 0,4600 pouces, tandis que la variable est le rayon du quadrant de l’encoche comme l’indique
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- la figure 9. On verra que, dans ces cas, plus le rayon est petit, plus la portion à tension homogène est longue, mais ceci est accom-
- 10 12 1* 16 18 20 0/b
- Fig. 9. — Partie d’une éprouvette soumise à une tension homogène pour une variété des rapports de longueur D à une largeur b quand on fait varier les rayons aux extrémités.
- pagné de tensions proportionnellement surélevées aux quadrants, comme le montre le tableau II ci-joint, d’où Pon voit que la tension maximum aux quadrants^ est toujours sensiblement plus forte que la tension moyenne et devient si grande avec de petits rayons qu’une éprouvette.fragile tend à craquer à cette section, la raison en étant que l’état de sollicitation tend à augmenter jusqu’au point de rupture.
- Tableau II
- Éprouvette sous tension de 0,4600 pouces x 0,1812 pouces, la force étant de 1,180 lbs par pouce carré, tandis que les bouts sont élargis jusqu’à 0,9316 pouces.
- Rayon de la courbe de raccord (inches)
- Effort maximum (lbs). .......
- Pourcentage d’augmentation de l’effort
- Dans une éprouvette ductile, néailmoins, l’état de sollicitation change rapidement et tend à s’équilibrer quand le point de cession est passé, comme vous le voyez maintenant dans le pola-riscope, et par conséquent, les corps ductiles ne sont pas aussi aptes à se briser à cette section que si la distribution élastique
- i i A
- 4 8 16
- 1,480 1,725 1,890
- 23,4 43,8 57,5
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- continuait. L’éprouvette que vous montre maintenant la figure 3, pl. 29, donne à l'échelle la distribution axiale aux extrémités d’un profil d’éprouvette-type recommandée par le British Standards Gommittee, et vous verrez qu’une des particularités de cette distribution est que la partie étroite de la tension tend, en général, à devenir maximum aux bords, tandis qu’à la partie plus large, la tension tend vers le maximum au centre. A moins toutefois que les extrémités ne soient pas très larges en comparaison de la portion centrale, auquel cas on trouve que la tension complexe ne pénètre pas jusqu’à la jauge.
- L’état de sollicitation de n’importe quel autre genre de pièce à tension de forme plate peut être mesuré de même manière, et on peut ajouter que, dans les pièces à tension de section circulaire, on a démontré expérimentalement que les valeurs complexes tendent à pénétrer plus profondément dans les régions de la jauge que pour le cas correspondant d’une pièce plate au même contour.
- 11 m’est à peine nécessaire de vous faire remarquer que les résultats de ces recherches donnent plus de poids au danger de se fier aux résultats des essais faits sur de courtes éprouvettes, qui peuvent être de forme telle qu’il est impossible d’y susciter une tension homogène par traction directe.
- 2° Distribution des valeurs dans les éprouvettes-types
- EMPLOYÉES EN FRANCE ET EN ANGLETERRE T DANS LES ESSAIS DES CIMENTS.
- Un autre genre d’éprouvette, la briquette de ciment, est d’un intérêt particulier et d’une grande importance pour l’ingénieur civil depuis que la fabrication et l’emploi du ciment ont pris une importance internationale semblable à celle de l’acier et il n’est pas douteux que pour ces deux matériaux la détermination d’essaD standards de précision scientifique, acceptable peur tous les pays -continent, y compris l’Angleterre, aurait un effet très étendu sur le trafic et le commerce entre eux.
- En réalisant ceci, je me suis efforcé dans le court laps de temps qui s’est écoulé depuis que cette Conférence a été projetée, d’obtenir d’autres détails qui puissent servir de supplément à mon mémoire antérieur (1) sur ce sujet, et je saisis l’occasion
- (1) Tlie Distribution of Stress ctt tlie Minimum Section of a Ciment Briquette, par E. G. Coker. International Association for Tes tin g Materials, New York Congress 1912.
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- de remercier les deux étudiants qui m’ont aidé dans mes recherches, MM. Anderson et Fukuhara, de leur précieux concours durant le relevé des mesures, que je me propose maintenant d’analyser.
- Ü est bien évident, d’après ce que j’ai décrit dans la dernière partie, que l’état de sollicitation d’une briquette de ciment doit être très compliqué. Les poids sont appliqués en quatre points très obliquement au profil et la forme de la briquette est telle qu’elle conduit à la complication. Ceci se voit tout de suite par les lignes d’efforts principaux dans la forme <r British Standard » que vous montre maintenant la figure 40, dans laquelle les poids appliqués par des pinces produisent un système compliqué d’ef-
- Fig. 10. (b) Lignes des forces principales.
- (c) Distribution de (p — q) aux sections de cassure.
- forts, qu’il serait presque impossible de comprendre sans faire des essais.
- Au moment où ces essais préliminaires ont été faits, il n’y a pas eu moyen de mesurer de façon complète la distribution des valeurs, mais nous avons essayé d’obtenir les différences (p — q) sur la section minimum et principale, et d’établir de cette façon le rapport entre l’effort maximum qui s’y trouve et la force moyenne appliquée, puisque, sur le contour, q doit être nul en chacun des endroits que les pinces ne touchent pas. Les premières mesures prises de cette façon sont indiquées dans la figure 40 et
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- DES RECHERCHES RÉCENTES SUR LA PHOTO—ÉLASTICIMÉTRLE 409
- montrent que l’effort maximum est à peu près une fois trois quarts la valeur de l’effort moyen sur la section, tandis que pour la forme continentale, il monte jusqu’à près de 1,95 fois la moyenne. Ces mesures ont été reprises et simplifiées récemment, ce qui fait que nous pouvons maintenant donner une idée plus exacte de l’état de sollicitation tel qu’il est dans les sections centrales de chaque forme, et la figure 44 montre la distribution qu’on obtient aux sections minimum de chaque briquette.
- Gomme on le voit tout de suite, le trait caractéristique de la
- (Effort moyen,
- .Effort moyen.
- 3 CENTIMETRES-
- Fig. II. — Distribution des forces sur les sections centrales des briquettes-types de ciment anglaises et françaises.
- distribution dans chaque -cas est une tension P extrêmement variable au travers de la section, accompagnée d’un effort croisé variable, q, à angle droit, qui est d’une valeur considérable.
- Dans la forme anglaise, par. exemple, avec un poids donnant un effort moyen de 500 lbs par pouce carré, la plus grande valeur de p au contour extérieur est 870 lbs par pouce carré, ou 1,74 fois la moyenne et cette force tombe à 405 lbs par pouce carré au centre, c’est-à-dire à peine plus de 80 0/0 de la moyenne 'S’ajoutant à cet effort, il y a un effort croisé qui monte rapide-
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- 410 DES RECUERCHES RÉGENTES SUR LA. PHOTO-ÉLÀSTICIMÉTRIE
- ment de la valeur zéro au contour à près de 235 lbs par pouce carré pour les six dixièmes de la section centrale, ce qui fait que la façon dont le poids est appliqué et la forme de la section donnent lieu à des efforts croisés représentant.47 0/0 de la moyenne due à la traction.
- Nous voyons donc qu’une éprouvette de ce type n’es.t certainement pas soumise à une tension homogène et les bandes colorées obtenues l’indiquent très clairement.
- La briquette-type française donne presque le même genre de distribution, mais d’une façon plus prononcée' ce qui est dù à sa forme différente, et particulièrement aux encoches circulaires à la taille.
- L’essai qui représente un effort moyen de 470 lbs par pouce carré donne lieu à. une force de tension maximum p de près de 1 000 lbs par pouce carré, disons 2,13 fois la moyenne, qui tombe à un minimum, au centre, de 300 lbs par pouce carré, disons 64 0/0 de la moyenne. Dans d’autres essais, on a trouvé que la proportion de l’effort maximum p à la moyenne était 2,05, 2,06 et 2,14 ; ce qui démontre que très vraisemblablement cette proportion est d’environ 2,10 ce qui est donc beaucoup plus élevé que ce que nous avions trouvé auparavant. L’état de sollicitation que je viens de décrire est aussi accompagné d’un effort croisé qui atteint sa valeur la plus grande près des bords de la section principale et une valeur minimum un peu moins forte— environ 260 lbs par pouce carré ou 55 0/0 de la traction moyenne, ce qui n’est pas beaucoup moins que la tension sur la section. Nous avons donc, comme avant, un état de sollicitation très compliqué à la section principale, sur laquelle les calculs de rupture de l’éprouvette ont été basés. Si l’état de sollicitation dans la réalité est tant soit peu semblable, nous ne pouvons espérer connaître quelque chose de bien défini sur les qualités extensibles du ciment, étant doirné lé système de valeurs si compliqué qui y est suscité.
- Chose intéressante à noter. Les ingénieurs français se sont rendu compte, depuis longtemps, que la distribution sur la section centrale est loin d’être uniforme et Durand Claye (1) a proposé une ingénieuse solution approximative basée sur certains principes élémentaires au moyen desquels il obtient une courbe de distribution qui donne des valeurs maxima très prononcées aux extrémités de la section.
- (1) Annales des Ponts et Chaussées, t. IX, série 7, Juin 1895.
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- Maintenant que je vous ai démontré les particularités les plus saillantes de l’état de sollicitation dans les briquettes-types, tant anglaises que françaises, il devient évident qu’il reste encore beaucoup à faire avant que nous puissions adopter des suggestions pratiques visant à l’uniformité internationale dans les essais de ciment.
- Cependant, nous n’avons pas encore démontré que l’état de sollicitation dans une briquette de ciment est semblable à celui qui existe dans une éprouvette transparente et quoiqu’il soit toujours quelque peu hasardeux de prédire, il semble néanmoins qu’il existe une suggestion directe aussi bien qu’indirecte sur laquelle on pourrait se baser pour arriver à une opinion.
- Il est bien probable que les forces dans une très vieille briquette de ciment sont les mêmes que celles que nous révèlent les éprouvettes transparentes, puisque le vieux ciment a des -propriétés élastiques qui sont parfaitement établies. Ceci nous est démontré par le fait que les ondes sonores sont tout de suite transmises par les murs de séparation et les parquets en ciment, et d’autre part, on a prouvé (1) que ce genre de cimenta des propriétés thermo-élastiques parfaites. Cette dernière qualité n’appartient pas, néanmoins, ou n’appartient qu’imparfaitement au cim.ent de moulage récent, ce qui fait que (autant que nous pouvons nous servir de cette évidence) elle semble nous mener à conclure que les briquettes sur lesquelles on ferait des essais au bout d’une semaine et d’un mois, comme le fixent quelquefois les spécifications modèles, ne donneraient pas le même état de sollicitation que les éprouvettes transparentes. De fait, ces éprouvettes sont très probablement dans un état semi-élastique pendant lequel, comme l’indiquent tous les résultats que nous possédons, l’état de sollicitation est moins variable que sous des conditions d’élasticité pure, ce qui fait que toutes précautions que nous trouvons nécessaires de prendre d’après les résultats des essais sur des corps élastiques renfermeraient amplement les conditions demandées. Plus la briquette est vieille, plus la distribution des valeurs se rapproche de l’état élastique d’un modèle transparent. Toutefois, il semble que la variation dans les formes des briquettes elles-înêmes est ce qui détruit le plus l’uniformité, mais il ne paraît pas impossible de trouver quelque moyen simple de résoudre cette difficulté sans qu’il soit
- (1) The Relation of Thermal change to Tension ancl Compression Stress, par E. G. Coker and C. J^I. Mc Kergow. Transactions Royal Society of Canada, 1904.
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- nécessaire de mettre de côté comme inutiles les machines dont on fait actuellement usage pour ies essais.
- En peu de mots, je proposerais qu’on examine jusqu’à quel point on pourrait arriver à une uniformité d’épreuve en gardant dans chaque' cas les formes existantes des extrémités et en allongeant la partie centrale en y aj outant la plus courte portion qui satisferait à la condition que la force suscitée dans cette partie serait une tension uniforme.
- Ainsi en prenant la briquette-modèle anglaise (fîg. 4%) et en y introduisant une longueur parallèle donnée, la partie en tension uniforme-est tout de suite définie par les lignes isoclines à valeur zéro, comme vous le voyez.
- Ayant fixé cette extension par essai,, il nous est facile de donner à la partie soumise à une tension uniforme, la longueur que nous considérons bonne, et celle-ci ne doit être qu’une fraction de pouce. Il faudra alors d’autres essais pour examiner l’état de sollicitation de la briquette de ciment à la périphérie à des époques différentes. Il semble probable en supposant qu’on puisse prouver par l’essai qu’il y a uniformité de contraction latérale sous la charge, dans chaque forme de briquette ainsi allongée, qu’on puisse accepter comme établie de façon générale la preuve de la tension uniforme sur ces sections principales.
- Donc il ne faudra que changer la forme des moules actuels pour obtenir non seulement l’uniformité dans la .comparaison des résultats, mais aussi un véritable essai de tension du ciment que l’on peut considérer comme ft’ayant jamais été obtenu avec les conditions actuelles, étant donnés la tension variable à la ceinture et le manque de rapport de cette variation, pour des briquettes de différentes formes'.
- Fig. 12. — Forme modifiée, proposée de briquette de ciment a British Standard »4 pour donner un effort de tension uniforme à la section principale, au centre.
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- 3° Compression par contact et valeurs suscitées.
- a) Contact appliqué en un point. — Je passe maintenant à un sujet qui a rapport à l’essai des matériaux, et à propos duquel un cas complexe s’est déjà présenté. Dans la briquette de ciment nous avons trouvé que l’état de sollicitation qui s’y développe vient de forces appliquées obliquement qui produisent de grandes intensités de valeurs près des pinces, mais jusqu’à présent les essais n’ont pas donné l’étude complète de la distribution des forces près des points de contact. Ce n’est là qu’un cas isolé parmi les nombreux de grande importance dans la théorie mathématique de l’élasticité. Le cas le plus simple est celui
- Fig. 13 A. — Lignes des forces principales venant d’une charge normale appliquée en un point le long du bord d’une lame.
- où nous avons un poids P appliqué perpendiculairement à l’arête en ligne droite d’une lame semi-infinie dont :
- P
- [11] y = —rO sin 6
- est une solution de l’équation [10] qui satisfait à toutes les conditions du problème ut qui donne un état de sollicitation établi par les équations [7] exprimées en coordonnées polaires et définies par :
- [12]
- rr
- 2P cos 6 7î r ’
- ôfl = r8 — 0,
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- ce qui veut dire que les forces suscitées dans la lame rayonnent du point d’application du poids dans toutes les directions, .et diminuent d’après leurs distances en rapport linéaire, tandis qu’elles varient aussi avec l’obliquité de la direction d’après la loi du cosinus. Les lignes des forces principales passent toutes par le point d’application du poids et le système orthogonal qui s’ensuit se compose de cercles décrits du point d’application comme centre ainsi que l’indique la figure 43 k, mais on remarque que ces cercles représentent des lignes de forces principales à valeur zéro puisque 66 = 0. Par l’optique cet état de sollicitation
- V/
- V
- P
- !
- Fig. 13 B.— Distribution des forces venant d’une charge normale appliquée en un point le long du bord d’une lame.
- est représenté par des bandes colorées sous forme de cercles complets qui touchent la limite au point d’application et dont les centres sont situés sur la ligne de direction du poids, car nous avons ici :
- [13]
- p — q
- — rv 2P cos 6 .
- rr — 66 = —. --------- = A,
- où la valeur A dépend de l’ordre de la bande. Alors, pour une valeur donnée A, nous posons pour la distance R0, juste sous le point d’application :
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- ce qui fait que :
- [14] ' r — R0 cos 6.
- Quelques-uns des cercles correspondant à cette dernière équation sont représentés par la figure 43 B tandis que les états de sollicitation sur le passage des cercles appartenant aux valeurs principales sont aussi indiqués.
- Cette distribution a été vérifiée approximativement par Carus Wilson (1) et a aussi été étudiée par Mesnager (2). Il est important de remarquer que si le poids concentré était appliqué en un point bien en dedans d’une lame très étendue, il produirait des forces rayonnantes quelconques, de même ordre que deux systèmes de bandes colorées sous forme de cercles ayant leurs centres le long de la ligne de direction du poids et passant par son point d’application et on peut démontrer qela par expérience en pinçant une lame de nitrocellulose, et en lui faisant subir une force tangentielle comme on le voit dans le polariscope.
- Dans la pratique, la concentration du poids n’est jamais si parfaite que l’assume la théorie pure et la distribution se fait toujours sur une surface définie, et peut être calculée, si elle est uniforme et d’intensité p le long de l’arête en ligne droite de la lame, puisqu’alors l’équation :
- [15]
- satisfait à toutes ces conditions quand ?’t0, et r2G2, sont mesurés à partir des extrémités. Nous avons alors un état de sollicitation :
- (rr = - (a -j- sin a),
- 1Z
- piuj < 09 -(a — sin a),
- [ rO = 0,
- en prenant notre origine le long de l’arête où un vecteur bissec-tant l’angle 0! — 02 = a couperait cette ligne.
- (1) The Influence of Surface Lôading in the Flexure of Beams, par le Professeur C. A. Carus Wilson. Pliil. Mag. December 1891.
- (2) Utilisation de la Double Réfraction accidentelle du Verre à l’Étude des Efforts intérieurs dans les solides, par M. A. Mesnager. Association Internationale pour l’Essai des Matériaux. VIe Congrès, New-York, 1912.
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- Même avec une large lame cette distribution ne peut s’obtenir exactement, parce qu’il semble impossible de distribuer une pression uniformément sur une petite surface, quand elle fait partie d’une autre plus grande, car vous verrez que dans la .figure 3, pl. 30, immédiatement sous le bloc qui applique un poids distribué sur une lame de même matière, il y a un système coloré très compliqué qui indique une pression non uniforme avec une
- Lignes des tensions principales.
- Lignes isoclines.
- —- ^6
- Fin. 14. — Lignes des forces principales clans un bloc carré chargé centralement sur une partie d’un^ de ses surfaces.
- élévation considérable d’intensité aux points extrêmes et de fait, il a été démontré (1) que, non seulement, il y a pression non uniforme, mais, qu’en général, le bord supporté, inférieur, d’une très large lame au-dessus de laquelle on pèse de cette manière est aussi soumis à une pression de contact non uniforme, qui tend à se concentrer autour de la ligne de direction du poids, tandis que les bords extérieurs tendent à se soulever.
- Mon Collègue le Professeur Filon (2), a aussi indépendamment démontré ceci en prouvant que dans un bloc d’épaisseur b, il
- (1) Contact Pressures and Stresses, par Profeseur E, G. Coker, K. C. Chakko and M. S. Ahmed, Proceedings of the Institution of Meehanical Engineers, 1921.
- (2) On the approæimate Solution for tiw benéing of a Beam 'of-reefanfflàmr cross Section muter a?vy System of BomT, par M, N. G. Filon, Phil. Trans.' Royal Société .Séries A,. Vol. 207.
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- Base pour des y égaux.
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- ne peut y avoir de contact le long des arêtes inférieures quand celles-ci sont à une distance dépassant 1,356 de la ligne de
- y Égaux à
- 0*05
- 0-10
- 0*15
- 0*30'
- Valeurs de x.
- Fig. 15. — Distribution des forces normales pour différentes sections du bloc carré
- 4e la figure 44.
- direction du poids. Dans ce cas les bandes colorées de la figure 3, pi, .30, ne .sont pas de forme absolument circulaire, dont les
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- 418 DES RECHERCHES RÉCENTES SUR LA RIIOTO-ÉLASTICIMÉTRIE
- extrémités toucheraient les arêtes du bloc supérieur comme la théorie ci-dessus l’indique, quoique loin de l’étendue chargée elles ont tendance à le devenir.
- 'Dans un bloc de dimension définie chargé centralement sur une surface appréciable d’un de ses côtés et supporté par sa face opposée, il n’y a~pas même l’indice d’une bande circulaire comme le montre la figure A, pl. 30. On voit particulièrement ici combien la pression de contact devient intense aux extrémités de la surface chargée sur le côté supérieur. L’état de sollicitation, quand on le mesure, confirme ceci et nous voyons par les figures H et 45 que juste sous le centre de la surface de contact la pression est moindre et qu’elle s’approche d’un maximum aux points extrêmes. De plus, ce genre de distribution tend à se maintenir et ne disparait que graduellement pour devenir enfin une pression non uniforme sur le passage des sections horizontales, avec une valeur maximum au centre. Même si un tel bloc est chargé sur toute l’étendue de deux côtés opposés, on ne découvre pas de forces de compression uniformes si les matériaux en contact sont de différentes espèces, comme ils le sont presque toujours quand on fait des essais, jusqu’à destruction, de cubes et de blocs rectangulaires en béton, brique, etc., et .de fait, il paraît impossible qu’on puisse obtenir de forces absolument uniformes dans ces cas, à moins que les surfaces en contact ne soient de matière et de dimensions semblables.
- Quand nous nous mettons à étudier les forces de. contact des surfaces courbes, il y a une variété effrayante de problèmes pratiques qui méritent notre attention, mais je ne ferai brièvement allusion qu’à un de ceux-ci, notamment aux dents des roues d’engrenage que vous voyez maintenant, mises en action dans le polariscope.
- Vous ne pouvez-vous empêcher de remarquer que les pressions de ces surfaces courbes produisent des systèmes de bandes colorées autour des petites étendues de contact qui existent entre elles, qui ressemblent quelque peu à celles qui sont produites quand une petite surface. plane porte contre une autre très large, et que de plus, elles ont des valeurs intenses qui sont causées par la flexion suscitée par les forces appliquées qui produisent des efforts encore plus dangereux au bas des dents. Quelques-uns de ces cas ont été étudiés à University College et dans le cas d’une roue de champ solide, les lignes des pressions principales pour une dent appartenant à une configuration spé-
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- Fig. 16. — Lignes des forces principales et des forces sur le contour dans une dent
- d’une roue à engrenage.
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- ciale sont indiquées au haut de la figure 46, d’où on peut voir que l’état de sollicitation représente un cas extraordinairement compliqué de pressions de contact dù à la forme de la surface courbe pour laquelle, comme l’indiquent les bandes colorées, la pression atteint des valeurs maximum. L’état de sollicitation sur le profil de cette dent pour la position indiquée nous est donné au bas de la figure 46 et la variation qui s’y déroule indique l’intensité de la force de contact et démontre de plus le peu de chance qu’ont les méthodes employées pour calculer les efforts, d’être justes.
- 4° L’action des outils coupants.
- Le problème des forces de contact nous mène naturellement au très important sujet des outils coupants et je me propose avant de terminer de vous décrire des recherches récentes entre-
- N
- prises par le Cutting Tools Research Committee de The Institution of Mechanical Engineers, où l’action du verre et d’autres outils, quand ils coupent des corps transparents, a été examinée à la lumière polarisée. Ges expériences ont été faites pour la plupart dans un petit tour construit de telle façon qu’il laisse un point lumineux traverser la pièce et l’outil, et la figure 47 vous donne un aperçu de la construction de cette pièce de l’appareil d’essai, dans laquelle A représente l’axe principal du tour qu’un moteur C fait tourner, et qui porte un disque transparent B. Ge moteur est accouplé par une courroie à un premier arbre de transmission F, qui met en mouvement un second arbre G au moyen d’un engrenage à vis, comme l’indique la figure et le disque B tourne à une vitesse assez basse pour permettre de prendre toutes les mesures voulues.
- Une forme ordinaire de support à coulisse composé porte l’outil Q, tandis qu’il est aussi muni d’un frein R pour empêcher le dérapement radial et d’une pièce d’entraînement pour la coulisse inférieure.
- Get entraînement se fait par une courroie A reliant une poulie à trois gorges M, et le second arbre de transmission G avec une poulie N située sur l’arbre à vis O du support à coulisse,
- On trouve que ce dernier agencement donne un entraînement radial très uniforme quand on y ajoute des poulies ajustables P, pour régulariser la tension de la courroie. Le cercle- pointillé indiqué la.surface observée dans le polariscope.
- Quand le latomètre S est employé pour mesurer la somme
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- des forces principales.on le monte aussi sur la coulisse supé-rieure Z du support à coulisse composé au moyen de deux fils V portant des supports W d’une articulation à bille T à l’extré-' mité d’une tige U du cadre de l’extensomètre. Sa position tan-gentielle par rapport au disque est régularisée par le micromètre I, tandis que la' position radiale est obtenue de même façon par un second micromètre. Gomme l’extensomètre employé ici n’avait pas été construit pour marcher dans la position ver-
- Fiô. 17. — Diagramme de l'appareil expérimental pour étudier l’aetion des outils coupants.
- ticale, le tour a été fixé dans la position inclinée comme dans la figure 47 pour s’ajuster avec cette partie de l’appareil.
- L’apparence ordinaire d’un disque sous l’action d’un outil coupant bien aiguisé est montrée par la figure 4, pi. %9, dans laquelle de nombreuses bandes colorées paraissent surgir de l’outil el de la rognure et se recourber enfin jusqu’à la périphérie du disque. Ces bandes sont séparées par une bande en éventail qui se termine en un point d’un noir intense, tandis
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- qu’à la jonction de la rognure avec le disquë~on voit une surface sombre sur cette première qui n’a pas l’air d’être tout à fait due à la cassure complète de la matière puisque la portion externe de la rognure donne encore des bandes colorées.
- Tous ces phénomènes de couleur paraissent devenir stationnaires après un certain temps pourvu quë l’outil reste très aigu, mais si le fil s’épaissit les bandes colorées ont un mouvement oscillatoire et croissent et décroissent de façon très marquée. Pour trouver l’état de sollicitation auquel ces bandes colorées correspondent, nous avons pris de nombreuses mesures le long des lignes rayonnantes du disque et celles-ci montrent que l’état de sollicitation pour un espace du disque au-dessus de l’outil et de la traînée noire correspond à peu près à la compression radiale qui varie en sens inverse de la distance du point de l’outil, et
- Lignes des efforts
- Lignes isoclines.
- principaux.
- (Les Jignes pointillécs indiquent ta position de ta bande rouge de premier ordre.)
- Fio. 18. — Lignes isoclines et courbes des forces principales dans un*disque sous l’action d’un outil tournant.
- dans le même sens que le cosinus du déplacement angulaire de la ligne centrale de la traînée noire, dont nous avons déjà parlé.
- Dans l’espace inférieur qui y correspond les mesures indiquent une distribution de tensions radiales de même genre. Il est néanmoins apparent que cette description n’est qu’une approximation première des vraies conditions puisque, si elle était tout à fait correcte, les lignes isoclines seraient rayonnantes et s’accorderaient avec un système de lignes des efforts principaux, tandis que l’autre diagramme se composerait de cercles avec la pointe de l’outil comme centre. En réalité, toutefois, les lignes isoclines sont des courbes qui s’incurvent, et se coupent le long
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- delà traînée noire de façon assez compliquée, comme l’indique la figure 48, et les lignes des efforts principaux se compliquent dans le même espace de façon correspondante.
- 11 y a, en effet, des efforts principaux de moindre valeur, distribués sur la surface du disque autour de la pointe de l’outil qu’on peut considérer comme additionnels à un système, à peu près rayonnant, d’efforts tels qu’un outil en produirait en exerçant une pression concentrée sur le disque et incliné par rapport au rayon.
- La manière d’être d’un outil mal aiguisé est encore plus com- • pliquée; il semble agir comme une cale forcée dans les matières, de façon à briser le ruban découpé par une série d’actions intermittentes de caractère cyclique. Ce genre d’incision, si on peut employer ce dernier mot, est démontré dans la figure 5, pl. 29, montrant une raboteuse tournante où l’on voit que le ruban a des taches noires séparées par des étendues légèrement colorées. L’observation montre que ces taches noires sont dues à ce que la face supérieure de l’outil recourbe le ruban jusqu’à ce qu’il se brise en ces endroits, ceci s’ajoutant à une augmentation appréciable des bandes colorées jusqu’à ce que le ruban se détache du disque, les bandes colorées se contractant alors, tandis que l’ouvrage avance pendant un bref laps de temps jusqu’à ce qu’il soit retardé encore une fois par une autre résis-, tance venant de la nécessité qu’il y ait d’un autre détacliemént. L’arrachement du ruban produit sur le bord du disque un profil vague et irrégulier qui ne se rapproche que très peu d’un vrai cercle et il arrive parfois que l’outil rogne ces irrégularités en même temps qu’il brise le ruban principal, si bien qu’on observe le singulier phénomène de deux rubans qui partent du même'outil, le ruban extérieur venant d’une cassure et l’autre d’une vraie coupure. On a démontré que ceci arrive aussi en tournant l’acier et il semble de même très probable que la fine poussière qui accompagne les gros morceaux arrachés d’une pièce ' travaillée au tour est aussi due a une vraie action. coupante secondaire.
- La distribution des forces dans un outil coupant. t
- Les essais sur des outils en verre tels que vous en voyez maintenant, mis en action, paraissent démontrer que l’état de sollicitation dans l’outil est peut-être bien de genre simple, puisque comme vous le voyez, il y a des bandes colorées qui surgissent
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- de la pointe de l’outil qui semblent indiquer qu’il n’y a dans celui-ci que des efforts rayonnants de genre :
- r,_-, ' — 2C COS (a— ©)
- [1 <] rr = --------j-------
- où a est l’angle que l’outil coupant fait avec la direction de la
- Fig. 19. — Théorie de la distribution des forces dans un outil coupant.
- force maximum, et <p, l’angle que cette dernière arête fait avec la direction du poids, concentré à la pointe de l’outil (fig. 49).
- Si tel est le cas, la composante totale de l’effort mesurée dans la direction du zéro du rayon est :
- [18] I rr cos G { y + cos (2a — y).sin y j
- et dans la direction à angle droit :
- |I9J / n\ sin QlrdO = C | sin (2a — y).sin y j
- t/ a—y
- et la force P au sommet est donc :
- P = G y/jy + COS (2a — y). sin yj2 + j sin (2a — y) sin y J2
- [20]
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- tandis que la direction nous est donnée par :
- m
- tang (a — ç)
- jsin (2a — y) sin -y} |y + cos (2a — y) sin
- Ces résultats que nous devons à Michell (1) s’appliquent, tel qu’on l’a prouvé, très fidèlement au cas d’un outil (2), quand l’action se produit à l’arête coupante ou près de celle-ci, et il semble probable que, excepté les grosses entailles, ceci représente le type déterminant l’état de sollicitation aux arêtes coupantes ou près de celles-ci, comme vous le voyez dans les essais que je vous montre avec des outils (rabotants et tournants). Nous avons pu récemment étudier la conduite des outils dans des cas plus compliqués où plusieurs arêtes coupantes étaient actionnées en même temps, et, comme vous le voyez dans la raboteuse tournante mise en action à présent sur une plaque de matière transparente, les états de sollicitation produits sont identiques à ceux qui ont déjà été décrits quoiqu’ils se compliquent les uns les autres par la proximité de leurs actions simultanées.
- La forme générale de l’image colorée est indiquée par les bandes noires, qu’on voit dans la photographie ci-jointe (fig. 5, pl.2;9) et leur analogie avec celles que produit un outil tournant démontre que l’état de sollicitation du corps est principalement rayonnant, avec la pointe de' l’outil comme point de départ. En effet, si on trace des lignes rayonnantes dans n’importe quelle direction, l’intensité des forces peut se mesurer par l’étude des bandes colorées. Dans ce cas-ci, par exemple, l’effort rayonnant, à tous les points où ces lignes croisent les bandes externes, est à peu près de 1150 lb par pouce carré, il atteint le double de cette valeur à-la bande intérieure voisine et le triple à la troisième bande.
- A la quatrième bande, près de l’arête coupante, où la matière devient plastique, l’effort est peut être légèrement plus grand que quatre fois cette unité de 1150 lb par pouce carré, mais on n’a pas encore étudié ceci avec précision.
- Il est intéressant de remarquer qu’à mesure que la coupure avance, l’épaisseur du ruban découpé devient plus forte, ceci
- (1) Proceedings of the London Mathematical Society. Vol. XXXIV, 1902.
- (2i An account of some ëxperiments on the action of Cutting Tools, par le professeur E. G. Coker et K. C. Chakko. Proceedings of the Institution of Mechcmical Engineers, avril 1922.
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- s’explique par le fait que la pointe de l’outil suit une courbe, de forme tronchoïde, et que, tandis que les intervalles horizontaux interceptés entre les courbes contiguës sont constants, les. intervalles rayonnants grandissent avec le mouvement angulaire de l’outil coupant.
- La succession alternative de taches claires et sombres sur le ruban découpé prouve dans ce cas que le matériel est forcé comme par une cale avec peu ou point d’action vraiment coupante.
- La raboteuse que la figure 6, pi 29, vous montre maintenant en action agit de façon plus complète sous ce rapport, car, bien que le ruban Indique qu’il a été soumis à des efforts intenses dus à une déformation plastique, les effets de couleur néanmoins sont partout visibles, à partir du moment où le ruban cesse d’être en contact avec l’outil jusqu’à l’instant où il presse de nouveau contre le corps et se replie sur lui-même en forme de courbe d’un rayon encore plus petit en faisant tellement croître de cette façon l’effort plastique que les phénomènes optiques en deviennent masqués.
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- LA PROPULSION ÉLECTRIQUE
- ET
- SON APPLICATION AUX NAVIRES FRANÇAIS
- « GUARUJA » ET « IPANEMA » fl)'?)
- PAR
- Al. A. FOILLARD
- Avant de parler de la propulsion électrique des navires, je voudrais rappeler brièvement en quelques mots, car le sujet est fort vaste, l’évolution ' des appareils de propulsion, depuis les premiers bateaux à vapeur jusqu’à nos jours, au point de vue particulier de la liaison du moteur et du propulseur proprement dit.
- Un appareil de propulsion se compose, en effet, de trois parties :
- 1° Le moteur, qui est toujours un moteur thermique à vapeur ou à pétrole ;
- 2° Le propulseur, qui constitue le récepteur ;
- 3° La liaison, qui est l’organe intermédiaire, simple ou compliqué, qui relie le moteur au récepteur.
- Le propulseur devant pouvoir tourner dans les deux sens pour réaliser la marche avant et la marche arrière du navire, le moteur ou l’organe de liaison doivent permettre cette réversibilité.
- Le^ moteurs thermiques et les propulseurs ont évolué chacun de leur côté et il n’y a pas toujours eu entre leurs vitesses l’accord convenable permettant de réduire à un simple accouplement l’organe de liaison.
- Au début, l’appareil propulseur était constitué par des roues à aubes. Ces roues ne tournaient pas très vite et, cependant, leur allure était supérieure à celle que l’on pouvait réaliser avec les moteurs à vapeur dont on disposait à cette époque, si bien qu’il fut nécessaire d’employer comme liaison, entre l’arbre
- (1) Voir Procès-Verbal de la séance du 9 juin 1922, n° 11, p. 275.
- (2) Voir planche n° 31.
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- 428 LA PROPULSION ÉLECTRIQUE ET SON APPLICATION AUX NAVIRES
- du moteur et l’arbre des roues, un multiplicateur de vitesse constitué par un train d’engrenages.
- Ces engrenages, il n’est guère besoin de le dire, étaient assez différents de ceux qu’on emploie maintenant dans la Marine. C’étaient des roues munies d’alluchons qui faisaient beaucoup de bruit et qui n’avaient pas un rendement très élevé.
- Les perfectionnements apportés par la suite aux moteurs à vapeur permirent d’accélérer leur vitesse et, pendant une longue période, l’accouplement direct de la machine à pistons avec les roues à aubes ou avec les hélices fut réalisé.
- Lorsque les turbines apparurent et que l’on voulut les appliquer à la propulsion des navires, et tout d’abord à la propulsion des navires de guerre en raison de certaines qualités militaires qu’elles possèdent, on se trouva en présence de deux grandes difficultés provenant, l’une, de la non-réversibilité des turbines, l’autre, de leur grande vitesse.
- Depuis lors, ces deux difficultés n’ont cessé de dominer le problème de la propulsion marine.
- La première difficulté, celle relative à l’inversion du sens de marche, a été résolue tant bien que mal par l’emploi d’une turbine auxiliaire de marche arrière entraînée à vide lors de la marche normale avant. Pour réduire son encombrement, son poids et ses frottements, on se contente d’une turbine rudimentaire qui, avec le débit normal de.vapeur que peuvent fournir les générateurs, ne donne qu’une fraction de la puissance développée par la turbine normale de marche avant.
- L’autre difficulté, celle relative à la liaison entre le moteur et le propulseur, qui est de beaucoup la plus importante, a donné lieu à de nombreuses solutions.
- Tout d’abord, on sacrifia le rendement à la simplicité en accouplant directement une hélice à allure accélérée à une turbine à allure ralentie. Dans ces conditions, l’hélice et la turbine travaillaient mal et l’on arriva à des consommations excessives qui attirèrent .de vives critiques sur les turbines Marine que l’on considéra alors comme des « gouffres de vapeur ».
- Par la suite, tout en conservant l’accouplement direct entre le moteur et l’hélice, on améliora le rendement de l’ensemble par une meilleure adaptation des hélices aux grandes vitesses, par la multiplication des lignes d’arbre et par le fractionnement de chaque turbine en plusieurs éléments étagés tournant moins vite et échappant les uns dans les autres. On combina même
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- avec succès la machine à pistons avec la turbine, la première travaillant dans la haute pression et la seconde dans la basse pression, utilisant ainsi au mieux les qualités propres de chacune de ces machines.
- Ce fut là un grand progrès, obtenu, il est vrai, au prix de certaines complications, car le montage de plusieurs machines en •cascade multiplie lés tuyauteries et rend solidaire le fonctionnement de plusieurs lignes d’arbres. De plus, cette solution ne s’applique qu’aux grands navires.
- Pour les autres bâtiments, et surtout pour ceux ne pouvant comporter qu’une hélice centrale, le problème de la liaison de la turbine et de l’hélice restait posé.
- On eut alors à nouveau recours à l’engrenage, mais en l’employant cette fois non plus comme multiplicateur de vitesse, mais, au contraire, comme démultiplicateur de vitesse. On employa d’abord un seul train pour des vitesses de turbine ne dépassant guère 1 500 à 2 000 tours par minute, ce qui était encore insuffisant pour obtenir une bonne utilisation des appareils. On augmenta ensuite le rapport de réduction de vitesse à l’aide d’un double train d’engrenages qui permit de faire tourner la turbine à des vitesses angulaires considérables pouvant atteindre 4000 à 5 000 tours par minute et même davantage. Naturellement, la fabrication d’engrenages transmettant de grandes puissances à de pareilles allures exige non seulement des matériaux de choix, mais aussi une précision dans la fabrication et dans le montage qui ne souffre pas la moindre imperfection.
- Entre temps, on avait7 employé comme organe de^ liaison, formant à la fois réducteur de vitesse et inverseur du sens de marche, les appareils hydrauliques et les appareils électriques. Je ne mentionne les premiers que pour mémoire, car ils n’ont •eu, je crois, qu’une, seule application importante et les résultats obtenus au point de vue du rapport de réduction de vitesse et •du rendement ne semblent pas avoir été bien intéressants.
- L’autre solution avec appareils électriques, qui fait l’objet de cette communication, a, au contraire,_donné lieu à des applications nombreuses et importantes, mentionnées ici même par notre Président, M. Laubeuf, dans le magistral discours par lequel il a inauguré sa Présidence.
- La transmission électrique comporte essentiellement une unachine génératrice accouplée à la turbine, une machine rêcep-
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- trice accouplée à l’hélice et une canalisation reliant électriquement la génératrice à la réceptrice.
- L’accouplement de la réceptrice à l’hélice peut être direct, cas le plus intéressant, ou avoir lieu par l’intermédiaire d’un train d’engrenages à faible vitesse. Cette dernière solution est à peu près exclusivement réservée aux petits navires à allure lente pour lesquels il faut une réduction de vitesse considérable entre la turbine et l’hélice pour être dans de bonnes conditions de rendement.
- Le courant employé peut être continu ou alternatif. Le courant continu s’impose pour certaines applications spéciales comme celles relatives à la propulsion des sous-marins, du -fait qu’à certains moments la source d’énergie est constituée par une batterie d’accumulateurs.
- Par contre, pour les autres applications de propulsion d’une certaine importance, les courants alternatifs polyphasés sont à peu près exclusivement employés. Ils permettent de réaliser des machines de construction très robuste et d’employer pour la transmission des tensions appropriées à la puissance des machines. *“ Le rapport de réduction de vitesse que l’on réalise avec la transmission électrique,, défini par le rapport des nombres de pôles des deux machines réceptrice et génératrice, peut être assez grand et atteindre dans certains cas la valeur 30.
- Dans une telle transmission d’énergie, la section des conducteurs, vu leur faible développement, est déterminée par des considérations de densité de courant et non par des considérations de perte de charge, de sorte que la perte d’énergie dans les canalisations est pratiquement nulle et le rendement de la transmission est le produit des rendements partiels de la génératrice et de la réceptrice.
- Le rendement propre de ces machines est de l’ordre de 95 à 96 0/0 pour la génératrice et de 93 à 96 0/0 pour la réceptrice, soit un rendement global compris, suivant les cas, entre 88 0/0 et 92 0/0.environ. Ce rendement est inférieur à celui que l’on "obtient avec un double train d’engrenages, mais cette différence est compensée d’une part par le fait qu’il y a, avec la propulsion électrique, un gain d’au moins 5 0/0 -dans la dépense totale d’énergie pour la commande des auxiliaires, et, d’un autre côté, par une série d’avantages dont les principaux sont les suivants :
- 1° Le réducteur de vitesse électrique ne comportant en dehors
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- clés paliers, aucun organe frottant, son rendement n’est pas susceptible d*altération avec le temps, ce qui est très important ;
- 2° L’inversion du sens de marche pouvant être réalisée électriquement, il devient inutile d’employer des turbines auxiliaires de marche arrière qu’il faut entraîner à vide lors de la marche avant et qui ne permettent pas, vu leur constitution, nécessairement rudimentaire, de développer en marche arrière la même puissance qu’en marche avant ;
- 3° La turbine n’étant pas arrêtée lors des manœuvres peut être alimentée en vapeur dans les conditions les plus favorables à l’obtention d’un haut rendement thermique, c’est-à-dire avec des surchauffes élevées que supporterait plus difficilement une turbine ordinaire sans joints de dilatation, passant brusquement du contact de la source froide constituée par le condenseur au contact de la vapeur à haute température ;
- 4° La liaison entre la génératrice et la réceptrice étant purement électrique, la position de la turbine n’est plus, comme avec ~ les autres systèmes, définie par des considérations d’ordre mécanique. On peut, aussi bien en plan qu’en hauteur, choisir pouf la machine l’emplacement qui correspond à la meilleure utilisation des espaces disponibles avec possibilité de supprimer dans les cales le tunnel qui est parfois si gênant pour les manutentions ;
- 5° Les ressources considérables qu’offre l’électricité pour la réalisation des programmes les plus variés ét, e'n particulier, ceux posés par les problèmes militaires, donnent à cette solution un attrait tout particulier.
- C’est ainsi que sur les nouveaux-cuirassés américains on a pu, grâce à l’emploi de la transmission électrique, disposer la machinerie dans les tranches axiales et réaliser sur les flancs du navire une protection contre les torpilles qui semble devoir être réellement supérieure à celles réalisées jusqu’ici (1).
- A côté de ces avantages généraux., il en est d’autres encore‘. C’est ainsi qu’en service d’exploitation, on a constaté que, par grosse mer, les navires munis d’une commande électrique tenaient mieux la vitesse que Jes autres, et cela du fait que, le moteur de l’hélice étant alimenté à fréquence constante, la vitesse est indépendante de la charge, si bien que lorsque l’hélice se
- (1) Voir numéro de mars 1922 de F Engineering. Bull.
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- 432 LA PROPULSION ÉLECTRIQUE ET SON APPLICATION AUX NAVIRES
- découvre par suite du tangage, it n’y a pas tendance sensible à emballement.
- En somme, dans ces installations, on crée à bord une véritable centrale électrique qui distribue le courant aux moteurs des hélices généralement placés à l’arrière du bateau et cette distribution se fait sous haute tension.
- Il n’y a pas encore très longtemps, alors qu’on limitait à 70/80 ^ volts la tension maximum des installations à bord, on aurait frémi à la seule pensée de monter sur des navires des machines fonctionnant sous plusieurs milliers de volts. Les grands progrès réalisés depuis cette époque dans la fabrication des machines et des câbles permettent d’utiliser sans danger ces hautes tensions qui sont d’ailleurs strictement limitées aux circuits reliant les alternateurs aux moteurs principaux qui sont des circuits simples n’ayant rien de comparable aux distributions ordinaires de bord ramifiées dans tous les compartiments.
- Les applications de la propulsion électrique sont déjà nombreuses à l’heure actuelle. Elles ont pris un développement important aux Etats-Unis, en particulier sur les navires de guerre, à la suite des essais comparatifs bien connus effectués sur trois navires charbonniers, le Jupiter, le Neptune et le Çyclops, munis respectivement de turbines avec cycle électrique, de turbines à engrenages et de machines à pistons.
- Par ailleurs, les autres applications faites, a peu près exclusivement sur, des navires de commerce avec turbines Ljungstrôm eurent pour point de départ les essais comparatifs effectués en 1915 sur les deux navires Mjolner avec turbines et cycle électrique et Mimer avec machines à pistons. Les résultats de ces essais sont bien connus ; je les ai moi-même publiés dans le Génie Civil du 26 octobre 1918.
- De nombreux navires Scandinaves, anglais et japonais, furent équipés avec des appareils de ce système.
- En France, les premières applications de la propulsion élec-•que à des navires de commerce sont dues à l’initiative éclairée du distingué Administrateur délégué de la Société des Transports Maritimes à Vapeur, M. Hubert Giraud, Président de la Chambre de Commerce de -Marseille, député des Bouches-du-Rhône.
- Cette Société, sur les données de son Ingénieur en chef, M. Bigeard, commanda à la Société des Forges et Chantiers de la Méditerranée à La Seyne, deux navires portant les noms de
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- LA PROPULSION ÉLECTRIQUE ET SON APPLICATION AUX NAVIRES 433
- Guciruja et Ipanema, prévus avec des appareils de propulsion, à commande électrique, de construction Sautter-Harlé.
- Ces navires, à deux ponts et longue dunette, destinés au service de l’Amérique du Sud, ont les caractéristiques suivantes :
- Longueur entre perpendiculaires. ...... 109 m, 80
- Largeur au fort.......... ........ . 14 m, 065
- Creux sur quille au livet de pont ...... 8 m, 100
- Déplacement.............. ............... . 8 000 t
- Port en lourd au tirant d’eau de 7 m, 07 . . . 5 130 t
- Volume des cales et des entreponts....... 6 690 m3
- Les entreponts sont disposés pour recevoir 800 émigrants, et en cours de construction on a ajouté sur le pont du château des cabines pour 25 passagers de classe, de telle sorte que ces navires, qui étaient primitivement des cargos, sont devenus des navires mixtes à marchandises et à passagers.
- Pour la commande de l’hélice,Vieux solutions furent examinées, l’une avec hélice tournant à faible allure, 85 tours environ par minute, ce qui correspondait, les groupes électrogènes tournant à 3 000 tours par minute, à un rapport de réduction de vitesse d’environ 35 qui ne pouvait guère être réalisé que par la combinaison du réducteur électrique avec un train d’engrenages à faible vitesse. L’autre solution, à laquelle on s’arrêta, comportait une hélice tournant plus vite, 123 tours par minute, accouplée directement au moteur électrique asynchrone à 48 pôles, soit donc un rapport de réduction de vitesse de 24.
- Il y avait, dans le programme posé, une particularité résultant du service spécial que ces bateaux sont appelés à assurer en transportant, soit des marchandises au régime de marche économique correspondant à l’allure des cargos, 10 noeuds, soit des passagers à une allure plus rapide, 13 noeuds, correspondant au régime « paquebot » aux deux tiers de charge.
- L’électricité a fourni le moyen de réaliser ce programme d’une façon aussi satisfaisante que possible en produisant le cheval-heure sur l’arbre de rhélice,’ avec une dépense sensiblement égale aux deux régimes de marche.
- Les groupes électrogènes de la centrale du bord fournissant le courant à fréquence constante, 50 périodes dans le cas actuel, il - fallait pour réaliser la variation d’allure demandée faire varier lé nombre de'pôles du moteur. On pensa d’abord à mettre sur la même machine deux séries d’enroulements correspondant
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- ‘ GUÂRUJA ” ét “ IPANEMA — Navires à propulsion électrique.
- Fk;. 1. — Coupe longitudinale.
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- LA PROPULSION ÉLECTRIQUE ET SON APPLICATION AUX NAVIRES 435
- aux deux polarités nécessaires et que l’on utiliserait alternativement suivant le cas, solution qui est possible dans certaines conditions de rapport de polarités.
- Polir des raisons de sécurité afin d’avoir un rechange à bord, on prit le parti de mettre deux moteurs différents, l’un de
- “ GUARUJA ” et “ IPANEMA ”
- Fig. 2. — Coupe transversale du compartiilient des moteurs.
- 1 200 ch à 48 pôles pour la marche au régime « cargo », et l’autre à 36 pôles pour la marche au régime « paquebot ». Ce dernier placé côté hélice est entraîné à vide lors de la marche à faible allure, et l’autre, celui de 1 200 ch, découplé lors de la marche à grande vitesse.
- La figure 4 représente une coupe longitudinale du navire dans laquelle on voit au centre la chaufferie et le compartiment des groupes électrogènes, et à l’arrière le compartiment où sont installés les deux moteurs accouplés à l’arbre de l’hélice. Gomme c’est surtout le pas polaire qui détermine lé diamètre de ces moteurs, c’est celui qui tourne le moins vite, donc le moins puissant, qui a le plus grand diamètre.
- La forme effilée de la coque à l’arrière est la conséquence de l’emploi d’une hélice tournant à une vitesse supérieure à celles que l’on pratique habituellement avec ces navires.
- La figure 2 représente une coupe transversale faite en avant du moteur à 48 pôles en «regardant l’arrière. Toutes les ouvertures des moteurs sont munies de grillages, protection indispensable contre les rats.
- Bull.
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- GUARUJA
- IPANEMA
- ^SxS chfvai *pê<**i
- 'Pompe de send.ce
- S>ozxlc a cbarbon
- clèdLmenlaliojj <3u jnoui/Iece
- Citerne à pétrole
- ^atfedeaa'o;
- P^loïn^à'ï'ïi'meh.t “''’aLes'”' j j groupes - éI'eetl~oçfèrtes
- CM :-re
- <2 pétrole
- - '&oid>e:-à, chsrborj
- Fig. 3. — Vue en plan du compar® ^es machines et des chaudières.
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- 438 LA PROPULSION ÉLECTRIQUE ET SON APPLICATION AUX NAVIRES
- Les compartiments des appareils évaporatoires et des machines, placés vers le milieu du bateau, sont représentés aux figures 3 et 4. La longueur du compartiment des machines n’est que de 6 m, 60, ce qui est très intéressant, vu que ce compartiment se trouve vers le maître-couple où la place est précieuse. Il y a deux groupes électrogènes constitués chacun par un turbo-
- “ GUARUJA ” et “ IPANEMA ”
- Fig. 4. — Coupe transversale du compartiment des machines.
- alternateur de 1 000 kw monté directement sur un condenseur par surface du système Contraflo et tournant à la vitesse^ de 3 000 tours par minute en produisant du courant' triphasé à la fréquence de 50 périodes par seconde. La turbine à vapeur à flux radial est du système « Ljungstrôm ». Cette turbine doit son succès à la mise en application du principe de la double rotation qui permet d’obtenir des rendements qui n’ont jamais pu être réalisés avec les autres systèmes de turbines. '
- Les deux groupes électrogènes sont placés parallèlement à l’axe du navire. Au régime « cargo », un seul groupe est utilisé, tandis qu’au régime « paquebot » les deux turbo-alternateurs fonctionnent couplés en quantité.
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- Dans l’axe du compartiment, intercalé sur la ligne reliant les alternateurs aux moteurs, se trouve l’appareil de manoeuvre principal qui permet d’effectuer les opérations de mise en vitesse, de ralentissement, de changement de marche et d’arrêt. Il se compose essentiellement d’un interrupteur inverseur tripolaire à bain d’huile connecté au circuit des stators relié par une commande mécanique à un rhéostat à cônes traversé par un liquide alcalin travaillant en circuit fermé et refroidi dans un faisceau tubulaire alimenté par une dérivation prise sur le circuit des pompes de circulation des condenseurs.
- La manoeuvre s’effectue en agissant sur un volant à poignées que l’on fait tourner dans un sens ou dans l’autre, suivant que l’on veut réaliser la marche avant ou la marche arrière. La résistance liquide permet de réaliser toutes les vitesses intermédiaires entre la vitesse maxima et la vitesse minima.
- Dans le compartiment des moteurs, se trouvent des inverseurs que l’on manoeuvre à l’arrêt une fois pour toutes lorsque l’on veut passer d’un régime démarché à l’autre, du « régime cargo » au « régime paquebot » ou inversement. Ces appareils permettent de relier la ligne électrique avec l’un ou l’autre des deux moteurs.
- La canalisation électrique principale est constituée par des câbles armés à trois conducteurs de 200 m/m2 chacun, fixés directement contre les cloisons du navire à l’aide de crampons métalliques et ayant été soumis à une tension d’épreuve de 4 000 volts.
- La tension de distribution est de 1 200 volts environ. Elle a été déterminée de façon à n’avoir sur les moteurs principaux, qu’un seul conducteur par coche, ce qui correspond à une construction simple et robuste.
- Les générateurs de vapeur au nombre de 3 sont du type cylindrique à circulation accélérée, système Prudhon-Capus, avec surchauffeurs Schmidt montés dans des tubes de fumée de grand diamètre. Prévus tout d’abord pour la chauffe au charbon, ils ont été munis par la suite d’une chauffe au pétrole avec possibilité de marcher également avec du charbon.
- tes brûleurs à pétrole d’un- système extrêmement simple, imaginé et réalisé par M. Cacaud, Ingénieur aux Forges et Chantiers de la Méditerranée à La Seyne, sont du type à pulvérisation mécanique par giration. La mesure de leur bon fonctionnement peut être donnée par le fait que l’on peut allumer le
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- 440 LA PROPULSION ÉLECTRIQUE ET SON APPLICATION AUX NAVIRES
- mazout sans réchauffage préalable. C’est là un résultat remarquable.
- Les autres caractéristiques de ces chaudières sont les suivantes :
- Diamètre extérieur, 4 m, 75 ;
- Longueur hors tout, 5 m, 73 ,
- Surface de chauffe, 300 m2 ;
- Volume d’eau, 19 m3, 15 ;
- Volume de vapeur, 10 m3 non compris les surchauffeurs ;
- Timbre, 14 kg.
- L’alimentation est assurée normalement par deux pompes centrifuges, dont une de rechange, sur les refoulements desquelles sont intercalés des réchauffeurs tubulaires alimentés par des prises de vapeur sur les turbines, de façon à porter à environ 100 degrés la température de l’eau introduite aux chaudières.
- Le réglage de l’alimentation est assuré automatiquement par l’emploi combiné d’une pompe centrifuge alimentaire avec un distributeur à flotteur réglant le débit dans le circuit d’aspiration qui est toujours sous charge.
- Les chaudières sont également munies d’un soufflage sous pression connu sous le nom de « tirage Howden » avec réchauffage de l’air soufflé par les gaz chauds allant à la cheminée.
- L’air fourni sous pression est celui provenant de la ventilation des alternateurs des groupes électrogènes. L’adoption, en cours de construction, de la chauffe au pétrole qui, pratiquement, nécessite un cube d’air supérieur à celui nécessaire avec la chauffe au charbon, conduisit à prévoir, en outre des ventilateurs électriques indépendants capables de venir en aide aux ventilateurs montés sur les arbres des alternateurs.
- A part les-treuils de pont et les pompes de secours, qui sont à vapeur, fous les autres appareils auxiliaires sont-à commande électrique par courant continu pour ceux qui sont ^susceptibles de fonctionner au mouillage et par courant triphasé pour ceux qui ne fonctionnent que lorsque les groupes électrogènes de propulsion sont en marehe.
- Au mouillage, le courant continu est fourni par un petit groupe électrogène à vapeur, et, en mer, par un transformateur rotatif constitué par un moteur triphasé actionnant directement une dynamo génératrice.
- Le courant continu à 110 volts alimente les circuits d’éelai-
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- LA PROPULSION ÉLECTRIQUE ET «ON APPLICATION AUX NAVIRES 441
- rage, les pompes à pétrole des chaudières, la pompe de service et l’appareil frigorifique à chlorure d’éthyle monté sur le rouf arrière.
- Le courant triphasé, à basse tension 190 volts entre fils, provenant des transformateurs statiques, alimente les pompes de circulation, les pompes à eau condensée, les pompes alimentaires, les pompes de l’appareil de manœuvre principal, la pompe de cale, la pompe de service et d’incendie, les ventilateurs du tirage Howden, les ventilateurs du compartiment arrière des moteurs et l’appareil de commande de la barre.
- Les figures 2 el. 3, pl. 31, représentent des vues du compartiment des machines. La première est une vue dans l’axe du bateau, sur laquelle on voit, sur les côtés, les deux groupes électrogènes bâbord et tribord, et, dans le fond, l’appareil de manœuvre principal sur la face avant duquel sont groupés divers appareils notamment l’indicateur d’ordres, l’indicateur de nombre de tours et de sens de rotation de l’hélice, les voltmètres et ampèremètres des circuits principaux, les ampèremètres des circuits d’excitation, etc.
- Il n’y a aucun appareil électrique spécial pour le couplage des alternateurs. Lorsqu’on veut les mettre en parallèle, on ferme les interrupteurs tripolaires à l’arrêt et l’on met en marche les deux groupes en même temps, ce qui permet une synchronisation automatique des alternateurs.
- La figure 3„pl.31 est une vue latérale sur laquelle on voit le groupe électrogène principal tribord, les transformateurs statiques et le petit groupe électrogène à piston pour la marche au mouillage.
- Les figures 4 et o, pl. 31, montrent des vues photographiques du compartiment des moteurs électriques principaux. Sur la figure 4, pl. 31, on voit, à gauche, le panneau des commutateurs permettant de relier la ligne à l’un ou à l’autre des deux moteurs, et, en avant des moteurs, le palier de butée de l’hélice du type à blocs à un collet, un compteur de tours totaliseur et la petite magnéto alimentant les deux indicateurs de nombre de tours, un monté sur la face avant de l’appareil de manœuvre principal, l’autre dans la chambre de navigation.
- Le montage à bord de la partie électrique, effectué par le Chantier Naval, est extrêmement soigné. C’est là, d’ailleurs, la caractéristique de tous les travaux effectués par les Chantiers de La Seyne.
- Les caractéristiques des moteurs principaux de propulsion,
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- Moteur à 48 pôles utilisé au régime "Cargo"
- Courbes caractéristiques à vitesse constante 723t.p.m
- 500 woo
- Puissance en chevaux, effectifs sur l'arbre
- Fig 5.
- Moteur à 36 pôles utilisé au régime “ Paquebot1'
- Courbes caractéristiques à vitesse constante 763 t.p. m.
- k 1000
- jj 500 • 50
- 1000 1500 sooo 2500
- Puissance en chevaux effectifs sur /arbre
- 3000
- Fig. 6.
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- LA PROPULSION ÉLECTRIQUE ET SON APPLICATION AUX NAVIRES
- relevées aux essais, sont définies par les diagrammes (fig. o et 6), qui donnent, à vitesse constante, normale, la consommation aux
- foJCth
- on rem*
- es de propu/s,
- à y Hesse
- Moteur à 36
- Mot eur à
- Puissance disponible sur !‘arbre, en
- bornes du m
- \oteur a
- les tiu moteur à 1-8p
- aux
- rhéostat
- le noteurà
- 4-8 pôles\
- or bée par le rhéostat
- le moteur à
- 36 pôles
- T.p.m. à l'hélice
- Fig. 7.
- bornes, le facteur de puissance et le rendement total, qui est élevé.
- La figure 7 donne un diagramme relatif à la marche à vitesse
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- 444 la. propulsion électrique: et: son application aux natires
- variable, le réglage étant fait à l’aide- du rhéostat hydraulique qui permet de réduire la vitesse,, quel que soit le moteur eu prise, à 50 tours environ par minute, soit moins du tiers de la vitesse maxima, ce qui est bien suffisant pour le service.
- Ce diagramme montre que l’énergie absorbée dans le rhéostat, même dans le cas le plus défavorable, est faible, eu égard à la puissance de l’installation. •
- En dehors de la variation de vitesse par le procédé rhéosta-tique, indiquée au diagramme (fig. 7), on peut faire varier le nombre de tours de l’hélice dans les limites de 4 à 5 tours au-dessus ou au-dessous du point normal, en agissant sur la vitesse des groupes électrogènes.
- Les manœuvres sont faciles et peuvent se faire rapidement. C’est ainsi qu’étant à pleine vitesse « avant » au régime « cargo », l’exécution complète de l’ordre « en arrière doucement » s’effectue très aisément en 7 secondes.
- La conduite de ces appareils est simple et, en route, elle se réduit à un service de surveillance générale.
- Les essais officiels pour chaque navire ont comporté une marche de vingt-quatre heures au régime « cargo », et une marche de six heures au régime « paquebot ».
- Au cours de ces essais, très réussis, qui ont été effectués en Méditerranée, dans la direction Toulon-Gènes, on a relevé les chiffres suivants :
- (Voir tableau paye âiô.j
- Le mazout employé, qui provenait de Perse, a été analysé au laboratoire du Conservatoire National des Arts et Métiers. Cette analyse, faite sous le n° 37249, a donné les résultats suivants :
- Humidité, 0,0 0/0 ;
- Cendres, 0,06;
- Matières volatiles, 94,29 ;
- Pouvoir calorifique, 10110 calories.
- De ces chiffres, il résulte que la combustion totale de 1 kg de ce mazout donne net 10043 calories.
- Tous les auxiliaires étant à commande électrique, il a été très facile de mesurer la dépense afférente à ces appareils. Elle est extrêmement faible, de l’ordre de 30/0 dans le cas de la marche à pleine puissance, et de l’ordre de 5 0/0 dans le cas de la marche avec un seul groupe élejMrogène ; c’est là un avantage particulier à la propulsion électrique. v - -
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- LA PROPULSION ÉLECTRIQUE ET SON APPLICATION AUX NAVIRES 445
- tableau relatif aux essais de « Guaruja ».
- Essais de 24 heures au régime « cargo » avec un groupe électrogerie et le moteur à 48 pôles Essais, de 6 heures au régime «paquebot» avec deux groupes éleetrogènes et le moteur à 36 pôles
- Date des essais. .... 6-7 mars 1922 9 mars 1922
- Charge en lourd 3300 tonnes. 3 300 tonnes
- : Vitesse moyenne réalisée . . Nombre de tours moyen de l’hélice par 10,6 nœuds 13,176 nœuds r
- minute Puissance en chevaux effectifs sur l’arbre 124,5 tours 163 tours
- de l’hélice 1123 chevaux 1 2 687 chevaux
- Puissance électrique totale produite Puissance électrique absorbée par les 942 kilowatts 2161 kilowatts
- moteurs de propulsion ....... ; Puissance électrique absorbée par les 889 kilowatts 2 086 kilowratts
- auxiliaires. . se répartissant à peu près comme suit : 53 kilowatts 75 kilowatts
- a) Auxiliaires de l’ensemble de la machine
- de propulsion :
- Ventilateur pour tirage Howden. . Pompes à pétrole
- Pompe de circulation ( Pompes cinétique et à eau condensée .1 Pompe alimentaire ' Pompe de l’appareil de manœuvre. . ., ! 1 * 61
- } 53 kw \ 75 kw
- b) Auxiliaires du service général :
- Pompe de service Barre. ] > 14,5 / | ! 14 /
- Éclairage Pression moyenne de vapeur à l’admission des turbines Température moyenne de vapeur à \ ( 12 k, 8 | - - 12 k, 20
- 260° 5
- l’admission des turbines Température de l’eau de mer de circu- 252°
- 15°
- lation Température de l’eau alimentaire envoyée 15°
- 104°
- aux chaudières 97° S
- Consommation horaire totale de mazout. Consommation horaire de mazout-par 550 k 1 224 k
- cheval-heure effectif sur l’arbre de l’hélice, y compris tous les auxiliaires
- en service. . . . 0 k, 490 . 0 k, 455
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- 44fi LA PROPULSION ÉLECTRIQUE ET SON APPLICATION AUX NAVIRES
- Les essais officiels d'fpanema, qui ont eu lieu les .29, 30 et 31 mai 1922, ont fait ressortir, aux essais de vingt-quatre heures,-une consommation de 450 gr de mazout par cheval-heure sur l’arbre, tous auxiliaires compris, et 435 gr en ne comptant que sur les auxiliaires de la chaufferie 4t de la machinerie. 'Cette amélioration est due à une augmentation de la surchauffe qui a été portée à environ 285 degrés au régime cargo.
- Ces consommations sont faibles et, dans des installations plus importantes comportant par exemple des groupes électrogènes de 2 000, 3000 ou 5 000 kw, avec de la vapeur surchauffée à un taux convenable, on arriverait à une consommation de l’ordre de 350 gr de mazout par cheval-heure effectif, auxiliaires compris. •
- Tableau comparatif des consommations au mille parcouru.
- K -.j. 2 2 O 11 .
- VITESSE PORT en H g 0 g * IMATJ iarbo: mille f SOMMAT! rrespondai EN’ MAZOUT
- LOURD o J «N ri O J 03 -n « O. ^ O
- © ^ O O © & O 8 w
- - Ri gel
- Chauffe au char- 8 nœuds 5 000 t 20 + 3 119 k Mk+5
- bon, tirage naturel, machine à pilon, à triple expansion. à 10 nœuds 5 000 t 104,1 X 102 82 162k X 3k 124 k
- Mont-Viso Chauffe au mazout, 9,4 nœuds 5000 t 20 + 2 97 k, 5
- tirage naturel, machine à pilon, à triple expansion. à 10 nœuds 5 000 t 88,6 X 102 9,42 102 k
- Giiaruja \
- En service :
- Chauffage au ma-
- zout, tirage forcé, propulsion élec- 10 nœuds 5 000 t 14 » 58 k
- trique. '+
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- LA PROPULSION ÉLECTRIQUE ET SON APPLICATION AUX NAVIRES 447
- Au point de vue comparatif, voici un tableau fort intéressant établi par l’armateur et dans lequel ressort la consommation de mazout en service, par mille parcouru, pour trois navires de o 000 t de port en lourd, lui appartenant et marchant à la même alluré de 10 nœuds: les deux premiers de ces navires sont munis de machines à pistons à triple expansion et le_troisième est le Guaruja à propulsion électrique.
- Les chiffres à comparer sont respectivement: 124 k, 102 k •et 58 k. Ils font ressortir, en faveur de la propulsion électrique comparée à la propulsion avec machines à pistons, une économie de 53,2 0/0 dans le premier cas, et de 43,1.0/0 dans le deuxième cas. x r .
- La figure 4, pl. 34, donne une vue d’ensemble du Guaruja et la figure 6, pl. 34, montre le même navire à son premier départ de Marseille, en paquebot postal sur Oran. Après deux voyages sur ce parcours, le navire a été mis en service sur les lignes de l’Amérique du Sud.
- UJpanemci a été conduit le 7 juin à Marseille, son port d’attache, où il y a été incorporé à la flotte de la Société des Transports Maritimes à Vapeur ; il doit partir pour l’Amérique du Sud à la fin du mois de juin.
- La construction de ces navires a été faite sous la surveillance spéciale du Bureau Veritas. ^
- Ici, j’ouvre une parenthèse pour constater que les chiffres relevés au cours de ces essais sont extrêmement intéressants à analyser à un point de vue purement industriel, celui de la production de l’énergie électrique. C’est ainsi que les essais faits sur Ipanema ont montré que le kilowatt-heure utile produit avec un groupe de 1 000 kw travaillant à la charge de 1025 kw, soit 976 kw utiles, a été obtenu en brûlant :
- 548 kg : 976 kw = 0 kg, 560 environ de mazout, ce qui correspond à peu près à 0 kg 750 de charbon'. .
- Dans ces conditions, le kilowatt-heure utile coûte environ 5840 calories, ce qui correspond à un rendement thermique d’ensemble de 863:- 5840 = 0,148 environ,
- J’insiste sur le fait que ce rendement s’applique non pas aux kilowatts produits, mais bien aux kilowatts utiles, c’est-à-dire à l’énergie disponible sur les lignes au départ du tableau. C’est là le véritable rendement industriel tenant compte de tous les auxiliaires de la chaufferie et de la machinerie.
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- 448 LA PROPULSION ÉLECTRIQUE ET SON-APPLICATION AUX NAVIRES
- Les chiffres ci-dessus, tout à fait remarquables, sont de l’ordre de ceux qu’on a indiqués pour les supercentrales qu’on édifie en France avec des unités de 20 000 et 30 000 kw.
- Dans la plupart des autres centrales avec des groupes à turbines axiales, on produit le kilowatt-heure utile avec 1 *kg de charbon environ ; souvent même, cette consommation monte jusqu’à 1 kg, 5 et même au delà dans certaines installations.
- Il convient, toutefois, de dire qu’à bord de ces bateaux, on réunit, sauf du côté de la surchauffe, qui est faible, toutes les conditions favorables à une marche économique :
- Les groupes électrogènes employés sont à turbines Ljungstrôm à très haut-rendement ;
- L’eau dont on dispose en abondance pour la condensation n’est pas à élever et les pompes n’ont qu’à vaincre des résistances passives dans les tuyauteries et dans les condenseurs ;
- Les chaudières sont aussi près que possible des groupes électrogènes, 1 m, 50 environ entre leurs fonds, et les extrémités des groupes, ce qui réduit au minimum les pertes de chaleur dans les tuyauteries ;
- Ces chaudières bien caïorifugëes avec tirage sous pression sont à réchauffage d’air par les gaz allant à la cheminée ;
- L’eau alimentaire est réchauffée à une centaine de degrés ;
- La charge sur les groupes électrogènes est constante et correspond à la marche économique ;
- Enfin, le facteur de puissance est élevé, clé l’ordre de 0,88 à 0,00.
- Revenant à la propulsion, je dirai que la transmission électrique ne constitue pas pour elle une panacée universelle.
- Les bons résultats mentionnés ci-avant et qui, par la suite, pourront être notablement améliorés, n’ont été obtenus que par un choix très judicieux de tous les appareils constituant la machinerie : chaudières, groupes électrogènes, moteurs électriques, appareils auxiliaires divers, et, à défaut de ce choix, les résultats-pourraient être complètement différents. Jè n’en veux pour preuve que les chiffres publiés dans le numéro de novembre 1020, de Marine Engineering, relatifs à un essai officiel de six heures sur un cargo américain Éelipse de 12 000 t de port en lourd, muni d’un seul groupe électrogène à turbine ordinaire alimentant un moteur électrique de 8 000 ch calé directement, sur l’arbre de l’hélice. Ces chiffres accusent une consommation
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- LA PROPULSION ÉLECTRIQUE ET SON APPLICATION AUX NAVIRES 449
- de mazout de 900' gr environ par cheval-heure effectif sur l’arbre, soit une consommation à peu près double de Celle réalisée ici avec des groupes électrogènes de puissance moitié moindre.
- Pour obtenir un résultat satisfaisant avec la propulsion électrique^ il est indispensable, comme en toutes choses d’ailleurs, mais plus particulièrement encore dans ce cas, étant données les multiples solutions qui peuvent être envisagées d’apporter un grand discernement dans le choix des combinaisons à adopter et des appareils à employer.
- A ce sujet, il y a lieu de remarquer en passant que la transmission électrique parait tout particulièrement indiquée sur les navires à plusieurs hélices où l’on se trouverait dans les meilleures conditions possibles.
- La vitesse dès navires de cette classe et la disposition latérale des hélices permettent de faire tourner celles-ci à une allure assez grande, dans de bonnes conditions de rendement, en faisant de l’accouplement direct avec le moteur électrique dont l’encombrement général est loin de croître proportionnellement à la puissance.
- Pour me résumer, je dirai que la propulsion électrique apporte à la Marine Militaire des ressources précieuses pour résoudre maints problèmes parfois difficiles et fournit à la Marine Marchande une solution fort intéressante, tant au point de vue de la consommation et de l’encombrement qu’au point de vue de certaines qualités particulières relatives aux manœuvres et à la. bonne tenue par grosse mer.
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- L’AMÉNAGEMENT DU RHIN
- DE BALE.A STRASBOURG
- LE GRAND CANAL D’ALSACE
- PAR
- JVI. A. ATVrrOIIVE
- INGENIEUR DES PONTS ET CHAUSSÉES INSPECTEUR DE LA NAVIGATION DU RHIN A STRASBOURG A) (2>
- INTRODUCTION
- La question cle l’aménagement du Rhin est un-grand problème technique et économique qui intéresse non seulement la France, mais les États voisins et même toute l’Europe, puisque la navigation rhénane est placée sous un régime international.
- Conformément au Traité de Versailles, les projets dressés par la France pour cet aménagement ont été communiqués, il y a plus'd’un an, à la Commission centrale pour la Navigation du Rhin, qui assure ce contrôle international. La discussion de ce projet, commencée depuis plusieurs mois, a abouti récemment à une résolution importante, sanctionnant un accord entre les délégations des trois principaux pays intéressés : France, Suisse et Allemagne. Cet accord vise non seulement le projet français, mais le projet suisse de régularisation du Rhin.
- Il faut donc espérer que Ton va se mettre prochainement au travail pour l’aménagement du Rhin supérieur, et nous avons pensé qu’il était intéressant pour les milieux techniques et commerciaux de l’Angleterre de connaître les grands projets qui ont été établis et qui doivent permettre le développement de la navigation sur le tronçon supérieur d’un grand fleuve international. qui est une des grandes voies de pénétration en Europe.
- (1) Ce mémoire a été présenté, en anglais, à la séance du 26 juin de la Section britannique, à Londres, et sa lecture a été suivie d’une discussion dont on trouvera la traduction plus loin (page 472).
- 2) Voir planche n° 32.
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- Echelle.
- Strasbourg
- Kehl
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- fo DfreboIshcim
- \ Ecl.tf J l/jïne.JV\ hei/f * Bri sachQ
- Mulhouse.
- Loerrach
- Huning'ue.'
- jk. Baie
- cZc. Q?rvta-rz<xE-
- SUISSE
- Fig. 1. — Plan du Rhin et du canal latéral projeté de Huningue à Sttasbourg.
- (Cliché prêté par la Maison Berger-Lcvrault, éditeur, à Nancy..
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- 452
- L’AMÉNAGEMENT DU RHIN DE BALE A STRASBOURG
- Le Rhin de Bâle à Strasbourg.
- Je vais donner quelques renseignements permettant de se faire une idée précise de ce qu’est actuellement le cours du Rhin de Bâle à Strasbourg.
- Dans tout ce secteur, le Rhin coule à peu près du sud au nord, et, sur un parcours de 127 km environ, sert de frontière à la France (plaine d’Alsace) et à l’Allemagne (pays de Bade) (fig. 1).
- Alors que la vallée du Rhin, de Constance à Bâle, est relativement encaissée, elle se présente au contraire., de Bâle à Strasbourg, comme une large plaine d’alluvions ; le fleuve y a serpenté à son gré et causé par ses inondations des ravages considérables ; cela jusqu’au siècle dernier, au cours duquel les États riverains ont rectifié le lit du fleuve en construisant dans la plaine, de part et d’autre, deux grandes digues de protection contre les crues.
- Caractères généraux du fleuve.
- Quels sont les caractères généraux du fleuve ?
- Ce qui frappe tout d’abord, c’est la très grande instabilité de son lit. Par'suite des travaux de correction qui ont raccourci son cours et, par conséquent, augmenté sa pente, le Rhin a maintenant tendance à creuser son lit ; cette érosion a un caractère particulièrement accentué entre Bâle et Brisach et a atteint en certains points jusqu’à 3 m, 50 depuis trente-huit ans.
- En outre, par suite de la présence dans ce secteur d’une barre rocheuse en travers du lit, dite « Barre d’Istein », il se produit au droit de cette barre un véritable rapide avec une chute de' près de 1 m sur 400 m de long (fig.. 2)..
- Le Rhin continuant à creuser son lit, en aval de cette barre, •d’environ 8 cm par an, nous voyons se réaliser devant nous un véritable barrage naturel qui, certes, n’est pas encore comparable aux belles chutes du Rhin, à Scha.ffouse, mais dont le •caractère s’accentue cependant d’année en année (fig. i, pi. 32).
- Plus en aval, le lit continue à se creuser plus ou moins rapidement, sauf dans un petit secteur, à Sasbach, où le gravier produit par l’érosion s’accumule et où, par suite, le lit s’exhausse.
- En résumé, le fleuve n’a pas encore trouvé sa pente d’équilibre, détruite par les travaux de correction. ' -
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- "fis- 2- — Approfondissement àu liï du Rhin au voisinage oie la « ©arise d’isteia ».
- (Cliché prêté parla IBaSson JSenger-liesTault, éditeur, à Nancy.)
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- L’AMÉNAGEMENT DU RHIN DE BALE A STRASBOURG
- En outre, les bancs de gravier se déplacent peu à peu vers l’aval, plus ou moins rapidement suivant le régime des eaux, de sorte que le chenal change continuellement de place. La profondeur de ce chenal est très variable. On passe fréquemment d’un tronçon ayant une dizaine de mètres de profondeur à des tronçons dans lesquels la profondeur est de moins de 50 cm en période de basses eaux.
- La profondeur de 2 m sur tout le parcours Strasbourg-Bâle, profondeur nécessaire pour une bonne navigation, n’est atteinte que pendant 45 jours par an seulement en moyenne.
- Ce qui différencie le plus le Rhin de Bâle à Strasbourg du Rhin à l’aval, c’est surtout sa très forte pente qui a pour conséquence une très grande vitesse de courant; la pente moyenne de Bâle à
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- Fig. 3. — Profil en long du Rhin de Bâle à Mannheim.
- (Cliché prêté par la Maison Berger-Levrault, éditeur, à Nancy.)
- Strasbourg atteint 86 cm par kilomètre et dépasse dans la partie amont 1 m par kilomètre, alors que dans le secteur Strasbourg-Mannheim elle n’est que de 35 cm (fig. 3). Quant à la vitesse du courant, elle dépasse en moyenne 10 km à l’heure, soit 3 m par. seconde, et est beaucoup plus forte dans le tronçon amont et, en
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- LAMKXAGEMENT DU RHIN UE RALE A STRASBOURG 455
- particulier, près de la barre d’Istein. Sur le Rhin inférieur, la vitesse du courant est, par contre, très faible : elle ne dépasse pas, en général, Om, 70 à 1 m, 50 par seconde (il y a une seule exception importante au passage du Bingerloch, où la vitesse atteint, dans un des deux chenaux navigables, 3 m par seconde sur un parcours'de 110 m de long seulement).
- Le Rhin de Bâle à Strasbourg est donc un véritable fleuve sauvage qui ronge son lit et se déplace constamment au milieu de bancs de gravier entre les deux digues de correction que les ingénieurs ont établies pour protéger contre ses ravages les terres voisines.
- La navigation sur le Rhin de Bale a Strasbourg.
- Peut-on naviguer et a-t-on déjà navigué sur un tel fleuve?
- Des voyages d’essai ont été effectués depuis 1904 et ils ont donné les résultats suivants :
- Tout d’abord la période de navigation y est Irès courte, on ne peut profiter que des quelques mois d’été pendant lesquels, grâce à la fonte des neiges, le débit du Rhin est assez élevé pour que la profondeur du chenal soit suffisante.
- Enfin, pour lutter contre le courant très violent, de grands remorqueurs à roues à aubes d’une puissance de 800 à 1 000 ch (fig. 2 et 3, pl. 32), très encombrants et d’un entretien coûteux, remonten t péniblement jusqu’à Bâle, à l’allure d’un homme au pas, en général un seul chaland. Ce chaland, au lieu de transporter de 1000 à 1 500 t correspondant à sa pleine charge, ne peut porter que 500 . à 600 t en moyenne, par suite de la faible profondeur du chenal et de la vitesse du courant. La charge remorquée par cheval-vapeur de puissance indiquée du remorqueur a été en moyenne, en 1913, de 0 t, 79 par cheval pour un trafic total de 100000. t par an.
- Le voyage de remonte dure trois jours environ et la consommation de charbon est à peu près dix fois plusforte que celle qui serait nécessaire pour transporter par fer la même quantité de marchandises.
- (Consommation de charbon par tonne kilométrique : 0 kg, 03 à 0 kg, 04 par chemin de fer et 0 kg, 3 à 0 kg, 4 par le Rhin.)
- Nous n’insisterons pas sur le prix de revient d’une telle opé- -ration et on comprendra que, même après dix ans de navigation, le trafic total soit resté faible et n’ait pas atteint. 100000 t
- Bull. ' ' ' 32
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- if AMÉNAGEMENT DU RHIN DE BALE A STRASBOURG
- dans les années les plus favorables, malgré les encouragements de toutes sortes qui ont été prodigués à cette navigation.
- Or, ou peut bien donner des subventions à une navigation naissante, et il est normal de le faire, mais le Gouvernement suisse ne pourrait subventionner un trafic de plusieurs millions dé tonnes, trafic que les partisans du Rhin' libre espèrent atteindre entre Râle et Strasbourg.
- Il est nécessaire, d’ailleurs, de bien mettre en lumière les exagérations manifestes qui ont été formulées, même officiellement, par les partisans du « Rhin libre » au sujet du matériel fluvial qui navigue sur le Rhin supérieur et du trafic que l’on peut espérer atteindre de Strasbourg à Râle.
- Aucun bateau de mer n’est jamais remonté au delà de Cologne ; en outre, on a parlé de chalands de plus de 2 000 t qui arriveraient régulièrement à Strasbourg depuis que le fleuve a été régularisé. Or, il est monté à Strasbourg, une seule fois, un chaland de 2 300 t de capacité et, lorsque son propriétaire l’a vu redescendre à Mannheim, il a poussé un soupir de soulagement, tellement il craignait une avarie en route ; il ne faut donc pas-prendre l’exception pour la règle, et les statistiques officielles de-1913 nous montrent que la capacité moyenne d’un chaland arrivant à Strasbourg est de 1190 t et son chargement moyen de-689 t seulement. #
- Ceci tient à ce qu’on a intérêt, sur le Rhin supérieur, à employer des chalands qui ne dépassent pas 1 200 t, de façon à pouvoir utiliser leur capacité au maximum.
- C’est d’ailleurs le type de chaland de 1 200 t qui est prévu parles Allemands pour leur grand projet de liaison du Rhin au Danube par le Mein, et le canal Rhin-Herne, qui dessert le bassin de la Ruhr, ne laisse passer que des chalands de 1 350 t.
- Quant aux remorqueurs, les plus puissants d’entre eux ne dépassent pas 2000 HP, et sur le Haut-Rhin, entre Râle et Strasbourg,, on n’a jamais employé de remorqueurs dépassant sensiblement ! 000 HP, car, au delà de cette puissance, ils seraient trop-encombrants.
- On vient de construire en Suisse, spécialement pour le Haut-Rhin, un nouveau moteur à turbines d’une puissance de 1 000 ch qui, d’ailleurs, n’a pas encore donné de résultats satisfaisants.
- Disons maintenant quelques mots du trafic rhénan :
- Le port rhénan le plus important est celui de Duisbourg-R uh-
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- L’AMÉNAGEMENT DE RHIN DE BALE A STRASBOURG
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- rort. C’est le port d’attache de la plus grande partie de la flotte rhénane. Son trafic d’avant-guerre était de 29 millions de tonnes.
- Le trafic à partir de Duisbourg se décompose en un> trafic de ou vers la mer avec Rotterdam et Anvers, qui est, surtout à la descente, un trafic de charbon, et à la remonte, un trafic de minerai — et un trafic vers l’amont qui est surtout également un trafic de charbon de la Ruhr.
- Des ports échelonnés le long du Rhin reçoivent ce trafic et le répartissent vers l’intérieur ; ce sont surtout Mayence, Francfort-sur-le-Mein, Mannheim, Ludwigshafen, où se fait l’allègement des chalands qui vont vers le Rhin supérieur.
- Plus on remonte le fleuve, plus le trafic décroît, et le trafic du port de Strasbourg n’a jamais dépassé 2 millions de tonnes, bien que ce port soit construit depuis 1892.
- Certains Suisses s’illusionnent donc beaucoup au sujet du trafic qui pourrait passer par le Rhin en transit vers Bâle et au delà, même si c’était une bonne voie navigable; ils déclarent que la Suisse est la plaque tournante de l’Europe et qu’elle doit, par conséquent, être un centre important d’échanges.
- Or, que nous apprend l’économie politique? C’est vers la mer que se concentrent les transports, et plus on s’éloigne vers l’intérieur des continents, moins ces transports deviennent intenses? le centre d’un continent est une zone de repos au point de vue du trafic (le trafic d’importation total de la Suisse n’était, en 1913, que d’environ 7 millions de tonnes, et celui d’exportation de 872 000 t seulement).
- Pourquoi, d’ailleurs, les marchandises escaladeraient-elles la région montagneuse des Alpes pour en descendre aussitôt sur un autre versant au lieu de contourner cette région ?
- La grande voie projetée par les Allemands du Rhin au Danube doit contourner la Suisse et il en est de même du canal de liaison du Rhône au Rhin qui est construit depuis longtemps et que ' la France projette actuellement de reconstruire pour permettre le passage de,chalands de 1 200 t.
- On a parlé, en Suisse, d’un grand trafic possible de charbons anglais vers l’Italie du Nord par le Rhin, mais les milieux maritimes anglais savent que c’est le transport direct par mer via Gibraltar qui est le plus économique.
- On peut, certes, espérer un développement rapide du trafic sur le Haut-Rhin, et on doit aider ce développement ; mais i(
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- ne faut pas croire qu’un trafic considérable puisse s’établir rapidement, surtout en transit vers la Suisse, l’Italie ou l’Europe Centrale.
- Le problème de l’aménagement.
- Nous venons de voir ce qu’est le Rhin quasi-sauvage qui coule entre Bâle et Strasbourg et combien la navigation y est précaire et coûteuse.
- Cependant il y a tout intérêt à ce que la navigation sur le Rhin puisse se développer.
- Cela permettrait en particulier :
- A la France, de desservir par chalands rhénans la plaine d’Alsace et notamment la région industrielle de Mulhouse et de relier Strasbourg et l’Alsace au sud de la France par le canal du Rhône au Rhin agrandi et par le Rhône aménagé ;
- A la Suisse, de réaliser un de ses vœux les plus chers : l’accès à la mer par une grande voie de navigation intérieure ;
- Au Pays de Bade, d’utiliser la navigation rhénane jusqu’au lac de Constance.
- Quelles solutions ont été proposées dans ce but et quels sont les principaux avantages et inconvénients de chacune d’elles ?
- Nous allons l’exposer rapidement.
- Amélioration par dragages.
- Ce qui parait le plus simple, tout'd’abord, ce serait de draguer chaque année les plus mauvais passages afin d’approfondir le chenal en ces points et, par suite, d’augmenter la durée de la période de navigation.
- Mais ce sont là des travaux qui, s’ils ne sont pas impossibles, sont très délicats et coûteux puisque, comme nous l’avons vu, le chenal se déplace continuellement et le cube de gravier entraîné par le fleuve est considérable ; ce serait un véritable travail de Pénélope et l’amélioration qui en résulterait serait toute passagère. ^
- Signalons, à ce propos, que, dans quelques articles de presse, on a reproché à la France d’avoir négligé, depuis Farmistice, l’entretien du chenal entre Strasbourg et Bâle et empêché ainsi la navigation de s’y effectuer dans de bonnes conditions.
- Or, on n’a jamais fait de dragages dans ce secteur du Rhin avant ou pendant la guerre, et des experts désignés par la Com-
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- J/A.MÉ.N'AGIiMË.NT DU-RHIN DE BALE A STRASBOURG 459
- mission Centrale pour la navigation du Rliin ont constaté tout récemment que, de 1905 à 1920, il n’est intervenu aucune modification appréciable dans l’état du lit du Rhin de Strasbourg à Bâle au point de vue des conditions de navigabilité,
- La RÉC. U LAUISATJOX.
- Puisque des dragages ne peuvent améliorer d’une façon stable le Rhin entre Bâle et Strasbourg, il est naturel de chercher à réaliser un chenal bon et stable en consolidant le lit du fleiwe ; c’est le procédé de la régularisation qui a été ajtpliqué sur plusieurs fleuAres et notamment sur le Rhin (pour un tronçon d’environ 85 km de longueur en aval de Strasbourg) et sur le Rhône.
- Nous n’entrerons pas dans l’étude des détails techniques d’un tel procédé d’aménagement. Ce procédé a l’avantage d’augmenter la profondeur du chenal navigable et d’assurer la stabilité de ce chenal. Mais il ne peut donner de bons résultats de Strasbourg à Bâle, comme l’a déclaré en particulier l’ingénieur badois, l’éminent M. Ivupferschmid, spécialiste des questions de naAÛgation du Haut-Rhin.
- Il est facile, en effet, de comprendre que, la pente du Rhin en amont de Strasbourg allant en augmentant constamment, le-chenal dexlendrait peu à peu plus étroit ou moins profond que le chenal réalisé près de Strasbourg, et alors, ou bien les con-xrois ne pourraient pas se croiser, ou bien la profondeur serait insuffisante pour assurer une bonne navigation.
- Nous avons signalé, en outre, la grande instabilité du lit du fleuve en amont de Strasbourg et la présence d’une barre rocheuse formant un véritable barrage, la barre d’Istein : ce sont autant de graves difficultés pour les travaux de' régularisation au fur et à mesure que l’on s’éloigne de Strasbourg A^ers l’amont.
- La plupart des délégués et experts à la Commission Centrale du Rhin ont signalé à la Suisse combien il serait difficile d’éviter l’érosion du lit; pour essayer d’arrêter cette érosion, il serait nécessaire de construire des seuils de fond très rapprochés, ce qui équivaudrait à un véritable tapissage du lit du fleuve. .
- Admettons cependant un instant que cette régularisation soit possible et ait réussi. Le Rhin en amont de Strasbourg n’en resterait pas moins une voie de transport anti-économique.
- . Sur le fleuve régularisé, nous aurions, eh effet, à lutter contre l'obstacle naturel qui résulte de la pente du fleuve, c’est-à-dire
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- 460 l’aménagement du rhin de bale a Strasbourg
- l’énorme vitesse du courant, qui serait au moins aussi grande après les travaux qu’avant. On comprend donc que la navigation entre Strasbourg et Bâle resterait aussi lente et à peu près aussi coûteuse après la régularisation qu’elle l’est actuellement.
- Le courant, dira-t-on, n’est cependant un obstacle qu'à la remonte et, au contraire, un avantage pour les convois descendants? Mais le trafic est de beaucoup plus important à la remonte qu’à la descente, car c’est surtout un trafic de matières pondé-reuses (charbon et céréales notamment) importées en Suisse (1). Le Haut-Rhin est donc bien, comme l’a dit spirituellement un économiste, une route qui marche,, mais une route qui marche à l’envers.
- La régularisation d'ensemble de Strasbourg jusqu’à Bâle serait donc, même si elle était réalisable techniquement, une erreur économique; et, même si l’on se place à l’unique point de vue de la navigation, il faut se garder d’être hypnotisé par la formule du Rhin libre.
- Comme l’ont reconnu les experts à la Commission Centrale du Rhin, les renseignements contenus dans les projets suisses de régularisation du Rhin correspondent à une appréciation beaucoup trop optimiste en ce qui concerne les profondeur et largeur qu’on peut espérer atteindre, le prix de revient des transports et le trafic à attendre.
- Quant au coût des travaux projetés, il est évalué à une dépense minima de 100 millions de francs suisses.
- Pourquoi les délégués à la Commission Centrale du Rhin ont-ils donné leur adhésion au projet suisse de régularisation du fleuve après avoir montré les graves difficultés auxquelles se heurte la réalisation de ce projet? Les délégués n’ont pas voulu approuver le projet suisse de régularisation du Rhin, mais ils ont tenu cependant, pour des raisons surtout politiques, à donner satisfaction à la partie de l’opinion publique suisse qui réclamait le Rhin libre, en même temps qu’ils acceptaient le projet français du premier tronçon de dérivation de Kembs.
- En outre, comme nous le verrons plus tard, les délégués ont pensé qu'il serait peut-être un jour utile d’aménager provisoirement par régularisation quelques-uns des tronçons où le canal
- (1) Pour la période de 1905 à 1920, les marchandises transportées se répartissent en 73,5 0/0 à la remonte et 26,5 0/0 à la descente, d’après les statistiques officielles suisses. Et la proportion de fret de retour aura certainement tendance à diminuer si le trafic augmente, car la Suisse n’a presque pas de marchandises pondéreuses à exporter.
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- n’aurait pu - être construit et c’est pourquoi ils n’ont pas voulu rejeter complètement le projet suisse.
- L’aménagement complet du fleuve.
- Il nous faut donc trouver une autre solution :
- Cette solution consiste à remplacer le fleuve. à pente rapide par un véritable escalier où des écluses assureraient aux convois le passage d’un bief à l’autre, l’énergie du fleuve était transformée au droit de chaque barrage en énergie électrique.
- L’utilisation de l’énergie du fleuve entre Bàle et Strasbourg-doit permettre de récupérer une puissance de plus de 700000 HP.
- La France et l’Europe n’ont pas le droit de laisser se perdre une telle force naturelle, surtout dans les circonstances économiques actuelles.
- Il est certain, d’ailleurs, que la possibilité de récupérer cette énergie permettra seule de réaliser les énormes travaux que nécessite raménagement du Rhin supérieur', pour le plus grand bien de la navigation.
- Hans le monde entier, de tels projets d’aménagement mixte sont en cours* d’exécution, projets que les progrès techniques de la science de la houille blanche rendent réalisables. Sur le Rhône lui-même qui a été patiemment régularisé, on cherche actuellement à créer des barrages et des usines hydro-électriques pour permettre à la fois l’utilisation de l’énergie et le développement du trafic par la voie d’eau.
- Les progrès de la science dans ce domaine ont été considérables au cours des dernières années.
- C’est donc ce procédé mixte d’aménagement qui permettra seul la mise en valeur du Rhin supérieur, en groupant tous les intérêts au lieu de les opposer les uns aux autres.
- Il ne nous reste plus qu’à montrer rapidement comment on peut réaliser cet aménagement. '
- La canalisation.
- Examinons d’abord la première des solutions basées sur ce principe : la canalisation qui consiste à réaliser cet escalier dans le Rhin lui-même, en construisant un certain nombre de grands barrages en travers du fleuve.
- C’est la solution qu’ont envisagée ceux qui voudraient à la fois maintenir la navigation dans le lit du fleuve et utiliser la
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- force motrice, et elle a été préconisée en particulier par des , Ingénieurs badois.
- Pourquoi cette solution qui a été adoptée pour l’aménagement du Rhin entre Bâle et Constance n’est-elle pas bonne pour le tronçon de Bâle-Strasbourg?
- C’est avant tout parce que, comme nous l’avons déjà signalé, le Rhin, qui était dans une vallée encaissée en amont de Bâle, débouche en aval dans la grande plaine alsacienne et badoise. Les barrages de retenue ne pourraient donc avoir qu’une faible hauteur pour éviter la submersion des berges. Même si nous négligeons ces graves inconvénients, nous nous trouvons en présence de'i3 à 1-4 barrages au minimum, difficiles à construire et à entretenir.
- Quels sont les aléas principaux qui en résulteraient pour la navigation ?
- Tout d’abord une gène considérable pendant la longue période des travaux d’exécution des barrages en travers du fleuve.
- Puis, même lorsqu’ils seraient construits, un grand nombre d’écluses à traverser en plus des sept ponts de bateaux existants.
- Enfin, la vitesse serait bien réduite immédiatement en amont des barrages, mais, au pied de ces barrages, elle resterait sensiblement la meme qu’actuellement.
- Puisqu’un Tel aménagement, ne - satisfait pas les intérêts des navigateurs, contente-t-il au moins ceux qui veulent obtenir le maximum de force motrice ?
- Pas du tout, puisqu’ils disposeraient d’un grand nombre de petites chutes coûteuses à utiliser et que la puissance des usines diminuerait considérablement en temps de crue.
- Cette puissance serait, en moyenne, très inférieure à celle qu’assurerait un canal latéral.
- Il existe également un projet mixte de canalisation du Rhin à l’aide de barrages avec dérivations allant d’un barrage à l’autre, mais un pareil projet, qui comporterait la réalisation de nombreux canaux partiels, .est trop compliqué pour être pratique, et son exécution serait très coûteuse.
- Les plus grands ouvrages, comme les plus petits, ne sont bons que lorsqu’ils reposent sur. un principe simple et net.
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- Le canal latéral ou grand canal d’Alsace.
- Nous nous trouvons donc amenés peu à peu et tout naturellement à la solution la plus simple, celle d’un canal latéral au Rhin.
- De. quel côté, soit vers la plaine d’Alsace à l’ouest, soit vers la plaine de Bade à l’est, est-il le plus logique au point de vue technique de dévier les eaux du Rhin ?
- A cette question, tous les ingénieurs ont répondu d’un commun accord : c’est dans la plaine d’Alsace seulement qu’il est facile de réaliser le canal latéral, car les collines rocheuses d’Is-tein et Brisach qui bordent le Rhin sur sa rive droite seraient des obstacles considérables.
- Tel a été en particulier l’avis de deux ingénieurs allemands : Zander (qui, dès 1909, présentait un projet de canal latéral), et Hallinger (qui a publié en 1916 la brochure: Zioei deutsche Gross-kraftquellen, Er.ster Teil, Der JR hein, lib. Jos. Hubers, Diessen, près Munich).
- M. Zander fait remarquer en outre, , en 1918, que l'industrie est beaucoup plus développée dans la plaine d’Alsace et notamment dans la région de Mulhouse que dans la plaine badoise, et qu’il est donc logique également, au point de vue économique, de réaliser le canal de ce côté.
- Résumons donc les caractères de la voie d’eau projetée telle qu'elle résulte du dossier remis par la France à la Commission Centrale du Rhin. Un grand canal latéral au Rhin s’amorce dans le fleuve, près de Huninguè, et descend jusqu’à Strasbourg.
- Le nombre des biefs ne doit pas être supérieur à 8, la chute à l’extrémité de ces biefs étant aussi forte que le permet la technique actuelle à ce sujet.
- Pour mettre en eau ce canal, un grand barrage sera construit en travers du Rhin,.près de Huninguè, en un point particulièrement favorable. . ' ,
- Ce grand canal est en réalité un véritable fleuve artificiel puisqu'il n’a pas moins de 120 m de largeur moyenne en surface et une profondeur moyenne de 6 m, 50 ; de grandes digues le limitent de part et d’autre (fig. A).
- Le courant dans ce canal a une vitesse bien plus faible que dans le Rhin, et qui ne dépasse pas l’allure d’un homme au pas. La vitesse maximum moyenne prévue.est, en effet, de 1 m, 20 par
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- seconde. La pente du lit du canal est dix fois moins forte que celle du lit du fleuve. '
- Le courant, au lieu de s'accentuer en temps de crue, diminue, au contraire, puisque tout l’excédent du débit.du Rhin est évacué
- Fig. 4. — Section transversale normale du « Grand canal d’Alsace ».
- (Cliché prêté par la Maison Bergev-Levrault. éditeur, à Nancy.)
- dans le lit du fleuve par le barrage du Rhin qui joue le rôle d’une énorme soupape de sûreté.
- A chacune des marches de ce gigantesque escalier, une importante usine est installée ; près de cette usine une écluse en eau calme avec garages permet le passage facile d’un bief à l’autre.
- La navigation dans cette voie d'eau artificielle sera donc à la fois facile, sûre et économique.
- Facile, parce qu’un grand canal large et profond s’offrira aux navigateurs au lieu d’un chenal peu profond, sinueux, serpentant entre des bancs de gravier et se déplaçant constamment.
- Sûre, parce que les crues du fleuve ne se feront pas sentir dans le canal et que l’exploitation pourra y être régulière en hautes eaux comme en basses eaux, avec un mouillage assuré, contrairement à ce qui se passe dans les fleuves régularisés.
- Economique enfin, parce que la vitesse du courant dans le canal et la grande profondeur de ce canal permettront à de petits remorqueurs à hélices de traîner facilement plusieurs chalands rhénans chargés au maximum.
- Il est difficile, dans les conditions actuelles, de. donner des •chiffres exacts de frais de transport sur des voies navigables, mais on peut admettre en prix d’avant-guerre que les frais de-transport sur le canal latéral ne dépasseront pas un. centime par tonne kilométrique alors que, sur le Rhin, ils seraient certainement supérieurs à deux centimes.
- Huit écluses seulement au lieu de treize ou quatorze prévues pour le Rhin canalisé seront à franchir par les convois. La construction et l’entretien de ce canal seront beaucoup plus faciles que sur le Rhin canalisé : un seul barrage sera, en effet, établi dans le Rhin ; de plus, le canal artificiel pourra être rendu étanche.
- Pendant la construction du canal latéral, on pourra prendre
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- les dispositions nécessaires pour ne pas interrompre la navigation, en reliant l’usine au Rhin par un canal de fuite provisoire.
- Fig. 5. — Schéma d’une station hydro-électrique type et de l’écluse correspondante.
- (Cliché prêté par la Maison Berger-Levrault, éditeur, à Nancy.)
- On réalisera ainsi par étapes et sans interruption le passage de la navigation du lit du fleuve dans le canal.
- Les dispositions générales du canal latéral et les dimensions
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- 93.8, fours pur min.
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- Argile dure
- Fig. 6. — Coupe cl’une station hydro-électrique (Projet Kembs).
- des écluses prévues à proximité de chaque usine permettent d’affirmer qu’il pourra assurer urf trafic supérieur au trafic total de toute la Suisse (importation et exportation) tel qu’il était
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- immédiatement avant la guerre, soit environ 8 millions de tonnes par an.
- En effet, le projet français a prévu au droit de chaque barrage une écluse de 170 m de long sur 25 m de large, et de nombreux exemples d’écluses existantes montrent que cette écluse peut permettre un énorme trafic ; en effet, les deux écluses du canal de Saint-Quentin qui ont permis un trafic de 5 millions de tonnes en 1913 n’ont que 38 m de long sur 5 m de large ; les deux écluses de Zuid Beveland qui relient Dordrecht à Anvers ont admis en 1912 un trafic de plus de 15 millions de tonnes, bien qu’elles n’aient comme dimensions que 119 m de long sur 16 m de large l’une, et 113 m, 40 de long sur 8 m, 60 de large l’autre ; et les écluses du canal de Panama n’ont que 305 m de long sur 33m,50 de large.
- En outre, bien qu’il y ait dans le projet français une énorme marge pour le développeme'nt de la navigation, on a cependant prévu dès maintenant la possibilité d’augmenter le nombre des écluses pour faire face à un trafic plus fort.
- Au point de vue de la force motrice enfin, le canal latéral présente l’avantage d’être une solution simple permettant de récupérer, avec des dépenses aussi réduites que possible, le maximum d’énergie permanente. C’est, en effet, cette énergie permanente qu’il est le plus utile de s’assurer pour l’utilisation économique de l’énergie des fleuves (fig. 5 et 6 et fig. 4 et 5, Pl. 33). -
- L’état actuel de la question.
- Après avoir examiné attentivement le fleuve dans son état actuel et les divers procédés à envisager pour son aménagement, nous sommes donc amenés à cette conclusion qu’un canal latéral au fleuve est la meilleure solution au point de vue technique et au point de vue économique, à la fois dans l’intérêt de la navigation et des forces motrices.
- Pourquoi ce projet de canal latéral n est-ü pas entré jusqu’à présent dans la voie clés réalisations ?
- Dès 1902, un éminent Ingénieur, M. René Koeclilin, spécialiste de ces questions, a déposé un projet pour la construction du premier tronçon du canal latéral, appelé projet de Kembs parce que l’usine devait se trouver à proximité du village de ce nom.
- Ce projet a été soumis en 1906 à la Commission centrale pour la Navigation du Rhin qui procéda à un examen très approfondi
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- de cette affaire, demanda au concessionnaire d’apporter quelques modifications à ses projets et conclut que ce canal ainsi modifié constituerait non seulement un substitut entièrement équivalent de la section du Rhin à fermer à la navigation, mais encore une voie navigable beaucoup plus avantageuse.
- Les demandeurs en concession apportèrent au projet les modifications demandées et, en 1909, la Commission centrale pour la Navigation du Rhin déclara n’avoir aucune objection à faire à l’exécution du projet sous certaines conditions précisées dans les procès-verbaux.
- Le Gouvernement d’Alsace et de Lorraine et le Gouvernement bàdois arrêtèrent en 1912 la procédure de concession parce qu’ils ne purent se mettre d’accord.
- On voit donc que si de grandes difficultés se sont présentées qui ont empêché avant la guerre la réalisation de cette œuvre, ces difficultés n’étaient pas créées par les intérêts de la navigation.
- Un fait s’est produit depuis : le Traité de Versailles a reconnu à la France le droit de prélever l’eau sur le débit du Rhin pour l’alimentation des canaux de navigation et d’irrigation construits ou à construire et le droit exclusif à l’énergie produite par l’aménagement du fleuve.
- Ces droits ont pour contre-partie des obligations importantes :
- 1° L’obligation de payer à l’Allemagne la moitié de la valeur de l’énergie effectivement produite, en tenant compte du coût des travaux nécessaires pour la production de l’énergie ; .
- 2° Le devoir de communiquer les projets de travaux à la Commission centrale pour la Navigation du Rhin, pour lui permettre. de s’assurer que ces travaux ne devront ni nuire à la navigabilité, ni réduire les facilités de navigation soit dans le lit du Rhin, soit dans les dérivations qui y seraient substituées ;
- 3° Enfin, l’exécution des travaux ne devra entraîner aucune augmentation des taxes perçues jusqu’alors par application de la convention en vigueur. >
- Le Traité de Versailles permet donc d’éviter les longues discussions qui avaient empêché avant la guerre' la réalisation de l’aménagement du Rhin, en précisant les droits et les obligations de chacun.
- Comment là France a-t-elle cherché depuis la signature du Traité de Venaillles à exercer ses droits ? <
- La France a repris pour son compte le projet de canal latéral
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- au Rhin, qui avait été étudié avant la guerre, et notamment le tronçon de Kembs, en mettant au point ces diverses études.
- D’aucuns ont voulu voir, là des intentions politiques cachées derrière un projet technique; nous avons vu cependant que la solution du canal latéral était la meilleure et, par conséquent, celle que l’on adopterait si tout le cours du Rhin appartenait à un seul Etat,
- Comme l’a dit M. Paul Balmer, Président central de l’Association suisse pour la Navigation du Rhône au Rhin en 1919 :
- « Les grands travaux projetés par M. Koechlin me rassurent pleinement, car lorsque cette canalisation sera faite, si elle doit l’étre, elle le sera à travers la plaine d’Alsace et donc7 sur le territoire d’un Etat respectueux du droit des Neutres. »
- Et dans toutes les questions qui se posent à la Commission centrale du Rhin, la France a montré qu’eUe cherche avant tout à faciliter la navigation sur le Rhin aux bateaux de toutes les-nationalités. Elle veut que la navigation sur le Rhin devienne vraiment internationale.
- Comment la France compte-t-elle faire face à ses obligations ?
- Elle a tenu tout d’abord à déclarer qu’elle entendait soumettre la navigation sur le canal au même régime international que la navigation clans le Rhin. Étant très intéressée elle-même à la question du développement sur le Haut-Rhin, elle a apporté, en outre,, au projet tel qu’il avait été approuvé par la Commission centrale pour la navigation avant la guerre, d’importants et coûteux perfectionnements dans l’intérêt même de la navigation, notamment en ce qui concerne les dimensions de l’écluse projetée et les abords de cette écluse.
- Enfin, bien que les dépenses engagées dans l’intérêt seul de la navigation soient très importantes, et doivent profiter en. grande partie aux nations voisines, la France a déclaré renoncer en particulier à percevoir en sa faveur tout péage et toute taxe pour l'usage de la voie et de ses écluses. Ces déclarations ont été reproduites dans la résolution de la Commission centrale du Rhin.
- On voit donc que la France, en voulant exercer le droit que lui donne le Traité de Versailles, a été non. seulement juste, mais-généreuse en ce qui concerne les obligations qui lui incombent de ce fait.
- Elle a présenté à la Commission centrale le projet général
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- d’aménagemént du fleuve, de Huningueù Strasbourg, et ce projet a été longuement examiné depuis plus d’un.an.
- Le projet du premier tronçon du canal latéral, dit projet de Kembs, étant, d’ailleurs, le seul qui soit déjà étudié en détail,, c’est à l’examen de ce premier ouvrage que la discussion s’est limitée.
- Or, en ce qui concerne spécialement ce premier tronçon, il n’existait aucun doute sur son utilité pour la navigation et l’urgence qu’il y a à le réaliser ; nous avons montré, en effet,, que la barre d’Istéin devenait d’année en année un obstacle de plus en plus grave pour les convois, et que cet obstacle deviendrait rapidement insurmontable.
- La décision prise par la G. G, R. au sujet du premier tronçon du canal d’Alsace, du projet de Kembs.
- La Commission centrale, après un long examen, a reconnu la valeur du projet de Kembs et son importance pour le développement de la navigation.
- Dans sa résolution de mai 1922, elle a donné son assentiment à son exécution, sous réserve de certaihes modifications techniques dont les plus importantes sont les suivantes :
- 1° Pour assurer la continuité de la navigation vers le lac de Constance et permettre ainsi au projet français de se raccorder exactement avec le projet suissè-allemand de canalisation du fleuve de Baie à Constance, la Commission a demandé à la France de prolonger le remous projeté à travers la ville de Bâle ;
- 2° La Commission a estimé que si cette prolongation était possible, il pourrait en résulter une réduction de la vitesse du courant dans le canal d’amenée, réduction considérée comme avantageuse pour la navigation.
- Mais si cette modification d’ensemble est impossible, le projet français initial pourra être exécuté.
- La navigabilité, dans ce projet, sera améliorée en prévoyant notamment en amont et en aval des écluses un grand garage (celui d’amont a l km de long) permettant l’arrêt des convois et en construisant sur le canal, à l’usine de Kembs, deux écluses dont l’une de J 85 m de long et 25 m de large et l’autre de 100 m de long et 25 m de large.
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- Le problème d’aménagement d’ensemble du Haut-Rhin.
- Quant au problème d’ensemble de Faménagement du fleuve, comment se présente-t-il au point de vue des réalisations ?
- La France pousse activement les études techniques, économiques et financières relatives au canal latéral tout entier. Elle a besoin de la force motrice du Rhin et a tout intérêt à réaliser la grande artère navigable prévue.
- En plus des études faites par l’État, il s’est constitué récemment une importante société d’études qui groupe toutes, les collectivités intéressées et qui va étudier le problème d’ensemble.
- Il est cependant évident qu’étant donnée l’importance des travaux (le devis provisoire ressortait il y a environ un an à 1 milliard de francs), il sera nécessaire de procéder par étapes et la construction du canal entier ne demandera certainement pas moins d’une vingtaine d’années.
- . On fait actuellement le piquetage complet sur le terrain du projet du canal de Bâle à Strasbourg, et une vingtaine d’Lngé-nieurs-opérateurs exécutent ce travail.
- Que va donc devenir la navigation ? C’est pour répondre à cette objection que -les deux États riverains, France et Allemagne, se sont mis d’accord pour que :
- 1° Les travaux de régularisation projetés par la Suisse soient entrepris au fur et à mesure de l’approbation des projets d’exécution par la Commission centrale du Rhin ;
- 2° Les deux États s’entendent avec la Suisse au sujet des conditions d’exécution, du règlement des dépenses résultant des travaux, du choix des secteurs dont la régularisation serait la plus urgente dans l’intérêt de la navigation.
- Est-ce à dire qu’on va entreprendre dès maintenant le projet d’ensemble de régularisation du Rhin ?
- Cela nous parait impossible et nous avons déjà expliqué les graves objections des experts contre ce projet d’ensemble qui serait d’ailleurs très onéreux.
- Mais la France n’a pas voulu empêcher l’exécution d’après un plan d’ensemble de travaux dans certains tronçons du fleuve, si ces travaux doivent apporter provisoirement une amélioration sensible pour la navigation en attendant la réalisation complète du canal latéral qu’elle a projeté et qui permettra seul à la navigation de devenir vraiment active.
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- CONCLUSION
- On peut donc dire maintenant que l’aménagement du Rhin supérieur va entrer dans la voie des réalisations, et l’on peut être certain que lorsqu’il ne s’agira plus de polémiques,' mais d’exécuter de grands travaux et de faire de grosses dépenses, on ne réalisera que des opérations vraiment rationnelles.
- Une partie de l’opinion publique suisse avait lutté contre le projet français- parce qu’on lui avait fait croire que ces projets anéantiraient la navigation sur le Haut-Rhin, mais peu à peu cette opinion s’est ressaisie.
- L’évolution s’est faite lentement, mais sûrement, grâce à l’action énergique des plus importantes sociétés d’ingénieurs suisses. Des techniciens éminents, et en particulier, des Professeurs de l’Université de Zurich n’ont pas voulu que leur Gouvernement continue à s’opposer systématiquement à un projet dont la réalisation facilitera certainement, les conditions techniques de la navigation sur le Haut-Rhin ; ils ont compris que cette opposition systématique jetterait un grand discrédit sur la science et l’esprit pratique des Ingénieurs suisses qui sont prisés dans le monde entier.
- ‘ Cette action a abouti à d’importants changements dans la désignation des Membres de la Délégation suisse à la Commission centrale du Rhin, et l’Expert technique suisse, qui était le partisan le plus acharné du « Rhin Libre », n’y siège plus.
- Dans les dernières discussions, la Délégation suisse a fait preuve d’un esprit de conciliation, et l’opinion suisse a affirmé récemment, au moment de la signature de l’accord dans son immense majorité, le désir de voir son pays travailler en parfaite entente avec la France à l’aménagement du Rhin, dont la réalisation sera profitable à toutes les nations intéressées à la navigatioq rhénane.
- Bull.
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- DISCUSSION
- Le Président de la Section britannique, M. W. Noble Twel-vetregs, "M. Inst. Mech. E., félicite M. Antoine, tant pour sa communication que pour sa connaissance de l’anglais^et propose un vote de remerciements pour lui et M. Koechlin,'auteur d’un des projets.d’amélioration du Rhin, ainsi que pour tous ses Collègues qui sont présents à l’Assemblée.
- Sir Cyril Kirkpatrick, M. Inst. C. E., Ingénieur en chef du . port de Londres, reconnaît la valeur du mémoire lu par M. Antoine et a le grand plaisir de se joindre au vote de remerciements qui a été proposé par le Président. (Le vote a. été émis par acclamation.)
- M. H. A. Riîed, M. Inst. C. F., Ingénieur en chef du canal maritime de Manchester, remarque que le projet dont il vient d’etre parlé est de grande envergure. Il a été surtout frappé par la dimension donnée à la section du canal eu égard aux dimensions des chalands. Jusqu’à ce qu’on ait fait connaître la vraie qhantité d’eau nécessaire pour les turbines, il est impossible d’apprécier d’une façon absolue les mérites de ce projet.
- M. C. S. Meik, M. Inst. C. E., croit compfendre que, du mémoire présenté, il ressort que les travaux sont simplement dans leur première phase, puisqu’il est dit vers la fin que vingt Ingénièurs travaillent actuellement sur ce projet, afin d’en établir le coût. Par conséquent, le mémoire ne fournit aucun chiffre qui permette de se faire une idée du coût du nouveau canal et de comparer ce coût avec celui de la canalisation du fleuve.
- U reconnaît avec M. Reed que M. Antoine doit donner une explication valable, en ce qui concerne la largeur prévue pour le canal, largeur qui lui paraît plus importante qu’il est nécessaire pour un trafic de chalands. M. Meik croit comprendre que l’eau doit être employée par des usines hydro-électriques et que le canal sera tout autant un cariai d’alimentation d’usines hydro-, électriques qu’un canal de navigation. Ceci paraît augmenter d’une façon considérable le coût de sa construction.
- Dans ces conditions, il serait peut-être préférable de canaliser
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- la rivière, même si l’on doit se heurter à de grosses difficultés. Dans ce dernier cas, il pourrait y avoir des turbines et des écluses en treize endroits et une des raisons données pour ne pas adopter le projet de canalisation est qu’on ne pourrait pas produire une force aussi grande ou, plutôt, qu’on aurait moins de puissance à la chute. D’un autre côté,, il y aurait beaucoup plus d’eau et il lui paraît qu’en se, tenant au seul point de vue de la force hydraulique, la canalisation de la rivière serait la meilleure solution, parce qu’on pourrait alors.se servir de toute l’eau du Rhin.
- Bien que la chute soit moindre, il y aurait plus de force, distribuée il est vrai sur un plus grand nombre de stations, et, de ce point de vue, il considère encore que la canalisation serait la meiileure solution.
- Il ne lui paraît pas impossible de bâtir un barrage et une station hydro-électrique sur le fleuve. Il existe un exemple d’une telle installation sur le Mississipi et le même procédé pourrait être employé sur le Rhin. Il lui semble que l’intérêt de la question est plutôt de nature politique et qu’aucune opinion, dans ce cas, ne pourrait être offerte par les Ingénieurs.
- M. G. Fitzgibbon, M. Inst. G.'E., dit qu’il n’a pas pu approfondir le mémoire qu’il voyait aujourd’hui pour la première fois. Il a écouté attentivement les conclusions de l’auteur et il se joint au Président pour le féliciter sur la façon dont il parle l’anglais.
- M. Fitzgibbon considère comme un grand honneur d’avoir le privilège d’être présent et il a accepté l’invitation avec le plus grand plaisir.
- Ayant fait son éducation technique à l’Ecole Polytechnique de Zurich, il connaît très bien certaines parties du Rhin et il rappelle une aventure dont il fut un des participants, lorsque, à la suite d’un pari, quelques Anglais descendirent la partie la plus haute du Rhin jusqu’à la ville de Constance dans un canot de course à quatre rames. Dans cette partie, le Rhin est beaucoup plus rapide et sa déclivité beaucoup'plus grande que dans la partie décrite par M. Antoine.
- Gomme MM. Meik et Reed, M. Fitzgibbon a été frappé par la grandeur apparente de la section donnée à ce canal, si on a simplement en vue les chalands qui circulent ordinairement sur le Rhin. Il comprend cependant que ce projet a eu tout d’abord
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- comme but l’installation d’usines hydro-électriques. Dans ces conditions, il faut donner au canal une certaine dimension permettant le transport, d’une quantité d’eau suffisante.
- Il a également été frappé par les dimensions des écluses qui ont, croit-il, 170 m de long et 25 m de large. Les chalands-du Rhin de 1 500 t ayant 84 m de long, on pourrait en mettre deux dans le sens de la longueur, mais il ne s’explique pas la largeur. Pourquoi est-il nécessaire de donner une largeur de 25 m aux écluses ?
- M. Antoine répond que les remorqueurs ont besoin de 23 à 24 m.
- M. Fitzgibbon, continuant, dit qu’il serait plus économique d’employer sur un tel canal des remorqueurs à hélice au lieu des remorqueurs à roues. Dans ce cas, il serait possible de réduire la largeur des écluses. Il pense cependant qu’après la période si longue consacrée par tant d’ingénieurs à examiner le mérite de la canalisation du fleuve et celui du canal latéral, il y aurait impertinence de sa part à. critiquer.
- Il ne doute pas que c’est après une considération très approfondie que les Ingénieurs sont arrivés à la conclusion que le canal est la meilleure solution. D’un autre côté, sur la partie supérieure de la rivière, entre Bâle et Constance, la déclivité est plus grande que dans la partie qui est en discussion, mais il pourrait se faire que, pour cette partie supérieure, les Ingénieurs allemands et suisses arrivent à la conclusion que la canalisation est le projet le plus rationnel. Peut-être l’auteur pourra-t-il donner quelques indications à ce sujet?
- M. G. H, Colson, 0. B. E., M. Inst. G. E. (Ingénieur-Civil-en-Chef adjoint, à l’Amirauté), qui, malheureusement, n’a pu étudier le mémoire avant coup, comprend bien que les Ingénieurs responsables ont étudié le projet pendant vingt ans et que. le résultat de cette étude prolongée, est exposé dans le mémoire intéressant qui vient d’ètre lu. Le sujet demande sérieuse considération et il pense qu’une critique à brûle-pourpoint est sans valeur lorsqu’il s’agit d’un projet aussi grandiose et il préfère ne rien dire.
- M.G. F. Mansbridge, M. I. E. E., dit que la remarque de l’auteur relative aux 700 000 ch qui peuvent être obtenus donne
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- l’impression que le développement de cette force parait être le principal plutôt que le secondaire objet du projet et il lui semble qu’il est nécessaire de bien faire entendre si la fourniture du courant doit ou ne doit pas être traitée comme une question de second plan dans le projet du canal. 700000 cli peuvent sans doute être utilisés dans le pays s’étendant vers les Vosges et la Forêt-.Noire, mais même si cette grande quantité de courant peut être demandée dans la région, la vente dépendra principalement du prix auquel ce courant sera offert, et ce prix, à son tour, dépendra de la proportion des charges à supporter par les installations hydro-électriques elles-mêmes. Il pense que c’est seulement en prenant en principale considération le canal proprement dit et en tenant la puissance électrique obtenue comme un sous-produit, qu’on pourra offrir le courant à un prix tel qu’il soit vendu en une quantité considérable. On peut avoir une idée de ces possibilités en faisant la comparaison du projet du Rhin avec celui de l’Èbre qui prévoit 500 000 ch. Dans ces conditions, il serait utile connaître quelle est la population de la plaine d’Alsace dans un rayon de 100 km de chaque côté du canal.
- M. H. J. Deane, B. E., M. Inst. G. E., pense que .la majorité des personnes qui ont déjà parlé ont touché les deux points vraiment importants :
- 1° La grande section du canal ; 2° l’impossibilité de discuter un projet qui parait être encore à l’étude. Il y a cependant queb-ques points intéressants qui appellent l’attention : la largeur du canal et celle des écluses. Lui aussi désirerait connaître les raisons qui ont motivé l’adoption d’une telle largeur. Il paraît cependant que les dimensions indiquées ne sont pas définitivement adoptées et qu’on pourrait peut-être trouver ' avantageux de commencer par des opérations à une échelle plus réduite. La question entière semble résider dans le fait de savoir si c’est la navigation ou la production du courant électrique qui est la première des considérations envisagées; si c’est la production du courant électrique, il faut naturellement construire le canal et les principaux travaux en conformité ; si c’est la navigation que l’on envisage en premier lieu, uq canal plus petit, équipé avec des écluses plus petites serait suffisant.
- Un autre point, qui Fa frappé plus particulièrement, est qu’il n’a été fait aucune mention de travaux pouvant être entrepris en aval de Mayence, en vue de permettre aux grands navires d’utiliser
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- le canal. Il peut se faire que l’Allemagne ou la Belgique, ou tout autre nation ayant le contrôle de cette partie du fleuve, ait en vue des projets permettant aux grands navires qui utilisent le canal de ne pas être arrêtés par les difficultés des parties basses du Rhin. Il lui semble que c’est là un des plus importants points qui concernent le projet. Il est d’accord avec M. Meik pour penser que la situation est, dans une large mesure, placée sous l’influence de la politique internationale.
- Il serait désireux de connaître quelle est la valeur de la tonne dont se sert M. Antoine et ce qu’il entend par les mots « houille blanche » ? Le projet en son ensemble est des plus intéressants et les ingénieurs seront heureux quand ils connaîtront les résultats des délibérations finales (le la Commission. Il sera, en effet, alors possible d’examiner, tant au point de vue travaux publics qu’au point de vue commercial l’économie de l’ensemble du projet.
- Maintenant, il est impossible de se former un jugement suffisant du projet.
- M. René Koechlin tient d’abord à remercier le Président et l’assistance pour l’aimable accueil fait au projet exposé et il est heureux de l’occasion qui lui est donnée de répondre à quelques-unes des questions ou objections qui ont été formulées, laissant à M. Antoine le soin de répondre aux autres.
- Tout d’abord il tient à relever qu’en ce qui concerne la dépense de premier.établissement, on ne peut'comparer la régularisation et le canal, car en ce qui concerne le canal, les frais sont payés par la vente de la force motrice, tandis que pour la régularisation les frais seraient entièrement à la charge des états riverains sans récupération possible, puisque des taxes de navigation ne peuvent pas être prélevées sur le Rhin. La régularisation qui coûterait plus de 100 millions de francs suisses serait donc à payer entièrement par les États riverains.
- • Enfin, comme M. Antoine l’a dit, la régularisation n’aura pour effet que d’augmenter la durée de la période de navigation en augmentant la profondeur du Rhin, mais elle ne diminuera pas’ le principal obstacle, le grand courant.
- On a émis des doutes sur la possibilité d’absorption de la force produite par le Rhin. •
- Quand M. Koechlin a présenté son premier projet de force motrice du Rhin, il y a une vingtaine d’années, on estimait
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- qu’une usine de 10000 eh serait suffisante. Or, actuellement, déjà les deux seules sociétés d’électricité de Strasbourg et de Mulhouse seraient capables d’absorber la force de 100 000 ch de la première usine de Kembs. Mais les usines du Rhin sont destinées à répandre leur énergie bien au delà des frontières de l’Alsace, dans tout l’Est de la France, car l’électricité franchit facilement et économiquement des distances autrement grandes. Il y a donc lieu de prévoir que la construction des usines du Rhin se réalisera assez rapidement par tronçons successifs.
- Lorsque le canal sera entièrement exécuté, la navigation cessera d’ètre intermittente et onéreuse pour prendre la grande ampleur qu’on est en droit d’attendre d’une artère de grande navigation.
- M. W. J. E. Binnie, M. A., M. Inst. G. E., remarque que M. Antoine a traité la question d’une façon si complète dans son mémoire qu’il reste bien peu à dire. La Commission internatio-nale a été constituée d'après le traité de Versailles avec l’idée que les cours d’eau navigables traversant plusieurs pays seraient dorénavant internationalisés. Cette Commission a été constituée conformément à ce qui a été fait pour la vieille Commission du Danube. Le Rhin est maintenant internationalisé de même que l’Elbe et l’Oder. Dix-huit membres composent cette Commission, l’Allemagne et la France ont chacune quatre délégués et la Grande-Bretagne, la Belgique, la Hollande, la Suisse et l’Italie en ont chacune deux.
- Un grand nombre de détails du projet ont été arrêtés, en réalité, pour se conformer aux vues de la Commission-
- Les dimensions des écluses ne sont pas celles que la délégation française avait tout d’abord proposées. Ces dimensions ont été adoptées pour permettre le passage de deux chalands accou-plés descendant le Rhin, puisque les habitudes veulent que les chalands circulent ainsi sur le Rhin.
- Il (M. Binnie) est allé à Strasbourg pour- assister le Commissaire du Gouvernement britannique, colonel Baldwin, qui, avait besoin d’avis techniques ; il a eu ainsi connaissance des différentes phases du projet dont il peut parler,
- Plusieurs orateurs ont attiré l’attention sur les dimensions du canal. Il pense que le mémoire présenté aurait été plus compréhensible si Fauteur avait donné quelques indications précises sur le débit du Rhin dont on a tenu compte pour dôter-
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- miner les dimensions du canal. Il ne pense pas que l’on puisse atteindre une plus grande vitesse que celle fixée à environ
- I m, 20 par seconde, car si cette vitesse devenait plus grande, elle serait dangereuse pour les chalands descendant le canal et plus particulièrement aux approches des écluses. Les dimensions ont été fixées par le débit du Rhin. Quelques chiffres sur le volume d’eau dont il faut s’occuper aideront à la compréhension.
- En moyenne, le Rhin débite 12 420 millions de gallons par jour (56 429 millions de litres), en janvier, février et mars, le débit étant à peu près régulier ; il devient plus fort pendant les mois d’été en s’élevant en avril, mai, juin et juillet. En juin, il atteint un débit de 28 800 millions de gallons par jour (130 850 millions de litres) en moyenne. Ce débit est maintenu durant tout le mois de juillet et descend graduellement jusqu’au mois de novembre, où il est en moyenne de 14 400 millions de gallons par jour (65 425 millions de litres) et descendant à 13 900 millions de gallons par jour en décembre (63 153 millions de litres). La moyenne annuelle du débit est d’environ 19 300 millions de gallons par jour (87 688 millions de litres).
- Le Rhin est un fleuve qui n’est pas sujet à de très grandes fluctuations. Une certaine quantité d’eau de compensation (950 millions de gallons par jour) (4 316 millions de litres) doit être laissée dans le Rhin pour des raisons d’hygiène. Le canal prendrait alors tout le reste de l’eau excepté lorsque le débit atteindrait une certaine quantité, 15 845 millions de gallons par jour (70 355 millions de litres) étant le maximum pouvant être absorbé par le canal. Le surplus du débit s’écoulera par le lit même du Rhin. C’est ce qui a déterminéQes grandes dimensions du canal qui, strictement parlant, n’est pas un canal puisque son débit sera environ quatorze fois celui de la Tamise.
- M. Antoine, répondant brièvement aux diverses questions qui lui ont été posées au cours de la discussion, rappelle qu’il lui a été plus particulièrement demandé s’il pouvait dire pourquoi le canal latéral serait plus économique que la canalisation du Rhin.
- II signale qu’en ce qui concerne ce point, il a déjà mentionné que la canalisation nécessiterait la construction au travers du lit de la rivière de 13 à 14 grands barrages et que, dans chacun de ces barrages, il serait nécessaire d’aménager un passage pour les grands volumes d’eau pour le moment des crues ; ces bar-
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- rages devraient être construits sur un lit cle graviers et les fondations .seraient très coûteuses et difficiles à établir. Dans le cas du canal, un seul barrage du fleuve est nécessaire : ce serait le seul travail soumis aux actions des crues et il serait possible d’en choisir l’emplacement, ce qui assurerait la.parfaite exécution des travaux de fondation sur un lit d’argile.
- De plus, on ne doit pas oublier qu’il serait très coûteux d’utiliser la force des basses chutes et que la force effective des stations installées sur des rivières canalisées décroît considérablement jusqu’à 50 0/0 quand le volume d’eau augmente et plus particulièrement en temps de crue. En conséquence, la moyenne des forcés obtenues par l’utilisation de.la rivière canalisée serait considérablement plus petite que celles fournies par le canal, car il est indispensable pour l’utilisation parfaite d’une installa-tinn hydro-électrique que la force produite soit autant que possible aussi régulière que permanente. Les ingénieurs badois sont de cette opinion. Ils l’ont montré en présentant à la Commission du Rhin un nouveau projet qui comporte un certain nombre de barrages comprenant chacun deux passages distincts, l’un pour l’écoulement des eaux en temps normal et l’autre pour les époques de crues ; mais c’est une solution qui serait à la fois compliquée et coûteuse et les ingénieurs doivent toujours baser les grandes entreprises sur des principes simples.
- En ce qui concerne la section du canal projeté, M. Antoine n’a rien à ajouter aux explications données par M. Binnie et M. Koechlin. C’est donc dans le but de combiner la production de force hydro-électrique et la navigation qu’une section aussi importante a été adoptée.
- Trois alternatives se présentaient devant les ingénieurs :
- 1° Construire un canal de petite section qui serait seulement affecté à la navigation. Mais alors il aurait été impossible de trouver les nombreux millions nécessaires à l’exécution d’un projet si important en tenant compte que le trafic est comparativement peu important et qu’il doit rester dans cette situation pendant longtemps encore ;
- 2° Utiliser seulement l’énergie potentielle de la rivière. Mais alors la Commission centrale qui a à ménager les intérêts de la navigation sur le Rhin aurait refusé avec raison la permission nécessaire à l’exécution de travaux qui auraient rendu la navigation impossible ;
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- 3° Combiner les deux intérêts en vue et réaliser dans ce but le projet d’amélioration. C’est cette solution qui a été adoptée puisqu’elle est la seule qui corresponde aux désirs exprimées et aux conditions de fait. Le projet, tel qu’il a été approuve par la Commission, a évidemment frappé les personnes présentes par l’importance considérable des travaux qu’il comporte et particulièrement cellp des écluses et de leurs aménagements, si on ne considère que la question navigation. Il est évident qu’il aurait été possible, si la navigation seule était entrée en ligne de compte, de faire des petites écluses de 10 à 12 m de largeur étant donné que les remorqueurs à roues auraient été remplacés •dans le canal par des remorqueurs à hélice.
- L’auditoire a certainement compris que l’énorme capital requis, capital qui atteint un chiffre élevé de millions, aurait été pratiquement jeté dans l’eau si l’on n’avait songé qu’au trafic actuel et même futur du Rhin supérieur. Les ingénieurs étaient tous convaincus de ceci, mais il ne faut pas oublier qu’on s’est heurté à une grande opposition de nature politique ët que cette opposition aurait rendu impossible l’obtention de l’approbation d’un projet véritablement logique en partant d’un point de vue purement technique.
- La France ayant un grand désir de voir le projet se réaliser, •en particulier pour obtenir le courant nécessaire à ses contrées de l’Est, fut obligée d’accepter les conditions qui lui furent demandées, alors même qu’elles n’étaient pas raisonnables. Il est certain qu’un projet aussi important ne peut être mis à exécution que par étapes, mais il faut, autant que faire se peut, que les ingénieurs responsables aient une grande largeur de vues et •exécutent un projet grandiose par étapes successives, au lieu d’entreprendre des travaux initiaux sans grande envergure qu’il aurait été par la suite extrêmement difficile d’agrandir. L’expérience a montré que même les conceptions les plus hardies ont •été toujours incapables de marcher de pair avec les progrès constants de la science et de l’industrie.
- Répondant aux questions posées par M. Deane, M. Antoine dit qu’il a parlé de la « tonne métrique » ; que les mots « houille blanche » sont une expression désignant la force hydraulique.' Il conclut en remerciant l’Assemblée de l’avoir écouté si attentivement, Il a eu .une réception des plus cordiales en Angleterre pour sa première visite et il espère y revenir souvent.
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- M. le Président remercie toutes les personnes qui ont pris part à la discussion et souhaite la bienvenue à ceux qui, parmi l’Assemblée, ne sont pas membres de la Société. Étant donné que le désir de la section britannique de la Société des Ingénieurs Civils de France est de resserrer de plus en plus les liens unissant les deux pays, il voit avec grand plaisir une réunion aussi nombreuse d’ingénieurs des deux côtés de la Manche.
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- EXPÉRIENCES
- SUR LE FONCTIONNEMENT
- DES TRANSMISSIONS PAR COURROIES
- EXÉCUTÉES AU LABORATOIRE D'ESSAIS DU CONSERVATOIRE NATIONAL DES ARTS ET MÉTIERS (O f2)
- PAR
- JYI. BO YER-GUILLON
- EXPOSE DE CES RECHERCHES
- Nous nous proposons, notre, collègue M. Au clair'et moi, de vous entretenir d’une longue sérié d’expériences sur le fonctionnement des courroies qu’il nous a été donné de faire au Laboratoire d’Essais du Conservatoire National des Arts et Métiers.
- Ces mesures n’ont fait que nous confirmer dans le sentiment que, dans le domaine des essais de machines, l’expérimentation en vue de qualifier les appareils ne peut avoir toute son efficacité qu’à la condition que les opérations de mesure soient éclairées par une étude approfondie des conditions de fonctionnement des machines, qui seule donne aux différents chiffres que l’on peut déduire des mesures directes la signification d’interprétation qui en fait la valeur.
- Nous nous sommes donc proposés non seulement d’exécuter des expériences qui pouvaient donner satisfaction aux demandeurs d’essais qui s’adressaient au laboratoire, mais de recueillir le plus d’observations possible en vue de nous guider sur les-conditions dans lesquelles peut être établie une théorie sur le fonctionnement des courroies.
- Nous ne surprendrons aucun de nos collègues qui ont eu à employer ce genre de transmission et qui ont cherché à calculer des courroies, en rappelant combien ilJest difficile d’établir une théorie correcte de cet organe mécanique. Aussi, lès observations que nous vous présentons aujourd’hui ne sont, dans notre
- (1) Voir Procès-Verbal de la séance du 23 juin 1912, n° 12, p. 312.
- (2) Voir Planche n° 33.
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- FONCTIONNEMENT DES TRANSMISSIONS I*AR COURROIES
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- esprit, qu’une première indication propre à orienter les recherches ultérieures que nous nous proposons de poursuivre.
- Ces recherches nous sont rendues possibles par le concours bienveillant de M. le Directeur des Recherches Scientifiques et Industrielles et des Inventions, qui a bien voulu nous accorder le concours des Services du Comité de Mécanique pour le dépouillement, le calcul et la mise en courbe des résultats, de M. le Directeur du Conservatoire National. des Arts et Métiers, et de M. le Directeur du Laboratoire d’Essais, qui ont mis à notre disposition le matériel expérimental nécessaire. Pour l’étude de cette'question, il a été constitué une Commission émanant de la Commission Technique du Laboratoire dont l’autorité sera pour nous un précieux concours pour le développement ultérieur de ces recherches (1).
- Nous adressons tout particulièrement nos remerciements à M. Coulmeau, Assistant de la Section des Machines ainsi qu’à tout le personnel dont la compétence et le dévouement ont été pour nous un aide précieux.
- L’exposé que nous allons faire est divisé en deux parties. Dans la première, je Arais avoir le plaisir de vous exposer très brièvement l’historique des essais de courroies au Laboratoire et de vous décrire le matériel expérimental employé pour leur exécution. Dans la deuxième partie, notre collègue M. Auclair vous déAmloppera les éléments d’une théorie qu’il nous semble possible dq déduire de nos premières expériences.
- (I) Cette Commission était composée comme suit :
- MM. Picard, Secrétaire Perpétuel de l’Académie des Sciences, Président de la Commission technique du Laboratoire ;
- Grabêlle, Directeur du Conservatoire des Arts et Métiers1;
- Cellerier, Directeur du Laboratoire des Arts et Métiers ; Delaunay-Belleville, Douane, Teisset,Guillery, Leneveu, Industriels; Lecounu, Membre de l’Académie des Sciences ;
- Baron Petiet, Membre de la Chambre de Commerce ;
- Sauvage, Professeur au C. A. M. ;
- Desjean, ancien Ingénieur en chef à la Compagnie des Chemins de fer de l’Est;
- Boyer-Guillon, Chef dé Service principal au Laboratoire des Arts et Métiers ; Rateau, Membre de l’Institut ;
- Koenigs, Membre de l’Institut ;
- Jouguet, Professeur à l’École Nationale Supérieure dès Mines ;
- Auclair, Président du Comité de Mécanique à la Direction des Inventions; La Hoüssaye, Secrétaire général du Comité des Houillères.
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- FONCTIONNEMENT DES TRANSMISSIONS PAR COURROIES
- HISTORIQUE
- Premiers essais au Laboratoire.
- Les premiers essais de4 courroies au laboratoire ont été faits sur la demande d’un fabricant, créateur d’un type nouveau de courroie particulièrement intéressant comme vous pourrez en juger par la vue ci-contre d’une transmission assez osée que nous avons réalisée du premier coup avec une courroie de ce type (fig. 4, pl. 33).
- Il semble à à première vue que rien n’est plus simple que de caractériser une courroie : on mesure le rendement d’une transmission de puissance équipée avec une courroie du type à essayer et on compare la valeur obtenue avec celles que l’on pourrait obtenir avec d’autres courroies que l’on regarde comme correspondant à un type assez général.
- Mais qu'est le rendement d'une courroie ? Il dépend dé pertes qui sont directement le fait de la courroie, à savoir les pertes par raideur et ventilation, et d’autres pertes qui ne sont qu’indirec-tement dues à la courroie, à savoir les pertes par le frottement des paliers. Ces dernières sont causées par la tension de la courroie, mais ^elles dépendent avant tout de la qualité des paliers. La ventilation que l’on doit ainsi faire des pertes dues à la courroie et des pertes imputables aux paliers crée une difficulté que l’on peut en partie et non complètement résoudre par l’emploi d’installations très complètes et spécialement équipées, comme les dernières auxquelles nous avons eu recours, puisque la tension, qui cause les pertes par frottement des paliers ne croît pas-nécessairement d’une courroie à une autre, lorsque, de celle-là à celle-ci, les pertes de la première sorte croissent (fig. i). Cette difficulté n’est pas encore la seule,' parce que, outre les pertes que l’on peut qualifier de mécaniques (pertes de rendement), les courroies donnent encore lieu à une sorte de pertes que l’on peut appeler économiques, à savoir : les pertes de main-d’œuvre nécessitées par les retensions ; sans parler du facteur usure et entretien.
- Il est particulièrement décevant de constater que, lorsque l’on diminue les pertes par frottement des paliers en réglant la transmission avec une faible tension initiale, on augmente ipso facto les pertes économiques, puisque, plus tôt, la courroie est détendue
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- par rallongement permanent qu’elle prend peu à peu, plus fréquemment il faut procéder à une retension.
- Nous avons donc été conduits à penser que l’élément le plus-
- -lissante t'an >mi
- à 2 D m
- ventilation
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- vs sur
- 500
- Fig. 1. — Ventilation des différents éléments de pertes de puissance d’une courroie.
- propre à qualifier une courroie par des mesures rapides est son adhérence sur les poulies, qui permet de réduire à la fois la tension cause de la perte par frottement des paliers et la perte économique due aux retensions : une courroie dont l’adhérence serait suffisante pour qu’elle fonctionnât sans tension du brin conduit, comme c’est presque le cas pour celle que montre la figure /, pi. 38, n’aurait jamais besoin de retension. \ Nous avons
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- donc, clans nos premiers essais au laboratoire, cherché à mesurer le coefficient de frottement que nous avons appelé coefficient de frottement apparent.
- L’opération n’est pas toute simple. Des expériences nombreuses donnent pour ce coefficient des chiffres plus bas que ceux que l’on est conduit à admettre pour le calcul de certaines transmissions, de telle sorte que les valeurs que donnent les aide-mémoires
- Fig. 2. — liquation d’équilibre d’un élément infiniment petit sur la poulie.
- pour le coefficient de frottement ne sont pas ceux que l’on obtient ; mais d’autres plus élevés auxquels la pratique s’est arrêtée, parce qu’on a constaté qu’ils donnent des transmissions qui fonctionnent d’une manière satisfaisante.
- Attendre pour conclure de constater qu’une transmission fonctionne d’une manière finalement satisfaisante n’est pas une méthode de mesure que l’on puisse utiliser dans un laboratoire où les mesures doivent être rapides. Nous avons donc dù, à cette époque, créer une méthode pour mesurer le coefficient de frottement apparent dans une transmission en marche.
- Qu’est ce coeffcient de frottement apparent ? Le coefficient de frottement apparent est celui que l’on ebtient par la formule bien connue de Rankine, lorsqu’on y remplace les tensions par leurs
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- valeurs mesurées. Or, si l’on veut'bien en jetant un regard sur la figure 2 se remémorer comment cette formule est établie, on
- Fig. &. — Figur-atHM en -coordonnées polaires des valeurs que prennent sur une poulie las tensions d’iune courroie.
- voit qu’elle considère un élément infiniment petit, soumis aux tensions T et T -f- dT, élément correspondant à l’angle doc.
- Cet élément est soumis aux forces R et VLÉ?. En étudiant
- Suréquilibre de cet élément, on est conduit à la formule:
- T_^_
- 9
- 9
- —
- ou - = dv-,
- si on néglige l’action de la force centrifuge :
- T, tension à l’origine de l’angle a ; t tension à l’extrémité de l’angle a ;
- R, force de frottement faisant *un angle © avec la normale à l’élément;
- v, la vitesse linéaire ;
- p, le poids de la courroie par mètre courant;;
- f, le coefficient apparent de frottement ;
- a, l’angle de contact de la courroie exprimé en radians.
- ' Si l’on veut bien maintenant jeter un coup d’œil sur la figure 3, dans laquelle nous supposons une courroie s’enroulant
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- sur une poulie avec, à l’entrée en contact du brin actif sur la poulie, la tension! que je représente en coordonnées polaires en longueur portées sur le prolongement des rayons, on voit que, dès qu’il y a contact avec la poulie du fait de l’adhérence ou du coefficient de frottement, T diminue de valeur pour atteindre en OB la valeur t l’angle AOB. correspondant à l’angle a de la formule de Rankine ; à partir de ce moment, t est constant sur la poulie jusqu’à la fin du contact de la courroie sur la poulie en G.
- Voilà la valeur de a (a = AOB) à mettre dans la formule pour avoir le coefficient de frottement vrai ou réel; mais, en fait, notre courroie s’enroule sur un arc de 180°, l’angle ay sera ce que nous appellerons l’arc de réserve, et en calculant f par la formule de Rankine avec a = 180°, nous aurons le coefficient dit apparent.
- Nous avons dit que ay est une réserve : voici pourquoi: si T augmente, c’est entre B et G que se produira l’égalité de T à t, et, finalement, la transmission pourra fonctionner correctement tant qu’elle n’aura pas épuisé sa réserve ap'
- Mais si nous mettons un enrouleur, nous augmentons la réserve en créant un nouvel angle a2 qui permettra à T de croître plus que tout à l’heure sans que la transmission cesse de fonctionner. .Ceci vous fait saisir l’avantage qu’on peut retirer des enrouleurs et la signification qu’il faut donner à l’angle % de la formule de Rankine et enfin ce que nous avons appelé coefficient de frottement apparent.
- Mesure du coefficient de frottement apparent.
- Il suffit de mesurer directement les tensions des deux brins de la courroie et l’arc d’enroulement réel. A la mesure de l’une des tensions, l’on peut substituer la mesure du couple moteur ou résistant qui sollicite l’une des poulies. Nous nous sommes arrêtés à ce dernier procédé dans le dispositif expérimental représenté par les figures 2, 3 et A, pl. 33, qui suivent.
- La transmission par courroie' est montée (fig. 2, pl. 33), entre deux dynamos à courant continu semblables et munies de poulies de même diamètre. En vue de réaliser une économie de force motrice et de partir d’une base plus rapprochée pour la détermination éventuelle du rendement de la transmission, les deux, machines ont été connectées pôle à pôle comme lorsque l’on, veut déterminer leur rendement par la méthode bien connue de deux machines semblables. R en résulte que l’on obtient
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- une valeuT mieux déterminée des pertes dans la courroie en retranchant de la puissance extérieure nécessaire pour actionner les machines avec courroie la puissance extérieure nécessaire pour actionner les machines connectées rigidement sans courroie et fonctionnant dans les mêmes conditions de charge : les deux nombres dont la différence donne les pertes de la courroie sont, en effet alors, environ quatre fois plus faibles que dans le cas de la mesure directe des puissances.
- La mesure du couple est déduite du courant traversant l’induit de l’une des machines, dont le rendement est déterminé par une méthode quelconque, par exemple, par le fonctionnement des machines rigidement accouplées, dont on vient de parler.
- L’artifice caractéristique de la méthode est le procédé employé pour -la détermination de. la tension de l’un des brins de la courroie. On choisit le brin actif ou conducteur pour qu’il soit plus tendu et que l’on n’ait pas pour les corrections à tenir compte de sa flèche. Le brin tendu ou actif passe sur un galet guidé' suivant une direction bien déterminée par un amarrage par des fils comme dans la figure 2, pl. 33, ou par des bras rigides pouvant osciller autour d’un axe comme dans les figures 3 et â^pl. 33. La position de ce galet est réglée par un tendeur à vis de manière que l’on puisse faire varier à volonté la tension de la courroie. Cette tension est déduite de l’effort qu’elle exerce sur le galet, effort que l’on mesure à l’aide d’un dynanomètre hydraulique inséré dans la suspension du galet. Pour le calcul de la tension, il suffit de projeter sur la direction du déplacement possible du galet les deux tensions égales des deux brins de la courroie, l’action de la force centrifuge sur l’arc de courroie enroulée sur le galet (force dont la-ligne d’action est visiblement bissectrice de l’angle sous-tendu par l’arc enroulé) et la traction du galet : de l’équation obtenue, on déduit la tension du brin actif. Nous avons fait l’hypothèse que les tensions des deux brins sortant du galet ont la même valeur, elle est légitime parce que nous avons eu la précaution de monter le galet sur roulement à billes avec le plus grand soin. De petites corrections conjecturales permettent de tenir compte de la raideur de la courroie et du poids des éléments compris entre le galet et les poulies ; elles sont, du reste, très faibles par rapport- aux valeurs des tensions et, par suite, il suffit de les faire avec une approximation un peu grossière. La disposition en triangle de la transmission, qui réduit les arcs d’enroulement, a pomffrésultat de conduire à une valeur élevée
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- 490 FONCTIONNEMENT DES TRANSMISSIONS PAR COURROIES
- de la tension du brin conduit ; cette condition est favorable au calcul du coefficient de frottement : en effet, cette tension intervient dans le dénominateur de son expression, et la perturbation résultant d’une petite erreur absolue dans sa détermination est d’autant plus grande que sa valeur est plus petite.
- On déduit le glissement, pour cent du comptage de tours.
- Cette technique opératoire a été employée dans d^assez nombreux essais depuis la création du Laboratoire et particulièrement pendant la guerre pour la détermination comparative des coefficients de frottement de courroies d’un type nouveau formées de trois bandes de cuir, une bande centrale en cuir vert donnant la résistance et deux bandes de’ cuir de qualité secondaire, de cuir de cheval par exemple, protégeant le cuir vert contre les altérations dues à l’action de l’air et fournissant les surfaces de frottement. On a opéré, en général, à tension constante du brin actif et;à puissance transmise constante. Les résultats ont été comparables entre eux. Ils ont conduit à regarder le coefficient de frottement apparent comme une fonction de la vitesse relative de glissement.
- Les résultats sont donnés généralement sous la forme de diagrammes du coefficient de frottement apparent en fonction du glissement pour cent.
- Déterminations simultanées du coefficient de frottement et du rendement.
- Après la guerre, une longue série d’essais demandés par le Comité des Houillères nous a permis de créer une installation spéciale pour les essais de courroies (1). Nous en avons profité pour éliminer de la méthode d’essais ce qu’il y avait d’un peu artificiel, à savoir le fonctionnement de la courroie avec un arc d’enroulement notablement plus petit que ceux que l’on trouve généralement, nous rapprochant ainsi du montage industriel des transmissions.
- La transmission est toujours montée entre deux dynamos munies de poulies semblables, mais les machines sont deux dynamos-dynamomètres. Comme on le voit sur les figures 4 du texte et fig. 5, pl. 33, l’une est montée sur des glissières qui permettent en la rapprochant ou l’écartant de la seconde de régler la tension de la
- (1) Elle a été exécutée par la Maison Malicet et Blin et étudiée avec notre collègue M. Guillery.
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- FONCTIONNEMENT DES TRANSMISSIONS PAR COURROIES 491
- courroie. La seconde machine est montée sur une sorte de banc-balance analogue à ceux que l’on emploie pour les essais des moteurs d’aviation. Le système oscillant de cette dynamo-dynamomètre et le banc-balance ont leurs axes dans un même plan vertical. Des poids suspendus à des leviers ou des dynamomètres
- Dispositif d’essai des courroies au Laboratoire d'Essais du Conservatoire National des Arts & Métiers
- y/y///////7/}^//////////////////////Æ'
- 0yna/7iomèi> \hye/rai///çi'â
- Coupe d'un palier di
- '/////////‘///////////yy.
- banc .balance.
- Vue latérale
- Compte tours à emôràyaÿe magnét/çue
- ----r
- 7777Z7A77777777777/
- Fig. 4. — Détermination des cofllcients de frottement et du rendement. Appareil de mesure, vue d’ensemble et détail d’un palier du bane-balance.
- enregistreurs permettent de mesurer les actions résultant du fonctionnement de la courroie, qui tendent à déséquilibrer les appareils. Ces mesures renseignent entièrement .sur le fonctionnement de la transmission comme on va le voir.
- Les tractions des deux brins de la courroie T el t peuvent, en effet, comme tout système de forces, être remplacées (fig. 5) par un couple dont l’axe est l’axe d’oscillation même du dynamo-dynamomètre et une force appliquée en un point de cet axe. Le moment du couple est égal à la différence des moments des tensions par rapport à cet axe (T — t) R. L’action du poids P suspendu au levier L de la dynamo-dynamomètre peut de meme être remplacé par un couple de moment PL et une force verticale P appliquée en un point de son axe et détruite par la réan-, tion de cet axe. Les deux couples se font évidemment équilibre, de telle sorte que de la lecture du poids suspendu au levier du-
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- 492
- FONCTIONNEMENT DES TRANSMISSIONS PAR COURROIES
- dynamo-dynamomètre, on peut déduire la différence des tensions des deux brins (T — t) R = PL.
- Il reste trois forces agissant sur le banc-balance : une force
- axe d bsc/7/at/on du banc ôa/ance .
- Le moment de P=0
- Fig. 5. — Dessin schématique du dispositif du dynamo-dynamomètre . monté sur le pont balance (1).
- 'verticale P rencontrant son axe d’oscillation, dont le moment est nul, une force égale à la somme des tensions T -f- t, appliquée en un point de l’axe de la dynamo, dont le moment (T + t) n est égal au moment T)l de celle enregistrée par le dynamomètre agissant sur le bras levier l du banc-balance. De la lecture de la charge du banc-balance, on déduit donc la valeur de la somme des tensions des deux brins, bien entendu sous bénéfice de la correction de l’action de la force centrifuge,
- égale à 2
- (1) Le levier auquel est suspendu le poids P se place d’un côté ou de l’autre selon que T < t.
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- FONCTIONNEMENT DES TRANSMISSIONS PAR COURROIES ' 493
- Le réglage de la puissance transmise se fait comme dans le premier cas par voie électrique. Les mesures sont complétées par un comptage simultané des tours des deux machines avec des compteurs de tours embrayés électriquement, ce qui donne toute la précision voulue dans la détermination de la valeur du glissement.
- De très nombreuses mesures ont été exécutées avec ce dispositif.
- 8
- 7
- 6
- 5
- 4
- 3
- 2
- 1
- 200 300 400 500 600
- Fig. 6. — Mise en courbe des résultats obtenus avec l’appareil de la détermination simultanée.
- Pi j i s; ;an 1 rar sm ise: 50 che vai JX
- à 2 0 m ètri ÎS i ar . sec CL e .
- JL A. 3ert es 1 JS 1 o es.
- 1 B. C -’erl 3erl es | es f >ar ( iar r p ISS aide emi ur e snt. t ve itila tion
- 1
- $ « A
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- • pi
- Ten, r/on su, ’ /ê. r ax es , °n / 7/oS ran 7/77 e 5
- On a, eu général, fait les lectures à puissance et à vitesse constantes [50 ch à 900 tours par minute (20 m-s)] et â tension variable de la courroie. Ce sont les résultats de ces essais qui ont été dépouillés en vue des observations qui seront présentées plus loin.
- Cette méthode d’essai diffère un peu de la précédente en ce que nous nous rapprochons du montage industriel et que nous mesurons, en plus la puissance absorbée par le frein, ce qui
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- 494
- FONCTIONNEMENT DES TRANSMISSIONS FAR COURROIES
- nous permet de mettre en évidence un terme (raideur et ventilation) volontairement négligé dans nos premiers essais, terme qui, pour certaines courroies, et je dirai même pour le plus grand nombre,, est fort important. Nous faisons maintenant la détermination simultanée du coefficient de frottement et du rendement ; les résultats de mesures sont donnés par des courbes de pertes de puissance en fonction des tensions sur les arbres des machines comme le montre la figure 6.
- Mesure directe du coefficient de frottement réel.
- Les observations auxquelles nous ont conduit nos. premiers essais nous ont amené à étudier directement le coefficient de frottement en fonction de la vitesse relative. Cette étude n’est pas possible immédiatement dans une transmission en marche, parce que la vitesse relative varie d’un point à un autre de la poulie; nous avons donc dù le faire en produisant le glissement d’une poulie en mouvement sur une courroie immobile agissant comme un frein à bande. Il fallait, pour cela, disposer d’un couple bien constant pouvant faire tourner la poulie à une vitesse très lente. Nous l’avons obtenu à l’aide de dynamos très puissantes à courant continu. On sait que le couple, qui tend à produire la rotation des induits de ces machines, est proportionnel sensiblement 'au courant qui traverse cet organe ; par suite, en réglant ce courant par des rhéostats convenables, on produit facilement le couple nécessaire. Il y a lieu de remarquer que le procédé est évidemment coûteux, mais, dans ces essais, nous avions surtout en vue les résultats à obtenir et nous ne nous sommes pas attaché à l’économie du dispositif.
- Dans nos premiers essais, nous mesurions directement avec des dynamomètres hydrauliques enregistreurs les tensions des deux brins de la courroie, que nous réglions par des tendeurs à vis du type des tendeurs de wagons, dispositif beaucoup plus économique. La vitesse de glissement se déduit facilement d’une mesure directe de la Vitesse de rotation de l’induit (quelques tours par minute au maximum, souvent moins d’un tour).
- Mais le nouveau banc d’essais conduit à une technique infiniment plus simple. Il suffit d’immobiliser la courroie, soit en calant la poulie de la première dynamo,vsoit autrement, pour que les poids suspendus au bras de levier de l’autre machine donnent comme en marche la différence des tensions des deux brins de la courroie pendant que le banc-balance donne la somme de ces
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- FONCTIONNEMENT DES TRANSMISSIONS PAR COURROIES 495
- tensions. On voit un tel montage sur la figure 6, pi, 33. Les deux brins de la courroie ont été écartés avec une planche disposée entre eux comme une cale ou un palonnier pour réduire Tare d’enroulement et rendre lé glissement plus facile : sans cela, il aurait fallu imposer au brin, actif une tension trop élevée.
- Ces essais ont permis de déterminer la valeur du coefficient de frottement vrai en fonction de la vitesse relative de glissement. Et le calcul de f est fait par la'formule de Rankine, dans laquelle on connaît T, t, et a ; on construit la courbe de f en fonction des glissements comme vous le verrez plus loin.
- Mesure du coefficient d’extension -des courroies.
- Elle a été faite parfois en suspendant à une longueur déterminée de la courroie des poids croissants en même temps que l’on mesurait avec soin la longueur de cet élément de courroie. Mais il est clair què l’on peut l’obtenir encore et d’une meilleure manière à l’aide de notre banc d’essais. Les deux dynamos-dynamomètres sont munis de changements de vitesse avec débrayages qui permettent de rendre leurs poulies folles sur leurs axes. Le débrayage étant opéré, des tensions des deux brins de la courroie sont égales. Nous avons vu que le banc balance permet de mesurer la somme de ces tensions. Il suffit donc de .faire varier cette tension à l’aide des vérins qui déterminent la position de la première machine, en même temps que l’on mesure l’allongement de l’unité de longueur de la courroie, pour obtenir le coefficient; cette méthode est meilleure parce qu’elle fait porter la mesure sur la courroie tout entière et non sur un élément comme nous venons de le voir.
- EN RÉSUMÉ
- Le banc d’essais tel qu’il a été équipé peut donner toutes les mesures nécessaires pour l’étude d’une courroie. Complété par notre premier dispositif propre à l’emploi d’angles d’enroulement de toute valeur inférieure à 180 degrés, il constitue donc un ensemble complet d’appareils d’essais pour les courroies.
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- ESSAI D’UNE THÉORIE
- DU
- FONCTIONNEMENT DES COURROIES"'
- PAR
- M. AÜCLAIR
- L’exposé de notre collègue, M. Boyer-Guillon, vous a fait connaître les procédés que nous avons employés successivement au Laboratoire d’Essais pour l’étude des courroies.
- Les expériences, de 1904 à aujourd’hui, ont porté sur plus de cinquante courroies différentes. Elles constituent une documentation étendue, à la fois par le nombre des essais et par la variété des types de courroies qui en ont été l’objet. L’analyse de leurs résultats est donc essentiellement propre à guider dans l’établissement d’une théorie du fonctionnement des courroies.
- A la vérité un grand nombre des essais ont été faits dans le but de fournir à un industriel un renseignement d’intérêt pratique immédiat et il n’a pas toujours été possible de développer comme nous l’aurions voulu certaines parties de l’expérimentation. Mais nous nous proposons de reprendre au cours des mois prochains l’étude de ces points nécessitant une plus grande rigueur. Nous comptons pour cette tâche plus difficile sur les conseils et les critiques que voudront bien nous apporter ceux de nos collègues qu’auront intéressés les premières observations que nous suggèrent les essais.
- État de la question.
- Avant d’aller plus loin, résumons l’état de la doctrine en matière de calcul de courroies et les faits nouveaux dont nous estimons que l’on doit tenir compte.
- Le calcul des courroies a pour base une formule attribuée à T _ pV2
- Rankine -------^ qui établit une relation entre les ten-
- T0-
- p Y2 9
- sions des deux brins T, et T0, le poids de l’unité de longueur
- (1) Voir Procès-Verbal de la séance du 23 juin 1912, n° 12, p. 314.
- (2) Voir Planche n° 34.
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- ESSAI D'UNE THÉORIE DU FONCTIONNEMENT DES COURROIES
- 497
- de la courroie p, sa vitesse linéaire V, le coefficient de frottement de la courroie sur la poulie f, l’arc d’enroulement a. On se sert de cette formule pour déterminer en fonction de la différence des tensions — T0 ou tension utile, qui correspond à
- 1
- la puissance transmise — ‘T0)Y, la valeur minima admissible pour Tr On règle ensuite la tension initiale de la courroie au repos de manière à ce que Tt ait, en marche, une valeur notablement supérieure à cette limite.
- Des éléments qui figurent dans ce calcul, seul f peut prêter à une certaine incertitude de détermination et de fait on ne sait rien de bien précis sur lui. Les premiers expérimentateurs, tels que Leloutre, ont déterminé f en produisant un glissement très-lent de la courroie sur la poulie. Ils ont trouvé des valeurs visiblement plus faibles que celles que l’on doit prendre dans une transmission en fonctionnement. On a donc admis et l’on trouve dans les aide-mémoire des chiffres presque doubles. Gerkens enfin et les ingénieurs américains ont recommandé de prendre pour f des valeurs croissant avec la vitesse linéaire de la courroie. Kammerer a rencontré ce même résultat. Il l’explique par le vide qui se produirait entre la courroie et la surface de la poulie et qui augmenterait la pression de la courroie sur la poulie.
- Nos observations.
- Les premiers essais que nous avons faits ont consisté à transmettre une puissance croissante en maintenant constante la tension du brin conducteur. Nous avons constaté que le coefficient de frottement apparent, c’est-à-dire calculé brutalement par la formule de Rankine croît en même temps que le glissement et cela dans des conditions telles que l’on doit supposer nécessairement que tout l’arc d’enroulement intervient pour l’adhérence. Nous avons été conduits ainsi à admettre que le coefficient de frottement est une fonction de la vitesse relative de la courroie par rapport à la poulie ou vitesse de glissement.
- Leloutre déjà avait fait cette observation, mais il n’en a tiré aucune conclusion pour la théorie des courroies. La croissance du coefficient de frottement avec la. vitesse relative explique cependant de la manière la plus simple les faits observés par Gerkens et Kammerer : dans le fonctionnement d’une courroie sans glissement d’ensemble le cheminement de la courroie sur
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- 498 ESSAI d’une théorie du fonctionnement des courroies
- la surface de la poulie résulte de son élasticité, il est proportionnel à la différence des tensions des deux brins ; d’autre part, ce cheminement se produit pendant le temps que met un élément de courroie à passer du brin conduit au brin conducteur, temps inversement proportionnel à la vitesse linéaire de la courroie, la vitesse de glissement dans une transmission donnée croit donc avec la vitesse linéaire de la courroie, par suite dans les mêmes conditions croit, comme l’ont remarqué les deux expérimentateurs, le coefficient de frottement apparent.
- Nous n’avons eu garde de ne pas contrôler un fait qui semblait aussi nettement indiqué par les diverses observations. Les diagrammes suivants résument les observations. Ces diagrammes représentent le coefficient de frottement en fonction de la vitesse relative de glissement qui y est donnée en centimètres par seconde. Les courbes ne sont pas les courbes expérimentales, mais des hyperboles équilatères. L’étiide des résultats d’essais nous a montré que dans le plus grand nombre des cas on peut trouver une hyperbole qui diffère extrêmement peu de la courbe expérimentale, nous l’avons substituée à celle-ci parce que ce mode de représentation des résultats nous conduit à une expression numérique du coefficient de frottement commode si l’on veut traiter une application par le calcul.
- Les figures 1 à 5 sont des diagrammes donnant le coefficient de frottement en fonction de la vitesse de glissement. Les points marqués sont les points expérimentaux ; la courbe l’hyperbole équilatère représentant le phénomène.
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- COURROIE
- Valeurs du coefficient de frottement
- o,o«
- 0,38
- Vitesses en métrés fisr seconde : V
- 0,252
- o,2so
- .6,30
- 11,90
- 36,0
- 0,52 8
- Fig. 1.
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-
-
- C OURRCHE N\8
- 18 17 *— , -19 + 20
- 16 ^
- {
- Oj 75 14
- Valeurs du coefîtcienf
- / j > de frottement.
- 13 V \ M? <te c
- l’essai V 1
- \ 1 0,037 0,165
- / 2 2 0, 072 0, 197
- l , 3 0, 104 0, 21 7
- j I J11 4 0,156 0.2 2 ï
- S 0,205 0.2 6 3
- \ o so 40 0, JO 0
- ri 7 0, 445 0,2 7 3
- *»» . kw 8 0,5 80 0,3 00
- V 9 0,86 0 O, 3 7 8
- N. 10 1,200 0,455
- la 1-1. 2.050 0,5 47
- 1 12 3,120 0,41 5
- ' 13 4,72 0 0,6 95
- +6*8 14 ! 6,930 0,751
- |7 15 8,320 0,7 60
- ^ ( ,25 »|£> 1,24 16 10,0 50 0,7 8 8
- t: I4 - t J--00- V+U5 1T 14,3 0 0 0,81 8
- 4 3 2 * ' 18 22,20 0,8-37
- 19 35,2o 0,8 3 9
- i 20 55,30 o,8 28
- Vj » i
- 0 12.5 25 37,5 50 . i 62,5
- l///esses en cèn/ùne/res seconde ; y •
- Fig. 2.
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-
-
-
- Valeurs du co èfjic ienf c/e -fro/cemen/
- 0.0 265
- 0 1 43
- Q ,1 5 5
- O, 120 0,2 2 0 o,273 0,367 0,407 0,496 0,58 O 0,777 -1,20 1,6 1 2,45 3,7 7
- 0, 199 0,2 11 0., 2 £ 7 0, 2 44 0,26 8 0,300 0,313 0,3 59 0,400 0,431 Ô ,46 8 0,5 04 0,534
- seconde ;
- 11,70
- 25,50
- 0,553
- 0,6225 -
- y+4,5
- 0,550
- 28,70
- 33,80
- 0,577
- 33,00
- Fig. .3,
- p.501 - vue 500/813
-
-
-
- COURROIE
- <3 0,50
- 0,230
- 0,308
- 0,43 O
- 0,540
- 0,6 2 5
- •0,53-1
- 0,604
- 0,6 4S 0,6 7 0 0,7-1 7
- 4,06g
- .4,01 5
- V+4,5
- '15,60
- 0,8 O 4 0,865 0,6 4 0
- 20, 5 0
- ceniimèirës par j ec ondes
- l/ï feSS Pi
- 30,80
- Fig. 4.
- p.502 - vue 501/813
-
-
-
- Bull.
- COURROIE
- Valeurs du coefficient
- 0,112 0,1 37
- O, 141 0,143 0, 1 5 8 0,1 70 0,172 0.192 0,21 8 0,3 O 4 0,2 9 3 0,31 9 0,3 6 9 0,4 O 3 0,437 0,5 01 0.541
- 0,063
- 0,293
- O, 5 9 O
- ^0 25
- 0.992
- 9,031
- 7, 2 3
- 36,8 o
- 2 6
- centimètres par Seconde : V
- Fig. b.
- p.503 - vue 502/813
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-
- 504
- ESSAI D’üNE THÉORIE DU FONCTIONNEMENT DES COURROIES
- Formule de fonctionnement.
- Nous obtiendrons la formule de fonctionnement, c’est-à-dire la relation qui lie les tensions des deux brins dans une courroie en action, en introduisant dans l’équation différentielle d’où dérive la formule de Rankine l’expression que nous venons d’obtenir du coefficient de frottement. Cette équation différentielle devient ainsi :
- dT = v = vitesse relative.
- Pour traiter la question il est nécessaire de savoir ce qu’est la vitesse relative de glissement v. Cette vitesse est manifestement la somme de deux composantes : la vitesse qui serait due à un glissement d’ensemble de la courroie par rapport à la poulie et qui est la meme tout le long de l’arc d’enroulement et la vitesse qui est due à la déformation progressive de la courroie d’un point à un autre de la poulie sous l’action de l’accroissement de la tension. Cette dernière composante introduit une complication dans l’intégration de l’équation, puisqu’elle dépend de la tension T. Nous devons chercher son expression. Dans ce but, considérons un point de la poulie. A l’instant le t point de la courroie Mc qui coïncide avec le point MP de la poulie a par rapport à celle-ci la vitesse relative v. A l’instant t + At le point Mc est venu sur la poulie à une distance du point MP :
- vdAt + 3-7- A t2, alors que s’il avait continué à progresser avec
- A Clt
- la vitesse relative v, il ne serait arrivé qu’à la distance vAt. L’exces du premier de ces cheminements sur le second est précisément 1’allongement de l’élément de courroie (Y 4- v)At, ou puisque v est petit, YA/ qui a défilé au point MP de l’espace lorsque cet élément passe de la tension T à la tension moyenne 1 dT
- T + 9 011 a donc en désignant par E le coefficient d’extension
- global de la courroie Aï2 — A/.EYAg ^ = EV d’où, 0 dt dt dt dt
- en intégrant v = d0 4- EY(T1 — T0), expression dans laquelle vQ
- désigne le glissement d’ensemble ou glissement à l’enroulement.-
- Il en résulte en définitive l’équation de fonctionnement :
- dT = (T - y)^ + EVa -
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-
-
- ESSAI D'UNE THÉORIE DU FONCTIONNEMENT DES COURROIES 50B
- T* dT
- (t ~ ^y^ - t»>
- de
- (t + e)/’
- avec :
- Y
- Élasticité de la courroie.
- Cette valeur dépend du coefficient d’extension *ou de l’élasticité de la courroie, c’est pour cela que nous avons procédé à des mesures d’allongement sous charge. Les résultats en sont donnés dans une série de diagrammes où les allongements sont exprimés en millimètres pour une longueur de 1 m de la courroie et ies charges qui les déterminent en kilogrammes.
- Ces mesures sont parmi les plus délicates qu’il nous a fallu exécuter. D’une part, les courroies sont formées d’une matière peu comparable à elle-même d’un point à un autre de la courroie et dont les propriétés varient avec, les circonstances extérieures, température, état hygrométrique, lubréfication, etc. D’autre part, le cuir n’est pas une matière parfaitement élastique, son élasticité varie avec la rapidité avec laquelle la sollicitation est appliquée. Quelques réserves doivent donc être faites sur les valeurs tirées de ces diagrammes. Ils fournissent les valeurs du coefficient d’extension moyen entre la valeur zéro et une suite de valeurs croissantes de la charge, puis une valeur moyenne définitive que nous avons adoptée pour les calculs ultérieurs.
- Les figures 6 à 10 sont des exemples de diagrammes schématiques figurant les résultats des essais d’extension des courroies qui n’ont pas été faits avec enregistrement continu.
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-
- Traction en kilogrammes Trachnn en h/oprammes
- COURROIE N- G .
- (Moyen)
- i. par mètre
- en mm.
- Fig. 6.
- COURROIE n: 8
- ( lu top s)
- Allongement en mm par métré.
- Fig. 7.
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- COURROIE N" 14.
- en mm.
- Fig, 8.
- COURROIE Nïl6.
- Coefficient global dexlensiùn E
- par métré
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- 508
- ESSAI D'UNE THÉORIE DU FONCTIONNEMENT DES COURROIES
- COURROIE N- 3 2
- d'extension £
- 7/7771
- • _ Allongement en mm par mêtre-
- Fig. 10.
- Utilisation de la formule.
- L’intégrale peut se calculer facilement par voie graphique. Pour cela on part de la courbe représentant le coefficient de frottement. Cette courbe peut être regardée comme représentant le coefficient de frottement à volonté en fonction de la vitesse relative de glissement de la courroie ou en fonction de l’accroissement de tension de la courroie depuis le point d’enroulement, accroissement de tension
- Fig. 11.
- qui détermine le glissement proportionnel. Ce second mode de
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- ESSAI D’UNE THÉORIE DU FONCTIONNEMENT DES COURROIES
- 509
- représentation conduit à une construction simple de l’élément différentiel que l’on peut suivre sur la figure :
- mM = f, om = 0, om = y, mm" — 1, M'm = /(6 + y),
- 1
- mM"
- /(O + T )’
- aire hachurée =
- On peut ainsi à la courbe (G) et à un système de valeurs déterminées de la vitesse linéaire et de la tension du brin conduit faire correspondre une courbe (r) telle que la surface comprise entre cette courbe et les axes donne, mesurée avec une échelle convenable la valeur correspondante de l’arc d’enroulement. Par ce procédé, on pourra à toute valeur de la tension.faire correspondre la valeur de l’arc d’enroulement strictement nécessaire.
- Interprétation d’essais à puissance et vitesse constantes.
- Gomment allons-nous appliquer ce procédé de calcul pour l’interprétation d’une série d’essais à puissance et à vitesse constantes. Nous supposons ces essais différentiés par la valeur décroissante de la tension de la courroie (tension que l’on peut à volonté, dans ce cas, supposer être celle du brin mou ou du brin conducteur puisque les deux ne différent que par une constante). Pour toutes valeurs de la tension nous pouvons calculer l’arc d’enroulement par notre procédé. Aux valeurs élevées de la tension correspondent des valeurs de l’arc d’enroulement calculé plus petites que la valeur de l’arc d’enroulement réel. A mesure que la tension décroît la valeur de l’arc d’enroulement croît : plus petit d’abord que l’arc d’enroulement réel, il devient..succëssivement égal puis supérieur à celui-ci.
- Lorsque l’arc d’enroulement calculé est plus petit que l’arc d’enroulement réel une partie de ce dernier inutile pour l’adhérence est inutilisée. Le glissement est égal au seul glissement élastique. Si, au contraire, l’arc d’enroulement calculé est plus grand que l’arc réel, la tenue de la courroie sur la poulie par l’action du frottement est impossible à moins que l’on ne suppose qu’un glissement vrai ne vienne s’ajouter au glissement élastique pour donner une plus grande valeur au coefficient de frottement. Il
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- 510 ESSAI d’une théorie du fonctionnement des courroies
- en suit que le cas où l’arc d’enroulement est précisément égal à l’arc réel est un cas limite caractérisé par le passage d’un état de fonctionnement à un autre, à savoir : un premier état dans lequel le glissement est le seul glissement élastique et un second dans lequel le glissement ^ est la somme du glisse- -S ment élastique et d’un ^ glissement vrai rapide- ^ ment croissant. Le pas- J sage est net puisque dans ^ un fonctionnement à vitesse et puissance transmise constantes le glissement purement élastique est constant dans la mesure du moins où l’on peut regarder la courroie comme parfaitement élastique.
- Détermination de la valeur limite.
- Cette valeur limite s’obtient par application réitérée du procédé précédent. O11 construit une série de courbes (T) correspondant à des valeurs décroissantes de la tension, il leur correspond une série de valeurs de l’arc a croissantes. On trace la courbe des points représentatifs de ces valeurs, puis on la coupe par une parallèle à l’axe des abscisses’ d’ordonnée à l’origine égale à l’arc réel. Le point d’intersection est le point limite : il donne la valeur de la tension, lorsque l’arc calculé est exactement égal à l’arc réel.
- La valeur limite et les diagrammes d’essai.
- Les diagrammes d’essais qui vous ont été montrés précédemment sont des diagrammes ordonnés par rapport aux valeurs de la somme des tensions et sur lesquels figurent trois courbes : deux expérimentales, la troisième déduite de celles-ci. Elle est donnée à titre de renseignement. Les deux courbes expérimentales sont la courbe représentant les pertes en pour cent dans la transmission de puissance totale, étant entendu que ces pertes sont les pertes propres à la courroie à l’exclusion des pertes par frotte-
- Fig. 12.
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- ESSAI D’UNE THÉORIE DU FONCTIONNEMENT DES COURROIES 51'1
- ment dans les paliers. Ce sont donc les pertes par raideur et ventilation et les pertes par glissement. La seconde courbe représente ces dernières ou ce qui revient au même, le glissement. La troisième courbe obtenue par différence représente les pertes par raideur et ventilation.
- La seconde est la plus intéressante pour notre objet. Gomme elle est ordonnée par rapport aux valeurs de la somme des tensions des deux brins ou équivalemment par rapport à l’une quelconque des tensions, puisque (Td—T0) étant constant (transmission à puissance et vitesse constante), ces différentes graduations ne sont que la même chiffraison convenablement déplacée, on peut sur le diagramme reporter les valeurs des a et des aR et par suite marquer sur la courbe des glissements pour cent (g) le point qui correspond à la valeur limite. Une série spéciale de diagrammes représente cette opération. On a ajouté une courbe représentant le coefficient de frottement apparent qui permet de se rendre compte des valeurs que l’on devrait adopter avec la formule de Rankine employée sans modifications pour obtenir les valeurs des tensions auxquelles conduit le nouveau procédé.
- On 'peut par l'ensemble de ces diagrammes apprécier dans quelle mesure les points limites correspondent effectivement au changement d’allure des courbes de glissement.
- Les figures 13 à 17 sont des exemples de diagrammes représentant les pertes de puissance dans la courroie.
- Les figures 18 à 22 sont des extraits des constructions graphiques faites sur les diagrammes précédents, qui ne laissent subsister que les tracés faisant ressortir les résultats.
- Dans les figures 19 à 22 le point limite est reporté un peu trop à droite.
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- 10
- 9
- 6
- 7
- 6
- 5
- 4
- 3
- 2
- 1
- /I Pertes Miles B Pertes bi r Glissement
- S' D__V„ C _ ? . .____, ...
- C Pertes f><
- Traction sur /e
- Fig. 13.
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-
- COUR
- B Ferïzi paj--ÿ) ià±£Mp2Jiï
- Fig. 14.
- ~ùbu
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- COUF A Perles toi B Firtes pa G Fortes pa tROiE N°I4 îles • glissi.ment • raideur et ventilation
- c £
- •3 .*> 5 - •§ 4Ü_ «
- V <d:-^ A
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- ____ __ " — -* “* fi
- Traction sur /es axes en Kilogr am mes. ©
- ÎOO 300 ' ÂOÔ 500 èoo
- Fig. 15.
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- r«
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- 7
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- 3
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- A.
- Pertes de jou/$Scikcre
- Per nas Miles Pertes ga.'’ glissement
- raideur et ventilaIi.oi
- Troc fi on sur /*?- «axes
- Fig. 16,
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- COURROiE N°32
- A Pertes totak s B Pertes par gt
- C Perles p,
- 'amm&s
- 500-
- 200
- Fig. 17. .
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- COURROIE N: B
- Atc denroulement réel: &
- de
- Calculé_____________
- Mesurés sur le diagramme : _
- a) Qu.|Mmt fuvule______
- i) ^euo Jjc j^iteo Wi^ioW
- Jie COWCOOt*.'__I
- Fig. 18.
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- COURROIE NS 8
- Vitesse de glisserneni et 6
- Glissements Y0
- Calculé_____________
- Mesurés sur le diagramme
- a} Qu f>ovni B+i*Ut___
- h) 'ôovu) «U ^cileo iwiiioui
- Fig. 19.
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- COURROIE N
- Arc Jenrou/emerit réel : C*g
- 500
- Vitesse c/e glissement et O
- Calculé____________
- Mesurés sur le diagramme
- a) CW jjovwt ÊvwiW-----
- fo) <Sow/4 W jOMM t«*V4Ù>W éut. Si iowuuiifc._____
- Fig. 20.
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- COURROIE NS IG
- yfrc d'èTiroulemenl reel
- Vi/esse c/e glissement et Q
- Calculé_______________
- Mesures sur le diagramme
- <3) Ou ____ _
- h) iSovM lie- jolie* tt>vt*u>vu
- Fig. 21.
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- COURROIE H - 3 2
- dire denroulement reel ; Qirf
- VÛesss de glissement et 0
- Calculé __________ _
- Mesures sur le diagramme
- a) CUl |sovwt BwvUt- _ ;_
- 'SouA A*. f&vt4iovt&
- A*. 2a ûOUAAOte'. ... _|
- Fig. 22.
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- 522 ESSAI d’une théorie du fonctionnement des courroies
- Application au calcul des courroies.
- Ce que nous venons de dire peut suffire pour montrer le degré de vérité de notre théorie. Il s’agit de passer à l’application. L’application consiste à pouvoir calculer une courroie à l’aide d’essais portant sur un type et aussi simples que possible. Les essais de détermination du coefficient de frottement par glissement lent de la courroie sur une poulie et les mesures d’élasticité de la courroie présentent ce caractère. C’est donc les chiffres de ces essais que'nous prendrons pour base.
- Si, par le procédé que nous avons indiqué, l’on construisait une double série de courbes a correspondant à diverses valeurs de la vitesse linéaire et à diverses valeurs de la largeur de la courroie le problème du calcul des courroies serait résolu. En effet, on cherchera sur un diagramme par tâtonnement la largeur de la courroie qui correspondrait à la vitesse donnée et à un taux de travail admissible pour la matière de la courroie ; cela fait, il suffit de multiplier la largeur de la courroie par le nombre d’unités de puissance à transmettre.
- La construction de la double série de courbes ne présente pas les difficultés que l’on pourrait croire. En effet, changer la largeur de la courroie revient à changer le numérotage des courbes et la portion de ces courbes que l’on emploie pour le calcul de a. Changer la vitesse revient à changer les échelles d’interprétation. Il en résulte -que l’on pourra utiliser la même série de courbes à la condition de les faire un peu étendues. On trouvera dans le mémoire qui sera inséré dans le Bulletin du Laboratoire d’Essais n° 21 une. application à plusieurs courroies de ces principes de calcul.
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- ESSAI D’UNE THÉORIE DU FONCTIONNEMENT DES COURROIES
- 523
- APPENDICE
- Nous tenons à signaler, en terminant, un travail fort intéressant d’un ingénieur belge, M. L. Houben, poursuivi parallèlement au nôtre et dont il a bien voulu nous communiquer les résultats généraux. Ils confirment, en ce qui concerne l’allure des phénomènes nos propres observations.
- M. L. Houben s’est proposé d’étudier la variation du coefficient de frottement en fonction de la vitesse de glissement. Dans ce but, la. courroie est placée sur une poulie entraînée, grâce à un système de tambours coniques, à une vitesse de rotation très faible et réglée à volonté. A l’une des extrémités de la courroie est suspendu un poids fixe, à l’autre un poids variable : ce dernier est constitué par une sorte de prisme allongé lesté plongeant dans un tonneau plein d’eau. L’appareil règle donc automatiquement d’après la valeur du coefficient de frottement correspondant à la vitesse de glissement, l’une des forces agissant sur la courroie en immergeant plus ou moins le prisme lesté. Il suffit de relever le degré d’immersion du prisme et la vitesse de la poulie pour avoir tous les éléments du calcul du coefficient de frottement vrai et de la vitesse de glissement.
- M. L. Houben s’est attaché en particulier à étudier l’influence sur le coefficient de frottement des particularités de la transmission, telles que l’épaisseur de la courroie, le rayon et le bombé de la poulie, etc. Les résultats qu’il a obtenus ne peuvent manquer de présenter le plus grand intérêt lorsqu’ils seront publiés.
- Nous donnons, fig. 4, pl. 34, une reproduction d’une photographie que nous a remise M. L Houben et qui représente les appareils qui lui ont servi à faire ses essais. On voit à droite de la figure les tambours coniques et à gauche la courroie en essai avec le poids fixe reposant sur le sol, d’où il est soulevé jusqu’au point à partir duquel la descente du prisme dans le tonneau, qui est en arrière, a suffisamment déchargé l’autre brin de.la courroie.
- Le Secrétaire Administratif, Gérant, A. de Dax.
- imprimerie chaix, rde bersère, 20, paris. — 14SU-9-22. — (Encre Lorillem).
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- MÉMOIRES
- ET
- COMPTE RENDU DES TRAVAUX
- DE LA
- SOCIÉTÉ DES INGÉNIEURS CIVILS DE FRANCE
- BULLETIN
- DE
- OCTOBRE-DÉCEMBRE 1922
- N08 10 à 12
- Bull.
- 37
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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
- A ROUEN, LE HAVRE ET CAEN'
- I
- RENDU GÉNÉRAL
- Dimanche 1er juillet, départ de Paris à 8 heures. Cinquante participants, y compris quelques dames.
- Arrivée à Rouen, à 10 heures.
- A la descente du train, la bienveuue est souhaitée par MM. Serment et Mandlert, Vice-Président et Secrétaire de la Société industrielle de Rouen. Ces Messieurs avaient bien voulu se charger de cette mission à la demande de notre Collègue, M. Borde-Fretigny, qui avaiL organisé notre séjour à Rouen et qui, au dernier moment, avait été dans l’obligation de s’absenter.
- Après la répartition dans les hôtels, déjeuner à l’hôtel de la Poste.
- Aussitôt le déjeuner, sous la conduite du Secrétaire du Comité d’initiative de Rouen, visite de la ville Hôtel de Ville et Palais de Justice. Excursion en autos à Notre-Dame-de-Bon-Secours d’où on a une magnifique vue panoramique de Rouen, de son port et de ses environs.
- Promenade en autos dans les quartiers les plus anciens de Rouen. Visite de différents monuments : Église Saint-Maelou, Cloître Saint-Maclou, Place du Vieux-Marché (arrêt devant l’emplacement du bûcher de Jeanne-d’Arc) et visité de l’Hôtel du Bourgtheroulde.
- Retour aux hôtels et dîner à l’hôtel de la Poste.
- Lundi 2 juillet, départ à 8 heures du matin par auto-cars pour le Trait. On traverse la belle forêt de Roumare et, après avoir suivi la rive d’une des boucles de la Seine, on arrive au Trait.
- il) Ont pris part à l’excursion : M. M. Laubeuf; M. et M,,IC Guillet; jVIM. Guillet fils, Barthélemy, Jouassaiy, M. etMmc Guéritte, M. de Dax; M. et Mmc Guiselw; MM. Raty, Evers, Bardot, Cabanel, Cullis, Defournel, Deramat, Devaux, Dupire; M. etMmc Gaultier; MM. Gocgis, Gougis fils; M. et Mmc Hackney; Mu“'Niven, G. Vardy; M. Howard; M. et Mmc Huber, M. et Moie Juttet ; MM. Knapen, Mange; M. et MJUe Merricks; MMc Sweetnaji ; MM. Racapé, Schneider-Lebrasseur, Simonet, Taillefer, Webeh, Zaborowski.
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- EXCURSION A ROUEN, LE HAVRE ET CAEïî
- Nous sommes reçus sur les Chantiers par MM. Worms et Majoux, co-associés ; Vince, Scherens, Watt, Ingénieurs des Chantiers ; Mitot, Secrétaire général, et Pradeau, Chef du Service Commercial.
- Aussitôt arrivés, nous prenons place sur l’estrade qui avait été édifiée spécialement pour assister au lancement du cargo Capitaine-Prieur. Quelques minutes après, ce cargo,, glisse avec son berceau sur la cale et entre dans la Seine. Deux, remorqueurs l’évitent et, après quelques essais de ses machines, son hélice tourne et il part pour le Havre, son port d’attache. Il est, en effet, à remarquer qu’au moment de son lancement le cargo était entièrement armé et prêt à la navigation. -
- Les visiteurs se divisent en deux groupes : l’un se dirige vers les cités ouvrières où se trouvent des habitations neuves et parfaitement comprises.
- Le deuxième groupe parcourt les ateliers et chantiers remarquables par leur installation toute moderne.
- Après ces visites, MM. Worms et Majoux offrent aux Excursionnistes une légère collation, ce qui permet à M. Laubenf d'adresser les remerciements de la Société des Ingénieurs Civils ^en ces termes : .
- « Mesdames, mes Chers Collègues,
- » Mon devoir, avant de quitter cette hospitalière maison, est » de remercier les personnes qui nous ont reçus.
- » Nous avons, en effet, été accueillis de la fa'çon la plus char-» mante. Nous avons vu un lancement de bateau qui a été » réussi en tout point. Nous avons assisté à des chantiers qui sont > organisés avec, tous les perfectionnements modernes et par-» tout nous avons eu les renseignements les plus précis et les » plus détaillés.
- » Nous sommes donc particulièrement reconnaissants .à » MM. Worms et Majoux et à leurs collaborateurs pour leur récep-* tion si charmante. .
- » Nous conserverons le meilleur souvenir de la matinée d’au-» jourd’hui que nous avons passée au Trait. »
- Au Trait, étaient venus rejoindre le groupe principal quelques Collègues du Havre : MM. Evers, Magnan et Rossignol.
- Du Trait, les autos-cars nous ’ ramènent à Rouen où nous devions visiter avant le déjeuner les installations de la « Pétro-lenne », Raffinerie de pétrole.
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- EXCURSION A ROUEN, LE HAVRE ET CAEN
- 529
- Nous y fûmes reçus par M. Simon qui nous fit parcourir son installation depuis le quai de débarquement et d’embarquement des pétroles jusqu’à la raffinerie. À signaler le chauffage des chaudières au mazout, les appareils divers de distillation et de répartition dans les réservoirs, la fabrication du coke de pétrole.
- Retour à Rouen et déjeuner à l’Hôtel d’Angleterre.
- Après le déjeuner,; départ pour le Grand-Quevilly pour la visite des installations des Hauts Fourneaux de Rouen. 1
- La bienvenue est souhaitée par M. de Bonneville, Directeur, et par.M. Fouillet, Ingénieur principal.
- De la cité ouvrière on eut une vue d’ensemble de l’usine que l’on visita ensuite dans toutes ses parties : fours à coke, centrale, hauts fourneaux, silos, , fours à griller le minerai pour la désulfuration, fabrique de ciment de laitier et briquetterie.
- Le retour à Rouen a lieu à 7 heures. Dîner à l’Hôtel d’Angleterre.
- Le lendemain mardi, à 8 heures, le Bardouville, remorqueur des Ponts et Chaussées, mis obligeamment par M. Barrillon, Ingénieur en chef, à la disposition des Excursionnistes, embarquait ceux-ci pour les mener au Havre.
- M. Barrillon fit distribuer des plans et des brochures sur le port de Rouen et donna toutes indications utiles sur les installations des divers bassins devant lesquels nous passions : bassin aux charbons, bassins aux pétroles, etc., et sur les projets d’extension qui feront de Rouen un port très considérable.
- Avec une extrême amabilité, M. Barrillon, durant tout le trajet, fournit tous les renseignements concernant les travaux d’aménagement de la Seine maritime.
- Au point de vue touristique, cette descente de la Seine est très pittoresque. Dieppedale, la Bouille, Duclair, les ruines de l’Abbaye' de Jumièges, le Trait, où nous étions la veille, attirèrent nos regards en même temps que les collines boisées des bords de Seine avant d’arriver à Caudebec, où nous déjeunons. Le temps, assez beau dans la matinée, se mit à la pluie pendant le déjeuner. /
- Au dessert, M. Laubeuf remercia M. Barrillon en ces termes :
- « Mesdames, mes Ciiers Collègues,
- » Les anciens Grecs et Romains, avaient coutume de faire des » libations pour se rendre les dieux favorables. Je crois que nous
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- EXCURSION A ROUEN, LE HAVRE ET CAEN
- » ne ferons pas mal d’en faire autant et de faire des libations » pour demander aux dieux que notre voyage puisse continuer » dans les mêmes conditions de temps que jusqu’à présent.
- » Je suis certain d’être votre interprète à tous pour adresser » tous nos remerciements à M. l’Ingénieur en chef Barrillon. II » a eu la grande amabilité de nous prêter le bateau des Ponts » et Chaussées qui nous a si agréablement amenés jusqu’ici et » et qui nous a permis de déjeuner à Quiliebeuf. Tous avez pu » tous apprécier le confort du voyage.
- » Inlassablement M. l’Ingénieur en chef Barrillon nons a donné » pendant tout le trajet des renseignements sur le port de Rouen » sur son avenir, sur les travaux de la Seine maritime, et nous » avons été tous très vivement intéressés.
- » Je lève mon verre à la prospérité du port de Rouen, à la » santé de M. Barrillon, à la réussité des travaux qu’il dirige et » je lui adresse les remerciements les plus sincères de la Société » des Ingénieurs Civils de France. »
- M. l’Ingénieur en chef Barrillon :
- « Je remercie la Société des Ingénieurs Civils de France, qui » nous a fait l’honneur de venir visiter non seulement le port » de Rouen mais également les Etablissements industriels de la » région. Je suis certain que les Ingénieurs ont été les bienvenus. » Il était également tout naturel que la Spction britannique lit » partie du voyage, puique nous sommes à l’autre bout de la » chaîne qui tourne- sans cesse d’Angleterre ici pour nous » apporter le charbon.
- » Je vous remercie, Monsieur le Président, de vos bonnes » paroles et je lève mon verre à la prospérité de la Société des » Ingénieurs Civils de France. »
- La pluie nous gêna quelque peu pendant le trajet de Gaudebec au Havre, mais nous arrivions cependant au Havre une heure avant que nous l’avions prévu.
- La répartilion dans les hôtels se lit aussitôt et le dîner fut servi à l’Hôtel d’Angleterre.
- Le lendemain matin mercredi, les auto-cars prirent les Excursionnistes place du Théâtre, et, sous la conduite de M. Evers, nous firent faire une promenade dans la ville pour nous amener aux Chantiers et Ateliers de M. Augustin-Normand. Nous y fumes
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- EXCURSION A ROUEN, LE HAVRE ET CAEN
- 531
- reçus par MM.. Fenaux, Ingénieur de la Marine, Directeur; Normand fils et Lecocq.
- Malgré la grève qui avait rendu silencieux les Ateliers et Chantiers on parcourut ceux-ci avec intérêt pour visiter plus particulièrement les constructions spéciales des chantiers Normand, le sous-marin Paul-Chailley, les bateaux de sauvetage et les moteurs Diesel. Ces messieurs nous conduisirent ensuite au port où était en armement un grand contre-torpilleur qu’ils nous firent visiter.
- Du port, les autos-cars prirent le chemin des bureaux, des travaux du port où nous trouvons MM. Michel-Schmidt, ses collaborateurs : MM. Begouin de Meaux et Millet, et M.Outrey, Ingénieur des Ponts et Chaussées. M. Michel-Schmidt expliqua en quelques mots l’ensemble des grands travaux du port du Havre et plus particulièrement ceux de la grande Forme de Radoub où on se rendit aussitôt après. Pendant plus d’une heure on parcourut cette immense cale sèche en cours d’exécution. Sur place, des explications nous furent données sur les méthodes employées pour faire face aux divers problèmes qui se posèrent aux divers stades de la construction.
- A midi, nous quittions les chantiers pour rentrer au restaurant Frascati où nous déjeunions.
- .Après déjeuner, notre première visite fut pour les chantiers de charbons de MM. Worms et Ci& où nos Collègues : MM. Fré-mont et Dumontier, nous souhaitèrent la bienvenue.
- On admira d’abord avec quelle souplesse manœuvrait la grande grue électrique qui sert à la manutention des charbons. On se rendit ensuite à l'usine de fabrication des briquettes dont tous les détails nous furent donnés.
- De chez MM. Worms et Cie, on nous mena aux Ateliers de la Compagnie des Forges et Chantiers de la Méditerranée où nous attendaient MM. Bezin, Ingénieur en chef ; Lavoisier, Secrétaire général ; Cody, Ingénieur. •
- Les ateliers, également déserts par suite de la grève, furent, cependant parcourus avec intérêt et nous nous rendîmes ensuite aux Chantiers mêmes où M. Leblanc, Ingénieur-Directeur, et M. Bonnet, Ingénieur, nous expliquèrent les méthodes, die construction des bâtiments sur cale : cargos et grands bacs, ces derniers destinés aux colonies.
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- EXCURSION A ROUEN, LE HAA'RE ET CAEN
- En quittant les chantiers de la Méditerranée, notre visite se continua par les installations de la Société des Tréfileries et Laminoirs du Havre où nous' rencontrons M. Stahn, Directeur.
- La visite de cette grande usine nous prit beaucoup de temps et il aurait fallu en dépenser beaucoup plus encore pour avoir une idée exacte de cet important établissement qui couvre 32 ha. A vive allure, sous la conduite de M. Stahn, Directeur, et de M. Cligny, sous-directeur, nous parcourons les divers ateliers de tréfilage, de laminage, l’installation d’un four où l’on récupéré tous les déchets de cuivre provenant des diverses fabrications, les câble-ries, etc. La Société traitant l’aluminum, nous visitons les ateliers consacrés à la fabricatian des objets de toute nature faits avec ce métal. Püis, ce fut le tour des grands halls où fonctionnent habituellement les machines faisant les épingles ordinaires, les épingles de sûreté, les pointes, les vis, etc., les grillages en fil galvanisé, les fils de fer barbelé, etc.
- Il était tard quand nous quittons l’usine pour nous rendre à l’Hôtel de Normandie où était servi le dîner.
- Le lendemain, départ à 8 heures pour Harfleur et les Établissements Schneider.
- M. Laroche, désigné tout spécialement par M. Schneider et venant de Paris, nous reçut au bureau de la Direction. M. Tri-bout, Directeur, souhaita la bienvenue et nous fît, avant de parcourir les Établissements qu’il dirige, l’historique de ces établissements.
- • La visite dura toute la matinée tant les divers services sont étendus. L’École d’apprentissage, très bien comprise, fut la première visitée. Puis ce furent tour à tour les ateliers où l’on •construit le matériel d’artillerie de tous calibres, ceux des machines électriques, des avions métalliques, etc. Les laboratoires aménagés avec les derniers perfectionnements retinrent longtemps notre attention. Puis on se rendit au polygone du Hoc où les Ingénieurs spécialisés nous donnèrent tous les détails concernant les divers modèles de canons.
- M. Tribout était assisté de MM. Auriol, Martin et Loth, Chefs de Service.
- Le déjeuner fut servi à Harfleur, car nous avions à y visiter les Chantiers et Ateliers de la Gironde où nous nous rendîmes à 2 heures et demie.
- Notre Collègue, M. Coqueret, nous fit les honneurs de ces
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- EXCURSION A ROUEN, LE HAVRE ET CAEN
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- chantiers. Après nous en avoir décrit les principales dispositions toutes récentes nous les parcourûmes sous sa direction.
- 1
- Après avoir pris congé de M. Goqueret, les auto-cars nous conduisirent aux corderies de notre Collègue, M. Godet, connues sous le nom de « Corderies de la Seine.
- C’est M. Bressent, Directeur, assisté de son directeur-adjoint, M. Gorge,'qui nous firent parcourir les immenses ateliers où se font les cordages de toute nature. La' visite commença par les magasins où sont entassées les matières premières de toute provenance, principalement des Indes et de l’Afrique. Puis ce fut le tour des ateliers de cardage et de filature. Enfin les ateliers de câblerie, où voisinent les métiers des anciens cordiers avec les machines, modernes de torsion et de câblage. Une machine, dont l’un des collaborateurs de M. Bressent est l’inventeur, fabriquant des câbles quadrangulaires attira tout particulièrement notre attention. La visite se termina par la salle des machines à essayer et les installations philanthropiques.
- Notre retour au Havre eut lieu à 19 heures. A 20 heures, nous nous réunissions à l’Hôtel d’Angleterre pour le dîner auquel ayaient été invitées les personnes qui nous avaient reçus au Havre.
- Au dessert, M. Laubeuf s’exprima ainsi :
- « J’ai l’agréable devoir de remercier toutes les personnes qui » nous ont reçus. Nous avons, en effet, été reçus par tout le » monde de la façon la plus charmante et je suis certain d’être » l’interprète de vous tous en exprimant notre gratitude à nos » si aimables conducteurs. Partout où nous sommes allés, chan-» tiers, ateliers, laboratoires, etc., partout on nous a montré tout » ce que nous avons demandé à voir.
- » Je vous demanderai la permission d’adresser nominalement » mes remerciements. Je ne prendrai pas les chantiers dans » l’ordre de l’intérêt qu’ils peuvent offrir, car ils sont tous aussi » intéressants les uns que les autres. Je vais donc les prendre » dans l’ordre chronologique. f
- » Aux chantiers Normand, on nous a montré des constructions » extrêmement intéressantes (sous-marin pose-mines, grand » torpilleur, machines Diesel, etc.). Nous y avons été reçus par » MM. Fenaux, Normand et Lecocq,
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- » A la Société des Grands Travaux du Havre, nous avons été » reçus par notre excellent Collègue M. Michel-Schmidt, qui » nous a montré avec complaisance et en détail les travaux si » remarquables de la Grande Forme de radoub. Je l’en remercie » ainsi que M. Outrey, Ingénieur des Ponts et Chaussées, » MM. Begouin de Meaux et Millet.
- » À l’usine Worms, MM. Frémont et Dumontier qui, tous les » deux, méritent nos remerciements.
- » Aux Forges et Chantiers de la Méditerranée, M. Bezin, qui » n’a pas pu malheureusement accepter notre invitation, a bien » voulu nous faire parcourir les ateliers.
- » M. Schneider avait manifesté le désir de venir lui-même à » Harfleur pour nous recevoir. Nous savons tous combien il a » été toujours favorable à notre Société et combien il lui a rendu » de services. Ne pouvant quitter Paris en ce moment, il a » délégué M. Laroche qui est venu tout exprès de Paris pour » nous souhaiter la bienvenue. Nous sommes très reconnaissants » à M. Schneider et à M. Laroche ainsi qu’à M. Tribout et à ses » collaborateurs qui nous ont montré leurs belles installations » d’Harfleur et du Hoc.
- » Aux Chantiers de la Gironde nous avons rencontré M. Co-» queret, notre distingué Collègue. Il a nous a montré les excel-» lentes dispositions du Chantier d’Harfleur, sans nous dire » qu’il était l’auteur de ces dispositions; nous l’en félicitons » vivement.
- » Nous avons terminé nos visites par les Corderies de la Seine » et M. Bressent nous a fait parcourir ses grands ateliers.
- » Je serais tout à fait ingrat si je ne remerciais pas M. Sos-» noski. Il a bien voulu amener quelques-uns de nos Collègues » voir à Radicatel son usine d’élévation des eaux qui les a beau-» coup intéressés.
- » Je n’oublierai pas non plus noire Collègue, M. Evers, que » j’ai gardé pour le dernier. Je tiens à lui dire toute la recon-» naissance que nous avons pour lui pour tout le dévouement » qu’il a montré à notre Société en organisant notre séjour au » Havre.
- >» Notre séjour touche à sa lin et, comme cela est arrivé bien » souvent après chaque excursion que nous faisons, nous quit-» tons avec peine l’endroit où nous avons été si bien accueillis.
- » Nous avons toujours le regret de partir trop vite et de ne » pas avoir consacré assez de temps aux Etablissements qui
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- » mériteraient' une visite plus détaillée, mais nous partons tou-» jours avec l’espoir de revenir.
- » Il me reste donc à dire encore une fois à tous nos hôtes » combien nous leur sommes reconnaissants de la grande ama-» bilité qu’ils ont montrée. On comprend que ce n’est pas amu-» sant, quand on a beaucoup à faire, et par surcroît quand on » a comme eux une grève très sérieuse, de promener des gens » qui viennent en amateurs. Si nous les avons dérangés, ils ne » nous l’ont pas montré et je Jes en remercie du fond du cœur. »
- M. Michel-Schmidt répondit à l’allocution du Président Lau-beuf en ces termes :
- « Mon Cher Président, ,
- » Mes Collègues qui représentent ici l’élite de l’industrie » havraise me permettront, comme ancien membre de la première » section de notre Comité, de vous adresser, tant en mon nom » personnel qu’en leurs noms à tous, nos vifs et sincères remer-» ciements pour vos paroles si aimables. Non, mon cher Prési-» dent, vous n’avez pas abusé de nos instants ; nous sommes, » bien au contraire, heureux et fiers de votre visite, c’est une » vive satisfaction pour nous, comme je vous le disais, il y a un » instant, d’avoir eu la faveur, grâce à vous, de faire connaître » à nos Collègues, à côté de la grande cité commerciale et mari-» time du Havre, la grande cité industrielle.
- » Permettez-moi aussi d’offrir mes remerciements aux Dames » qui ont joint l’attrait de leur présence à l’utilité de ces visites » d’études ; j’ai été particulièrement frappé qu’en vraies femmes » d’ingénieurs elles aient apporté une compréhension, —j’allais » dire une compétence, — qui a rendu notre mission d’initia-» teurs tout à fait agréable.
- » J’ai à vous exprimer, personnellement, mes chers Collègues, » mon cher Président, ma gratitude d’être venus, par deux fois, » visiter nos grands travaux d’extension du port du Havre ; la » première fois, nous étions en période d’installation pour les » travaux des digues extérieures du quai de marée et de la » Forme de Radoub, je faisais, appel à la faculté des Ingénieurs » de lire dans l’espace, d’entrevoir la réalité des ouvrages sur » plans et sur tracés ; aujourd’hui, vous êtes en présence des y> réalisations :
- » J’ai été flatté de vous exposer, dans le détail, quelques-uns
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- » des nombreux problèmes qu’a comporté l’exécution de notre » grande Forme de Radoub, qui a, en ce moment, les honneurs » d’une presse quasi mondiale; mais, à côté de cette visite sensa-» tionnelle, j’ai eu la vive satisfaction de vous exposer, dans » une très brève causerie, la continuité de l’effort réalisé, dans le » port du Havre, sans interruption depuis vingt-cinq ans, soit, » avec mon associé, notre regretté collègue, J.-M. Yigner, soit » avec nos collègues, M. Schneider, Membre d’Honneur de » notre Société, et mes camarades Hersent.
- » Il a fallu, pour l’exécution de cette série d’ouvrages, créer » un matériel puissant et varié, faire appel à tous les procédés » de construction, ce qui fera l’objet d’une communication de » ma part à notre Société à la fin de l’année.
- » J’ai été particulièrement touché, mes chers Collègues, que » cette mission d’études fut conduite par notre éminent Président,
- » M. Laubeuf, avec lequel j’ai eu l’honneur de collaborer, il y a » quelque quinze ans, alors qu’il apportait aux chantiers de a MM. Schneider et Gie, à Chalon-sur-Saône, dont j’avais la » Direction en même temps que celle des travaux publics, le » plus beau fleuron de leur couronne en leur confiant la cons-» truction de quelques unités des premiers sous-marins dont il » a si utilement et génialement doté notre Marine Nationale.
- » Mes Chers Collègues,
- » Je vous convie à lever nos verres d’abord en l’honneur des » dames en les remerciant à nouveau de leur gracieuse présence,
- . » A. notre cher Président,
- ’» A la prospérité de notre Société, qui a déjà rendu » tant d’éminents services au pays, qui attend d’elle peut-être » plus encore pour le développement de nos travaux publics et » l’essor de notre industrie. »
- La tempête, qui sévissait sur la côte normande depuis deux jours, s’étant calmée, nous pûmes, le vendredi matin, prendre le bateau LaDives, qui nous amena sans encombre, par mer tranquille, aux écluses d’Ouistrebam d’où nous gagnâmes Caen par le canal de Caen à la mer. Ce voyage'fut très agréable et notre arrivée à Caen fut en avance d’une heure sur nos prévisions, ce qui nous laissa un peu de temps pour visiter la ville.
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- Après le déjeuner pris à l’hôtel d’Angleterre, les autos-cars nous conduisirent d’abord aux Chantiers Navals Français où, en l’absence de M. D'home, directeur, c’est M. Rogez, Ingénieur en chef, qui nous reçut. A l’aide d’un plan à grande échelle, il nous donna d’abord des explications détaillées sur l’installation des divers services des chantiers que nous parcourûmes ensuite, installations toutes modernes puisqu’elles ne datent que de quelques années. Sur cales, quelques cargos et plus particulièrement un grand bateau-citerne pour le transport du pétrole.
- MM. Leboullanger, Dupont et Rougeul nous donnèrent, avec M. Rogez, toutes indications utiles.
- Des Chantiers Navals Français, les autos-cars nous conduisirent en retraversant Caen aux Forges et Aciéries de Caen. - C’est M. Tripier, Ingénieur en chef, qui nous souhaita la bienvenue, assisté de MM. Rémy, David -et Gouge.
- Après nous avoir donné sur plan les renseignements concernant l’ensemble des hauts fourneaux et forges, M. Tripier nous fit parcourir les grandes installations récentes qui traitent les minerais du gisement normand.
- Les hauts fourneaux où nous assistâmes à une coulée de fonte ; les immenses silos de minerais et de coke ; les batteries de fours Martin; les convertisseurs Bessemer où on voit également une coulée, eurent tour A tour notre visite. Les laminoirs à train continu nous intéressèrent également vivement. La visite se ter^ mina par le hall des machines soufflantes et de la centrale. Partout, nous avions constaté dans cette usine nouvelle des moyens mécaniques de manutention des plus intéressants.
- La visité s’étant prolongée, ce n’est qu’à 7 h. 1/2 que nous retournions à Caen.
- A 8 heures eut lieu le dernier dîner pris en commun, dîner d’adieu où avaient été conviées les personnes qui nous avaient avaient si aimablement reçus dans la journée.
- Avaftrt la séparation, M. Laubeuf s’exprima ainsi :
- « Mesdames, mes Chers Collègues,
- » Voici le dernier dîner que nous prenons en commun. Déjà,* » quelques-uns de nos Collègues sont partis pour aller rejoindre » leur famille. Ces départs vont continuer, et demain nous nous » séparerons. Cette séparation ne va pas sans quelque regretCOn
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- » est -arrivé à ce voyage comme à tous les autres sans trop se » connaître, à part quelques fidèles habitués de nos voyages » annuels, par-exemple, notre Collègue, M. Barthélemy.
- » Après ce premier contact, les jours passent et, avec les petits » services demandés et tendus, on se rapproche les uns les » autres. Finalement, on a le regret de se quitter. On était arrivé » simplement des Collègues et on se sépare étant des amis.
- » Pour vous donner, d’ailleurs, une idée dés sentiments qui » animent ceux qui prennent part aux voyages, je demande la » permission de lire cette dépêche de M. Gauthier-Lathuille qui, » au dernier moment, n’a pu nous accompagner. Il a télégraphié » ce qui suit :
- » Vifs regrets avoir été impossibilité vous accompagner. Hommages » respectueux aux Présidents Laubeuf et Guillet. Cordialités amicales » aux Collègues des précédents voyages, ma pensée les a journellement » suivis.
- » C’est un témoignage tout à fait aimable de notre Collègue » qui a pensé à nous pendant notre voyage.
- » J’ai maintenant à remercier les Ingénieurs qui nous ont « reçus ici: MM. Rogez, Leboullanger, Dupont et Rougeul, delà » Société des Chantiers Navals Français; MM. Tripier, Rémy, ». David et Gouge, de la Société Normande de Métallurgie. Ces » Messieurs nous ont montré de très belles installations que nous » avons malheureusement parcourues trop hâtivement et dont » la visite fort intéressante clôture notre voyage. Je leur suis re-» connaissant de leur amabilité.
- » J’ai d’autres remerciements à adresser.
- » Je commencerai par remercier les dames dont la grâce sou-» riante a été le charme de notre voyage. Ces dames ont toujours » montré une bonne humeur que rien n’a altéré ; elles ont été » de toutes les promenades, de toutes les fatigues, qu’elles ont » surmontées avec courage. La présence des femmes dans une » société d’hommes donne à la conversation un tour plus léger » et la rend plus agréable. Et il ne faut pas oublier que c’est ce » qui a fait dire autrefois que les Français étaient le peuple » le plus policé de la terre.
- » Je remercierai également nos amis anglais, car leur présence » nous rappelle les moments très durs et les épreuves que nous » avons subis ensemble. Ces moments ne doivent jamais être
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- » oubliés et ils doivent cimenter cette amitié qui doit demeurer » indestructible. ,
- » Je n’aurai garde non plus d’oublier notre chère et fidèle » alliée la Belgique, représentée ici par notre excellent'Collègue, » M. Knapen.
- » Je dis merci à tous. Le voyage de 1922 a été marqué, par » une cordialité qui n’a d’égale que celle de ses devanciers et » j’espère qu’il laissera à tous ceux qui y ont pris part le meil-» leur souvenir. Ce sera la meilleure récompense de votre » Président. »
- M. Barthélemy, au nom des Excursionnistes, prit ensuite la parole :
- « Mesdames, mes Chers Collègues,
- » Dès le premier jour de notre reunion, une de nos char-» mantes compagnes a éprouvé le besoin de me donner le titre » de vénérable. Si je ne suis pas très flatté de ce titre, j’estime » néanmoins qu’il me donne des droits et notamment celui de » remercier notre Président de la belle excursion qu’il nous » a fait faire, excursion extrêmement variée, éminemment inté-» ressante et dans laquelle nous avons employé tous les moyens » de locomotion, sauf l’aéroplane.
- » Nous devons, de plus, le remercier des attentions tout à » fait spéciales dont il nous a gratifiés. Il s’est rappelé que,
- » d’après la Bible, l’homme ne pouvait rester seul et, de même » que le Bon Dieu dans le Paradis Terrestre, il nous a donné la / » compagnie des dames. Comme certaines usines faisaient énor-» mément de bruit et de poussières et il s’est arrangé de façon à » ce que nous visitions ces usines sans bruit et sans poussières.
- » Comme il s’est rappelé, également toujours d’après la-Bible,
- » qu’il y a coïncidence entre les dames et le serpent, il s’est » arrangé de manière à leur montrer des serpents de feu, ce » soir, aux Forges de Normandie. Rien n’a manqué à notre » excursion. C’est pourquoi je vous prie de lever votre verre à » notre Président pour le remercier très profondément du beau » voyage qu’il nous a fait faire. »
- M. Culiis, s’exprimant en anglais, remercie la Société au nom de ses Collègues de Grande-Bretagne.
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- MO
- EXCURSION A ROUEN, LE HAVRE ET CAEN
- M. Knapen termina la série des allocutions par les paroles suivantes :
- « Mesdames, Messieurs,
- » La place que vous réservez dans votre cœur à notre petit » pays me donne aujourd’hui le droit de vous témoigner notre » reconnaissance. C’est de tout cœur que je vous remercie de » cette cordialité que vous avez montrée pour moi.
- » Avant la guerre, nous étions unis et la guerre n’a fait que » cimenter davantage les sentiments qui liaient déjà nos diffé-» rents pays.
- » Je remercie les Anglais de l’appui qu’ils, ont donné à la » Belgique dans sa défense contre les Boches.
- » Nous autres, nous n’oublions pas nos amitiés et nos haines » sont durables.
- » Permettez-moi de boire à votre santé à tous. »
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- COMPTE RENDU
- DE LA
- VISITE DU PORT DE ROUEN 1
- PAR
- M. M- LAUBEUF
- 1Q Travaux du port de Rouen.
- Le port de Rouen est à la fois port maritime et port fluvial. Il a l’avantage d’une pénétration avancée dans l’intérieur des terres : il est, en effet, à 125 km de la Manche. Il dessert un hinterland important doté de voies d’eau excellentes : la Seine et les canaux qui joignent le bassin de la Seine aux autres bassins fluviaux.
- Les deux tiers du tonnage importé à Rouen sont évacués par la Seine tandis que pour nos autres grands ports fluviaux de Nantes et de Bordeaux, la voie d’eau n’enlève qu’une portion insignifiante du trafic.
- La capacité de transport par la Seine peut atteindre 45 000 t par jour, celle des réseaux du Nord et de l’Ouest-État, 22 000 1. Ceci assure au port de Rouen un enlèvement rapide des marchandises débarquées sur ses quais.
- Pour ces diverses raisons, l’importance de Rouèn a été sans’ cesse en augmentant.
- Le total des poids des marchandises embarquées et, débar -
- quées a été, en chiffres ronds :
- En 1875. . . . . ... . . 778 000 t
- En 1878 . . 1026 000 t
- En 1887......... . . 1344 000 t
- En 1891........ . . 2 06&000 t
- En 1900. . . 2684 000 t
- En 1908. ....... , . 4 094 000 t
- En 1913 . ....... . . 5 755000 t
- Pendant la guerre, le port de Rouen a eu un rôle de premier ordre,, il a importé. 30 à 40 0/0 du combustible total amené en France, qui a été, en moyenne, de 20 millions de tonnes par an.
- (1) Voir Procès-Verbal de lai séance du 13: octobre Î922,. p. 345.
- Bull.
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- EXCURSION A ROUEN, LE HAVRE ET CAEN
- Comparé aux autres ports français, le trafic actuel de Rouen montre que ce port reste bien près du premier rang qu’il avait atteint pendant la guerre et qu’il a gardé jusqu’en 1920.
- Poids des marchandises entrées et sorties en milliers de tonnes :
- - 1913 1920 1921
- Marseille . . . 8938 6 026 5 016
- Rouen . . . 5 597 6 441 4780
- Le Havre . . . 3668 4 490 2 983
- Bordeaux . . . • 4605 4 406 2 906
- Dunkerque . . . 3886 3 766 2376
- Nantes . . . 1963 1904 1193
- Saint-Nazaire . . . . . . 1 743 1818 845
- La crise industrielle est la cause de la diminution dans tous nos ports de l’année 1921 par rapport à 1920.
- Les principales importations de Rouen sont : la houille, les vins, les bois du Nord et les pâtes de bois, les pétroles, les grains. En particulier, Rouen importe environ 40 0/0 de la houille amenée par mer et 45 0/0 de la totalité des pétroles entrant en France.
- 2° Caractéristiques du port de Rouen.
- Quais et poste de déchargement.
- La situation de Rouen,,port en rivière, fait que les ouvrages y sont d’une construction très économique.
- Les dépenses de nos ports maritimes qui étaient au 31 décembre 1940, de :
- 216 millions, pour le Havre ;
- 121 — pour Marseille ;
- 137 — pour Dunkerque,
- n’atteignaient que 50 millions pour Rouen.
- De plus, le développement du port le long des rives du fleuve offre à l’industrie des facilités considérables pour l’établissement d’usines, de dépôts, etc. , sur des terrains en bordure de la Seine, desservis à la fois par les navires de mer, par les chalands de rivière et par voies ferrées. Aussi, il y a eu un développement formidable dans toutes les industries à Rouen depuis une douzaine d’années.
- Le port de Rouen se divise en port maritime en aval du pont
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- Boieldieu et en port fluvial en amont de ce pont. Chacun d’eux à 12 km, 5 de longueur.
- Port Maritime.
- Le port maritime offrait en 1921 : 6 277 m de quais en service et 1 078 m de quais en achèvement sur la rive gauche.
- Des bassins sont en construction sur la rive droite dans la prairie Saint-Gervais ; ils offriront 3 660 m de quais nouveaux avec 35 ha de surface d’eau et 49 ha de terre-pleins ; 628 m de quais sont actuellement en cours d’exécution sur la rive gauche. Enfin, des projets nouveaux comportent 1 400 m de quais sur la rive droite.
- Après l’achèvement de ce programme, le port maritime de Rouen présentera 12 800 m de quais.
- On a établi, pendant la guerre, une série de postes pour le transbordement des marchandises des navires de mer sur les chalands de rivière. Le tonnage était, en effet, monté de 5 millions à 10 millions de tonnes. , '
- Ces postes sont faits soit sur ducs d’Albe (bouquets de pieux enfoncés en pleine rivière), soit sur bouées flottantes tenues par des ancres ou des corps morts.
- Les navires se placent à ces postes le cap au flot. Une partie de ces postes ne constitue que des points de stationnement.
- En résumé, le nombre de navires que peut recevoir simultanément le port de Rouen est le suivant ;
- aj Postes de déchargement :
- A quai. ....................................... 68
- Aux appontements du bassin au pétrole. .... 8
- Aux autres appontements . . . . .............. 14
- Aux bouées et ducs d’Albe. . . . . . . . . .. . 49
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- La profondeur d’eau au pied des quais de Rouen est la suivante, aux basses mers ordinaires de niorte eau :
- 2 927 m ont 5 m, 80, soit b unaux plus basses eaux connues ;
- 470 — 7 m — 6 m, 20 —
- 3489 — 8 m, 30, soit 7 m, 50. —
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- Les quais du nouveau programme auront 9 m, 80, soit 9 m aux plus basses eaux connues.
- La cote du couronnement du quai est de 9 m, 38 pour les anciens quais, soit 1 m au dessus des hautes mers de vive eau. Les quais les plus récents sont à 9 m, 30.
- Les quais du nouveau programme seront encore un peu plus hauts et seront pratiquement insubmersibles tandis que les précédents sont submergés, d'ailleurs, sur une faible largeur oiatis les crues exceptionnelles.
- 3° Mode de construction des quais.
- Au point de vue de la construction, les quais de Rouen, qui correspondent à un type spécial connu sous le nom de « quai type Rouen », répondent aux conditions suivantes.
- Le terrain de fondation étant médiocre, il convient :
- a) D’utiliser des pieux pour supporter l’ouvrage ;
- b) De laisser le talus du terrain vaseux de développer moyennant un revêtement approprié-sous une partie de l’ouvrage, de manière à éviter les poussées au vide, par siphonnement de la masse inconsistante arrière sous l’effet des surcharges.
- D’autre part, pour faire face à des manœuvres d’accostage de navires qui, dans certains cas, peuvent être brutales, comme pour conserver à l’abri de la destruction la tète des pieux en bois, l’infrastructure légère constituée par ces éléments est couronnée d’un mur plein en maçonnerie descendant à 2 m, 20 en contre-bas des plus basses eaux; la masse de ce mur permet également d’y encastrer de solides canons d’amarrage en acier moulé.
- Enfin, le talus est recouvert à l’arrière par une plate-forme d’élégissement fondée également sur pieu^ç et placée à un niveau assez élevé pour pouvoir être exécutée à sec tout en restant ;assez basse pour n’apporter aucune sujétion spéciale à l’utilisation du, terre-plein supporté^par elle ; aucune mesure particulière n’est donc à prendre, soit qu’il s’agisse de poser des voies ferrées sur ce terre-plein, soit qu’on veuille* y établir des dépôts, "t
- Pour en terminer avec les directives adoptées dans le système de construction des quais type Rouen, nous ajouterons que tous les matériaux essentiels mis en œuvre dans ces ouvrages sont de provenance locale (pieux des forêts de la région, moellons
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- calcaires des carrières de Biessard, Briques fabriquées à Rouen pour revêtir ces calcaires tendres et gélifs, etc.
- Au point de vue enfin de Fexécution, l’emploi systématique d’un même type de quais a permis de mettre au point, jusque dans ses moindres détails, le procédé à employer pour la seule partie un peu délicate de l’ouvrage, savoir la construction d’un mur fondé à plus de 2 m en contre-bas du niveau des plus basses mers connues.
- A cet effet, on échoue sur les quatre lignes de pieux de fondation du mur convenablement récépéssous l’eau, après battage à la sonnette à vapeur, des caissons en charpente à surface rectangulaire d’une longueur de 21 m et de 4 m, 80 de hauteur ; les parois déni du tables de ces caissons sont à joints calfatés de sorte qu’on peut, à l’abri de ces batardeaux construire à sec les maçonneries situées au-dessous des basses mers ordinaires.
- Les parois des caissons sont ensuite détachées du fond et peuvent reservir pour de nouvelles portions de quai.
- Le raccordement des maçonneries exécutées dans deux caissons consécutifs s’effectue au moyen de béton coulé sous l’eau dans des coffrages à parois mobiles.
- Ce type de quai sanctionné par l’expérience est en même temps particulièrement économique ; aussi, après de nouvelles études faites encore récemment en vue de l’emploi d’autres méthodes, ce système continue-t-ïl à être employé par le Département des Travaux publics ; il est également adopté par des Sociétés privées pour les quais qui leur sont concédés (concession Cory).
- 4° Outillage.
- Il est très nécessaire d'avoir un outillage puissant dans un port comme Rouen qui doit manutentionner rapidement des quantités Considérables de marchandises lourdes et de faible valeur.
- Il y a deux séries d’engins : •
- 1° Les grues de quai qui permettent de prendre les marchandises pour les mettre, soit directement sur wagons, soit en dépôt provisoire sur les terre-plein et de des repréndre ensuite des terre-pleins pour les mettre sur wagons ; é
- 2°: Les grues fioVlcmtes destinées à transborder directement les marchandises des navires de mer sur les chalands ou péniches de rivières.
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- Les grues de quai comportent :
- a) Appartenant aux services publics ou exploitées par ces services :
- •44 grues hydrauliques sur rail de 1 250 kg à 2 500 kg ;
- 42 grues électriques sur rail (14 de 2 500 kg, 28 de 4 000 kg) ;
- 10 grues à vapeur mobiles (9 de 2 500 à 3 000 kg, 1 de 8 000 kg) ;
- 11 grues électriques mobiles (10 de 1 750, 1 de 3 500 kg) ;
- 2 grues fixes (1 de 10 tx, 1 de 20 tx).
- b) Appartenant à des particuliers :
- 28 grues à vapeur de 1 200 à 4 000 kg ;
- 15 grues électriques de 1 500 à 5 000 kg.
- Les grues flottantes sont au nombre de 124. Soit au. total:
- 291 appareils de déchargement (il n’y en avait que 150 en 1913).
- Il faut encore signaler dans l'outillage du port de Rouen :
- 1° Les deux ponts de déchargement de la presqu’île Elie pour la manutention du charbon. Ces ponts sont à manœuvre électrique iavec bennes automatiques de 6000 kg puisant dans les cales des navires de mer et pouvant décharger soit sur b'ateaux de navigation intérieure, soit directement sur wagons, soit sur un transbordeur longitudinal en toile qui alimente des silos en ciment armé d’où le charbon tombe dans les wagons par des trémies.
- L’ensemble de ces deux ponts peut décharger 1 800 tx en une journée ordinaire de travail ;
- 2° L’élévateur flottant à céréales pouvant décharger 1 500 tx par jour ;
- 3° La grande grue flottante de 60 t en service depuis 1919 ;
- 4° Le grand dock flottant de carénage livré par l’Allemagne. Il a 110 m de long et 28 m, 75 de largeur totale et peut lever 4 200 t;
- 5° Le slipway ou cale de halage pouvant mettre à sec des navires de 90 m de longueur pesant au plus 1 800 tx.
- Le port possède 29 960 m2 de surface couverte de hangars. Il a également de nombreux magasins et entrepôts et trois grands parcs de stockage pour de charbon pouvant contenir au total plus de 150 000 t de charbon. .
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- EXCURSION A ROUEN, LE HAVRE ET CAEN
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- 5° Port fluvial.
- Il offre 2 344 m de quais avec 3 ha de terre-plein, 2130 m2 de hangars et 20 grues mécaniques.
- ‘Il possède 40 postes de déchargement et 191 postes de stationnement.
- Il peut abriter 600 à 800 bateaux de rivières chargés. Ce nombre a été notablement dépassé pendant la guerre ; le maximum a été atteint le 9 janvier 1917. Il y avait alors 1 301 bateaux de rivière dans le port fluvial de Rouen.
- 6° Établissements industriels.
- Comme nous l’avons dit plus haut, le port de Rouen offre de grandes facilités à toutes les industries. Nous avons pu admirer le magnifique développement industriel des deux rives en parcourant le port sur le remorqueur « Bardouville » mis gracieusement à notre disposition par M. Barillon, Ingénieur en chef du port de Rouen, qui a bien voulu nous accompagner dans ce trajet et nous donner toutes les indications nécessaires.
- Nous lui sommes redevables de la plus grande partie des renseignements contenus dans la présente note.
- Nous avons vu successivement en bordure du fleuve : les installations de déchargement de charbon de la presqu’île Rollet, les Établissements Malétra, la Société bordelaise de Produits Chimiques, les dix Sociétés importatrices de pétroles établies au droit du bassin aux pétroles, puis, plus en aval sur la rive gauche, les Chantiers de Normandie (Constructions navales), la Société André et fils (huiles), les Papeteries Navarre, la Société rouennaise d’Engrais et de Produits chimiques, la Société de Saint-Gobain, la Compagnie Centrale d’Énergie Électrique. Plus en aval encore, les Hauts Fourneaux de Rouen et les Aciéries de Grand-Couronne.
- Sur la rive droite, à l’aval des quais, on rencontre les papeteries de Croisset, la Société des Matières tinctoriales et tannantes, la Scierie de bois de MM. Le Bourgeois et Fils, la Fabrique de blanc d’Espagne Leumet, etc.
- Par son côté industriel, le port de Rouen rappelle certaines rivières britanniques célèbres comme : La Tyne, ou la Clyde. Son développement depuis quinze ans a été vraiment exceptionnel.
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- COMPTE RENDU
- DE LA
- VISITE DE LA SEINE MARITIME 1
- PAR
- M. M, LAUBBÜF
- La partie maritime de la Seine s’étend depuis l’embouchure/ jusqu’au premier barrage, celui de Martot, à 27 km en amont de Rouen.
- La première section, de Martot à Rouen, n’est pas utilisable pour les navires de mer à cause des ponts de Rouen. Elle sert à emmagasiner l’eau à la marée et contribue ainsi à l’entretien de la profondeur. R faut remarquer que le grand projet d’approfondissement de la Seine à 4m, 50 (actuellement, la profondeur est de 3m, 20) prévoit la suppression du barrage de Martot; la marée remonterait alors jusqu’au pied du barrage suivant, celui de Poses, soit 15 km plus haut.
- La deuxième section comprend la Seine du pont Boieldieu jusqu’à l’embouchure de la Risle ; elle a 103 km.
- Enfin, la troisième section comprend l’estuaire proprement dit. .
- Sur ces deux dernières sections, il n’y a sur la Seine aucun autre pont que le pont-transbordeur de^Rouen qui ne gêne pas la navigation.
- Les communications, entre les deux rives sont assurées .par plusieurs bacs, dont, quatre sonf à propulsion mécanique.
- Enfin, un ferry-boat est prévu, à titre provisoire seulement,, pour la traversée de la Seine au kilomètre 330 (préside Quille -beuf) de la voie ferrée projetée du Havre à Pont-Audemer. Ce ferry-boat aurait 90 m de longueur, 20 m de largeur et pourrait porter vingt wagons.
- Les travaux d’amélioration delaSeine maritime n’ont commencé qu’en 1848, alors que les premiers quais de Rouen ont été établis de 1600 à 1660. Cen’pst donc que deux siècles après qu’on s’est occupé d’aménager la voie d’accès au port dé Rouen. En 1848, -sur la moitié de la distance de Rouen à la met, soit de, la Mail-
- (1) Voir Procès-Verbal de la séance du 13 octobre 1922, p. 347. -
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- EXCURSION A ROUEN, LE HAVRE ET CAEN 549
- leraye à l’embouchure (61 km), le fleuve présentait une largeur de lit très grande et très variable. On avait 1 000 m entre la Mailleraye et Villequier, 1 500 à la Vacquerie, 3200 à Quille-beuf, 4 800 m'au Marais-Vernier, 7i)00 m en aval de la Roque, 10000 m en amont d’PIonfleur.
- Ce large lit était rempli de bancs mobiles de sable et de vase entre lesquels serpentait un chenal sinueux qui se déplaçait sans'cesse. En aval de Quillebeuf, on n’avait que 1 m, 75 de profondeur dans les basses eaux de mortes eaux.
- Les travaux peuvent être divisés en quatre périodes prin-^ cipales :
- Première période (1848-1866). — Cette période comprend tout d’abord la construction en trois ans de 28 km de digue entre Villequier et Quillebeuf ; ce travail donna immédiatement des résultats inespérés et permit la montée, en neuf heures, à Rouen, de voiliers cotonniers comme le Mary-Annah, premier des grands navires montés à Rouen (avril 1852) ; vinrent ensuite, à l’amont, des digues sur les deux rives, entre la Mailleraye et Villequier (8 km) et, à l’aval, l’ouverture d’un chenal fixe entre Quillebeuf et Tancarville, tracé de toutes ^pièces au milieu des bancs, grâce à 16 km de digues allant au Nez-de-ïancarville, d’une part, et à l’Épi-de-la-Roque, par la digue du Marais-Vernier, d’autre part; enfin, on prolongea de 4 km la digue du nord au delà de Tancarville, puis les digues nord et sud jusqu’à la Risle.
- Avec ce dernier travail, achevé en 1866, 65 km de digue avaient été exécutés, dont 37 sur rive droite et 28 sur rive gauche, avec une dépense de 18 millions de francs en moins de vingt ans ; toute la partie aval de la Seine avait été métamorphosée, un lit de rivière avant été créé sur une longueur* totale de 42 km, entre la Mailleraye et la Risle, à travers ce qui était auparavant un' estuaire.
- Deuxième période (1867-1895). — Dans cette période, on a surtout procédé à la consolidation des anciennes digues à l’aval de Caudebec, comme conséquence de la destruction par les courants et la gelée des enrochements crayeux fournis par des carrières ouvertes dans les falaises mêmes bordant la Seine. Ces matériaux, les seuls que l’on pouvait pratiquement employer moyennant une dépense raisonnable, sont relativement peu résistants et gélifs ; la destruction des ouvrages était, d’ailleurs, activée par l’abaissement du niveau de l’étiage, qui était l’heureuse eonsé»
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- quence des travaux d’endiguement exécutés pendant la période précédente.
- De cette époque date l’emploi, aujourd’hui généralisé dans toute la partie aval du fleuve, d’un revêtement en béton de ciment au-dessus .du talus en blocs grossièrement arrimés et d’une risberme avee parafouille et vannage.
- Dans la même période, entre Rouen et la Mailleraye, on fermait plusieurs trous ou surlargeurs du lit, qui nuisaient au régime régulier du fleuve (trous de Grand-Couronne et de Mou-lineaux), et on réalisait l’amélioration de la passe de Bardou-ville, qui présentait des largeurs exagérées et de multiples bras ; enfin, des dragages abaissaient les seuils résistants, qui avaient subsisté malgré la concentration des eaux dans un lit mieux calibré (seuils des Moulineaux, Grand-Couronne, Bardouville, des Meules et des Flaques).
- Troisième période (1896-1906). — Dans cette troisième période, l’attention s’est surtout portée sur l’amélioration de la seule partie du lit de la Seine maritime qui restait à l’état d’estuaire, c’est-à-dire sur la partie située en aval de la Risle ; dans cette partie, qui commence à 103 km environ à l’aval de Rouen, et dont la longueur, comptée jusqu’au méridien du phare sud de la Hève, est de 22 km, le chenal balisé ou route à suivre par les navires était demeuré mal fixé puisque, dans la seule année 1896,' il avait présenté six tracés différents.
- La nécessité de prolonger les travaux dans cette région s’imposait donc. Elle était, d’ailleurs, apparue depuis longtemps. Mais le programme des travaux à exécuter, en préparation depuis 1885, devait donner lieu à dé nombreuses discussions, notamment* avec les représentants du Havre et de Honfleur, avant d’ètre sanctionné par une loi; celle-ci intervint cependant le 19 mars 1895, déclarant d’utilité publique — en outre de certaines réfections de digues entre Quillebeuf et la Risle et en plus de dragages — les travaux de prolongement de la digue nord jusqu’au méridien de Saint-Sauveur (7 km) et celui de la digue sud jusqu’à Honfleur (11 km).
- Ces travaux ont été terminés en 1906 avec limitation de la digue Sud au méridien de Fiquefleur.
- Dans cette période, les travaux de dragage ont été généralisés et un matériel de dragues à succion, convenant à la nature des matériaux à enlever'dans l’estuaire, a été mis en service.
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- Quatrième période (1906-1919). — Dans la période qui va de 1906 à 1914 et même jusqu’en 1919 — pour autant que les nécessités de la Défense nationale ont permis à la fin des hostilités de reprendre partiellement ou de poursuivre l’amélioration de la Seine — les travaux suivants ont été décidés ou exécutés :
- Prolongement de la digue sud sur 2 km, 600, entre le méridien de Fiquefleur et celui de Saint-Sauveur. Prolongement de la digue nord sur 4 km, au delà du méridién de Saint-Sauveur (loi du 11 février 1909) ;
- En dehors de l’estuaire, dans la région avoisinant Rouen : amélioration des' passes de Biessard et de l’Iie-aux-Oiseaux.
- Les derniers travaux poursuivis dans l’estuaire ont eu pour but :
- 1° Le renforcement de la digue nord, en amont du méridien de Saint-Sauveur (kilomètre 352 500);
- 2° L’achèvement du prolongement sur 4 km en aval du même méridien (kilomètre 352 500 à 356 500).
- Le premier renforcement a comporté le revêtement en béton armé de métal déployé de la plate-forme et du talus nord de la digue nord, avec rempiètement de son talus sud.
- Pour ce dernier prolongement de la digue nord, l’exécution d’un ouvrage plus haut et plus robuste encore que ceux précédemment mis en service en amont du méridien de Saint-Sauveur, a été poursuivie en raison de la puissance et de la violence plus grande des lames au fur et à mesure qu’on avance vers le large. Cette digue a sa plate-forme à la cote (-h 10, 50), et le massif est entièrement protégé par une carapace en maçonnerie hourdée au mortier de ciment et, du côté de la mer, c’est-à-dire sur sa face sud, en béton de ciment armé de métal déployé.
- Cette digue est actuellement terminée à toute hauteur jusqu’au Km. 355 (2 km, 500 à l’aval du méridien dé Saint-Sauveur) par un musoir revêtu d’une cuirasse en béton armé.
- Au delà de ce point, et sur 1500 m, le matelas d’enrochement a été arrêté au niveau des pleines mers de morte-eau d’équinoxe (cote 6), assurant le guidage des eaux sans engager les! dépenses considérables d’une superstructure qui devrait être particulièrement robuste dans cette région exposée.
- Les résultats obtenus jusqu’ici sont les suivants: la largeur de la Seine à Rouen est de 130 m aux anciens quais, 170 à 190 m à partir de la presqu’île Rollet jusqu’aux nouveaux quais des prairies Saint-Gervais, 200 m à la sortie du port.
- En aval, la largeur augmente doucement jusqu’à Yillequier,
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- où elle atteint 300 à 350 m, puis de Villequier à la Risle, elle progresse jusqu’à 1 200 m ; entre Rouen et la Risle, il ne reste à faire qu’un calibrage plus précis en améliorant le tracé du sommet des courbes et des inflexions entre les courbes, afin de réduire les bancs qui tendent à se produire entre les fosses formées naturellement au pied des berges concaves.
- Dans l’estuaire, le chenal présente deux fosses pies maigres, qui les séparent sont nettement en dessous du zéro hydrographique.
- Le chenal parait assez bien fixé, puisqu’il a fort peu varié de 1917 à 1921. Les variations ont consisté uniquement en petits déplacements locaux immédiatement repérés et signalés par lés bouées.
- Malgré ces excellents résultats déjà obtenus, il a paru nécessaire de faire encore davantage pour mettre les accès au port de Rouen à la hauteur de toutes les exigences du trafic maritime moderne.
- Une loi du 26 août 1913 a déclaré d’utilité publique un programme de travaux qui doit réaliser les améliorations permettant la remonte à Rouen, par les plus faibles pleines mers, des grands cargos pouvant avoir ün tirant d’eau de 8 m et une longueur de 200 m.
- Le programme des travaux à exécuter est arrêté en ce qui concerne la partie comprise entre Rouen et la Risle. Ces travaux comportent, les uns la régularisation des tracés des rives par des constructions de digues, des rescindements et des revêtements de berges, les autres consistent en approfondissement du chenal navigable au moyen de dragages.
- En ce qui concerne l’amélioration de l’estuaire, les tracés définitifs ne semblent pas encore être complètement : arrêtés. Nous renvoyons pour plus de détails sur ce point à la communication de notre Collègue, M. Dupont, dans la séance du 23 juin 1922.
- Un des résultats intéressants de ces travaux est que le mascaret, qui se présentait autrefois sur une centaine de kilomètres de longueur avec une vitesse de 8 nœuds et une hauteur qui dépassait 3 m, a presque disparu ; il n’existe plus qu’entres Qiiillebeuf et la Mailleraye, soit sur 30 km seulement et ne se présente qu’aux marées égales ou supérieures à 80 dm au Havre, soit pendant une vingtaine de jours par an, avec une hauteur qui ne dépasse pas 1 m au maximum.
- Pour donner une idée de la sécurité actuelle de la navigation
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- entre la mer et Rouen, îl n’y a eu en 1919 que 14 échouages sur 10 950 montées et descentes de navires.
- Cet excellent résultat est dû, non seulement aux travaux de régularisation de la Seine maritime, mais encore à l’excellence' des dispositions de balisage, d’éclairage et à l’habileté des pilotes. Nous ne croyons pas devoir entrer dans des détails sur ces points particuliers. -
- Les navires de mer mettent actuellement environ 7 heures pour venir de la mer jusqu’à Rouen, soit 4 peu près exactement en suivant le flot. Signalés à l’avance, ils sont mis à poste dès leur arrivée, sans avoir à franchir ni écluse, ni passes et sans avoir à traverser des bassins plus ou moins encombrés,
- On peut remarquer, comme le fait M. l’Ingénieur en chef Barîllon, que ce temps n’est pas beaucoup supérieur à celui qui est nécessaire dans un grand port maritime.
- Les conditions de tirant d’eau actuelles sont les suivantes :
- Les cargos de 6 m de tirant d’eau peuvent remonter à toutes marées ;
- Ceux de 6 m, 50................. 272 jours par an ;
- Ceux de 7 m....................155 —
- . Par marée favorable, des navires de fort tirant d’eau ont pu atteindre Rouen, par exemple les grands pétroliers:
- - Lumer, de 7 m, 65 de tirant d’eau.
- Malmanger, de 7 m, 72 —
- Trincolo, de 7 m, 90 — s
- Ces navires ont 120 m à 125 m de longueur.
- Comme nous l’avons dit plus haut, les travaux en cours permettront la montée à toutes marées des cargos de 8 m de tirant d’eau et de 200 m de longueur.
- En terminant, il nous, reste la tâche agréable de remercier M. Bariilon, Ingénieur en chef du port de Rouen, qui, non seulement, nous a fourni des renseignements très complets sur le port de Rouen et la Seine maritime, mais encore qui a mis à la, disposition des Membres de notre Société le remorqueur des Ponts et Chaussées Bardouville pour la visite du port de Rouen et la descente de Rouen au Havre. Enfin, il a tenu à nous accompagner lui-même jusqu’au Havre en nous donnant en cours de route, avec une complaisance inlassable, 'tous les renseignements désirables. Nous lui èn témoignons ici toute notre reconnaissance.
- ' . Bull. h 40
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- COMPTE RENDU DE LA VISITE DES CHANTIERS NAVALS FRANÇAIS, .PRÈS DE CAEN
- Par M. M. LAUBEUF
- Kir. I
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- COMPTERENDU
- DE LA
- VISITE DES CHANTIERS NAVALS FRANÇAIS 1 2
- PRÈS DE CAEN
- ' PAR
- AI. AI- LiUBEUF
- Les Chantiers Navals Français, installés près de Caen, ont été construits pendant la guerre.
- Ces chantiers ont été faits dans le but de construire en série des cargos de dimensions modérées, en prenant les dispositions pour obtenir une construction aussi économique que possible.. Ils sont placés entre l’Orne et le canal de Caen à la mer (fig. i, pages 554 et 555, et fig. t, pl. 35). ^ _
- L’endroit choisi .était plat, mais le sol bas et marécageux était sujet aux inondations. On l’a relevé, de 2 m au moyen des déblais du bassin de lancement. '
- Ce bassin, de 12 lia de superficie, est la particularité principale du plan général. Il a la forme d’un secteur de cercle. Les calés placées sur la circonférence sont toutes dirigées vers le centre. Sur un côté de l’angle sont les ateliers des coques (fig. 2, 3, 4 et 5, pi. 35). L’autre côté forme le quai d’armement pour l’achèvement des navires après leur lancement.
- Il est bordé par les ateliers de chaudières, de machines et d’armement. Un dock flottant est placé dans ce bassin.
- Cette disposition diminue les parcours que doivent effectuer les matériaux. Elle diminue aussi considérablement la surface à donnep au bassin et, par suite, les déblais et dragages»
- Le bassin a un chenal d'accès de, 75 m de largeur rejoignant lé canal de Caen à la mer. Sur les 2 400 m de berge de ce canal, 300 ont été convertis en quai d’armement.
- La profondeur du bassin et du chenal est de 6 m, le niveau est sensiblement constant puisque le bassin communique en permanence avec le canal de Caen à la mer, qui est fermé par une pcluse à~son débouché dans la mer Ouistrebam.
- La superficie totale du chantier est de 800000 m2, mais la Société possède 500 baqui permettront tous les agrandissements futurs.,
- (1) Voir Procès-Verbal de la séance du 1.3 octobre 1922, p. 347.
- (2) Voir Pl. n° 35.
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- EXCURSION A ROUEN, LE HAVRE ET CAEN
- Il y actuellement 6 cales de constructions (5 de 120 m et 1 de 150 m). On peut en ajouter 4 autres.
- La station centrale et les bureaux sont à l’entrée du chantier.
- La marche des matériaux est rationnelle. Ils arrivent par chemin de fer, venant principalement des aciéries de la Société Normande de Métallurgie situées tous près et ils sont mis dans le parc à tôles qui est le long de l’atelier des coques. Ce parc à tôles a 7 500 m2 et il est desservi par 2 ponts roulants de 25 m de portée. , '
- Les matériaux traversent ensuite l’atelier des coques en subissant les diverses opérations : planage, cintrage, rabotage, perçage, etc., sans faire aucun rebroussement, puis ils vont aux calesv
- On fait à l’atelier ou sur les terre-pleins des cales tous les travaux qu’il est possible de faire avant le montage à bord et principalement le rivetage hydraulique.
- L’atelier des coques a 3 nefs couvrant 15 000 m2 (fig. 3, pl. 35), 2 autres nefs sont "prévues. Les 3 nefs existantes sont desservies par 7 ponts roulants de 5 t qui font tous les transports. Il n’y a pas de voie Decauville dans l’atelier. De plus, chaque machine a sa propre grue de levage.
- Les matériaux sortant de l’atelier de tôlerie sont amenés aux «aies par des voies Decauville sans aucune plaque tournante.
- Les cales sont desservies par des grues roulantes à portiques pouvant lever 10 t à 11 m, '5 t à 22 m. Il y a,une grue entre deux cales.
- La voie de ces grues est prolongée de 30 m au delà des cales pour battre les terre-pleins en tête des cales sur lesquels on fait •des assemblages importants afin de diminuer, autant que possible, le travail à bord.
- Les cales possèdent un réseau de distribution d’énergie électrique, un réseau d’air comprimé à 7 kg, et un réseau d’eau sous pression de 100. kg. .
- Après lancement, les navires sont placés au quai d’armement qui possède une grue roulante de 10 t et une grue flottante de 100 t pouvant embarquer les chaudières et les machines toutes montées.
- Les ateliers d’armement placés à proximité de ce quai sont : la chaudronnerie, la serrurerie et petite forge, l’ajustage, 1e. zingage, le gréement, la voilerie. '
- La station centrale (fig. 2, pl. 35) reçoit le courant électrique
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- Bull.
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- EXCURSION A' ROUEXj LE HAVRE ET CAEN
- de l’extérieur' à 30 000 volts et le transforme à 3 000 votts au moyen de 4 transformateurs de 12000 kw chacun, pour le distribuer aux grosses machines'. Pour les petites machines, des transformateurs placés dans les ateliers abaissent la tension à 320 volts.
- La station centrale comprends~en outre, 3 compresseurs de 100 m3, 2 pompes et 1 accumulateur hydraulique.
- La salle à tracer de 75x23 m et l’atelier à bois sont placés près de l’atelier des coques. .
- Les travaux ont été commencés en 1918. En 1920 on lançait le premier navire.
- Parmi les constructions intéressantes de la Société des Chantiers Navals Français, nous pouvons citer, outre les navires charbonniers de 31001 et 4 7001 de port, un grand pétrolier, 1 eSaint-Boniface de 41 500 t de port (frg. 6, pi. 35), actuellement en achèvement à flot dans le bassin et un petit bateau très spécial, le S.A.F. n° 4. Celui-ci a la particularité d’être construit uniquement en tôle soudée à l’électricité, il n’y a pas un seul rivet dans la coque. C’est le premier de son espèce construit en France et il y a peut-être là le début d’un système très intéressant de construction.
- La crise qui sévit sur l’industrie des constructions navales a poussé les Chantiers Navals Français à s’organiser pour d’autres travaux* c’est ainsi qu’ils font ou ont fait : une charpente d’un grand atelier pour la Société Normande de Constructions Navales à Cherbourg; un portique de 80 m pour manutention des charbons pour la Compagnie Générale Transatlantique ; des réservoirs à Pétrole pour la Société « La Pétroléenne », la maison Leutsch, etc. ; de grands condenseurs pour l’usine de Gen-nevilliers de FUnion d’Électricité, etc.
- L’effectif actuellement employé est encore de 1 500 hommes 600 familles sont logées dans la cité ouvrière que la Société a construite en même temps que les chantiers.
- La création de ces chantiers en pleine guerre fait grand honneur à la Société des Chantiers Navals Français dont le Président du Conseil est notre, ancien Président, M. Mercier, et l’Administrateur-Délégué, notre collègue, M. Ziégel, Ancien Ingénieur de la Marine. * ~
- Nous souhaitons à cette Société de ; traverser victorieusement la crise actuelle et de pouvoir bientôt déployer toute l’activité dont elle est capable.
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- COMPTE RENDE
- DE LA
- (1)
- PAR
- m. ROSSIG3S OL
- Nos Collègues, dans leur excursion de Rouen, 'Le Havre et Caen, ont visité plusieurs chantiers de constructions navalës.
- Les uns, tels que les Chantiers et Ateliers Augustin-Normand.,
- . comme les Forges et Chantiers de la Méditerranée, vieux Établissements avec un glorieux passé industriel, construisirent et livrèrent à la marine de guerre et de commerce de nombreuses et intéressantes unités navales.
- Les autres chantiers,v établis à la fin de la guerre ou dans ~ l’après-guerre, nous ont montré un outillage et une organisation toute moderne en vue d’une production rapide de navires, construits en série. Ce sont les Chantiers, et Ateliers de la Seine-Maritime, au Trait, les Chantiers et Ateliers, de la Gironde, à Har-fleur, les Chantiers Navals Français, à Caen.
- Le besoin de tonnage à la fin de la guerbe et dans l’après-guerre a donné un essor très -grand à toutes ces industries qui' paraissent subir actuellement une terrible crise dans notre pays comme dans les pays voisins. Il n’en reste pas moins des Établissements puissamment outillés, intéressants à étudier et à visiter pai^ce qu’ils sont de gros consommateurs d’acier et aussi parce que la guerre a montré le grand intérêt qu’il y avait pour un pays à posséder une flotte de guerre et une flotte de commerce construites dans le pays même. -
- Les États-Unis d’Amérique, par exernple, qui souffrirent en 1914 du manque de tonnage sous pavillon, national, soutiennent, en. imposant à. leur budget de lourds sacrifices, une flotte de commerce, l’U. S. Shipping Board, construite et entretenue, par leur propre industrie.
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- (1) Voir Procès-Verbal de la séance du 13 octobre 1922, p. 351.
- (2) Voir PI. 35. ' '
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- CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LES CHANTIERS DE CONSTRUCTIONS
- Le grand marché des navires, est en Angleterre et c’est dans ce pays que se développèrent d’abord les chantiers de constructions de navires en fer et en acier.
- Des cales de construction et de lancement sommairement établies le long d’un fleuve et un vaste hangar abritant les machines-outils, tels furent les premiers chantiers anglais de constructions navales. Les matières arrivaient au jour le jour des aciéries voisines. Les manutentions 's’opéraient dans l’intérieur des ateliers, sur des wagonnets roulant sur des voies ferrées légères, et le montage des matériaux sur la cale de lancement se faisait au moyen des appareils de levage les plus rudimentaires s’appuyant sur des échafaudages entourant la coque du navire à construire.
- Ce n’est que vers l’année 1900 et les suivantes, sous l’action de la concurrence allemande, que les chantiers navals anglais furent conduits à améliorer leur outillage et en particulier à installer autour de leurs cales de lancement des appareils de levage mécaniques. Puis, pendant la guerre, l’obligation de lancer un grand nombre de navires amenèrent les chantiers navals anglais à améliorer leurs appareils de manutention, à se servir d’air comprimé pour le rivetage des coques, procédé qui était cependant déjà usité dans d’autres pays.
- DESCRIPTION D’UN CHANTIER DE CONSTRUCTIONS NAVALES
- Lorsque l’étude d’un navire a été faite au Bureau de Dessin et que les .plans en sont arrêtés pour répondre aux conditions de déplacement de vitesse imposée au programme, le plan de coque est envoyé à la salle à tracer où le tracé est exécuté en grandeur d’exécution. Les matières (tôles, profilés, etc.), préalablement commandées, sont approvisionnées dans un parc de distribution. De ce parc, elles sont réparties dans les ateliers de formage, traçage, perçage, fraisage,,etc., pour être conduites aux cales de lancement où ces matières sont mises en place, boulonnées et rivées. La coque achevée et lancée, on termine les travaux de peinture, d’aménagements, la mise en place à bord des appareils auxiliaires, machines, tuyautages, etc.
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- EXCURSION A ROUEN, LE HAVRE ET CAEN
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- Telle est, dans ses grandes lignes, la description d’un chantier et la suite des opérations qui conduisent à la livraison d’un navire.
- Pour mener à bien l’ensemble d’un tel travail, il faut disposer d’un grand nombre d’ouvriers spécialistes et de manœuvres. En effet, les pièces constitutives d’un navire avant leur mise en place ont à subir plusieurs transformations qui nécessitent une manutention importante, dont le coût est directement fonction des salaires payés aux ouvriers.
- Nous verrons dans les descriptions des chantiers parcourus que ces questions de manutentions' ont préoccupé les ingénieurs de ces établissements et que de grands progrès ont été réalisés. Des ponts roulants desservant les ateliers et de grandes grues sont établis le long des cales de construction. Nous pensons cependant qu’il y aurait encore à faire de ce côté pour l’utilisation meilleure de la main-d’œuvre.
- Nous avons vu en Angleterre des constructeurs, à la fin de la guerre, poussés par le désir de faire produire avec le meilleur rendement leurs cales de lancement, préférer aux grues roulantes placées de chaque côté du navire à construire, un réseau de mâts de charge à flèches horizontales sur lesquels un chariot de levage peut apporter les matériaux dans tous les points des navires à construire. Huit de ces appareils desservent chaque navire en construction permettant à autant d’équipes de monteurs de travailler simultanément au lieu que les grues roulantes placées de chaque côté de la cale ne pouvaient être utilisées que par deux équipes travaillant ensemble. Les éléments à monter sont apportés aux mâts de charge, comme d’ailleurs aux grues roulantes, par des truckâ sur rails venant des ateliers où ils ont été chargés par des ponts roulants ou des grues à vapeur.
- Dans un chantier équipé de grues de cale, un ouvrier va chercher à 100 m de l’endroit où il travaille une de ces grandes grues, laquelle pesant ”100 t avec son lest et se déplaçant à la vitesse de 10 m à la minute, va lever une tôle de quelques centaines de kilogrammes. Alors que des moyens de levage plus nombreux et mieux répartis auraient évité la promenade du manœuvre qui a été chercher la grue, le déplacement d’un engin consommant une puissance importante, et peut-être, pendant ce temps, l’arrêt d’une autre équipe. *
- Aux États-Unis où le coût de la main-d’œuvre a toujours été très élevé, on s’est préoccupé depuis longtemps de mettre à la
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- disposition de l'ouvrier l’appareil de manipulation dont il a besoin sans squ’il ait à .se déplacer .dans l’atelier.
- "Nous avons eu l’occasion, pendant la guerre, de, visiter les chantiers des Canadien Yickers, à Montréal. Dans ces chantiers de constructions, en dehors des ponts roulants desservant les ateliers et les cales de lancement (vaste plate-forme inclinée et couverte) il existe de nombreuses grues à potence dans tous les points des ateliers et de la cale, permettant aux ouvriers de manipuler facilement les matières qu’ils travaillent sans avoir recours aux ponts roulants qpi parcourent les charpentes supérieures des ateliers à une très grande vitesse.
- Dans l’organisation des usines américaines, il y a un chapitre spécial, c'est celui du transport des pièces en cours d’usinage d’atelier à atelier et ensuite de machine-outil à une autre machine-outil dans le même atelier. Ces transports sont sous la responsabilité d’un contremaître et, sur la fiche du prix de revient de l’usinage sont portées très exactement les dépenses de ce chapitre spécial. Puis chaque opération de l’usinage est grevée de la manutention propre à cette opération, chaque ouvrier disposant des moyens de ievage et de transports lui permettant de faire lui-mème la manœuvre de la pièce à travailler.
- 'Les opérations principales de manutention dans un chantier de construction navale sont les suivantes, non compris les manipulations que nous pourrions appeler individuelles:
- 1° Amener du parc au traçage ou au formage les quantités des matières qui doivent être traitées chaque jour,;
- .2° Transporter ces matières au fur et à mesure du travail exécuté, aux machines-outilsp
- 3° Les rassembler, pour en Taire*.des assemblages partiels, transporter les parties les plus, importantes à monter .directement le long .de la cale et les approvisionner à portée des . monteurs.;
- 4° Monter et assembler les parties usinées sur la cale de lancement. - * '
- IL est.nécessaire pue toutes -ces opérations soient réglées pour que les différents ouvriers répartis dans l’ensemble des établissements ne manquent pas de travail et aient rtouj ourse leur.portée les matières à i ouvrer.
- Les ponts roulants d’atelier, lesgrues a vapeur surrails (comme au .chantier de Graville), les grandes grues de cales placées de chaque'côté des cales sont les engins appropriés pour ces diffé-
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- rentes manœuvres principales. Mais, en dehors de ces manœuvres, prenons par exemple le traçage qui doit être fait simultanément par plusieurs équipes de traceurs. Il faut que chaque ouvrier ait à sa disposition, sans qu’il ait -à se déplacer ni à appeler les appareils de transports généraux, des grues, des palans ou des monte-charges ou des élévaieurs pneumatiques lui permettant de prendre sur une pile les tôles apportées par le pont roulant, de les tracer une par une et de les remettre en pile lorsque ce travail'esx fini. Plus loin, au poinçonnage, il faut également que l’ouvrier poinçonneur ait à sa disposition l’appareil de manutention qui convient à son travail et, à ce point de vue-la, nous devons signaler les tables mobiles, commandées électriquement ou à main par le poinçonneur. Nous avons vu aux Chantiers de la Gironde et aux Chantiers Navals Français ces tables mobiles, dont nous croyons savoir que les premières ont été construites aux Chantiers de la Gironde, à Bordeaux, et qui permettent à un seul homme de poinçonner tous les trous des tôles des plus grandes dimensions. -
- Plus loin, lorsque l’on a commencé à assembler les parties plus importantes d’un navire, telles les varangues qui sont souvent rivées à la riveuse .hydraulique, il faut que le riveur puisse lui-mème porter et lever ces varangues après rivetage et que sa machine à river soit elle-même suspendue sur un élévateur.
- Autour des cales de constructions, .les grues roulantes que nous avons vues, dans lesquelles tous les .mouvements, levage, rotation, déplacement du chariot, déplacement de la .grue,,-sont commandées par un seul manipulateur, rendent les plus .grands services, mais il serait à souhaiter que les eal.es soient entourées d’appareils moins importants, manœuvrant aussi facilement, mais permettant à un plus grand nombre de -monteurs d-’opérer le long de la cale de lancement.
- Pour terminer économiquement ce travail sur la cale, des prises de courant électrique, des robinets d’air comprimé, d’eau sous pression, permettent de disposer en tous les points de la force .motrice - appropriée qui permettra d’aléser les trous, de river et de mater la coque.
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- DESCRIPTION DES CHANTIERS VISITES
- Chantiers de la Seine-Maritime, au Trait.
- Les Ateliers et Chantiers de la Seine-Maritime ont été fondés en pleine guerre par la Société Worms et GiB, dans la petite commune du Trait (Seine-Inférieure), distante de Rouen d’un peu moins de 30 km. Malgré toutes les difficultés de main-d’œuvre, de matières premières et de transports, imposées par les circonstances qui régnaient alors, leur édification s’est poursuivie sans relâche jusqu’au complet achèvement.
- A l’heure actuelle, les Établissements du Trait sont en complète activité; 5 navires sont actuellement sur cales et. 4 navires ont déjà été livrés à la marine marchande.
- D’autre part, d’importants travaux de réparations ont déjà été effectués à un appontement spécial.
- Disposition générale des chantiers.
- Les ateliers qui, avec leurs dépendances, couvrent une superficie de 24 ha, sont groupés d’une façon rationnelle permettant l’utilisation maximum des efforts et combinés pour assurer l’intégration dans la plus large mesure possible. C’est ainsi qu’à côté de l’atelier des coques et des forges s’élèvent les ^teliers de grosse chaudronnerie et de grand ajustage pour la construction des machines et des chaudières, une scierie et un vaste atelier de menuiserie pour tout ce qui concerne le travail du bois. Une salle consacrée aux études techniques, au service photographique, au tracé des formes et à la confection des gabarits complètent un ensemble dont l’outillage a été adapté aux derniers progrès de la technique industrielle moderne (fig. i).
- Force motrice. — Les chantiers utilisent à la fois les forces motrice, électrique, pneumatique, hydraulique.
- En ce qui concerne la première, le fonctionnement de l’atelier des coques exige une force de 450 HP, celui de la grosse chaudronnerie 480 HP, celui de l’outillage et la forge 70 HP, celui du grand ajustage 800 HP, les grues et les treuils 250 HP, le portique du parc à tôles 80 HP, la scierie et la menuiserie 50 HP chacune ; enfin la station hydraulique et pneumatique 500 HP. La Station centrale électrique des chantiers qui répartit dans les différents ateliers l’énergie nécessaire par des câbles de
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- Fig. 1. — Chantiers de la Seine-Maritime, au Trait.
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- force et de lumière, indépendants les uns des autres, comprend trois groupes de 500 kw chacun avec, en plus, deux groupes de 30 kw pouvant fournir l’éclairage aux ateliers et à la ville.
- La force pneumatique utilisée au rivetage, au matage et au burinage à bord, ainsi que pour les pilons de la forge, est fournie par trois machines pneumatiques, dont une de rechange de 30 m3, à la pression de 7 kg par centimètre carré.
- La force hydraulique utilisée dans les machines à tomber les bords, à cisailler les profilés, dans les grosses presses pour former et cintrer les tôles des chaudières, dans les grosses riveuses de chaudronnerie, est fournie par un accumulateur hydraulique donnant 110 kg par centimètre carré, alimenté par deux pompes qui sont actionnées,par un moteur électrique de 100 HP chacune.
- Cales de construction. — Les cales de construction sont de trois types :
- Le premier type comprend deux chies 71.70 m de longueur dont le radier en ciment armé de 8.,m de Margeur et 1 m de profondeur, établi sur pieux, peut porter 750 :t jpar mètre courant sur l’axe de construction çles tins et convient à des navires atteignant jusqu’à 17000 t de déplacement.
- Le second type comprend 4 cales de.MtLm.de longueur avec radier de 8;<0,80 sur pieux portant-3011 pan mètre courant et pouvant lancer des navires de 9 0,(00 ît de déplacement.
- Le dernier type enfin comprend deux cales de 135 m de longueur avec radier de 8x0,40 portant 10 t par mètre et convient à des navires jusqu’à 2 000 t.
- Les 8 cales sont, du reste, reliées à Payant' jusqu’à la hauteur maxima de la marée par un radier en^ciment armé de 60 m de longueur.
- Voies ferrées et engins de levage. — Les Chantiers rde la Seine-Maritime sont desservis par un embranchement particulier se greffant sur la ligne de Barentiu à Gaudebec et des ramifications du réseau permettant d’amener dans les ateliers les wagons chargés de pièces lourdes.
- En ce qui concerne les engins de levage, il faut distinguer ceux des ateliers, ceux des cales et ceux du parc à matériaux.
- Les ateliers sont desservis par des'ponts roulants; celui des coques en possède deux de 51, ceux de la grosse chaudronnerie et de grand ajustage en possèdent chacun un de 50 t, un de 30t et'deux de 5 t, celui du petit ajustage en possède un de 3 t.
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- Les cales sont munies de grues « Titan » dont trois peuvent
- soulever 4 t a 24 m de flèche et 35 m d’altitude et 8 t à 12 m, la dernière soulevant 3 t à 17 m de flèche et 25 m d’altitude ; en outre, elles possèdent 4 treuils électriques qui ont une force variant entre 3 et 5 t.
- Quant au classement des matériaux, il s’opère sur un vaste terrain de 360 m de longueur, desservi par une grue portique de" 30 m d’écart entre les voies, la flèche de la grue débordant en
- outre de 10 m ; la grue peut lever 3 t :à la vitesse de 6 m
- par minute, la vitesse de translation de la grue est de 25 m, celle du'portique est de 50 m, les différents mouvements étant assurés par trois moteurs électriques indépendants.
- En outre, pour les différents besoins du chantier, il existe une grue locomotive pouvant porter 4 t à 6 m.
- La cité ouvrière. — La main-d’œuvre utilisée dans lés Établissements du Trait s’est accrue avec une grande rapidité et la population de la commune a passé de 3.80 habitants à 3000 environ.
- Pour résoudre le problème.du logement, une Société immobilière a ôté fondée sous les ..auspices des Ateliers et Chantiers de la Seine-Maritime et de'nombreuses maisons .ouvrières ont été édifiées. Leur nombre atteint actuellement, près de 200 et elles sont divisées en plus de 300 logements. Des avantages au point de vue du nombre de pièces et du prix sont accordés aux familles nombreuses. En outre, chaque maison est accompagnée d’un jardin, ce.qui donne .à Pensemble de la cité répartie sur une longueur de .près de 3 km dans un site du reste ravissant, un aspect de .gaîté et dfiiospitalité.
- L’eau est fournie par deux puits artésiens dont l’un a .été foré à 135 m de profondeur et l’autre à plus de T50 .m.
- En ce qui concerne les matériaux nécessaires à la construction des maisons, il faut-signaler :que le sable est exploité isur place et que la Société Immobilière fabrique elle-même des agglomérés composés de ciment, de sable et de granulé de laitier avec six presses pouvant en débiter chacune 300 par joui-envi r on.
- iLa - cité du Trait a été dotée d’un cinéma, d’une école ..ménagère, d’un dispensaire où des consultations îsont * données aux mères de famille.
- Les plans de voirie ont, du reste, largement prévu le déve-
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- loppement futur de la ville dont la population pourra atteindre 10000 à 12 000 habitants lorsque l’effectif ouvrier des Ateliers et Chantiers sera au complet.
- Un lancement au Trait.
- Au moment où nos Collègues sont entrés dans les chantiers du Trait, le Capitaine-Prieur était sur le point de quitter sa cale de lancement. Le Capitaine-Prieur est un vapeur charbonnier de 4 700 t de port en lourd. Les dimensions sont les suivantes : longueur, 95 m ; largeur, 14 m ; creux, 7 m. Il fut lancé complètement terminé, les chaudières allumées, l’hélice tournant, en un_mot le navire prêt à prendre la mer. Les opérations de lancement étaient conduites par M. Vince, ingénieur, directeur du chantier. * '
- La cale de lancement se compose de trois poutres longitudinales en ciment armé. La poutre milieu supporte le navire tout entier pendant' sa construction, les poutres latérales reçoivent une coulisse sur laquelle glisse le ber supportant le navire au lancement. Entre le ber et les coulisses fixes sont interposées des couches de suif. Le ber est serré entre la coque et les. coulisses au moyen de coins préalablement souqués. Quand nous sommes entrés dans le chantier, les ouvriers enlevaient les tins placés sous la quille supportant le navire sur la poutre centrale.
- La pente des cales de lancement varie en général de 5 à 7 cm par mètre suivant les chantiers de construction.
- Lorsque le navire repose sur son ber, les saisines qui retiennent ce ber sont coupées. A ce moment le navire commence à glisser sur les coulisses et sa vitesse va en s’accélérant, puis l’arrière entre dans l’eau, la vitesse diminue et la coque pivote sur son brion jusqu’à ,1a flottaison complète.
- Au Trait, étant donnée la- largeur de la Seine à cet endroit, il est nécessaire que le navire s’arrête lorsque l’avant est, au bout de la cale et flotte. L’arrêt est produit par le système dit des bosses cassantes. Des chaînes sont fixées solidement sur l’avant du navire. Elles reviennent.le long du bordé formant une guirlande dont les attaches cassent au fur et à mesure que le navire avance sur la cale. Lorsque les chaînes sont tout à fait libres, elles se tendent et entraînent à leur extrémité trois caisses de lest de chaque côté contenant environ chacune 7 t de débou-chures et qui, en glissant sur le sol, constituent le frein qui arrête la navire juste au moment où l’étrave flotte. Le ber qui a
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- supporté le poids du navire se déplace sous la coque et il est de nouveau halé sur la cale de lancement pour être démonté et remonté sur un autre navire (fig. 7, pl. 35).
- Le Capitaine - Prieur a quitté la cale pour entrer dans la Seine aux applaudissements des spectateurs. Puis, lorsque les chaînes qui le retenaient au rivage ont été larguées, son hélice a commencé à tourner et, par ses propres moyens, il est parti vers Le Havre.
- Le chantier du Trait est, avec les chantiers de France de Dunkerque, les seuls chantiers qui, à notre connaissance, terminent les navires complètement sur cale, mettent en place les chaudières et machines principales. Les autres chantiers embarquent ces grosses pièces lorsque le navire est à flot soit au moyen de grues flottantes, comme à Caen, soit au moyen de grues fixes comme au Havre.
- Chantiers et Ateliers Augustin-Normand.
- Les Chantiers et Ateliers Augustin-Normand occupent leur emplacement actuel depuis plus d’uh siècle: Augustin-Normand, né en 1792 à Honfleur (où se tenait depuis près de 200 ans le chantier dans lequel ses aïeux s’étaient succédé de père en fils), vint en effet s’installer au Havre en 1816. ,
- Après s’être, pendant longtemps, spécialisé dans la construction des petites unités rapides, et, tout particulièrement depuis 1877, dans celle des torpilleurs et contre-torpilleurs, les Chantiers Augustin-Normand ont dû suivre l’augmentation de tonnage de ce genre de navire. Grâce à leur extension récente, ils peuvent construire actuellement des contre-torpilleurs, torpilleurs et sous-marins de tout tonnage ; des cargos de 3000 t de port en lourd ; des chalutiers de 40 à 60 m de longueur ; des yachts et bâtiments rapides divers ; des remorqueurs, ponts, chalands de toutes dimensions.
- Ces chantiers peuvent produire annuellement un tonnage brut de 6000 tx et leurs ateliers peuvent construire annuellement :
- En appareils moteurs et évaporatoires........ 30 000 HP
- En moteurs Diesel...............10000 HP
- L’Établissement occupe une surface d’environ 40 000 m2, dont 20 000 de surfaces couvertes (fig. 2). '
- Yers le Nord se trouve le chantier des Coques avec ses quatre cales de construction et sa grue électrique qui les dessert .dans toute leur longueur. ^ .
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- Plus loin*, en bordure de la rue Frédérick-Lemaître, on remarque un vaste bâtiment' dont le- rez-de-chaussée est en cours d’aménagement pour l’installation de batelier de chaudronnerie-coque et dont l’étage sert de salle à tracer.
- Fig. 2. — Chantiers et Ateliers Augustin-Normand!
- Les ateliers de menuiserie et de modelage se trouvent à proxi-
- mité de ce bâtiment.
- En revenant vers le bâtiment des bureaux, on rencontre une
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- petite scierie avec divers ateliers annexes et une salle à tracer ; l’on traverse un espace réservé aux constructions1 de coques de petites dimensions, à l’ouest des bureaux, puis Ton arrive au groupe des ateliers.
- Dans l’atelier de montage Diesel, on remarque une série de moteurs en montage et un frein Froude utilisé pour la mesure très exacte de leur puissance au cours de leurs essais.
- Au fond de cet atelier se trouve la salle des- compresseurs d’air.
- Un tuyautage d’air comprimé existe dans les ateliers et sur les cales de construction. Les prises très rapprochées les unes des autres permettent d’y adapter à l’aide de tuyaux flexibles les outils pneumatiques tels que marteaux., perceuses,viveuses, etc.
- L’air comprimé est fourni par deux, compresseurs « Ingersoli Rand » actionnés par deux moteurs électriques de 100 HP. Ifs compriment l’air dans un reservdir unique à une pression de 6 kg, 1/2; la distribution d’air se fait par tuyautages aériens et une canalisation spéciale alimente quelques marteaux-pilons pneumatiques de l’atelier des forges.
- Puis ce sont les ateliers de chaudronnerie avec leurs machines à rouler les tôles, à percer, à cisailler, à chanfreiner, leur four et leur marbre pour le cintrage des membrures.
- L’on arrive ensuite dans l’atelier de construction des chaudières Normand, puis dans l’atelier de chaudronnerie en cuivre.
- Un nouvel atelier de forge, remplaçant un ancien atelier en bois, arrête le visiteur. C’est la seule partie du chantier où la vapeur, utilisée pour le fonctionnement des marteaux-pilons, est encore employée comme force motrice.
- Partout ailleurs les machines sont4 actionnées, électriquement.
- Le courant primaire est fourni par la station de la Société Havraise d’Énergie Electrique et amené par. canalisations souterraines à un poste central de transformation.
- Le courant distribué par l’énergie est un courant triphasé 50 périodes sous une -tension de 5 000 volts et transformé par les besoins des ateliers en courant1 triphasé 220 volts. Le poste central de transformation possède deux groupes de trois transformateurs monophasés de 125. kw, chacun permettant, selon les intensités de force motrices nécessaires, d’employer l’un- ou l’autre des deux groupes ou les deux- groupes ensemble.
- Le courant est distribué aux ateliers par quatre lignes aériennes de trois fils rayonnant du poste central de transformation. Au
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- départ de chaque ligne, ou plutôt de chaque secteur, se trouve un wattmètre enregistreur indiquant à tout moment la dépense d’énergie faite sur la ligne et permettant de voir, par simple observation, toute chose anormale pouvant se produire, soit par défaut ou excès de courant.
- La force employée pour les travaux ordinaires est d’environ 400 HP, sans le travail intermittent des grosses machines de chaudronnerie* tels que les rouleaux à cintrer et presses hydrauliques.
- L’éclairage tant des chantiers que des ateliers est fourni également par la station de la Société Havraise d’Énergie Electrique par courant monophosé de 2 500 volts, transformé en 110 volts dans trois postes répartis dans le chantier.
- La visite se continue par celle de l’atelier d’outillage, puis des salles des machines-outils, vaste hall moderne à deux travées desservies par des ponts roulants, où figure un outillage moderne très développé. Une salle de montage de grandes dimensions, comportant un atelier d’ajustage, prolonge la salle des machines. Un pont roulant permet le montage facile des machines marines que, pendant ces dernières années, les chantiers ont eu l’occasion de construire en grand nombre.'
- On parcourt ensuite un ancien atelier de machines-outils, réservé maintenant à l’usinage des pièces de détail.
- Au sud de l’ensemble des ateliers, au delà de la rue de la Maillefaye, se trouve l’ancien chantier Grenier-Lemarchand, acheté par les Chantiers et Ateliers Augustin-Normand pour l’installation de leurs scieries et la construction des canots.
- On y voit en cours d’exécution divers canots de sauvetage à moteur, les Chantiers Augustin-Normand s’étant spécialisés depuis de nombreuses années dans ce genre de construction et ayant livré un nombre considérable d’embarcations spéciales, à rames ou à moteurs, notamment à la Société Générale de Sauvetage des Naufragés.
- En 1921, les Chantiers Augustin-Normand ont livré à cette Société une chaloupe de sauvetage à moteur de 13 m, 25 de longueur, le Coleman, actuellement en service à l’île Molène, et à la Chambre de Commerce du Havre une chaloupe semblable, le Durecu. La vue prise en avion du Chantier Augustin-Normand (ftg. 8, pl. 35) montre la situation de ce chantier dans l’avant-port du Havre.
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- Œuvres sociales.
- Coopératives « Chez Nous ».
- Là se termine, la visite de la partie industrielle des Chantiers et Ateliers Augustin-Normand, mais là ne s’arrête pas l’activité de la Direction.
- En sortant des Chantiers et à leur porte même, la Société coopérative « Chez Nous», fondée en 1916, sous les auspices de la Société Augustin-Normand, offre au personnel à des prix très avantageux les produits alimentaires courants, d’une qualité irréprochable.
- École d’apprentis. ,
- Puis c’est l’école d’apprentis qui, quelques pas plus loin, retient l’attention du visiteur.
- C’est, en effet, dans un bâtiment accolé au magasin de vente de la coopérative que se tient la salle où se réunissent deux fois par jour les apprentis.
- Les cours destinés aux jeunes gens de 13 à 15 ans employés dans rétablissement ont été créés dès 1919 dans le but de remédier, dans la mesure du possible, à la crise d’apprentissage; ils s’adressent spécialement aux jeunes gens les plus intelligents et dont les familles n’ont pas pu faire de sacrifices au delà de l’école primaire obligatoire.
- L’enseignement donné est absolument gratuit ainsi que les fournitures scolaires et le temps consacré aux cours est prélevé sur la journée normale de huit heures, il est payé aux apprentis comme le travail à l’atelier.
- Ces cours pour l’enseignement théorique servent aussi à élever le niveau moral des jeunes gens.
- Association sportive Augustin-Normand.
- Aux abords du chantier, aux nos 60 et 62 rue du Perrey, se tient la salle de gymnastique mise .par les chantiers à la disposition de l’Association sportive Augustin-Normand.
- Cette Société (S. A. G.), fondée en 1918, a pour but de mettre à la disposition des. jeunes gens employés' dans l’établissement des distractions saines et profitables et en même temps de développer l’esprit de bonne camaraderie. *
- Outre la salle de la rue du Perrey, deux terrains de sports
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- situés à proximité du Havre, à Bléviile, sont mis à la disposition des sociétaires membres du personnel de rétablissement, ainsi qu’à celle de leur famille sans limite d’àge.
- Les terrains de sports sont ouverts tous les jours en été et les dimanches seulement en hiver, à cause de la courte durée du jour.
- Les sports pratiqués sont : le football, l’athlétisme, les courses à pied, le baskett-ball, etc.
- Une installation spéciale a été aménagée sur le rivage de la mer, dans le chantier même, pour la natation.
- La salle de gymnastique, qui sert de siège social à l’Association, est ouverte tous les jours aux. heures fixées par les différentes sections pour les réunions et les cours de gymnastique donnés sous la direction d’un ex-moniteur de l’École de Joinville. Chaque section : adultes, pupilles et féminine participe à ces cours deux fois par semaine. Ce même moniteur fait un cours spécial de préparation militaire.
- L’Association organise, en outre, des excursions et participe à des concours locaux et des matches locaux et régionaux.
- Les instructeurs s’efforcent par tous les moyens en leur pouvoir de contribuer à l’éducation morale.
- Des livres et des journaux sportifs sont mis à la disposition des membres de l’Association. '
- Logements ouvriers.
- Il convient, avant de terminer, de parler des logements mis à fa disposition d’une partie de leur personnel par les Chantiers et Ateliers Augustin-Normand, dans la ville du "Havre, pour 200 nîénages.
- En dehors du Havre et notamment dans un ancien camp de Bléviile pour 105 ménages. En outre, 105 jardins indépendants ont été mis à la disposition des ouvriers, dont ils sont grandement appréciés.
- Navires de commerce.
- Actuellement les Chantiers et Ateliers Augustin-Normand terminent pour la Société des Pêcheries de France la construction d’une série de quatre grands chalutiers à vapeur, chauffant au mazout, de 59 m de longueur, d’un déplacement de 1825 tx, et qui portent les noms suivants : Jules-Elby, Édouard-Watteau, René-Godet et Joseph-Vandwalle.
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- En ce qui concerne les canots de sauvetage, les Chantiers et Ateliers Augustin-Normand, tout en continuant la construction des anciens types à rame; ont créé de nouveaux types de canots à rames et à moteur auxiliaire ou à moteur seul. Le premier canot à moteur, Y Émile-Perrin, de 11m, 40 de longueur, a été livré en 1912. La plus grande embarcation de sauvetage construite jusqu’à ce jour est la chaloupe Coleman, de 13 m, 26 de longueur, commandée en 1919 par la Société Centrale'de Sauvetage des Naufragés pour la station de File Molène.
- Une chaloupe semblable, le Durecuj, a été livrée en 1914 à la Chambre de Commerce du Havre.
- Deux nouveaux canots, dont un à deux moteurs, sont actuellement en achèvement.
- Navires construits pour le Gouvernement français.
- Les chantiers terminent actuellement l’armement du torpilleur d’escadre Enseigne-Gabolde, de 82 m de longueur et de 900' tx de déplacement.
- Sous-Marins.
- S’étant attaché un personnel spécialisé dans l’étude et la construction des sous-marins, les Chantiers et Ateliers Augustin-Normand ont effectué en 1916 la réparation et la modification du sous-marin Roland-Morillot (ex sous-marin allemand U-28).
- Ils ont transformé en poseur de mines, suivant leur propre brevet, les sous-marins Astrée et Amaranthe en 1916.
- Ils ont, en outre, obtenu la commande, par la marine française, du sous-marin mouilleur de mines Paul-Chailley, de'70 m de longueur, ayant un déplacement de 885 tx en surface, de 1191 tx en plongée. Ce navire est actuellement en achèvement.
- Moteurs Diesël.
- Il convient, en outre, de signaler parmi ffes nouvelles références intéressantes des Chantiers et Ateliers Augustin-Normand, les moteurs Diesel fixes : ^
- Deux moteurs Diesel type F 50/4, de chacun 260 HP, installés aux Tissages Salmon, à Armentières;
- Et deux moteurs Diesel type F 75/3, de chacun 265 HP, installés aux Glacières Boulonnaises, 131, rue d’Isly, à Boulogne-sur-Mer.
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- Ces deux derniers moteurs fonctionnent régulièrement chacun leur tour pendant un mois, à raison de 24 heures par jour sans arrêt, même le dimanche.
- En ce qui concerne les moteurs marins, nous avons signalé plus haut que deux patrouilleurs munis chacun d’un moteur de 500 ch ont été achetés par la Compagnie de Navigation Ôlivfer, qui les a transformés en cargos : ce sont le Gardon devenu Cité d Athènes et le Murène devenu Cité de Sparte.
- Entre le 1er janvier et le 31 décembre 1921, le Cité d'Athènes a touché dix-huit fois à Constantinople, douze fois à Constanza, quatre fois à ' Cette, quatre fois à Marseille, outre différentes escales en Italie, en Corse, aux Iles Grecques et en Tunisie. Il a parcouru 25000 milles marins pendant l’année et il continue ainsi que le Cité de Sparte son service sans que son moteur présente aucune partie détériorée et sans qu’aucune pièce ne soit cassée.
- Il convenait de signaler de tels résultats pour donner confiance dans l’emploi des moteurs Diesel pour la propulsion des navires et dans la sûreté de l’expérience acquise par les Chantiers et Ateliers Augustin-Normand pour la construction de ces moteurs et leur mise au point.-
- Forges et Chantiers de la Méditerranée.
- La Société Anonyme des Forges et Chantiers de la Méditerranée possède au Havre deux Établissements : un chantier de constructions de navires situé à Graville sur la rive droite de l’Estuaire de la Seine et un atelier de constructions mécaniques et de chaudronnerie, situé au Havre même, boulevard d’Harfleur, et plus connu sous le nom d’atelier Mazeline.
- Ces deux Établissements sont complétés par un poste d’achè-ment à flot de navires situé au quai de Garonne, sur la rive Sud du Canal de Tancarville.
- Le Chantier de Graville possède douze cales de construction qui lui permettent de construire des navires de tous tonnages jusqu’à 10 000 t de port en lourd et 140 m de longueur, qu’ils soient du type militaire ou du type marchand. Parmi ces cales, on remarque une série de trois cales entièrement desservies par quatre grues roulantes construites par Sir William Arroll.
- Il ne construit pas seulement les navires proprement dits, mais les dragues des tous types et chalands, pontons, etc. Il est
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- parfaitement outillé pour les constructions métalliques générales et s’est récemment spécialisé dans les réservoirs à pétrole.
- Les ateliers mécaniques construisent les machines à vapeur (machines alternatives ou turbines Parsons), les moteurs à combustion du type Sulzer ainsi que les chaudières et les appareils auxiliaires destinés aux navires construits à Graville. Ces ateliers font également des machines à briquettes et les travaux méca-n iques de toutes natures. Ils se sont depuis longtemps spécialisés dans la construction des pompes d’épuisement pour bassins de radoub. Ils possèdent une fonderie capable de livrer des pièces de fonte et bronze de tous poids, une forge capable de fournir des pièces jusqu’à 6 t, un atelier de chaudronnerie capable d’exécuter des chaudières de toutes natures (en particulier les chaudières cylindriques type Marine d’un diamètre de 5 m, 20 et d’un poids de 65 t). Ils se sont depuis plusieurs années spécialisés dans la réparation des locomotives.
- Le poste d’achèvement à flot, muni d’une grue roulante de 30 t d’un atelier de chaudronnerie, de compresseurs d’air, etc., est parfaitement installé pour l’exécution des réparations de navires.
- N. B. — La Société des Forges et Chantiers de la Méditerranée nous a communiqué une notice très courte sur les Établissements du Havre. Cette Société, cependant, a étudié et livré avec succès un grand nombre d’unités navales pour la marine militaire et la marine marchande.
- Les ateliers sont munis de l’outillage moderne le plus perfectionné et cette Société a su maintenir en plein état d’activité son chantier de Graville malgré les difficultés d’exploitation et de lancement qui ont été causées par les travaux d’endigue-ment de la Basse-Seine.
- Société des Ateliers et Ghantiers de la Gironde, Chantiers navals d’Harfleur.
- Après l’armistice, la reconstruction projetée de la flotte de commerce si cruellement éprouvée par la guerre sous-marine, permettant d’espérer une ère de prospérité "pour la construction , de navires, MM. Schneider et Cie eurent l’idée de créerum chantier naval dans la région havraise sur des terrains qu’ils possédaient en bordure du Canal de Tancarville au voisinage de leurs importants Établissements d’Harfleur. •
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- j Une Société Anonyme au capital de 25 millions de francs, dénommée Société Normande de Constructions Navales, fut alors constituée avec l’appui d’un groupe financier et d’autres Sociétés industrielles : elle devait comporter deux centres d’exploitation ; les nouveaux chantiers à construire (Chantiers Navals d’Harfleur), pour la construction des coques de navires, et les anciens Ateliers du Temple (Ateliers de Cherbourg) pour la construction des chaudières, des appareils auxiliaires courants, des tuyauteries et des accessoires d’armement en pièces forgées.
- MM. Schneider et Cie se réservaient de faire fournir les matières premières de coque par leurs usines du Creusot ou par la Société Normande de Métallurgie à Caen, les machines principales ' par leurs Ateliers du Havre, les appareils et les installations électriques par les Etablissements de Champagne-sur-Seine ; d’autre part, leurs importants ateliers d’Harfleur devaient prêter aux nouveaux chantiers le concours de leur scierie, de leur fonderie, de leur forge mécanique et de leur outillage pour les travaux de menuiserie, de mécanique générale et de confection d’outils ; d’une manière générale les différents Établissements deMM. Schneider et Cie et de leurs filiales devaient satisfaire aux besoins des nouveaux chantiers.
- La Société Normande de Constructions navales a fusionné en 1921 avec la Société des Chantiers et Ateliers de la Gironde, dont le-centre d’exploitation bien connu est à Bordeaux.
- Les Chantiers Navals d’Harfleur, commencés vers le milieu de 1919, furent achevés vers fin 1920 et •ommencèrent à entrer en exploitation normale dans le courant de 1921 (fig. 3).
- Ils sont construits sur la rive Nord du Canal de Tancarville en bordure de ce canal, leur superficie est de 15 ha environ, iis disposent de 30 autres hectares, 15 à l’Ouest, 15 à l’Est, pour des agrandissements futurs ou de créations éventuelles de nouvelles spécialités et. pour la construction d’habitations ouvrières.
- Comme il a été dit précédemment, ils ne comportent que les installations pour la construction des coques de navires, savoir :
- a) Un' grand parc à tôles et à profilés, raccordé à la gare du Havre où s’opèrent à l’aide d’engins mécaniques le déchargement, la reconnaissance et le classement des matières premières.;
- b) Une salle à tracer de 90 m de longueur et 24 m de largeur pour les reproductions en vraie grandeur des plans d’études et la confection des lattes, gabarits, modèles, etc.
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- Chant/ ers et A te fier cfe fa G/ronde
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- Cette salle à tracer est située au-premier étage de l’atelier de tôlerie dont il sera question ci-après et à la partie nord de cet atelier.
- c) Un atelier de tôlerie en charpente métallique de près de 13 000 m2 de surface pour le travail à froid et à chaud des matières premières (fig. 9, pl 35).
- Cet atelier se compose de sept nefs ayant chacune leur affectation et comportant chacune l’outillage (planeuses, poinçonneuses, perceuses, aléseuses, machine à joggliner, machine à écarver, chanfreineuses, machine à cintrer, presses hydrauliques, forges, four à tôles et à cornières, etc.), correspondant à leur affectation.
- Les matières premières entrant dans l’atelier de tôlerie par l’extrémité nord sont tracées à cet endroit à l’aide de lattes et gabarits descendant de la salle à tracer, puis usinées complètement à l’intérieur de la nef correspondante ; elles sortent à l’extrémité sud prêtes pour .l’assemblage et le montage sur cales.
- Un pont roulant de 4 t est-ouest assure la répartition des matières en tête des nefs ; un pont roqlant nord-sud, de même puissance, assure la manutention générale dans chaque nef ; chaque machine-outil est munie de son engin de manutention pour son travail particulier ; à l’extrémité sud, un pont roulant est-ouest de 4 t assure la répartition des matières usinées suivant les cales auxquelles elles sont destinées ;
- d) Un terre-plein entre l’atelier de tôlerie et les cales pour l’assemblage et le rivetage de toutes les parties qui peuvent être terminées à terre.
- Ce terre-plein est muni de potences et comporte des installations de rivetage pneumatique et de rivetage hydraulique ;
- e) Des cales de constructions au nombre de 4, de 160 m de longueur, sur lesquelles peuvent être construits les navires de commerce de 125 à. 130 m de longueur, de 16 m de largeur, d’un déplacement de 11 000 à 12 000 t correspondant à un port en lourd de 7 000 à 8 000 t (fig. 40, pl. 35).
- Les cales sont construites en béton armé ; leur pente est de 5 0/0. Cinq grues de cales électriques, genre Titan d’une puissance de 5 à 10 t (une entre chaque cale et une à l’extérieur des cales extrêmes) circulent sur des chemins en béton armé et servent au montage sur cales.
- L’espacement des cales, et la portée des grues sont tels qu’une
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- grue quelconque peut desservir toutes les parties des navires montés sur les deux cales adjacentes, tout en réservant entre les cales l’espace nécessaire au dépôt des matières.
- Les cales comportent également des treuils électriques de levage des installations pneumatiques pour le rivetage, des étamperches métalliques pour assurer le montage rapide des échafaudages et toutes les installations fixes nécessaires aux opérations de lancement. ;
- Le lancement des navires se fait, par le procédé du berceau à deux coulisses latérales, communément employé dans la région havraise.
- Pour le lancement des navires, une souille' profonde a été creusée sur la rive opposée du canal; les produits de dragage de cette souille ont servi à rehausser le sol des chantiers ce qui a permis d’y établir un réseau d’égouts et de drains le rendant praticable par tous les tçmps.
- f) Un poste d’achèvement à flot, comportant un appontement en bordure du canal sur une longueur de 500 m environ avec grue d’armement de 60 t pour rembarquement, des chaudières et des machines principales; deux des grues de cales, dont le chemin de roulement est prolongé jusqu’au canal, peuvent également concourir à l’armement des navires (fig. 44, pi. 35).
- g) Un atelier à métaux de plus de 2 000 m2, comportant les différentes sections (Mécaniques générales et outillage, ajustage, forge, petite chaudronnerie, tuyauterie, électricité) pour l’entretien des installations du chantier, la confection du petit outillage, le montage des accessoires de coque et, d’une façon générale, l’achèvement des navires.
- ' h) Un atelier de menuiserie de 1200 m2 avec Parc à bois, comportant l’outillage et les installations nécessaires pour le charpentage (échafaudages, attinage, ber de lancement, etc.) les travaux de coque en bois des navires (brodés de ponts, défense, vaigrages, etc.) et de menuiserie (cloisons d’aménagements, mobilier).
- i) Un magasin général à deux étages de 900 m2 avec plusieurs annexes pour l’emmagasinage des approvisionnements généraux, des objets fabriqués et de l’outillage nécessaire aux chantiers.
- j) Une sous-station pour la transformation de l’énergie électrique fournie par la Société Havraise d’Énergiè Électrique sous
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- forme de courant triphasé 20 000 volts, 50 périodes en courant d’utilisation.
- Elle comporte :
- Le tableau .et les appareils de haute tension ;
- 3 Transformateurs de 600 kw pour le service des machines-outils actionnés par un courant triphasé 220 volts, 50 périodes ;
- 2 Transformateurs de 260 kw et deux commutatrices de 250 kw pour le service des ponts roulants, des grues de cale et de la grue d’armement actionnés par du courant continu 440 volts ;
- 1 Transformateur de 125 kw pour l’éclairage qui fonctionne sur une distribution triphasée de 220-125 volts, 50 périodes, à 4 fils ;
- 1 Tableau et les appareils de basse tension.
- La sous-station comporte également deux compresseurs d’air à moteurs asynchrones de 400 ch chacun pour les besoins du rivetage pneumatique ;
- Deux Pompes hydrauliques à commande électrique avec accumulateur de 100 kg pour les besoins des machines hydrauliques de l’atelier de tôlerie et des cales.
- k) Des Ateliers annexes (service d’entretien des bâtiments,
- peinture, etc.). 1
- l) Un réseau complet de voies ferrées desservant les' parcs, les ateliers et installées de façon à faciliter les transports et à les rendre économiques.
- m) Un Bâtiment de direction où sont réunis la Direction, les Ingénieurs, les Services Techniques (Bureau d’études, Bureau de fabrication)^ les Services administratifs (Secrétariat, Service des Achats, Comptabilité générale et Comptabilité industrielle, Personnel, Service médical, Archives).
- n) Des installations pour l’hygiène des ouvriers (vestiaires, lavabos, W.-C., garages divers, etc.).
- La visite sur place nous a permis de nous rendre compte que les ateliers et installations des Chantiers Navals d’Harfleur sont implantés dans un ordre correspondant à la succession des opérations et rassemblés en un groupe compact facilitant et diminuant les mouvements de matières, tout en ménageant de larges espaces. .
- D’autre part, des emplacements ont été réservés pour des agrandissements futurs ; en particulier l’atelier de tôlerie peut
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- être augmenté par de simples additions de nouvelles nefs à l’est et à l’ouest ; il est possible de construire une grande cale pour navires pouvant atteindre 200 m et deux autres petites cales pour petites unités comme remorqueurs, chalands, matériel de servitude.
- La Station centrale comporte déjà les emplacements pour des appareils doublant la puissance à transformer, ainsi que pour deux nouveaux compresseurs d’air de 400 ch et une nouvelle pompe hydraulique.
- Les Chantiers Navals d’Harfleur, dans leur état actuel, peuvent mettre annuellement en œuvre 15 000 t de matières de coques représentant un tonnage de port en lourd de 50 000 à 60000 t avec un effectif de 1.250 ouvriers affectés aux constructions navales. Après réalisation des agrandissements d’ateliers et construction des nouvelles cales projetées, les Chantiers Navals d’Harfleur pourront augmenter leur production de 50 0/0 et assurer du travail à près de 2.000 ouvriers.
- Ils ont actuellement en commande :
- 7 Charbonniers de 6 800 tx pour le Bureau National des Charbons ;
- 2 Cargos de 6 500 tx pour la Marine Marchande ; ;
- 1 Chaland pétrolier pour MM. Deutsch de la Meurthe ;
- 1 Ponton-grue pour la Société Maritime de Charbonnage^ et divers travaux de moindre importance. 1
- Les deux premiers charbonniers de 6800 tx ont été livrés à la satisfaction de l’Administration. '
- Deux autres sont en achèvement à flot.
- Trois navires sont en construction sur cales.
- Les autres en préparation aux ateliers. )
- I
- CONCLUSION
- Les chantiers de constAictions navales que nous venons de parcourir et qui sont groupés à l’embouchure de la Seine ne représentent qu’une partie des chantiers navals répartis. dans toute la France. ' ...
- Ils disposent, comme nous venons de le voir, d’un outillage important et d’organisation puissante permettant l’exécution de navires de toutes catégories, livrés en très peu de temps.
- , Ces chantiers sont groupés’dans une région industrielle pos-
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- sédant des fonderies, des fabriques d’appareils auxiliaires, des quincailliers importants, des menuisiers, des décorateurs et des peintres. Ils ont, par conséquent, sous la main tous les industriels qui doivent concourir à l’exécution des navires. Ils sont situés à proximité du port du Havre, dont les quais, remarquablement bien outillées, mettent à leur disposition des engins de levage de toute puissance. Ces chantiers sont donc, à eux seuls, susceptibles d’une très grosse production de navires, environ 120 000 t par an.
- Or, actuellement, le problème se pose de savoir si les commandes viendront assez nombreuses pour alimenter largement leur puissance de production.
- L’important tonnage construit et non utilisé laisse peu d’espoir de voir immédiatement les commandes affluer à cette industrie, qu’il ne .faudrait pas cependant abandonner dans l’intérêt national.
- Les prix de nos constructions navales devraient arriver avec l'organisation actuelle des chantiers, à n’être point supérieurs aux prix des navires construits dans les pays voisins. Il serait à souhaiter pour arriver à ce but que la métallurgie française puisse livrer des aciers, tôles et profilés aux mêmes conditions que l’Angleterre et que les parties spéciales des navires qui ne sont pas fabriquées en France puissent entrer en franchise dans notre pays. Lorsque ces conditions auront été remplies, il est bien certain que, nos ouvriers travaillant dans les mêmes conditions que ceux des pays voisins, nous pourrons lutter sur le marché général de constructions de navires.
- Un autre point de vue intéressant à envisager dès maintenant, est que les chantiers de constructions navales organisent un service commercial plus développé que celui qu’ils possédaient avant la guerre, parce qu’alors leurs seuls clients étaient l’État français et quelques armateurs français et que maintenant ils doivent rechercher des commandes dans tous les pays où le besoin de navires se fâit sentir.
- Cette organisation commerciale conduira probablement les chantiers à se spécialiser dans un genre de construction, et cette spécialisation diminuera le coût du navire et leur permettre l’exploitation à des tarifs beaucoup plus bas.
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- COMPTE RENDU
- DE LA
- VISITE DES ÉTABLISSEMENTS DE LA PÉTROLÉEfflE
- DE ROUEN (i).
- PAR
- M. A.. GUISELIN
- C’est au titre d’ingénieur dans l’industrie du pétrole que me revient le redoutable honneur de vous résumer en quelques phrases les souvenirs que nous devons garder d’une visité faite à une heure un peu tardive, d’un des établissements les plus importants du grand centre pétrolier de Rouen, le plus important de France et peut-être l’un de ceux qui, en Europe, reçoivent les plus forts tonnages de produits raffinés sur les lieux mêmes de production des huiles brutes naturelles.
- Le développement pris à Rouen par le commerce du pétrole est dû à la proximité du grand centre de consommation dè Paris et à la possibilité pour les navires pétroliers de 8 000 à 10000 t de remonter la Seine, soit avec leur cargaison complète lorsque le tirant d’eau le permet, soit même après s’être allégés au Havre dans des installations que nous n’avons malheureusement pas pu visiter.
- Le tonnage des navires pétroliers doht nous avons vu un superbe échantillon aux Chantiers Navals français de Caen, le Saint-Boni face, tend à augmenter de plus en plus pour des raisons multiples dont j’estime personnellement qu’il faudrait dégager les considérations techniques.
- Je profite, d’ailleurs, de l’occasion qui m’est offerte de signaler à notre! importante Association française d’ingénieurs l’intérêt de porter au programme de ses futures réunions, les communications touchant à l’art de l’Ingénieur que pourraient susciter les industries nombreuses que groupe l’industrie générale du pétrole.
- — Conférences sur les matériels servant aux forages, à l’extraction, au magasinage, — au transport par conduites, cha-
- (1) Voir Procès-Verbal de la séance du 13 octobre 1922, pi 351.
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- lands, wagons* navires, — an raffinage et enfin à l’utilisation, fours, machines, appareils cle graissage, etc.
- Ne serait-ce que pour faire rentrer en France, comme fa si bien fait remarquer notre Président Laubeuf à Caen, les inventions dues à des Français et qui se parent universellement de noms étrangers, comme celle des navires à membrures longitudinales, communément désignés sous l’appellation anglaise de navires du système Isherwood.
- Je vous demande pardon d’avoir commis cette parenthèse.. J’estime que nos comptes rendus doivent non seulement consacrer le souvenir d’excursions charmantes faites entre Collègues qui deviennent rapidement des camarades ; mais encore qu’ils doivent être utiles à l’ensemble de la grande famille'd’ingénieurs que constitue notre Association.
- Au surplus, j’aurai bientôt fait de démontrer l’intérêt qu’a présenté pour nos Collègues la visite d’une usine créée en 1884, presqu’à l’origine de l’industrie réelle du raffinage des huiles brutes américaines et que les circonstances, aidées par nos législateurs, ont transformé lentement en vaste entrepôt pour la réception et la réexpédition des essences, pétroles, huiles lourdes et résidus de pétrole, dont les échantillons nous furent présentés à l’issue de notre visite, dans un laboratoire fort modeste, mais, parait-il, suffisant pour les besoins de ce vaste établissement.
- C’est donc sur les installations de réception placées en bordure du quai (Sud) du bassin à pétrole que notre attention fut attirée par le Directeur de la « Pétroléenne » qui avait eu l’amabilité de reculer l’heure de son déjeuner pour nous recevoir :
- Ces installations comportent entre le quai et l’usine un réseau assez compliqué de voies pour la manœuvre des trains de wagons-citernes ou de_ matériels divers qui entrent ou sortent de l’établissement-et dont la longueur totale
- Face au mur d’enceinte, en bordure du quai de France, est disposé un assez vaste appontement en bois qui permet l’accostage des navires et supporte les tuyauteries volantes qui réunissent les pipe-lines fixes venant de l’établissement à celles des navires chargeurs ou déchargeurs.
- A cette place, j’exprime le regret que la date de notre visite n’ait pas coïncidé avec l’arrivée d’un de ces superbes pétroliers dont parle M. l’Ingénieur en chef Barillon, dans son intéressante brochure sur le port de Rouen. Cela m’aurait certainement
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- permis d’être un peu plus complet dans des explications qui deviendraient sans cela étrangères à ce compte rendu exact.
- Gela aurait animé cette visite faite un peu en coup de vent et j’aurais peut-être pu fournir ainsi certains renseignements sur l’une des opérations principales qui s’effectue dans ces établissements magasins couvrant une superficie de 10 ha et qui comporte des considérations techniques fort intéressantes pour ceux qui' s’intéressent au mouvement des liquides dans les conduites.
- Je ne puis cependant oublier le bâtiment muni de cheminée placé à 100 m du quai et devant lequel nous sommes passés en vitesse pour rejoindre l’établissement principal. Ce bâtiment contient, en effet, les générateurs qui fournissent la vapeur aux pompes refoulantes des navires pétroliers dont les feux doivent être réglementairement éteints dès l’entrée en Seine. Il fait partie de cette série de ces petites installations indépendantes que nous avons aperçues le matin même du haut des collines de Canteleu d’où l’on découvre le port à pétrole aménagé pour la réception des navires ^et dont la description devait nous être donnée en détail le lendemain par le distingué autant qu’aimable, Ingénieur en chef, M. Barillon.
- Dans ce port, relativement isolé à cause de la nature inflammable des liquides manutentionnés, viennent se ranger les navires qui relient immédiatement, dès leur arrivée, leur tuyauterie deyléchargement aux pipe-lines des usines pour conduire les chargements à destination des réservoirs qui constituent la partie la plus importante du matériel de ces vastes entrepôts susceptibles de recevoir annuellement près de 150000 t ou environ 2 millions d’hectolitres.
- Dans les établissements de la « Pétroléenne », certaines matières qui doivent subir la distillation sont repompées dans de vastes chaudières constituées essentiellement par des cylindres horizontaux chauffés à l’une de leurs extrémités par des foyers dont les produits de la combustion vont directement à la cheminée, après avoir abandonné la part la plus importante de leurs calories.
- A la partie supérieure, les chaudières portent des dômes placés environ au milieu où se rassemblent les vapeurs produites qui sont amenées par des tuyauteries dites « cols de cygne » jusqu’aux serpentins réfrigérants où elles se condensent avant d’arriver dans un bâtiment dénommé « salle de jets » où l’ouvrier préposé les dirige vers les réservoirs convenables.
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- Lors de notre passage, l’une de ces chaudières chauffée avec des résidus liquides était en marche et le Directeur tint à nous piontrer combien pouvaient être primitifs les appareils propres à la chauffe au mazout, lorsque l’on voulait s’en donner la peine.
- Du reste, ajouta-t-il, ce sont les mêmes appareils interchangeables que nous venons de voir fonctionner sur les générateurs de vapeur qui produisent la force et l’éclairage de l’usiné.
- Des chaudières à distiller, nous fûmes conduits à l’une des parties assez pittoresque de l’usine où subsistent encore ces marmites de fontes dénommées blackpots dans lesquels se poursuit acccidentellement la distillation des résidus laissés dans les chaudières, lorsque l’on désire arriver au coke de pétrole, comme terme final de la distillation.
- C’est précisément dans cette partie de l’usine que se trouvent les « agitateurs », cylindres verticaux cette fois, où les essences et huiles distillées subissent une violente agitation avec les réactifs usuellement employés au raffinage, c’est à-dire l’acide sulfurique, l’eau et la soude. Cette agitation est obtenue parmi fort courant d’air introduit à la partie inférieure du _ cylindre terminé par un cône renversé, qui facilite le dépôt de ces goudrons noirâtres que nous avions franchis au pied levé devant les blackpots et dont l’odeur aromatique pénétrante caractérise les raffineries de pétrole.
- Forcés de hâter le pas pour respecter l’horaire, c’est à peine si quelques minutes furent consacrées aux installations modernes de l’usine pour la rectification des essences demandées par l’aviation française et qui doivent répondre à des compositions différentes de celles que l’on peut trouver à l’étranger. A cet endroit se terminait à proprement parler la partie usine, assez simple comme vous le voyez ; mais qui comporte cependant 35 km de tuyauteries avec une quarantaine de pompes.
- La partie manutention plus compliquée, comprenant les ateliers de réception des emballages en retour, de leur reconditionnement et de leur remplissage aurait certainement mérité un peu plus d’attention. Malheureusement, à l’heure ou nous les traversions les ateliers désertés par le personnel ont certainement laissé à nos Excursionnistes une impression que je ne saurais traduire aimablement sans risques. Je préfère adresser ceux de nos Collègues que la question intéresse au compte rendu général beaucoup moins sérieux que celui-ci, et que j’ai rédigé, comme l’année dernière, à l’intention de camarades d’excursion,
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- dans le seul but de constituer pour eux un souvenir gai, d’une excursion fraîche, mais joyeuse, accomplie sous l’eau et sous la conduite d’un expert en la matière.
- Je désire noter cependant qu’il a suffi d’une traversée rapide de ces ateliers de manutention pour montrer l’importance et la complication créée par ce système de distribution qui consiste à partager entre des vases, les plus grands de 200 1 et les plus petits de 5 1 ces énormes tonnages d’essences et de pétroles destinés à atteindre le consommateur en détail plus ou moins directement. Emballages plus ou moins respectés par la clientèle, dont les réparations au retour à l’usine nécessitent un travail énorme, sans compter celui qui consiste à les nettoyer intérieurement et extérieurement ; toutes opérations entraînant à des frais élevés que supprimeront désormais les nouvelles méthodes de distribution par pompes que nous voyons timidement s’installer dans les environs et chez quelques détaillants de la capitale.
- Voilà en très peu de mots résumée la visite des établissements de « La Pétroléenne », dont ibnous reste à remercier l’Administration et la Direction en lui exprimant les excuses de ne pas lui-avoir permis, fauté de temps, de nous montrer dans le détail certaines autres parties. On aurait pu se rendre compte alors de l’importance du trafic qu’elles comportent sous des apparences de simplicité.
- Ceci dit, pour m’excuser de n’avoir pu, à l’occasion d’une visite d’un établissement pétrolier, vous faire un exposé de ce que pourrait être l’industrie du raffinage des pétroles en France où naquit l’industrie des schistes bitumineux là mère de l’industrie des pétroles.
- Bull.
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- COMPTE RENDU
- DES
- VISITES DES USINES MÉTALLURGIQUES
- ROUEN, LE HAVRE ET CAEN (1) (2)
- PAR
- M. JLi. GUÏLLET
- Au cours du voyage d’études que notre Société effectua en juillet dernier sous la conduite de son Président, M. Laubeuf, trois établissements métallurgiques furent visités :
- Les Hauts Fourneaux de Rouen ;
- L’Usine de la Société des Tréfileries et Laminoirs du Havre ;
- Les Usines de la Société Normande de Métallurgie à Monde-ville-Colombelles, près Caen.
- En outre, il nous fut donné de voir le très beau laboratoire de MM. Schneider et Cie, à Harfleur.
- Je rendrai compte de ces visites eji insistant sur les points les plus intéressants. ^ '
- Hauts Fourneaux de Rouen.
- Les Hauts Fourneaux de Rouen ont été construits sous les auspices et avec le concours des plus grandes Sociétés métallurgiques françaises en vue de la fabrication des fontes hématites.
- Les projets ont été établis en 1913-1914 ; au moment de la déclaration de guerre, seuls quelques terrassements étaient en cours. En 1916, les travaux furent repris et en 1917, la première batterie de fours à coke était en marche.
- L’usine est desservie par un ^embranchement relié à la gare de Grand Quevilly et par un port privé sur la Seine pouvant recevoir des bateaux de 4000 à 5 000 t maximum.
- Tous les matériaux arrivant par la Seine sont transportés aux accumulateurs au moyen de wagons de 40 t à déchargement automatique.
- L’usine comprend :
- 1° Deux batteries de 60 fours à coke, système Koppers, avec
- (1) Voir Procès-Verbal de la séance du 13 ©ctobre 1922, p. 349.
- (2) Voir PL.35.
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- usines de récupération pour sulfate d’ammoniaque, benzol, goudrons.
- Les goudrons sont distillés et on obtient comme produits le brai, l’huile à naphtaline, l’huile anthracenique, la naphtaline brute et la pâte anthracenique brute.
- La production de coke en marche normale est de 18000 t par mois environ ;
- 2° Deux hauts fourneaux capables de produire chacun 150 t par jour. Le chargement des hauts fourneaux est fait par petites bennes suspendues.
- Les laitiers sont granulés dans des bassins et utilisés pour la fabrication du ciment de laitier et des briques de laitier.
- 3° L’usine possède une centrale comprenant deux turbo-dynamos à courant continu 500 volts construction Société Alsacienne d’une puissance de 1 500 kw chacune, deux turbo-soüf-flants, système Rateau d’une puissance de 1000 ch chacune capables de refouler 10 m3 à la seconde à 350 m de mercure. La centrale va être complétée par deux soufflantes à gaz de même puissance constructeur Schneider ;
- 4° L’alimentation en eau est obtenue par quatre pompes centrifuges système-Rateau, qui prennent l’eau dans des puits de 0 m, 50 de diamètre et 40 m de profondeur ; ces puits sont de simples forages creusés dans la craie et donnent chacun 200 m à l’heure ;
- 5° La cimenterie comprend deux tubes sécheurs chauffés au gaz et deux broyeurs Davidsen, la production est de 2000 t de ciment par mois ; '
- 6° La briquetterie se compose de quatre presses hydrauliques pouvant faire soit des briques normales, soit des blocs ; la production de la briquetterie pèut dépasser 3 000 t de produits par mois ;
- 7° Une Usine d’agglomération de minerais comprenant cinq presses Couffinal et 4 fours tunnels continus.
- Chaque presse peut produire 6 t à l’heure.
- Le laboratoire des usines Schneider et Gie, à Harfleur.
- Ce très lîeau laboratoire, assurément l’un des plus modernes qui existent, comprend : , ,
- Deux grandes salles destinées aux essais chimiques, dont qne
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- spécialement affectée à l’analyse des explosifs et des corps gras et aux dosages électrolytiques et spécialement aménagée pour que, en cas d’explosion, toute la partie face à la mer cède de suite ;
- Cinq salles consacrées aux essais physiques et mécaniques, toutes munies de ^appareillage le plus moderne.
- Nous signalerons spécialement :
- a) .Dans la salle d’essais mécaniques (fuj. 42, pi. 35) :
- En dehors des moutons d’essais sur barreaux entaillés des types Charpy et Guillery, des moutons pour' essayer le fonctionnement des fusées et la sensibilité des amorces de fulminate ;
- A côté des dynamomètres et des machines pour essais dex traction et de compression de diverses puissances* ainsi que des appareils pour essais à la bille, la machine d’essais au frottement de la maison Amsler, une machine ’à essais de flexion rotative, une machine pour essais aux chocs répétés, à quatre marteaux ; une machine utilisée dans les essais de limes et une machine Herbert pour essais de coupe des aciers à outils :
- b) Dans la salle d’optique (fig. 43, pl. 35) :
- Une belle installation de micrographie Le Chatelier ;
- Les appareils pour analyse thermique et un dilatomètre enregistreur ;
- Un spectroscope utilisé dans l’analyse des produits métallurgiques.
- c) Dans la salle de‘contrôle électrique
- Les appareils de mesure' de résistance, ponts de Nlieatstone et de Thomson ;
- Les perméamètres de Picou, Carpenter, Armagnat ;
- L’oscillographe et l’hystérésimètre de Blondel.
- d) Une magnifique salle de radiographie.
- Cette salle, qui mérite une mention très particulière et dont les murs et les portes sont recouverts de feuilles de plomb ayant 2 à 5 mm d’épaisseur, est organisée à un double point de vue.
- Elle permet, grâce aux tables et dossiers voulus, l’examen radioscopique et radiographique des blessés.
- Elle comporte de plus une table pour l’examen des métaux.
- Le voltage que l’on peut y atteindre, est de 125 000 volts.
- Les résultats obtenus sont dm plus haut intérêt tant au point de vue soudures (on a pu ainsi mettre en évidence des soudures, que l’on croyait très bonnes et qui présentaient des points très
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- faibles), qu’au point de vue de certaines hétérogénéités, notamment dans les bronzes et laitons au point de vue plomb.
- e) Une importante salle de traitements thermiques (fig. H, pl. 35), où l’on étudie tous lesjraitements des produits métallurgiques et la fusion des alliages.
- v Elle comporte toute une série de fours de fusion de bains de sel ou métalliques, de fours à tremper, cémenter, recuire et revenir. .
- M. Tribout, Directeur des Usines, a bien voulu nous donner toutes indications sur le fonctionnement de ce beau laboratoire et sur ses relations constantes avec les ateliers. Il s’est plu à nous dire les services constantes qu’ils rendent dans toutes les fabrications et l’intérêt tout particulier que lui-même portait à son rendement.
- Société des Tréfileries et Laminoirs du Havre.
- La curiosité de nos Collègues fut profondément déçue en trouvant ces magnifiques usines absolument désertes, tous leurs appareils sans vie par suite de grève.
- La visite fut cependant longue et minutieuse. Les fonderies de cuivre et de laiton, les grands laminoirs destinés à la fabrication des plaques de foyer, la série de laminoirs préparant les planches de laiton, les laminoirs de barres et fils qui constituent une très moderne installation retinrent l’attention des visiteurs ; la fabrication des tubes par le procédé Mannesmann, le grand hall de tréfîlerie comportant notamment de puissantes machines à tréfiler multiples, la càblerie ainsi que les ateliers récents se livrant à la fabrication des épingles, furent parcourus avec grand intérêt ; quelques machines automatiques fonctionnèrent, avivant encore les regrets ressentis par tous à la vue de ces usines désertes.
- Une spécialité nous intéressa tout spécialement ; le laminage de la planche d’aluminium et son utilisation dans la fabrication de tous les articles de ménage. Les Tréfileries ' et .Laminoirs du-Havre utilisent ainsi un outillage de douillerie très-remarquable,
- Malgré tout, la visite se prolongea et ce fut à peine si l’on put donner un coup d’œil sur la nouvelle aciérie Martin et les -laboratoires outillés de façon si moderne.
- Quelques chiffres donneront l’importance des usines.
- Leur surface est de 42 ha ; elles ont une puissance de 13 000 ch, '
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- emploient 5 000 ouvriers et produisent normalement 60 000 t de produits finis par an et cela, répétons-le, depuis la plaque de loyer de locomotive, la planche de laitons, le tube d’acier jusqu’à l’épingle ordinaire ou complexe.
- Il est peut-être bon de rappeler que la Société des Tréfileries et Laminoirs du Havre a été formée en 1896 par le transfert des Etablissements Lazare Weiller, autrefois situés à Angoulème et qui furent parmi les premiers à s’adonner à la tréfilerie du cuivre en vue des applications en électricité.
- Société Normande de Métallurgie.
- Les Usines de Mondeville-Colombelles, situées à quelques kilomètres de Caen, ont été vues en pleine activité. Elle se développent entre l’Orne et le canal de Caen à la mer et possèdent un port particulier qui lui permet de recevoir les charbons et d’exporter aisément minerais et produits.
- On sait que ce centre métallurgique a été conçu pour le traitement des minerais normands. Les travaux commencés pendant la guerre, ont été repris durant les hostilités sur des, bases un peu différentes du plan' primitif et- actuellement une partie seulement de Fusine est achevée. Il reste donc dévastés espaces libres qui ne sont point sans augmenter les difficultés de l’exploitation et notamment des transports.
- La Société possède six batteries de fours à coke, chacune de 42 fours. Elles peuvent ainsi carboniser 2 000 t de charbon par jour et produire 1 500 t de coke. Une usine de sous-produits récupère sulfate d’ammoniaque et benzol et distille le goudron. Les gaz de ces fours à coke sont envoyés à la station centrale à l’aciérie et aux puits.
- Les hauts fourneaux (jîg. 15 et 46, pl. 35), ne sont actuellement qu’au nombre de deux; quatre ont été prévus. Ce sont des appareils de grande capacité produisant 400 t de fonte par jour. Chaque four possède cinq Cowpers et est soufflé par seize tuyères. L’aire de coulée très'développée est desservie par pont roulant. Les hauts fourneaux sont desservis par monte-charges verticaux de la maison Munier et l’installation des silos souterrains pour la préparation du lit” de fusion est vraiment grandiose.
- L’épuration des gaz est très soignée ; elle se fait et par filtration et par la voie humide.
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- La station centrale, très vaste et fort bien ordonnancée, comporte : '
- 2 moteurs à gaz de 3 000 ch ;
- 1 moteur à gaz de 6 000 ch ;
- 1 turbine de 4 500 ch ;
- 1 turbine de 2 500 ch ;
- 2 alternateurs de 4 000 kw ;
- 2 turbo-alternateurs de 2 000 kw ; *
- 1 turbo-alternateur de 5 000 kw.
- Une grande partie de cette force motrice est en réserve. Une autre fraction est envoyée, aux mines de Soumont, situées à 19 km, qui fournissent d’ailleurs les minerais.
- La vapeur est fournie aux turbines par une batterie de 14 chaudières, chauffées soit au gaz de fours à coke, soit au gaz de haut fourneau.
- L’aciérie (fig. 41, 48 et 49, pl. 35), constitue l’un des plus beaux vaisseaux de ciment armé qui existent ; elle a environ 300 m de longueur et comporte :
- Un superbe mélangeur de 750 t ; -
- ' Deux fours Martin de 30 t, qui sont chauffés soit au gaz de haut fourneau et de fours à coke, soit par une batterie de dix gazogènes Hilger ;
- Cinq cornues Thomas de 301 (trois seulement sont construites) ;
- Dix-sept ponts roulants et deux grues vélocipèdes ;
- Un atelier de dolomie est naturellement adjoint à ce vaste atelier.
- A une certaine distance de l’aciérie se trouvent les laminoirs encore incomplets (fig. 20, pl. 35).
- Le duo réversible, qui comporte quatre cages, est commandé par groupe ligner. Il est desservi par deux ponts roulants.
- Un train semi-continu d’une production mensuelle de 3000 t comporte, d’une part, six cages en ligne; d’autre part, trois cages en ligne et enfin sept cages placées côté à côté.
- Les puits et les fours à réchauffer sont alimentés par les gaz résiduels, de l’usine ; ils sont, d’ailleurs, dans la disposition actuelle et par suite de l’espace réservé à des trains non montés, assez éloignés du duo réversible.
- Une fonderie, comportant trois cubilots et ün petit convertisseur, permet de faire mensuellement 600 t de pièces en fonte
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- et 50 t de pièces moulées en acier. L’atelier de broyage des scories Thomas est desservi par deux broyeurs à boulets.
- Attirons l’attention sur l’utilisation très remarquable des gaz des fours à coke et de hauts fourneaux.
- Avec la production normale, on arrive à alimenter la station centrale, les fours Martin, le mélangeur de 750 t et les fours à réchauffer.. La puissance moyenne de la centrale est actuellement.de 6 500 kw, avec un maximum de 9500 kw et 4000 kw.
- Enfin, signalons l’importance donnée aux habitations ouvrières. La cité comporte plus de 800 logements.
- On doit remercier les directeurs et ingénieurs de ces usines qui nous ont accueillis de la façon la plus aimable et ont rendu particulièrement attrayantes et instructives les visites. Il faut aussi exprimer toute la reconnaissance de ceux qui ont fait ce voyage à M. le Président Laubeuf, qui a été l’organisateur et l’âme de toute cette semaine si instructive.
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- COMPTE-RENDU
- DE LA
- VISITE DES TRAVAUX D’EXTENSION de PORT du HAVRE(1) (2)
- PAR
- m. MICHEL-SCHMIDT
- M. Michel-Schmidt a reçu les Excursionnistes dans les bureaux de l’entreprise et a, d’abord, dans une brève causerie, décrit l’ensemble des travaux'd’exécution du port du Havre, dont la réalisation se poursuit sans interruption depuis vingt-cinq ans, tant avec notre regretté collègue, feu M. Yigner, qu’avec M. Schneider et MM. G. et J. Hersent.
- Il expose à grands traits la continuité de cet effort de réalisation dont l’exécution représente environ 180 millions de francs.
- D’abord, sur le programme de 1895, les digues et musoirs d’entrée du port, dont la construction est due à J.-M. Yigner, le sas. Quinette de Rochemont et le premier quai d’escale, exécutés par MM. Schneider et Cie et Yigner, avec lesquels M. Michel-Schmidt partagea les études et la direction ; enfin, sur le programme de 1909, l’ensemble des trois lots dont l’importance a motivé l’adjonction de deux participants :
- Les 4 km de nouvelles lignes digues extérieures ;
- Les 1 000 m de quai en eau profonde ;
- L’engin de radoub pouvant, recevoir des navires de 300 m de " longueur et 13 m de tirant d’eau. (Yoir plan d’ensemble, fig. 4.)
- Sas Quinette de Rochemont.
- A propos du programme de la loi de 1895, M. Michel-Schmidt donne quelques indications sur la construction du Sas Quinette de Rochemont qffi, en raison de la variété des procédés mis en œuvre après concours et par suite de la nature extrêmement variable des terrains, a présenté le plus grand intérêt (3).
- (1) Voir Procès-Verbal de la séance du 13 octobre 1922, p. 353.
- (2) Voir PI. 36.
- (3) Sas Quinette : Haut radier. . . (— 4,50) = longueur. . . 230 m
- — Bas radier .,. . (— 5,50^= largeur. . . . 30 m
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- En effet, il a fallu, pour éviter les inconvénients du grand marnage de la marée, fonder ces ouvrages à l’abri d’un batardeau en sable rendu étanche, du côté de la mer, par une série de vannages étagés remplis par un corroi d’argile ; ce fut une des premières démonstrations que les meilleurs batardeaux sont ceux agissant par leur masse et la densité des matériaux les constituant, l’étanchéité étant facilement obtenue par un revêtement.
- Chaque partie de l’ouvrage a été traitée par une méthode différente : alors que chaque tête de l’écluse était construite sur un grand caisson unique, foncé à l’air comprimé, le bajoyer riord était fondé de même manière sur sept caissons perdus ; le bajoyer sud, par suite de la grande profondeur des Arases, était fondé sur caissons à chambres de travail pneumatique échoués sur pieux de fortes dimensions, battus avec faux-pieux de dix (10) m de longueur et recépés sous l’eau par scie oscillante. MM. Hersent ont employé le même procédé à Rosario, avec pieux en béton armé récépés sous l’eau par une forte cisaille à mâchoires.
- Enfin, la partie centrale du sas a été exécutée par couches successives de 1 m de hauteur, au moyen d’un grand caisson mobile à air comprimé relié à deux flotteurs par douze vérins hydrauliques de 70 t conjugués et pouvant porter tout le système en cas de manque des compresseurs.
- M. Michel-Schmidt montre cet exemple, des diverses méthodes de construction par procédés pneumatiques et rappelle les polémiques engagées à ce sujet, les caissons perdus foncés et abandonnés dans le sol, les caissons mobiles permettant de faire sous l’eau de grandes dalles en béton en sauvant les aciers des engins.
- Digues extérieures.
- La réalisation des digues au Havre présentait, par suite de circonstances particulières certaines difficultés ; la puissance dynamique des lames était relativement faible, ce qui conduisait à des profils restreints, mais, d’autre part, ' le régime des vents d’ouest fréquents produisait sans cesse une agitation très défavorable au travail à la marée, ce qui rendit extrêmement pénible l’exécution des premières digues d’entrée pour lesquelles la reprise des maçonneries sur place se faisait à la cote (+ 3,50), beaucoup trop basse pour permettre d’équilibrer le travail à terre
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- 8ASSIN TLUVIAL
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- ESTUAIRE
- Fig. 1
- SEINE
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- avec celui du large ; de cet équilibre dépend tout le succès des travaux de marées.
- Ces déboires ont conduit, pour l’exécution des digues de couverture du nouvel avant-port et du grand bassin de marée, à rechercher l’emploi de caissons en béton armé, d’autant plus que ces digues n’ayant qu’un seul parement extérieur et étant beaucoup plus étroites que les précédentes (1), tous les approvisionnements et tous les chantiers étaient nécessairement flottants (fig. 4, pl. 36).
- Ces caissons en béton armé étant eux-mêmes, en raison du grand marnage de la marée au Havre, exposés à l’effort dynamique des lames pendant toute la durée de la mer montante et descendante, ils ont été employés dans la constitution du môle central du bassin de marée, plus abrité, et l’on "est revenu au type classique des digues en blocs de béton de 80 t posés à la mâture, procédé plus - rapide que l’emploi de porte-blocs par chalands jumelés (fig. 2, pl. 36).
- Mais on a été trop timide encore dans l’emploi de ces blocs, posés seulement sur deux rangs superposés, c’est-à-dire jusqu’à la cote (+ 6,00) ; les blocs en maçonnerie du deuxième rang étant constitués exactement par les matériaux prévus dans la coupe théorique de l’ouvrage qu’ils reproduisent ; ces blocs étant posés avec une régularité absolue, rien n’empêchait d’en prévoir un troisième rang jusqu’à la cote (+ 8,00) ; le travail devenait alors rapide et économique : c’est la solution de l’avenir pour le port du Havre (fig. 3, pl. 36).
- Quais en eau profonde.
- Le quai Joannès-Couvert est le poste d’accostage actuel du grand steamer Le Paris (2) ; ce quai, qui permet à mer basse l’accostage de navires de 12 m de tirant d’eau, n’a pu encore, pour des raisons budgétaires, être terminé que sur 600 m de longueur ; son exécution, de môme que celle du précédent quai d’escale, n’ayant pu se faire à l’abri des digues, non encore
- (1) Comparaison clcs largeurs des digues à la partie supérieure :
- Digues d’entrée : L = 4 m, 80.
- Digues de couverture : Digue ouest. ............. L = 2 m, 00
- — Digue sud......................L = 1 m, 9CÇ
- (2) Déplacement du Paris ................................... 37 000 t
- Longueur ...... !...................................... 235 m
- Calaison............................................... 9 m
- Puissance.............................................. 45 000 ch
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- construites, on a choisi le procédé par caissons perdus, échoués directement^sur le sol, les maçonneries de lestage étant exécutées à mer basse et les approvisionnements assurés par ponts de service reliant les chantiers du large à (terre. Si des économies peuvent être réalisées en draguant préalablement le sol pour diminuer l’importance du fonçage pneumatique, en revanche, certains inconvénients en découlent : obligation d’emploi de batardeaux métalliques, étayages coûteux, approvisionnement des maçonneries plus compliqué, surcharge dangereuse à mer basse pour équilibrer le déplacement de mer haute, etc. ; en somme, procédé par dragage à préconiser, à l’abri d’un batardeau d’enceinte ou dans un port de faible marnage et abrité, mais dangereux, en exposition directe aux lames du large et aux grandes variations de marée.
- Poste d’accostage.
- Le poste d’accostage, construit en béton armé en vue du débarquement des mazouts, est une première étape vers les quais spécialisés destinés à réaliser de sérieuses économies de construction sur les quais dits omnibus pour toutes marchandises; il en sera reparlé plus tard en raison de cette orientation nouvelle (fig. 4, pl. 36). '
- Une difficulté s’est présentée pour l’entretroissement des pieux en béton armé dont la liaison ne peut se faire pratiquement que vers la cote (+ 3,50) ; le sol étant dragué à (— 10 m), ces pieux sont exposés au flambage sur 13 m, 50 de hauteur et le marnage de 8 m obligeant à mettre le couronnement des piles à (-f 9 m, 50), celles-ci sont libres sur 19 m, 50 de hauteur; ces considérations ont conduit à coiffer ces pieux, après battage, par des éléments de caissons sans fond, posés à la mâture et les, enrobant ; ces caissons, remplis en sable et galets, ' donnaient de la masse aux piles et évitaient le flambage des pieux ; ensuite, à partir de la cote (-f- 3,50), des piles ordinaires à parements de briques et maçonnerie silico-calcaire intérieure les surmontaient et servaient d’appui aux éléments des passerelles construites à terre et également posées par la mâture ; ainsi se 'trouvaient' réalisées les trois conditions essentielles de tout quai, même spécialisé : . . t
- La butée sérieuse pour un steamer qui peut prendre trop d’air par une fausse manœuvre ou un gros temps ;
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- La liaison économique des piles entre elles, absolument fonction des surcharges ou engins de déchargement prévus ;
- La retenue des terrains en arrière par de simples fascinages, car il est à observer que le facteur « poussée des terres » est le principal dont on doit tenir compte dans l’étude des quais économiques.
- Docks frigorifiques.
- La création de ces docks, dont le directeur, M. Vauclin, nous a fait les honneurs, résulte d’une étude d’ensemble sur les questions de transports et de conservation des denrées alimentaires faite en 1918, par le Conseil Supérieur des Travaux Publics, concluant à l’établissement d’entrepôts dans les ports de Marseille, de Bordeaux et du Havre ; ce dernier, avec une capacité frigorifique de 7 000 t de viandes congelées de l’Argentine et du Brésil, et de nombreux produits tels que fruits du Chili, beurre de Danemark, œufs de Chine, etc. (fig. 2).
- *
- * *
- Les conditions essentielles d’un établissement moderne de ce genre sont les suivantes : .
- — Être construit assez près d’un quai d’accostage pour que les organes mécaniques, appropriés et de bon rendement, puissent opérer, à l’abri des intempéries, le transport rapide des denrées des cales froides du navire aux chambres froides d’entrepôts ;
- — Être muni d’engins de déchargement rapides des navires pour éviter les surestaries';
- — Posséder un réseau de voies ferrées bien appropriées pour expédition sur les dépôts frigorifiques régionaux;
- — Avoir une capacité de chambrés froides basée à la fois sur la puissance de déchargement et la vitesse d’écoulement des produits vers l’extérieur ;
- Être muni d’une installation frigorifique en rapport avec la marche complète et intensive, et néanmoins économique, à allure réduite;
- — Contenir une salle de. machines assez vaste pour une aug~ mentation de puissance;
- — Se rapprocher du cube parfait donnant lieu aux déperditions minima pour une contenancej déterminée.
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- Les docks frigorifiques du Havre, placés entre le bassin Bellot et le nouveau bassin de Marée, remplissent parfaitement ce programme ;
- — Du bassin Bellot, l’entrepôt peut recevoir, par les navires des Chargeurs Réunis, les produits de l’Extrême-Orient, Amérique du Sud et Cote Occidentale d’Afrique ;
- — Par le bassin de Marée et les navires de la Compagnie Générale Transatlantique, il peut approvisionner les produits de l’Amérique du Nord ;
- — L’édification sur un vaste terre-plein, entièrement libre, a permis la liaison directe aux voies de la gare maritime et du réseau de l’État;
- — Les agrandissements reconnus nécessaires dans l’avenir seront réalisés facilement, la construction actuelle n’étant que le début d’un vaste établissement frigorifique en rapport avec tous les développements du trafic de produits congelés.
- Les installations actuellement édifiées couvrent une surface de 5 500 m2 et comprennent :
- a) Un entrepôt frigorifique possédant :
- Au rez-de-chaussée :
- Deux chambres froides séparées par un compartiment pour loger le frigorifère;
- A chacun des deux étages :
- Au nord : Deux chambres froides séparées par un frigorifère ;
- Au sud : Quatre chambres froides avec un compartiment pour loger deux frigorifères.
- La capacité frigorifique de 7 0001 de viandes congelées se répartit entre A 000 t au rez-de-chaussée et de 3 000t à chaque étage;
- b) Une plateforme de 130 m de longueur, parallèle au quai d’accostage des Chargeurs Réunis, sur laquelle les grues de quai déposent les marchandises extraites'des navires; cette plateforme reliée à l’entrepôt par deux transporteurs à courroie, complètement protégés, qui assurent l’acheminement automatique des produits aux salles de réception ; à l’intérieur de l’entrepôt, tous les engins de manutention (ascenseur, runways, bascules) sont conjugués avec les deux transporteurs extérieurs pour que
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- de la cale aux chambres froides des wagons, les marchandises soient préservées de tout contact nuisible à leur conservation et toutes opérations (triage, pointage, numérotage, pesage) effectués sans manipulation.
- Les vitesses de fonctionnement des divers organes sont établies pour permettre le déchargement et la mise en wagons de 600 t par jour ;
- c) Un passage couvert permet le chargement à l’abri des intempéries, des voitures enlevant les produits frigorifiques ;
- d) Une salle des machines est équipée pour obtenir, dans chaque chambre froide, la température et le degré hygrométrique convenables.
- Quatre compresseurs, dont un de secours, assurent le fonctionnement de trois groupes complets à cycle ammoniacal produisant chacun 110 000 frigoris-heure avec une eau de condensation à •(+ 25°) et une température de saumure de (— 15°) à lâ sortie de l’évaporateur ; la réfrigération des chambres est obtenue par circulation de la saumure et les apareils de refroidissement établis pour assurer la transmission du froids partie par radiateurs suspendus au plafond et partie par frigorifère, et canaux d’air réalisant en même temps l’assèchement de l’air indispensable à la destruction des microbes.
- Données principales de l’installation frigorifique.
- Cette installation est prévue pour maintenir la température des chambres à (— 10°) permettant l’entrée journalière de 100 t de viande à (— 8°) et une sortie égale à (— 10°).
- La consommation, par vingt-quatre heures, du programme d’exploitation complète serait de 6 millions de frigories :
- La température extérieure atteignant (-f 30°);
- La température du sol atteignant f-J- 15°);
- La température de la gare atteignant (+15°),
- La température des étages atteignant (d- 5°).
- Chacun des sept frigorifères sert à la ventilation de deux chambre froides, le débit de chaque ventilateur est de 15 000 m3 par heure et le pouvoir frigorifique de 31 000 frigories-heure par appareil. -
- Les radiateurs de plafond atteignant pour les quatorze chambres une longueur de 8400 m transmettant 170 000 frigo-ries-heure.
- Bus.l.
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- Les tuyauteries doivent être assez fréquemment dégivrées,
- _ grâce à une chaudière de dégivrage permettant de réchauffer à (+ 20°) la saumure qui circule à (— '15°).
- Données principales de la manutention mécanique.
- Puissance de manutention des appareils extérieurs : 1 000 t en sept heures de travail effectif.
- Extraction de la cale au pont par les mâts de charge du navire, enlèvement par les grues de la plateforme et dépôt sur tapis-roulant de plateforme, puis passage sur tapis-roulant des transporteurs extérieurs en toile caoutchoutée de 10 mm d’épasseur et 800 mm de largeur sur rouleaux très rapprochés.
- Manutention intérieure par trolleys <se déplaçant sur un réseau de rails aériens avec aiguillages convenables vers chaque chambre.
- Elévation entre rez-de-chaussée et étages par quatre élévateurs à grilles et deux monte-charges.
- Enregistrement et pesage automatique de tous les colis, de façon qu’aucun colis ne puisse passer sans être numéroté, pesé, enregistré.
- La puissance nécessaire à la marche totale de l’ensemble des appareils est de 450 kilowatts.
- Hangar Joannès-Couvert.
- Le grand hangar Joannès-Gouvert est édifié sur le quai de même nom en souvenir de l’éminent Président de la Chambre de Commerce qui a, pour la plus grande part, créé le puissant outillage des quais du Havre, comportant près de 300 000 m2 de
- ^Çou vtrturc fièro ciment
- Fig. 3.
- surface couverte, 160 grues ou engins de quai, 16 grues flottantes de 1250 kg à 10 0C0 kg, 2 aspirateurs à grains de 100 tonnes-heure et 1 bigue de 120 t.
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- JLanlerneouA' uiM'-o
- 18,54
- Fig. 4
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- Le plus grand perfectionnement, dont l’ingénieur en chef, M. Jacquey, est justement fier, est la légèreté et l’économie apportées dans les charpentes des hangars. Au début, la charpente en fer était constituée par des fermes en treillis du type De Dion, supportant des pannes soit en treillis, soit en fer I; un Yoligeage jointif recevait une couverture en ardoises de zinc ou de fibro-ciment à*40 0/0 de pente (fig. 3). „
- En 1900, on emploie pour la première lois, sur le quai de Saigon (4 hangars de 120 m X 58 m), comme fermes, des poutres droites en treillis ayant 3 0/0 de pente comme la couverture en ciment volcanique qu’elles- supportent au moyen de pannes en treillis et voligeage jointif en bois,
- En 1910, sur le quai de la Garonne, on entreprend sur le même type l’un des plus grands hangars du monde (742 m, 50 X 114 m, 30) ; la couverture est en ciment volcanique recouvert de 3 cm de sable et 3 cm de gravier; les versants ont une pente de 3 cm par mètre rejetant les eaux de pluie à fextérieur (fig. 4).
- Les fermes de Dion présentent une grande hauteur libre inutilisée vers l’axe central longitudinal ; pour lès grandes portées, on les employait par fermes êiccolées ; le chêneau entre les deux nefs inondait souvent les marchandises ; ces hangars revenaient avant-guerre, à environ 45 fr du mètre carré de surface couverte, alors que le type moderne revenait, à la même, époque, à 23 fr le mètre carré, compris fondations, fermetures latérales, châssis d’éclairage, peinture, etc., c’est grâce à ce type de bâtiment extrêmement économique, que le port du Havre a pu être doté d’une surface aussi importante de hangars:
- Visite lie la Forme de Radoub.
- Du quai Joannès Couvert, nous arrivons au terre-plein de la Grande Forme où le Protocole a conduit le Président de la République, divers Ministres et de nombreuses missions techniques ; des explications vous sont données^ sur le montage du grand caisson,- sa mise à flot, sa conduite à l’emplacement définitif ; puis, les excursionnistes sont descendus sur le caisson même, but final de la visite. .
- Dans une précédente communication, ]ÿ. Georges Hersent a fourni, ici même, des renseignements très intéressants sur le développement progressif des tonnages et calaisons des navires,
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- sur la nécessité de créer un engin de radoub pour les plus grandes unités nous libérant de l’étranger; il a exposé également les grandes lignes d’èxécutioe des ouvrages en cours de réalisation. Chargé de l’étude et de la conduite de ces travaux, M. Michel Schmidt nous a initiés, sur place, à la multiplicité des problèmes que cette exécution a soulevés ; c-es indications de détails feront l’objet d’une communication ultérieure dont la primeur sera réservée à notre Société. Toutefois, il est deux points particuliers à signaler: •
- a) La réponse victorieuse faite aux critiques qu’un Ingénieur de grand renom avait émis sur nos projets ;
- b) La simplicité des profils de lestage réalisés et la ponctualité de leur exécution.
- Les difficultés réelles à vaincre ne résidaient pas dans la longueur exceptionnelle de 34S m ; certes, il est très marquant de dire aux visiteurs que le grand caisson pourrait, servir d’écrin à la Tour Eiffel, que la masse flottante de 46000 t à la mise à flot atteignait 400000 t lors de l’échouage à (—20 m), mais la réalité est que nous n’avons pas fait de calculs dans le sens longitudinal, sauf pour déterminer l’influence des deux têtes ; le moment de l’échouage cependant a été une période critique, les couteaux inférieurs reposant sur le sol de façon indéterminée et sur des points de résistance variable.
- La grande différence de la méthode de calculs employée avec celle de M. Hersent, en 1878, est qu’à ce moment, on ne pouvait faire application que du calcul des poutres hétérogènes basé sur les modules d’élasticité, tandis, que nous avons pu appliquer les formules du béton armé ou plus exactement ferraillé, permettant de considérer notre caisson comme un vaisseau avec bordé, carlingues et varangues constituées par l’enrobage des grandes poutres en béton riche; dans le sens longitudinal, le grand caisson était supposé constitué par une série de caissons accolés devant recevoir des lestages identiques ; dans le sens transversal au contraire, à chaque instant de renfoncement, la résistance de l’ouvrage était vérifiée sous l’influence de trois éléments de forces : ' >.
- — La sous-pression uniformément répartie sous le plafond;
- — La poussée latérale de l’eau sur les bajoyers ;
- — Les charges des maçonneries individuelles sur le plafond.
- Ce sont ces dernières qui créent les difficultés du lestage, car
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- on n’est pas maître de leur disposition qui doit être l’amorce des maçonneries définitives ; c’est ainsi que M. Hersent ayant prévu le grand aqueduc longitudinal dans l’axe du caisson a dû employer un cube assez important de lest mobile, tandis que nous avons évité cet inconvénient en plaçant les aqueducs latéralement, mais, par contre, nous avions produit ainsi un coup de sabre au pied de chaque bajoyer. Ici se place le point le plus particulier de l’ouvrage : le critique, cité plus haut, affirmait que, même en reproduisant les maçonneries très ciselées de M. Hersent, ce qui imposait des reprises délicates des levées de ces maçonneries, il serait impossible d’épauler les bajoyers sur 19 m de hauteur de la cote (4- 1 m), niveau d’eau prévu dans la fouille à la cote (— 18 m) du plafond à l’échouage ; on préconisait des batardeaux en éventails inclinés vers l’extérieur et chargés de- contrepoids !
- Nous avons résolu le problème de façon infiniment simple par l’adjonction, à, la partie inférieure du caisson, de pans coupés qui offraient les avantages suivants (fig. 5, pi. 36) •
- Économie de dragages ;
- Économie de maçonnerie ;
- Moment du poids des maçonneries des bajoyers tendant à l’ouverture du caisson, c’est-à-dire équilibrant l’action de la poussée latérale tendant à sa fermeture ; cette solution obligeait, il est vrai, à étudier la variation du plan d’eau en vue de l’équilibre de ces forces, et n’a permis, au moment de l’échouage, qu’un abaissement de ce plan d’eau à la cote (— 2 m, 50) ; il n’y avait aucun intérêt du reste à pousser plus loin les épuisements, car, déjà à cette cote, il y eût des éboulements de talus appréciables sous les pans coupés et des rentrées de sable importantes par sous-pression dans les chambres de travail; de même, on ne pouvait songer, à noyer/le caisson pour un arrêt éventuel des travaux, envisagé un moment, faute de Crédit, la charge des bajoyers en porte-à-faux sur les couteaux extérieurs les aurait fait basculer tant que les remblais n’auraient pas été faits et tassés sous les pans coupés, travail en cours en ce moment; ainsi était donc réfutée pratiquement la critique relative à la « tenue des bajoyers» ; restait celle faite à des ouvrages similaires antérieurs : « la complication des profils des maçonneries de lestage » ; sur ce point, la réponse est plus précise encore, car il est frappant de constater la simplicité de ces profils constitués par des
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- redents en escaliers, épaulés tous les huit mètres, à la distance des grandes poutres, par des piliers ou contreforts rectangulaires dont les intervalles étaient à chaque nouvelle levée, remplis en béton ; on n’aurait pu réaliser des profils plus simples, ni avec moins de reprises en construisant la Forme à sec; l’exécution de ces profils a été marquée par la même simplicité et régularité dans le travail; profitant de, la légèreté des moellons silico-calcaires des falaises de Tancarville, les piliers étaient montés sur environ 2 m de hauteur, puis les téléporteurs remontaient les tronçons de voies longitudinales, les plaçaient sur ces piliers et pendant, qu’on préparait le nouvel étage de contreforts, les vides entre piles de. l’étage inférieur étaient bétonnés à l’aide de panneaux mobiles de coffrages à l’avant (fig. 6, pi. 36).
- Quant à la paroi ferraillée des bajoyërs, son enrobage a été rendu plus facile encore en prenant l’eau pour véhiculer le béton riche; des pontons exhaussés de 2 m portaient des hasculeurs pour verser les bennes amenées par les téléporteurs; tout le bétonnage contre hausses des bajoyërs se faisait donc par gravité.
- Il faut ajouter que c’est en grande partie, grâce à ces téléporteurs permettant d’alimenter pratiquement les chantiers en autant de points que le travail l’exigeait que l’on a pu. obtenir la ponctualité signalée dans l’exécution.
- M. Mich'el-Sclimidt insiste sur le soin pris de réserver la commande de ces téléporteurs à une maison française, qui a été largement guidée et aidée dans l’établissement de ses projets ; les résultats obtenus prouvent que si l’art et la science n’ont pas de patrie et si l’on doit rendre hommage à l’industrie allemande en ce qui concerne les engins de manutention mécanique, on peut également affirmer que cette installation de téléporteurs a permis de réaliser, dans les conditions les plus satisfaisantes et à l’aide d’un matériel exclusivement français, l’application rationnelle à la grande entreprise d’un excellent système de manutention mécanique à haut rendement.
- *
- ' * *
- En terminant, M. Michel-Schmidt a remercié ses Collègues d’avoir bien voulu consacrer une partie de leur temps à la visite des grands travaux qu’il a été heureux de leur faire connaître.
- Récemment sur les grands travaux de Marseille, notre Pré-
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- sident rappelait le superbe effort de l’entreprise française dans l’Amérique du Sud. M. Michel-Schmidt a eu la bonne fortune de participer aux études des ports de Bellem-Para, Pernambuco et Rio-Grande du Sud au Brésil; il a visité personnellement tous' ces travaux du Sud-Amérique, et en a rapporté, en même temps qu’un sentiment d’orgueil de savoir nos Entrepreneurs français à la tête de ceux du monde entier, par leur intelligence, leur hardiesse et leur activité, un sentiment de tristesse en constatant que ces superbes entreprises s’exécutent en grande partie avec des capitaux français, alors qu’ils font défaut à nos propres ports ; souhaitons donc que soit trouvée rapidement la formule qui permettra aux capitaux français de mettre notre outillage maritime en rapport avec l’importance de notre empire colonial et le rayonnement de notre beau pays dans le monde.
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- COMPTE RENDU
- DE LA
- AU HAVRE (i) (2)
- PAR
- M. V. FURJÊMOIXT
- Les installations conçues par la Maisbn Worms et Cie, pour le traitement des combustibles importés par mer, comprennent deux groupes :
- 1° Les appareils de manutention du terre-plein, quai du Garage de Graville, pour la réception des navires et chalands et manutentions de débarquement, transbordement et réembarquement des charbons et agglomères, au moyen de deux grands portiques à équipement électrique ;
- 2° L’usine d’agglomération de houille et de traitement des charbons destinés à la transformation en briquettes et boulets, située en arrière de ce terre-pleine
- 1° Portiques de manutention de charbons, minerais, etc.
- Sur le terre-plein de plus de 6000 m2, situé entre le bord du quai Nord du Garage de Graville et la voie charretière qui sépare ce terre-plein et les voies ferrées du mur de bordure de l’Usine d’agglomération et annexes, ont été édifiés deux portiques roulants sur deux rails de translation, distants l’un de l’autre de 49 m, et permettant le déplacement de ces deux engins sur unn longueur de 125 m susceptible d’être prolongée vers l’est,sur toute la longueur du ,quai du. Garage qui, à cet endroit, mesure 300 m (fig. 7, pl. 36).
- Ces engins, qui réunissent les derniers perfectionnements de charpente et de mécanisme, ont été étudiés et exécutés par Ta Société de Construction et de Location d’Appareils de levage, à Paris,
- (1) Voir Procès-Verbal de la séance du 13 octobre 1922, p. 357. . '' t
- (ïi Voir Pl. 36. \ .
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- Leurs caractéristiques principales sont les suivantes : Longueur totale de la poutre à treillis sur
- laquelle circulent le châssis-treuil de levage
- et la cabine..............................108 m
- Hauteur de la poutre à treillis.............. 6 m
- Largeur — — .............. 4 m
- Hauteur du rail de roulement au-dessus du
- quai.................. . :................ 18 m
- Distance horizontale entre les deux rails de
- translation.................................. 49 m
- Empattement des galets de roulement .... 11m
- Longueur de l’avant-bec mobile................. 25 m
- — de la poutre à treillis surplombant
- l’intérieur de l’usine....................... 33 m
- Capacité de la benne de grand format . . . . 5 000 kg
- Poids de cette benne à vide.................... 7 000, kg
- Vitesse d’ascension de la charge................. 1 m, 200 à la seconde
- -- de translation de la charge...............110 m à la minute
- — — du portique sur rails. . 20 m à la minute
- Puissance des deux moteurs électriques commandant le treuil de levage .................125 HP par moteur
- Puissance des moteurs de translation de la charge......................................... 20 HP
- Ces appareils, d’une très grande souplesse et qui sont dotés de tous les dispositifs de sécurité, peuvent chacun décharger un minimum de 170 t de charbon tout-venant ou menus à l’heure, et il a été reconnu que les bennes du plus grand format employé au début des déchargements pouvaient puiser et contenir, dans des menus de Cardiff, par exemple, plus de 7 000 kg.
- Le courant triphasé 5000 volts, 50 périodes, fourni par la Société Havraise d’Énefgie Électrique, est transformé, dans une sous-station située à l’entrée des Établissements, par commuta,-trices de 250 kva, en courant continu à 550 volts.
- Un vapeur, ayant des panneaux convenablement disposés et apportant un chargement de 1 250 t de charbon, est très facilement déchargé en huit heures de travail effectif et en n’utilisant qu’un seul des deux portiques.
- Pour terminer les déchargements, notamment lorsqu’il s’agit de navires à machine centrale et de cales arrière traversées par le tunnel de protection d’arbre de couche, on peut, en moins de dix minutes, remplacer les bennes à grande capacité de 5 000 kg de charge utile par des bennes de plus petit format^ moins larges, ne prenant que 2 500 kg.
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- Dans la position de repos, afin d’assurer toute liberté aux mouvements des navires venant à quai, les deux avant-becs sont relevés presque verticalement et cette manœuvre s’effectue en cinq minutes.
- Lors de la visite qui fut faite à nos Etablissements, nous n’avions malheureusement pas ce jour-là de navire en cours de déchargement, mais les diverses manœuvres de prise et de translation qui furent exécutées en puisant dans du charbon en stock sur le quai pour le porter plus loin, ou à l’intérieur de J’usine à briquettes, permirent d’apprécier la rapidité et la précision des manœuvres et le rendement horaire considérable que ces engins peuvent atteindre.
- En prenant certaines précautions, et en allant un peu moins vite, des péniches et chalands de-moins de 400 t sont couramment chargés et déchargés sans; avaries, bien que ces types de bateaux ne soient pas prévus pour des opérations conduites avec des engins aussi puissants.
- En principe, cet outillage a été étudié pour la manutention des charbons et leur transit par eau et par fer, mais toutes les matières premières qui arrivent en vrac et sont susceptibles d’ètre déchargées au moyen de bennes à pelletage automatique : brai, minerais, phosphates, etc., peuvent recevoir avec ces engins une mise en chalands, sur wagons ou sur terre-plein de quai, des plus rapides.
- Chaque portique repose sur quatre pieds et chacun de ces pieds est supporté par deux boggies articulés, le groupe de deux boggies, dont un moteur, étant relié par une poutre rigide au groupe opposé.
- Les galets de roulement sont au nombre de huit pour l’ayant et autant pour les pieds arrière.
- Les accidents graves qui se sont produits dans divers ports au cours des dernières années, par suite de la très grande surlace qu’offre au vent ce genre d’appareils, nous ont conduits à exagérer les mesures de sécurité afin d’ètre, autant que possible, à l’abri du glissement et du patinage sur rails sous l’effort d’un vent violent par le travers. . . ,
- Nos engins sont donc tout d’abord dotés de freins électromagnétiques puissants qui agissent sur les commandes des galets de roulement de chaque boggie moteur, avant et arrière ; en second lieu, d’un encliquetage appliqué par contrepoids sur
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- les galets de roulement, et enfin de griffes à mâchoires que des vis sans fin viennent serrer sur les rails.
- Pour la mise au poste d’arrêt, les -deux palées des portiques sont fixées par des chaînes cadenassées sur un ancrage extrêmement résistant placé à l’extrémité des rails qui, eux-mêmes, sont relevés de telle manière que, si un glissement ne pouvait être arrêté par les divers freins et dispositifs de blocage, cette courbe relevée des rails devrait assurer l’arrêt tout en évitant la déformation des pieds et le renversement.
- Après avoir examiné le fonctionnement de ces portiques de manutention, notamment au point de vue du service qu’ils rendent pour le transport direct du charbon depuis la cale du navire importateur jusqu’à la mise en stock nécessaire à l’approvisionnement de l’usine à briquettes-et à boulets, le groupe des excursionnistes, pénétrant dans l’usine, voulut bien suivre successivement les diverses phases de la fabrication.
- 2° Usine à briquettes et à boulets.
- Les charbons à l’état de menus ou de tout-venants à faible composition sont amenés dans quatre fosses distinctes, ce qui permet de travailler avec quatre.sortes différentes. Ceux-ci sont élevés séparément par des 'élévateurs à godets desservant des vibro-classeurs du système G. Pinette, à Chalon-sur-Saône, qui ont pour mission de séparer, au moyen de tôles perforées, tous les morceaux fragmentaires, qu’il s’agisse de charbon, de morceaux barrés ou de schistes au-dessus de 8 mm (fig. JO, pl. 36).
- Les fines, ou poussier de charbon de 0/8 mm, tombent dans les quatre trémies situées au-dessous des vibro-classeurs ; tous les morceaux sont envoyés par des couloirs en tôle dans un grand silo divisé en compartiments qui reçoit, en les maintenant séparées, ces diverses sortes ainsi dépoussiérées.
- Nous verrons plus loin ce-qu’on fait par la suite de ce mélange de charbon pur, de morceaux barrés et de schistes.
- Revenant auxâtrémies qui ont reçu le charbon pulvérulent, nous voyons que chacune, d’elles'surplombe une sole doseuse à raclette qui, au cours.de sa rotation, et dans la proportion prévue pour le dosage — lequel , est assuré par une vis en bronze munie de repères — abandonne sur un tapis transporteur en caoutchouc, latéral, la proportion déterminée de chaque sorte qui va con-f courir au mélange d’ensemble (fig. 8, pl. 36).
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- Le tapis transporteur conduit ce charbon 0/8 mm jusqu’à un broyeur Carr destiné à la pulvérisation du mélange, après avoir recueilli au passage, avant le broyeur, la proportion de brai solide, concassé, qui est déposé au moyen d’une sole doseuse-identique aux précédentes, mais munie d’un dispositif de réglage encore plus précis, assurant un dosage en brai qu’on peut très exactement faire varier suivant la nature des charbons à agglomérer. \-
- Poursuivant sa course, le charbon qui vient d’être pulvérisé, en'mème temps que le brai, dans son passage dans le broyeur Carr, est élevé et introduit dans un malaxeur à double enveloppe, chauffé à la vapeur à la pression de 8 kg. Le brassage de la pâte est assuré par des palettes montées sur un arbre vertical et, après un séjour d’environ 8 à 10 minutes dans le malaxeur, la pâte, passant dans une vis sans fin qui a pour objet de la conduire jusqu’à la forme mouleuse de l'a presse à briquettes en assurant un commencement d’évaporation et de refroidissement, tombe dans les moules de la presse bien connue et que nous n’avons pas besoin de décrire, du type Bietrix-Couffinhal, sortant des Établissements Leflaive et Cie, à La Chaléassière, Saint-Étienne, ou dans une autre presse à compression à vapeur du type Mazeline) construite par les Forges et Chantiers de la, Méditerranée. Elle reçoit dans les alvéoles en bronze de ces machines ou la compression hydraulique supérieure et mécanique inférieure (presse Leflaive) ou la pression mécanique commandée par piston à vapeur (presse Mazeline), pour devenir le' produit fini, c’est-à-dire la briquette rectangulaire dont nos visiteurs ont bien voulu examiner le poli et la parfaite agglomération que ce matériel permet de réaliser (fig. U, pi. 36).
- Les briquettes sortant de la presse Leflaive pèsent 9 kg à 9 kg, 200, suivant la nature des charbons employés; celles pro- ' venant de la presse Mazeline, 1. kg de moins environ ; elles portent la marque de fabrique W.-H. (Worms, Le Havre).
- À la sortie de l’alvéole mouleuse, la briquette est poussée sur un transporteur à mailles •métalliques incliné en élévation, puis ensuite horizontal à environ 3 m du sol, sur 1(30 m de longueur, qui permet de diriger cette briquette, soit latéralement à droite, au moyen de deux transporteurs mobiles perpendiculaires, sur un parc de stockage pouvant contenir plus de 4000 t, soit à gauche sur des voies ferrées desservies par deux embranchements particuliers permettant la mise directe de ces briquettes
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- sur wagons avec, en tout et pour tout, comme personnel affecté à ces deux dernières manutenlions, quatre femmes qui arriment la briquette (fig. 9, pl. 36).
- La production journalière, et pour huit heures de travail, étant, pour chacune de ces presses, d’environ 120 t, le tonnage total peut donc atteindre, en postes de jour, 240 t environ, et en cas de nécessité, en travail ininterrompu de jour et de nuit, 450/500 t.
- Nous avons vu qu’à un moment donné, lors de la séparation des menus pulvérulents 0/8 mm du reste des charbons, des fragments de houille jusqu’à 80 mm, accompagnés de schistes et morceaux barrés, étaient accumulés à part dans un silo; nous arrivons maintenant à la description du dispositif adopté pour le lavage de ces morceaux de 8 mm à 80 mm ou environ, destiné à éliminer les schistes et à reclasser, après lavage, les diverses catégories de charbon pur obtenues, tout d’abord en charbons maigres, demi-gras et gras, et en second lieu en classifications appropriées aux diverses utilisations auxquelles ces charbons lavés sont destiaés, et entre autres en 8X25 mm, 25x35 mm, 35 X 50 mm, 50 X 80 mm.
- A la partie.inférieure du silo compartimenté fonctionne, à cet effet, un tapis transporteur en caoutchouc, qui alimente un élévateur à godets, lequel déverse son contenu dans un grand lavoir du type Commentry, construit par les Établissements G. Pinette, à Chalon-sur-Saône.
- Les vagues produites par les pistons pulsateurs de ce lavoir poussent le charbon lavé dans des couloirs inclinés qui, suivant la densité des morceaux, alimentent trois élévateurs à godets perforés débitant leur contenu de la manière suivante : d’un côté,, les schistes qui sont dirigés dans des wagonnets Decauville situés au-dessous de trémies de. réception, les morceaux barrés dans d’autres wagonnets qui sont directement conduits aux chaufferies, et enfin les morceaux purs sous une rampe de rin-i çage de façon à les débarrasser complètement du reste de boue charbonneuse qui les entoure.-
- A ce point, les charbons purs sont repris par un transporteur en caoutchouc, qui entraîne cet ensemble de morceaux de toutes dimensions sous un grand hangar, dit d’égouttage, où, après avoir été classés par catégories sur des vibro-classeurs semblables à ceux que nous ayons rencontrés au début de la préparation des charbons, ils descendent par des couloirs métalliques
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- toboggan jusque sur une aire striée et inclinée, en ciment, sur laquelle s’effectue de façon très satisfaisante le filtrage d’eau qui a accompagné les charbons à la sortie du lavoir.
- Le travail du lavage s’effectue à l’allure de 10 t à l’heure, vitesse de régime pour le bon fonctionnement du lavoir et, comme nous avons vu que le grand silo emmagasine séparément les charbons gras, demi-gras et maigres, rien n’est plus facile que de procéder au lavage par catégories quand la quantité est suffisante pour marcher au moins une heure, et de stocker ensuite à part les classifications qui viennent d’être obtenues par les derniers vibro-classeurs.
- Un grand transporteur situé à la partie inférieure -et sur l’arête de Faire d’égouttage, en ciment, permet de charger les wagons qui ont à recevoir les divers produits calibrés après lavage.
- En général, nous réinçorporons dans la fabrication de nos agglomérés, afin d’abaisser encore la teneur en cendres des produits finis, les petits grains 8X15 et 8x25 très purs, et ce, au moyen d’une des trémies d’entrée décrites plus haut.
- Comme on peut le remarquer, nous avons eu pour objectif de réduire au strict minimum le nombre des ouvriers, et on peut dire qu’en dehors du personnel restreint de la chaufferie, d’un ouvrier surveillant le fonctionnement des quatre groupes d’élévateurs et soles doseuses alimentant 1a, fabrication, d’un conducteur pour chaque groupe de presse et le lavoir, et de deux contremaîtres chefs de fabrication, le personnel qui se remarque dans l’usine pour les manutentions est limité à quelques charretiers conduisant leurs tombereaux aux trémies de recette et au petit nombre de femmes entre les mains desquelles passent, par journée de huit heures, les 120 t de briquettes d’une des presses.
- La force motrice est exclusivement électrique et fournie par le secteur en courant triphasé 5 000 volts abaissé à 220 volts par transformateurs, mais, -comme nous l’avons vu en débutant, la vapeur est nécessaire pour le service des malaxeurs, et aussi lorsqu’il s’agit de travailler avec la presse Mazeline à compression à vapeur.
- En hiver, lorsqu’il faut fabriquer avec des menus de Cardiff ayant séjourné sur wagons à la pluie au port d’embarquement, nous sommes obligés, pour réduire l’humidité dans la pâte dans toute la mesure possible, d’injecter dans le malaxeur de la vapeur surchauffée à 220 degrés environ, et c’est dans ce but que nous
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- avons compris dans notre installation un surchauffeur du type Duquenne, avec une série de vannes nous permettant de faire passer la vapeur des générateurs par ce surchauffeur ou de la conduire directement au malaxeur sans surchauffe, ' suivant les circonstances.
- A côté de notre installation de presse à grosses briquettes, nous avons en achèvement de montage deux presses à boulets et accessoires de la construction Sahut, Conreur et Cie, à Raisinés (Nord), qui va nous donner les moyens de-produire, dans les mêmes conditions de réduction de main-d’œuvre, 130 t de boulets de 55 g par poste de huit heures, avec dispositif d’évacuation nous permettant de diriger les produits finis, soit directement sur wagons, avec criblage et reprise des ébarbures et déchets jusqu’au moment où le boulet tombe dans le wagon par toboggan, ou encore dans un grand silo pouvant contenir 100 t pour mise ultérieure en sacs et .pesage automatique de ces sacs qn vue de livrer, au moyen- d’un quai surélevé donnant accès direct aux chariots et voitures de la clientèle, les boulets destinés à la répartition -de détail en ville, soit par nos moyens de transport — camions automobiles, etc. — ou par les soins de revendeurs.
- Cette fabrication qui va être mise en exploitation vers la mi-octobre réalisera, nous en avons du moins l’espoir, tous les avantages correspondant à l’abaissement du prix de revient et aux desiderata des consommateurs.
- L’usine comporte comme annexes des bureaux et logements de contremaîtres, laboratoire, réfectoire pour ouvriers, ateliers de charronnage et d’entretien du matériel roulant, ponts-bascules, etc., et prochainement une installation de bains-douches pour ouvriers et ouvrières travaillant dans l’usine.
- La manœuvre des wagons vides et pleins est assurée par tracteurs automobiles à double essieu moteur, procédé qui présente à notre avis de grands avantages sur la manœuvre par cabestans ou locomotive, puisqu’en dehors des heures de mouvements ces tracteurs peuvent être utilisés pour»des transports par remorques.
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- COMPTE REINDU
- i)E LA
- VISITE DES USINES iii HAVRE, ü IIA R FLEUR et du HOC
- SCHNEIDER ET Cie (I) (2)
- PAR
- M. JOUASSAIX
- Les Usines que MM. Schneider et Cie possèdent au Havre et dans la région se composent des quatre établissements ci-après : les Ateliers du Havre, l’Usine d’Harfleur, l’Usine du Hoc (ancien groupe), l’Usine du Hoc (nouveau groupe).
- Nous avons 'été pilotés dans ces usines par M. Tribout, directeur, et par ses collaborateurs. ~
- 1° Les Ateliers du Havre, situés, 33, boulevard d’Harfleur, sont construits en bordure de la voie ferrée de Paris au Havre, à laquelle ils sont directement reliés. ,
- Ces Ateliers, qui couvrent 14184 m1 2, comprennent sept travées ou nefs, principales spacieuses et élevées ; ils ont été utilisés pendant de longues années par MM. Schneider et . Cie pour la construction de la grosse artillerie et des projectiles de fort calibre, mais, depuis l’armistice, ils sont affectés à la construction de moteurs à pétrole et de machines à vapeur dont la puissance peut aller jusqu’à 5 000 ch environ (fig. 72 et 73, pi. 36.)
- 2° L’Usine d’Harfleur, située à 6 km du Havre. Elle est de beaucoup la plus importante ; ses bâtiments couvrent une superficie' de 90566 m2. è - - ,
- Cette Usine, spécialisée avant et pendant la guerre dans la fabrication des matériels d’artillerie de moyens calibres (fig. 14, pl. 36): et de munitions, s’est orientée dans le programme d’après-guerre qui comprend notamment : la construction des locotracteurs, des groupes et pièces détachéet de locomotives, la réparation des locomotives les plus puissantes, la. construction de moteurs à essence pour camions, tracteurs agricoles,
- (1) Voir Procès-VërbaLde la séance du 13 octobre 1922, p. 35^..,
- (2) Voir PL 36. . s ' '' ?
- Bull.
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- 622 EXCURSION 4 ROUEN, LE HAVRE ET CAEN '
- avions, de tous travaux de boulonnerie et de visserie. En outre, elle a commencé la fabrication d’avions lourds.
- Elle est dotée d’un laboratoire dont notre Vice-Président, M. Guillet, fait d’autre part la description.
- Sur les prairies situées à l’Est de l’Usine d’Harfleur, dans la direction de Tancarville, est installé un Champ de Tir de 4 300 ha où peuvent être effectués les tirs balistiques avec les matériels de toutes catégories. Cette installation est complétée par le Polygone du Hoc qui permet d’exécuter des tirs en mer à grande distance.
- 3° L’Usine du Hoc (ancien groupe). — Celle-ci, isolée au bord de l’Estuaire de la Seine, est utilisée pour le chargement des projectiles de tous calibres et couvre 12 333 m2.
- 4° L’Usine du Hoc (nouveau groupe).— La superficie couverte est de 9 550 m2. Cette dernière a été construite pendant la guerre ; on y effectuait l’encartouchage de projectiles et aussi le chargement d’obus de gros calibres. Depuis l’armistice, cet Établissement a été transformé et aménagé pour la construction de moteurs électriques jusqu’à 5 ch, de démarreurs, de porte-charbons, et d’appareils aspirateurs de poussières.
- * *
- Toutes ces Usines sont reliées entre elles par des lignes de chemin de fer à voie normale. .
- La Direction et les Bureaux de ces Établissements sont centralisés à l’Usine d’Harfleur, à proximité de laquelle a été édifiée une Cité de près1 de 300 maisons ouvrières.
- * * »
- L’alimentation des Ateliers et Usines est assurée, pour la plus grande part, par l’Usine du Creusot, eh matières premières et grosses pièces moulées et forgées ; mais il existe à Harfleùr un Atelier de forgeage comprenant seize pilons de 100 à 1000 kg, qui, pendant la guerre,' a transformé mensuellement 40 t d’acier en pièces de forge, et un Atèlier de fonderie de bronze et fonte dont la production journalière peut atteindre 1 000 kg de bronze et 8 000 kg de fonte, permettant d’assurer le forgeage et le moulage des petites et moyennes pièces pour les différentes fabrications et l’entretien des Usines.
- Un Atelier de menuiserie, avec séchoir à bois, permet l’exécution de caisses d’emballages et de toutes menuiseries.
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- EXCURSION A ROUEN, LE HAVRE ET CAEN
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- Il existe, en outre, une École d’Apprentissage qui fonctionne depuis octobre 1919; les élèves qui y sont admis suivent des cours professionnels complétant leur instruction générale, et des cours d'apprentissage qui les préparent aux métiers d’ajusteurs, tourneurs, etc.
- C’est le seul Atelier que nous ayons vu en activité, et la vue de ces jeunes gens, intéressés à leur travail, était très réconfortante.
- Nous ne pouvons que féliciter vivement les Établissements Schneider pour cette oeuvre vraiment admirable.
- Ce qui nous a le plus frappés, à la vue de ces immenses Ateliers que nous eussions été heureux de voir occupés par leurs ouvriers en pleine activité, c’est l’impression de puissance, d’ordre et d’organisation méthodique qui s’en dégage et qui fait le plus grand honneur à notre grande firme nationale.
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- COMPTE RENDU
- DE LA
- VISITE DES USINES DES CORDERIES DE LA SEINE
- LE HAVRE CD (2)
- PAR
- * jYI. jouassain
- Cet importantétablissement fut fondé en 1899 par no tre Collègue , M. R. Godet qui en est l’Administrateur-Délégué. -Sa surface est de 23 ha. Il est situé'près des bassins du port auxquels il est relié par un embranchement particulier qui le relie également aux différentes gares dex triage.
- Le Matériel, complètement électrifié, est tout à fait moderne. La Force motrice installée est de 3 500 leva,
- La Capacité de production textile et métal est de 70 t par jour. D’une façon générale, sa fabrication porte sur les cordes et cordages, les câbles en textiles et métalliques pour la marine, la pèche, les / mines, l’agriculture,1 2 l’industrie, les travaux publics ; il fabrique également les ficelles et les sangles. .
- Ses spécialités sont les câbles en chanvre, en coton, en manille, à sections ronde, carrée et trapézoïdale pour transmissions, les câbles en fils d’acier antigiratoires, à torons triangulaires et plats, la ficelle pour moissonneuses-lieuses. '
- Nous avons été guidés par M. Rresson, Directeur et par ses collaborateurs immédiats, auxquels nous adressons nos remerciements.
- Après la visite des magasins aux matières premières, dans lesquels nous voyons de gigantesques piles de textiles de, tous les pays (France, Italie, Turquie, Indes, Afrique, Mexique, Philippines, Java, Nouvelle-Zélande, etc.), judicieusement arrimées au moyen de ponts-roulants électriques, nous pénétrons dans les ateliers de fabrication.
- Nous voyons d’abord les ateliers de filature chanvre et jute, où, au moyen de machines appelées : cardes, étaleuses, étireùses,
- (1) Voir Proces-Verbal de la séance du 13 octobre 1922, p. 354. -
- (2) Voir PL 36.
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- EXCUKSION A ROUEN, LE HAVRE ET CAEN 625
- bancs-fileurs, on fabrique les fils de caret destinés à la corderie ou à la ficellerie. ' -
- De là, nous passons dans l’atelier de retordage où, à l’aide de machines appelées métiers à retordre, on retord, après assemblage de plusieurs bouts, les fils de caret provenant de la filature, dont nous venons de parler. Ce sont ces fils de caret retordus qui, après avoir été polis, donneront la ficelle.
- Nous entrons alors dans l’atelier de polissage, nous y voyons toute une série de machines dites « polisseuses ou lisseuses », composées principalement de rouleaux racleurs, nettoyeurs, tisseurs et de deux ou plusieurs cylindres chauffés à la vapeur autour desquels s’enroulent plusieurs fois, pour se sécher, les ficelles préalablement encollées à leur passage dans un bain de colle spécialement préparé à cet effet.
- La ficelle ainsi polie descend des polisseuses, enroulée sur des bobines ; ces dernières sont alors acheminées vers l’atelier de pelotage où, avec des machines dites « peloteuses », on déroule cette ficelle pour la mettre en pelotes de différents poids et de différentes longueurs.
- Pour en terminer avec la ficellerie, disons qu’à la demande delà clientèle, les ficelles peuvent être teintes en toutes nuances.
- Nous abordons maintenant les immenses salles de préparation et de filature du « manille », dans lesquelles une quantité importante de machines plus puissantes que celles des ateliers de filature de chanvre et appelées : étaleuses, doubleuses, étireuses, fîleuses, transforment la matière brute en ficelle-lieuse pour moissonneuse, el/ en fils de caret pour la corderie. La surface de cet atelier est d’environ un hectare.
- Sortant de la filature de manille, la ficelle lieuse-moissonneuse est mise en pelotes sur des peloteuses automatiques spéciales ; ces pelotes sont ensuite ensachées et livrées ainsi à l’agriculture; les fils de caret passent de leur côté à la corderie textile.
- Nous pénétrons dans ce vaste atelier, de 600 m de longueur et 25 m de largeur, où deux procédés sont employés pour la fabrication des cordages de 12 à 250 mm.
- Le premier procédé consiste à préparer le travail « en long », travail appelé « commettage ». Les torons, composés d’un nombre déterminé de fils de caret, sont fabriqués par'des machines appelées « foreboard », qui circulent sur les voies sous la halle de 600 m de longueur (fig. 15, pi. 36). Ce sont ces machines qui reprennent ensuite les torons pour les retordre ensemble et
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- EXCURSION A ROUEN, LE HAVRE ET CAEN
- former le cordage prenant suivant le cas les noms de câble, aussière, ralingue.
- Plusieurs câbles retordus s’appellent es grelin ».
- Le deuxième procédé consiste à fabriquer le cordage sur place. C’est avec des machines appelées « toronneuses câbleuses », qu’on arrive à ce résultat (fig. 46, pl. 36).
- Cet atelier de corderie sur place est admirablement installé et comporte une série de machines « toronneuses câbleuses », permettant la fabrication des cordages depuis 12 mm jusqu’à 90 mm de diamètre en trois et quatre torons.
- Un matériel spécial breveté assure la fabrication des câbles de transmission à section carrée ou trapézoïdale.
- Poussant plus loin notre visite, nous voyons les ateliers de fabrication des longes, chablots, cordeaux, et tous cordages de petits diamètres qui seront ensuite étrillés - et séchés dans un séchoir ad hoc.
- Continuant notre circuit, nous passons dans les ateliers de ’ Teazers, fils de chalut pour filets de pêche, et enfin dans l’emplacement où, avec un soin jaloux, tous les déchets sont triés et classés.
- Des machines à nettoyer les déchets terminent ce travail en éjectant de ceux-ci les poussières et produits inutilisables.
- Nous abordons maintenant l’atelier de càblerie métallique entièrement neuf (fig. 47,pl.36), dont la surface est d’un hectare et demi, possédant un outillage ultra moderne, composé de : machines à dévider, à toronner, à câbler, de valseuses, de machines à câblés clos, à fabriquer les câbles à torons méplats et triangulaires, soudeuses électriques, etc., en un mot, atelier dans lequel on fabrique couramment tous les gréements, haubans, remorques, etc. pour la marine, tous les câbles pour appareils de levage, treuils, cabestans, les câbles d’extraction et de guidage pour les mines, les câbles télédynamiques, les câbles pour ascenseurs, monte-charges, plans inclinés, funiculaires, transporteurs aériens, ponts suspendus, etc..; les câbles de labourage et tous les câbles pour la signalisation, l’horlogerie et le sciage.
- Des ponts-roulants électriques de 3 à 25 t assurent, dans cet atelier une manutention' sure et rapide.
- Enfin, des ouvriers spécialistes s’occupent des épissures, montent les cosses et les crochets, exécutent tous les travaux ne pouvant se faire mécaniquement.
- Une salle d’essais avec appareils dynamométriques dont un
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- EXCURSION A ROUEN, LE HAVRE ET CAEN
- d'une puissance cLe 100 t est à la disposition des clients pour éprouver les câbles.
- Disons, en terminant, que la Direction n’a rien ménagé pour assurer le confort à son personnel..
- Des lavabos et des vestiaires sont installés dans chaque atelier ; une infirmerie avec table d’opération est ouverte en permanence sous la direction d’un docteur attaché à l’établissement et aidé d’une infirmière.
- Le service d’incendie y est également organisé ; une pompe électrique puissante permet l’alimentation spontanée de toutes les bouches réparties dans l’usine. «
- Nous quittons l’établissement après avoir jeté un rapide coup d’œil dans le magasin aux produits fabriqués et expéditions. La manutention s’y fait à l’aide de ponts-roulants et palans électriques qui acheminent les marchandises au quai d’embarquement relié,.comme nous l'avons dit au' début, au port du Havre et aux différentes gares de départ.
- Un service de transport par camions automobiles assure les expéditions de détails, ainsi que celles destinées au Havre et à sa banlieue.
- Ajoutons qu’un réfectoire où nous nous plaisons à remarquer l’entretien parfait et la bonne tenue et où 600 personnes peuvent prendre leur repas, fait partie des dépendances de l’usine.
- Des tables chauffantes permettent de réchauffer les aliments des ouvriers et ouvrières qui apportent leurs provisions. Il y a également d’immenses fourneaux servant à cuire les aliments.
- La partie des 12 hectares de terrain, non occupée par les bâtiments et les cours, a été lotie en 180 jardins ouvriers, d’une gurface de 300 à 400 m2 chacun. Le surplus est cultivé par une, équipe de jardiniers ; les légumes et fruits qui y sont récoltés sont vendus au personnel de l’usine à un taux de 40 à v50 0/0 au-dessous du cours des marchés publics. *
- Nous terminerons ce compte rendu en faisant remarquer que l’installation de l’infirmerie (où des soins sont donnés non seulement au'personnel blessé, mais aussi aux ouvriers malades, à leurs femmes et leurs enfants), la création d’un réfectoire (où les ouvriers éloignés peuvent prendre leurs repas à l’abri des intempéries dans des salles vastes, bien agencées,, chauffées en hiver), la vente des légumes à bas prix, sont autant d’initiatives dont il faut féliciter l’Administration des Corderies de la Seine,et qu’il serait à souhaiter de voir mises en pratique dans toutes les usines./
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- COMPTE RENDU
- DË LA
- VISITE DE L’USINE
- il)
- PAR
- JM. JM. LAUBEUF
- Plusieurs de no#s Collègues sont allés, sous la conduite de M. Sosnowski, visiter l’usine élévatoire des eaux du Havr.e.
- Il s’agissait de capter à Radicatel, localité située à .30 km du Havre, la source qui sortait au pied de la falaise, d’établir un réservoir de captage, un bassin d’aspiration, une usine d’élévation, un réservoir de distribution, et les conduites nécessaires pour élever l’eau au réservoir et l’amener au Havre.
- Pour cela, on a fait un tunnel étanche de 100 m dans la falaise pour aller chercher le point d’émergence de là nappe.
- Du réservoir de captage l’eau est dirigée dans un bassin d’aspiration.
- L’eau de ce bassin est élevée dans un réservoir supérieur de distribution bâti dans la falaise à la,cote (54), d’où elle s’écoule vers le Havre, où elle arrive vers la cote (34).
- Le bassin d’aspiration placé sur le marais a été très difficile à établir, car on a rencontré des vases et des sables mouvants qui, à cause des sous-pressions très violentes à cet endroit, remplissaient les fouilles à mesure que l’on creusait. Ce n’est qu’au prix des grandes difficultés qu’on est arrivé à le construire en maçonnerie de briques et moellons avec radier en béton de ciment en deux couches entre lesquelles on a^vait intercal^ une couchji en gravier armé.
- Il a fallu renforcer les pieds des pilastres et établir des drains de manière à amener au dehors cette eau des sous-pressions, afin de pouvoir l’extraire avec une pompe spéciale et de cette manière arriver à une étanchéité parfaite de ce bassin d’aspiration. ,
- / •
- Pour le réservoir de distribution, afin qu’il puisse résister à un mouvement de terrain, sans se crevasser, on a fait une sole
- (l) Voir Procès-Verbal de la séance du 13 octobre 1922, p. 349.
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- en ciment armé solidement appuyée sur un cadre en rails noyés dans le ciment.
- Le plafond du réservoir est maintenu par les piliers en ciment armé et l’ensemble représente une immense crypte de 1 500 m2 et contenant-6 000 m3.
- L’eau de ce réservoir est ' amenée ensuite au Havre par une conduite de 0m,65 de diamètre, longue de 30 km.
- La construction de l’usine élévatoire a été exécutée par la
- Turbine à vapeur de Laval de 159 ch à 1 350 t/m, accouplée à deux pompes centrifuges e Laval capables d’élever 190 litres par seconde à 50 m:
- Société de* Laval, sous la direction de notre Collègue, M. K. Sosnowski, Ingénieur-Directeur de celte Société.
- L’usine, qui a été construite dans le courant de l’année 1910, comprend :
- Trois chaudières, système Babcock et Wilcox,- de 81 m2 de surface de chauffe, timbrées à 12tkg;
- Un injecteur, suffisant pour alimenter deux chaudières;
- Trois pompes alimentaires Duplex, capables d’alimenter chacune une chaudière et commandées par les turbines ;
- Trois turbines-pompes, système de Laval, capables d’élever 190 1 par seconde chacune, l’élévation manométrique maximum étant de 50 m ;
- Trois condenseurs par surface, système Delaunay-Belleville, pour condenser toute Ta vapeur d’échappement des turbines; Trois pompes à air, type Edwards ;
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- 630 EXCURSION A RÔUEN, LE HAVRE ET CAEN
- Deux*bâches d’alimentation de h m3, avec un robinet flotteur pour arrivée d’eau de ville ;
- Les tuyauteries et vannes. . ^
- Le côté caractéristique de cette installation réside dans l’adoption exclusive des groupes élévatoires à turbines à vapeur.
- L’usine de Radicatel est la première et jusqu’ici l’unique usine élévatoire en France dont le service est assuré exclusivement par les turbines à vapeur conduisant directement les pompes centrifuges.
- Le rendement global est comparable à celui des pompes à piston.
- En effet, le procès-verbal officiel d’essai fait sous la direction de M. l’Ingénieur A. Lefebvre, distingué directeur du Service des Eaux de la ville du Havre, constate une consommation de 1 kg, 045 de charbon par cheval-heure en eau montée. La garantie était de 1 kg, 080.
- Le débit par seconde a été de 190 1 an lieu de 140 garantis.
- Un autre point caractéristique de l’installation est le faible encombrement des turbo-pompes l’usine tout entière tient dans un bâtiment qui mesure, en dehors des murs, 14 m, 40 X 11 m.
- Nous remercions notre Collègue, M. Sosnowski, d’avoir bien voulu organiser cette visite qui a beaucoup intéressé les membres de la Société qui y ont pris part.
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- COMPTE RENDU DU CONGRÈS
- DE
- L’ASSOCIATION DES INGÉNIEURS DE L’ÉCOLE DE LIÈGE
- ï SECTION MÉTALLURGIQUE
- (Juin 4922) (1).
- PAR
- jYI. l. guillbt
- Congrès organisé par cette Association a l’occasion du 75e anniversaire
- " DE SA FONDATION.
- Dans la séance du 23 juin dernier, nous avons rendu brièvement compte de l’important Congrès qui s’est tenu à Liège en juin dernier et de l’accueil si bienveillant, réservé au Vice-Président de notre Société.
- Ce Congrès comportait huit Sections, à savoir : Mines, Géologie appliquée, ,Métallurgie, Mécanique, Électricité, Industries chimiques, Génie Civil, questions coloniales.
- Notre but est de rendre compte sommairement des principales conclusions techniques de la Section de Métallurgie..
- La question de la meilleure utilisation des combustibles a été l’une des plus importantes.
- L’emploi des combustibles pulvérisés a fait l’objet de trois rapports dus à MM. Yerdinne, Frion et Arnoul de Grey. Ils ont attiré l’attention sur certains points : un rapport existe entre le degré de finesse que doit avoir le charbon, la teneur en matières combustibles, la teneur en cendres et la fusibilité de celles-ci. Le volume de la chambré de combustion varie beaucoup avec la vitesse initiale du jet. On doit utiliser en principe un brûleur de diamètre aussi grand que possible. De l’exposé fait et de la discussion qui le suivit, il apparaît bien que la tendance; est à la centrale de pulvérisation ; les appareils particuliers sont trop coûteux d’entretien et de force motrice et ne donnent pas un produit assez fin. D’ailleurs, les Congressistes ont vu la station d’Ougrée-Marihaye où l’on brûle 30 t de charbon
- (1) Voir Procès-Verbal dé'la séance du 13 octobre 1922, p. 342. ,' • ' V - -
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- CONGRÈS DES INGÉNIEURS DE L’ÉCOLE DE LIÈGE
- pulvérisé par jour et qui incessamment brûlera 200 t pour alimenter notamment une série de fours à réchauffer.
- Le gazogène à fusion de cendres a été étudié dans plusieurs sections ; notamment par M. Servais, par M. Dessemond. On a indiqué une fois de plus le très gros intérêt de la question. M. Servais s’est toutefois borné à citer l’emploi du coke de la Ruhr avec addition de laitier de hautfourneau (10 à 12 0/0 du coke brûlé).
- L’emploi du giz de four à coke pour le chauffage des fours, spécialement en aciérie Martin, a donné lieu à deux interventions très remarquées, l’une de M. Jean Dupuis, des Usines Saint-Jacques, à Montluçon, l’autre de M. Bourgy, de la Société Cockerill. M. Jean Dupuis a montré que, contrairement à ce qui se passe avec le gaz de fours à coke pur, on peut faire passer dans les chambrés de récupération d’un four Martin un mélange de gaz de gazogène à 20 0/0 de'.gaz de four à coke additionné d’un peu de vapeur d’eau, sans avoir à craindre ta décomposition des hydro-carbures. M. Bourgy a donné les résultats d’une longue pratique dans l’emploi du gaz de fours à coke au four Martin.
- Yoici quelques-uns des chiffres indiqués;
- Rendement quotidien du four augmenté de 25 0/0 ;
- ' Consommation de fonte abaissée par suite d’une température plus élevée (22 0/0 au lieu de 31 0/0) ; déchets moindres ; prix de revient abaissé ; qualité du produit final meilleure.
- D’ailleurs, la question du chauffage des fours métallurgiques a été envisagée par différents orateurs : M. Stein a résumé les travaux classiques de M. Le Chatelier sur la question ; M. Dela-drière et M. Seigle ont traité des relations entre les constituants des combustibles et des fumées. M. Eugène Dupuy fit part de ses recherches fort intéressantes sur la résistance des produits réfractaires à températures élevées ; les résultats obtenus sont extrêmement variables avec la vitesse d’application de la charge. L’épuration des gaz par la méthode électrostatique fit l’objet d’une communication très précise de M. Raick. Il faut notamment en retenir que les deux sortes d’appareils — ceux à, tôles et ceux à tubes — sont employées aux États-Unis ; que la caractéristique moyenne du courant utilisé est plus près de 50:000 volts que de 75 000 et que les applications du procédé vont sans cesse en augmentant. Toutefois, pour le haut fourneau, le procédé Cottrell ne parait être qu’un appareil de dégrossissage. En
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- CONGRÈS DES INGÉNIEURS DE L’ÉCOLE DE LIÈGE 633
- de très nombreux cas, il faut humidifier considérablement les gaz avant de les soumettre à l’action du courant ; ainsi avec les vapeurs plombifères, il faut faire des additions d’eau qui atteignent 50 0/0.
- Notre Collègue, M. Clausel de Coussergues, précisa les températures optima dans les différentes phases de fabrication de l’acier et M. Derclaye, de la Société d’Ougrée-Marihaye, donna des résultats intéressants sur le chauffage du vent, sa-suroxygénation et sa déshydratation.
- Il arriva aux conclusions suivantes :
- 1° Dans le chauffage du vent, l’économie de combustible est importante lorsque la température passe de 300 à 400 degrés (80 kg dans l’exemple cité) ; elle n’est plus que de moitié lorsqu’on passe de 800 à 900 degrés. En marche Thomas, il ne semble pas intéressant de dépasser 850 degrés ;
- 2° Au point de vue dessiccation, les vents sec et chaud se complètent l’un l’autre ; le vent humide préchauffé à 700 degrés a les mêmes propriétés que le vent sec porté à 350 degrés et l’effet nuisible de l’humidité disparaît avec la température ;
- 3° En ce qui concerne la suroxygénation, les avantages paraissent jusqu’ici fort discutables. Il semble que la limite supérieure intéressante de la teneur en oxygène du gaz soufflé se trouve à 30 0/0. Mais actuellement encore, le prix de cet enrichissement est trop élevé. ,
- De nombreuses communications furent faites sur les questions d’essais et de traitements des produits métallurgiques : M. Dejean, d’une part, M. Chevenard, d’autre part, étudièrent des appareils permettant la détermiiiation des points critiques. Votre vice-président fut chargé de préciser les progrès récents de la métal-lographie. Notre* Collègue;"M. À. Portevin apporta une contribution importante, par un‘long mémoire résumant la question de la trempe, étudiant successivement les modifications de l’état physico-chimique, celles de la structure et les modifications banales en faisant une juste part de leurs influences respectives.
- M. Eugène Schneider présenta d’intéressantes recherches sur la dureté des aciers à outils à chaud ; parmi les conclusions on doit signaler tout spécialement celle-ci : la dureté à 550 degrés croît avec la température de trempe. y
- Enfin nous avons présenté un rapport sur l’état actuel de la fabrication des alliages légers ; il nous7 a suffi de puiser dans les
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- 634 CONGRÈS DES INGÉNIEURS DE L’ÉCOLE DE LIÈGE
- Conférences faites l’an dernier à l’Exposition de la Société d’En-couragement ; toutefois, nous avons attiré toute l’attention sur les résultats nouveaux obtenus depuis quelques mois :
- D’une part, avec les alliages aluminium, magnésium, cuivre, zinc qui, laminés ou filés, trempés et revenus, permettent d’atteindre des charges de rupture dépassant 45 kg par millimètre carré de section ; t
- D’autre part, avec l’alliage aluminium-silicium à 13 0/0 Si 1 affiné et constituant l’alliage Alpax qui, sur pièces moulées, permet de garantir 19 à 20 kg par millimètre carré avec 5 0/0 d’allongement. Enfin les alliages de magnésium avec le zinc et l’aluminium qui donnent :
- R = 25 à 33 et A 0/0 = 15 à 5.
- Ce bref résumé montre toute la vie qui a animé pendant quelques jours la Section de Métallurgie du Congrès, qui a été présidée par M. Hock.
- Les résultats ont été, paraît-il, non moins saisissants dans les autres sections et l’on ne saurait trop féliciter l’Association des Anciens Élèves de l’École de Liège du succès que le Congrès a remporté. Son éminent Président, M. le Professeur Hubert, a conduit à bien la lourde tâche qu’il avait assumée. Malgré les Conseils des médecins, il ne voulut prendre aucun repos tant que le Congrès ne fut pas clos et je le vois encore, très fatigué, me disant, au moment de la séparation : « "Vous remercierez la Société des Ingénieurs Civils de France du grand honneur qu’elle m’a fait en me nommant membre d’hpnneur. Yous lui direz toute ma reconnaissance. Je pars me reposer à Spa, car je me sens très fatigué. »
- Hélas I l’éminent professeur de l’École de Liège ne s’est point remis de ce surmenage et nous apprenions sa mort il y a quelques jours. C’est une grande perte'pour tout le Haut Enseignement Technique, et notre Société n’oubliera point le nom du Professeur Hubert, le savant qui coopéra singulièrement à la mise au point du moteur à gaz de haut fourneau, le Maître dont le Traité de Mécanique est classique en France, le Président du dernier Congrès de Liège.
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- LA SYRIE D’AUJOURD’HUI
- SES RESSOURCES, SON AVENIR (1)
- PAR
- M!. .J.-Al plions© DUFOUR
- Messieurs et chers Collègues,
- Permettez-moi, tout d’abord, de remercier le Comité de m’avoir donné l’occasion de venir vous entretenir ce soir d’une question que les récents événements qui viennent, de se dérouler dans le Proche-Orient, rendent d’actualité.
- Je vais donc vous parler de ce que j’ai vu dans un récent voyage fait en Syrie et de ce que de nombreuses années passées en Orient ont pu m’apprendre sur ce beau pays, placé actuellement sous le mandat français, que des liens séculaires rattachent à la France, et dont les populations nous sont entièrement •dévouées.
- Je n’entreprendrai pas de vous faire ici un cours d’histoire de la Syrie, qui al souvent été fait par des voix plus autorisées que la mienne. Je ne rechercherai pas davantage ce que peuvent avoir de fondées certaines critiques sur le rapport, qu’il peut y avoir entre des sacrifices que nous avons faits en Syrie et les résultats obtenus. Telle que nous la voyons aujourd’hui, ' telle que les traités présents et futurs la délimitent, la Syrie est un pays au sort duquel la France ne doit pas se désintéresser, car elle a des obligations morales à soutenir et des intérêts matériels ' à sauvegarder. La France doit rester la Puissance protectrice, régénératrice de la Syrie et ce mandat, qui nous a été confié par la Société des Nations, nous devons le remplir fermement en nous attachant de donner à la S^rie le résultat de nos fortes traditions et nous devons en retirer de la part de sa population un attachement profbnd à nos institutions et à notre culture.
- Dans quel état se -trouve actuellement la' Syrie, après une longue guerre, dont elle a souffert comme le reste du monde, quelles sont ses ressources pctuelles, quel est son avenir, c’est ce que je vais tâcher de vous exposer aussi brièvement que possible.
- (1) Voir Procès-Verbal dé;la séance du 27 octobre 1922, p. 894..
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- LX SYRIE D’AUJOURD’HUI
- J’ai puisé, pour l’étude que je vous soumets, dans les notes que j’ai prises au cours de ce voyage que je viens de faire, dans mes souvenirs et aussi, largement, dans les remarquables ouvrages qui ont été publiés sur la question et notamment dans celui de M. le Docteur Samné, Président du Comité central syrien, personnalité bien connue de la société parisienne, dans les documents si complets, publiés sous les auspices du Haut-Commissariat français en Syrie et au Liban, tels que^ les rapports de M. Achard, Délégué pour l’agriculture au Haut-Commissariat, de M. Huvelin, Professeur à la Faculté de Droit de Lyon, chargé de mission en Syrie et Cilicie, ainsi que dans une très intéressante conférence faite par M. Edouard Coze, ancien Directeur de la Compagnie du Gaz de Beyrouth et Secrétaire général des Chemins de fer et du port de Beyrouth.
- Au point de vue ethnique, la Syrie n’est pas une nation comparable à aucun autre pays. C’est plutôt un agglomérat de races et de religions qui n’ont entre elles que des relations d’accoutumance et de langage (l’arabe)', mais que rien ne lie, ppuvant être appelé « idée de patrie ». -
- Comme vous le savez, en Orient, « Religion » est synonyme de « Patrie » et si vous interrogez un oriental sur sa nationalité, il vous dira : « je suis catholique », je suis « maronite », il ne vous répondra jamais « je suis syrien ».
- C’est là toute la question syrienne. Créer un État syrien, avec une mentalité syrienne et un amour de la patrie "syrienne, semblait une tâche quasi insurmontable et c’est à cetle difficulté que s'est heurtée notre Administration lorsque fut établi lé mandat français sur la Syrie.
- Il a fallu, d’abord créer de petits états aussi cohérents que possible, puis, procédant par étapes, arriver à une fédération de ces États en une nation syrienne. C’est à cette tâche ardue que s’est dévoué le Général Gouraud, Haut Commissaire de la République Française en Syrie et au Liban et il* faut reconnaître que si, dans les débuts, il a eu de grandes difficultés à surmonter, il est déjà arrivé à des résultats^qui font honneur à sa persévérance et à sa volonté. .
- Ce système oflre évidemment des inconvénients, mais il présente aussi de grands avantages et ceux-ci sont tels qu’avec le temps, la Fédération produira tous les effets heureux qu’on en attend.
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- LA SYRIE d’aUJOURD’hI1]
- Il va de soi que l’armature, le soutien de l’édifice syrien, c’est la France.
- La France, qui a consenti tant de sacrifices en hommes et en argent, la France pacificatrice et bonne conseillère de ses amis syriens, parviendra à son but qui est de créer un État syrien libre, indépendant, mais reconnaissant et dévoué corps et âme à la nation mère qui l’aura formé de toutes pièces et l’aura doté d’une organisation administrative honnête et régulière.
- Déjà la situation est transformée, les esprits rebelles se calment, les erreurs du début et les hésitations de la première heure ont disparu, la confiance vient en la Puissance mandataire et surtout, le budget français en Syrie diminue chaque année dans des proportions inespérées.
- La Syrie comporte environ 3 millions d’habitants, ce qui ne donne qu’une densité assez faible de 18 à 20 habitants par kilomètre carré.
- On compte en Syrie jusqu’à 29 groupements religieux qui ^ peuvent se grouper en trois grandes catégories : Musulmans, Chrétiens, Juifs.
- Parmi les musulmans, ceux qui sont de beaucoup les plus nombreux (1.500.000) sont les Sunnites, qui sont les orthodoxes, puis viennent les Chiites ou Métoualis (100.000) considérés comme hérétiques,-car ils vénèrent Ali autant que Mohamed : les Anza-riehs ou Nosairis (350.000) ; les Druzes (85.000) ; les Ismaliehs (25.000) ; les Yézidiéhs (10.000).
- Les Chrétiens (700.000) représentent environ le quart de la population. Ils se divisent en chrétiens unis, c’est-à-dire rattachés à Rome (Latins, Maronites, Melkites. Syriaques, Arméniens, Chaldéens-Catholiques) et en chrétiens non unis (Grecs orthodoxes, Arméniens-Grégoriens. Jacohites, Chaldéens-Nestoriens), auxquels se rattachent les protestants.
- Enfin, les Juifs (35.000) ne se rencontrent guère que dans les grandes villes.
- Par cette énumération très écourtée, on se rendra compte des diversités de races et de religions et on comprendra quel doigté doit avoir l’Administration pour ne pas sembler favoriser les uns au détrimént des autres, et notamment; dans le choix des fonctionnaires quelles sont les difficultés à faire abstraction de ces questions de religions, pour obtenir des fonctionnaires impartiaux et compétents.
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- LA SYRIE D’AUJOURD’HUI
- Aü point de vue administratif, la Syrie est divisée en plusieurs Gouvernements qui sont les suivants:
- Etat du Grand Liban, capitale Beyrouth ;
- Etat de Damas, capitale Damas ;
- Etat d’Alep, capitale Alep ;
- Territoire des Allaouites, capitale Lattaquieli ;
- État du Djebel Druze rattaché à Damàs ;
- Et le Sandjak indépendant d’Alexandrette.
- Chacun de ces États est subdivisé en circonscriptions qui prennent le nom de Sandjak, Cazahs, Mudiriehs et Nahiehs.
- Le Sandjak est administré j3ar un Moutessarif, qui correspond f à peu près à nos préfets, assisté d’un Conseiller administratif de la Puissance mandataire; le Caza est administré par un Caimakan (sous-préfet) ; le Mudirieh et le Nahiéh sont administrés par des mudirs (maires), ce sont nos cantons et nos communes.
- Auprès de chaque État ci-dessus énuméré, la Puissance mandataire a un délégué qui exerce le contrôle politique et administratif du Gouvernement indigène. Auprès de ce délégué sont placés des conseillers techniques français qui assistent les directeurs indigènes des services généraux (Travaux publics, Justice, Instruction publique, Postes et Télégraphes, gendarmerie, police, agriculture, hygiène publique).
- Les Gouverneurs indigènes président un Conseil administratif qui est appelé à donner son avis sur les paesures d’ordre législatif, financier, etc.
- Les Moutessarifs ont également des Conseils généraux et les mudirs des Conseils municipaux. On voit que dans les grandes lignes, c’est à peu de choses près notre système administratif français, adapté aux besoins et aux usages lôcaux.
- Au point de vue financier, chaque État a un budget particulier et doit s’efforcer de l’équilibrer autant que possible. Dans les premières années, on a dû faire un large appel aux subventions de la France, mais petit à petit, grâce aux conseils éclairés de la Puissance mandataire, les États arrivent à réduire leurs demandes de subventions et si les mesures nécessaires sont prises, ils arriveront non seulement à équilibrer leurs budgets, mais, dans un avenir assez proche à avoir des plus-values.
- Le tableau suivant donnera une idée de l’état des finances pour l’année 1921. ( ,
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- LA SYRIE D’AUJOURD’HUI
- États. Revenus. Subventions. Dépenses.
- Grand Liban .... 26 260 000 22 500 000 ' 48 760000
- Damas 38 392 660 21 oèo 000 59 392 660
- Alep 27 300 000 13 000 000 40 300 000
- Alexandrette.... 5118 500 4 500 000 9 618 500
- Allaouites , 7 084 000 4 635000 11 719 000
- Totaux . . . 104155160. 65 635 000 169 790160
- Il appert de ces chiffres que les États,, qui composent la Syrie, n’équilibrent pas leurs budgets et qu’il est nécessaire dè leur apporter les moyens d’augmenter leurs revenus en améliorant s les moyens de production.
- La Syrie est un pays éminemment agricole.^ Je regrette de ne pas partager l’opinion de certains esprits enclins à adopter des formules toutes faites qui courent les rues comme celle qui consiste à déclarer que la Syrie n’est qu’un monceau de cailloux entre lesquels poussent, comme par hasard,, quelques herbes.
- Sans adopter, non plus, le dicton arabe qui dit que « les biens de ce monde se divisent en dix portions, neuf se trouvent en Syrie, la dixième est le*partage du reste du monde », il faut cependant reconnaître que le sol syrien est d’une merveilleuse fertilité.
- Par suite de la façon dont étaient perçus les impôts du temps de la domination ottomane, peut-être aussi par suite dé l’indolence orientale des cultivateurs, la proportion des terres laissées en friche par rapport à celles mises en culture est considérable. Sur 4 millions d’hectares de terres cultivables, on en exploite actuellement à peine 700000 ha. On voit de suite le champ d’action immense qui est ouvert à l’activité agricole.
- Les méthodes de culture sont des plus rudimentaires. Le labourage se fait encore comme il se faisait du temps de Jésus-Christ, Aucun souci n’est pris de l’amélioration du sol. Nulle part, on n’a procédé à des analyses des terres. L’emploi des engrais chimiques est pour ainsi dire inconnu. La fumure est faite parcimonieusement par les engrais naturels du bétail qui pâture sur les chaumes. Cette fumure n’apporte au sol qu’une faible dose d’éléments fertilisants en raison de la très-petite quantité de chaumes que laissent les moissonneurs et du temps très court que les animaux passent sur lés champs. Il y a intérêt à développer l’emploi judicieux et rationnel des engrais chimiques, comme je l’expliquerai tout à l’heure.
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- On trouve cultivées en Syrie et dans le Liban toutes les plantes qui se rencontrent dans la zone tempérée, depuis son extrême limite méridionale, jusqu’à sa limite septentrionale.
- La plus importante des cultures est celle des céréales qui se divisent en céréales d’hiver (blé, orge, avoine) et céréales de printemps (maïs, sorgho, millet).
- Les céréales d’hiver donnent actuellement une production de 450000 t obtenues sur une superficie d’environ 650 000 ha.
- Sur les 4 millions d’hectares cultivables, 3 millions d’hectares pourraient être affectés à la culture des céréales d’hiver. En améliorant le matériel agricole en adoptant partout où cela est possible le matériel mécanique, en sélectionnant les graines, en améliorant les rendements des terres par un emploi judicieux des engrais chimiques joints aux engrais naturels^ on arrivera à un rendement qui permettra à la Syrie d’exporter largement ses céréales et d’être pour la France un appoint, considérable pour suppléer à sa production insuffisante.
- . Les plaines de la Bécca (entre le Liban et l’Anti-Liban) celles de Homs, de Hama, d’Alep, d’Antioche, de Lattaquieh, celle du' Hauran sont des terrains de culture remarquables et on y • obtiendra des résultats surprenants en appliquant les façons culturales auxquellès je viens de faire allusion.
- Bien que couvrant des superficies étendues, les céréales de printemps ont une importante moindre que celles d’hiver.
- Le maïs, comme le blé et Forge se cultive en plaine comme en montagne. On le trouve à l’altitude de 1 500 m. Ce n’est qu’en terres irriguées qu’il donne une production rémunératrice.
- Le sorgho (dari)-n’est pas cultivé à une altitude de plus de 1 000 m. Sa culture est intéressante tant en raison de sa grande résistance à la sécheresse qu’en raison de son abondante production en feuilles et en graines. Les feuilles sont largement utilisées pour l’alimentation du bétail.
- Le millet est un peu cultivé dans la partie méridionale de la Syrie. ‘
- Parmi les autres cultures, appelées à un développement considérable, il fâut citer le coton. Cette culture qui, au moyen-âge, constituait la principale richesse de la Syrie a aujourd’hui presque totalement disparu du sol syrien. Cependant, des essais faits dans la région d’Alep, de Hama et d’Antioche,; *ont. donné d’excellents résultats et il est certain que des cultures méthodiques, basées sur la sélection sévère des graines donneront des
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- rendements fort intéressants et permettront de créer un coton syrien qui devra concurrencer avantageusement les meilleurs cotons connus sur le marché. -•
- Une culture qui n’a pour ainsi dire pas été essayée en Syrie et qui, à mon avis, est appelée à des rendements rémunérateurs est celle de la betterave, altérnée avec la culture des céréales. On pourra facilement créer des exploitations qui permettront de mettre sur le marché des graines de betteraves, que nous faisions venir autrefois de l’Ukraine, pays qui, pour, le moment et peut-être pour de longues années, nous est encore fermé.
- Parmi les plantes de la famille légumineuse on trouve en grande culture :
- La vesce, la fève, le pois-chiche, la lentille, le haricot, le lupin et la luzerne. Cette dernière plante est cultivée sur de- grandes étendues dans la région de Damas, on la trouve aussi dans la plaine de la Béccaoù elle donne jusqu’à quatre coupes par an.
- Le riz est produit sur des faibles étendues dans la plaine dA’mk. Il était cultivé autrefois dans la plaine de la Bécca mais sa culture a été abandonnée faute de moyens pratiques de le décortiquer. Des essais de culture de riz sont actuellement faits dans la région de Homs et au sud dans la région de Tibériade.
- Deux types d’assollement sont pratiqués èn Syrie, l’assolle-ment biennal et l’assollement triennal.
- L’assollement biennal est pratiqué sur les terres les plus fertiles et particulièrement' sur les. terres de bas fond. Il comporte une année de culture et une année de jachère pâturée.
- L’assollement triennal, pratiqué sur les terres moins riches comporte une année de culture, une année de jachère pâturée et une année de jachère nue. Cette dernière année est généralement utilisée par les cultivateurs pour préparer la terre par des labours fréquents. Dans la région d’Alep on pratique jusqu’à sept labours dans cette année de jachère nue.
- Ce procédé rappelle un peu le « dry farming », les façons culturales d’automne ameublissent la terre durcie par le piétinement du bétail et facilitent la pénétration des eaux.
- Sur certaines terres plus fraîches soumises à* l’assollement trie,nnal,r-la jachère pâturée est remplacée par des cultures d’été sorgho, cucurbitacées.
- Dans certaines parties du Liban où la culture de la pomme de terre est possible, on remplace la jachère par la culture de la pomme de terre qui alterne avec les céréales. On pourrait aussi
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- faire alterner la betterave avec les céréales, comme je le disais tout à l’heure.
- L’irrigation est appliquée en diverses régions de la Syrie. Partout où le cultivateur a pu détourner les eaux d’un fleuve, d’une rivière ou d’un cours d’eau, partout où il a pu aménager celles d’une source, il a établi des cultures irriguées. Plusieurs de ces ouvrages remontent à la plus haute antiquité et les nombreuses ruines d’aqueducs qu’on rencontre dans le pays témoignent de l’intérêt que portaient les anciens à l’irrigation de leurs terres.
- Dans le plus grand nombre de cas, l’irrigation est faite au moyen de canaux de dérivation dont certains atteignent des longueurs considérables. Ailleurs on a procédé par élévation de l’eau au moyen de norias, roues hydrauliques ou pompes. Les types les plus curieux de roues hydrauliques sont celles de Hama et d’Antioche, sur l’Oronte. Ces roues, qui ont parfois plus de 15 m de diamètre, plongent dans le fleuve et amènent au moyen de leurs augets l’eau au niveau des canaux d’irrigation qui les déversent dans les jardins et dans les terrains à irriguer. A Hama, l’aspect de ces roues est des plus pittoresques et leurs axes en chêne qui tournent sur des coussinets de même essence, produisent en tournant un bruit étrange. Toutes ces roues qui tournent continuellement dans la ville de Hama produisent un ensemble d’un charme surprenant, Il semble qu’une longue mélopée se répand sur la ville et invite au calme et au repos.
- Dans certaines régions, des nappes d’eau souterraines ont été captées par les Romains et notamment dans la plaine de Séli-mieh, à 70 km à l’est de Homs, on a découvert tout un réseau de canaux souterrains à des profondeurs variant entre 2 et 7 m au dessous du sol. Certains de ces canaux, mis. à jour se sont présentés dans un état de conservation parfaite. Les canaux sont dallés et rejointoyés si exactement que très rares sont les fissures. Mais hélas le temps a fait ses ravages et bien des ébou-lements se sont produits, obstruant ces canaux dont l’eau se perd dans les terres. On a commencé des travaux de recherche pour rétablir dans son entier ce réseau qui s’étend sur plus de 20 km dans tous les sens. On a même retrouvé des moulins alimentés par ces canaux souterrains et j’aii pris la photographie d’une dalle recouverte d’inscriptions grecques remontant aux commencements de la belle époque byzantine ; cette pierre se trouve à l’entrée du moulin dont on peut voir la porte ouverte à côté de la pierre.
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- Le réseau d’irrigation le plus étendu se trouve dans la région de Damas. Ce sont les eaux du Barada qui irriguent la majeure partie de ces terres avant d’aller se perdre dans le désert. C’est grâce à ce fleuve que Damas a pu s’entourer d’un épais rideau de.jardins qui enchâssent de vert la cité toute blanche. Cette utilisation des eaux de Barada remonte à la plus haute antiquité, car déjà dans la Bible, il est question des jardins de Damas. Une autre zone d’irrigation est la vallée de l’Oronte. Immédiatement après le lac artificiel que d’aucuns attribuent à Dioclétien, d’autres à la reine Zénobie, qui est formé par l’Oronte avant son arrivée à Homs, on trouve environ 4000 ha de terres irriguées; au delà de Homs et jusqu’à son débouché dans le Uharb, le fleuve pourvoit largement à l’irrigation des terrains avoisinants.
- Dans la région d’Alep, on trouve également un réseau d’irrigation sur une étendue d’environ 8 500 ha.
- D’autres régions sont aussi irriguées, mais dans des conditions plutôt défectueuses. Il y aurait toute une réglementation à faire du régime des eaux, car on sait que sous la domination ottomane l’eau n’était pas considérée comme un objet de commerce. Il a fallu, en Turquie, user de singuliers artifices pour réglementer les distributions d’eau dans les villes. Les Compagnies concessionnaires n’étaient pas autorisées à vendre l’eau, mais à percevoir un droit de transport de ce liquide, droit qui était néanmoins basé sur l’emploi de compteurs.
- En ce qui concerne la bonne utilisation et la mise en valeur d’une façon scientifique des terres de Syrie, je ne puis mieux faire que de vous donner connaissance d’un rapport qui m’a été/ remis par un de nos Collègues et mon collaborateur, M. Albert Baudry qui a, pendant de longues années, exploité d’importants domaines en Ukraine dont le climat est assez semblable à celui de la Syrie. M. Baudry a d’ailleurs visité la Syrie et il a pu se rendre compte de « de visu » de la valeur des terres syriennes.
- M. Baudry remarque que depuis la plus haute antiquité, les cultivateurs de la région syrienne ont eu recours à l’irrigation, mais que cette irrigation n’est que le correctif des façons irrationnelles de la culture extensive, encore employée aujourd’hui. La méthode de culture extensive, dit-il, ne bénéficie plus qu’im-parfaitement des bienfaits de l’irrigation, ce qui explique la faiblesse des rendements culturaux actuels et la mauvaise utilisation de terres dont la moitié de la superficie est laissée
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- alternativement en jachère. Il en résulte que les terres cultivées de Syrie produisent à peine un tiers des récoltes qu’elles devraient produire par la méthode de culture intensive employant des façons culturales, élaborées simultanément dans les exploitations agricoles à climats secs tant de l’ouest de l’Amérique du Nord que dans la Russie méridionale.
- Les données que nous possédons sur les conditions climatériques des vallées et plaines de Syrie, actuellement cultivées, sur la nature physico-chimique de leur sol, sur l’aptitude de ces derniers à assurer une végétation normale à un grand nombre de nos meilleures plantes, nous amènent à reconnaître que la Syrie présente les conditions requises pour acquérir rapidement, grâce à des assollements et à des façons culturales appropriées, une prospérité agricole qu’elle n’a jamais connue.
- La Syrie peut et doit redevenir le grenier des pays de la Méditerranée et c’est à la puissance protectrice, à la France, de hâter la réalisation de cet événement heureux.
- Les analyses physico-chimiques que nous possédons, malheureusement en trop petit nombre de la couche arable et du'sous-sol syrien, mettent en évidence l’heureuse association des éléments minéraux qui les composent ; de l’argile et du calcaire, en proportions souvent voisines, dont les prdpriétés physiques se trouvent améliorées par la présence d’un sable siliceux. De tels sols soumis à des façons culturales appropriées à leur état physique et au régime des pluies du pays, conserveront pendant un temps suffisamment long, les réserves d’humidité dont on aura favorisé l’accumulation pendant la saison des pluies d’hiver. L’art du cultivateur devra consister à ménager les réserves d’humidité qu’il aura accumulées exclusivement pour les besoins des plantes en cours de végétation, afin qu’elles ne subissent aucun ralentissement dans leur croissance et arrivent normalement à leur maturité, si, bien entendu, ne survient aucune cause extérieure fâcheuse telle que maladies parasitaires, ravages des insectes, etc.
- L’expérience montre que, même après plusieurs mois d’une sécheresse persistante, les sols traités par les méthodes culturales dont nous venons de-parler, conservent encore assez d’humidité pour maintenir dans le sol l’activité des microbes et bactéries utiles. Le rôle principal de ces microbes et bactéries consiste à solubiliser, grâce aux acides organiques qu’ils élaborent, les roches du sol. Cette opération a pour résultat de mobi-
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- liser au profit des récoltes une fraction des éléments fertilisants de ces roches, tels que l’acide phosphorique et la potasse et secondement de modifier l’état sous lequel l’azote organique se présenté dans les sols en le minéralisant, forme sous laquelle l’azote devient directement assimilable par les plantes.
- Les analyses.chimiques que nous possédons des sols syriens nous montrent leur remarquable richesse en éléments fertilisants de première importance tels que l’acide phosphorique, la potasse, la chaux, la magnésie, mais nous indiquent aussi qu’un autre élément non moins important, l’azote,'ne s’y trouve qu’en quantités moindres. Malgré la teneur remarquable de ces sols en ces éléments précipités, les plantes n’en utilisent qu’une partie, celle se trouvant en rapport avec la proportion d’azote minéralisé chaque année par les réactions bio-chimiques qui sont la conséquence de la vie organique qui règne dans le sol.
- Un apport suffisant en azote assimilable augmentëra la fertilité des sols syriens, puisqu’il permettra aux autres éléments fertilisants de jouer immédiatement dans la plénitude de’ leurs effets à l’égard des plantes cultivées. '
- Quel que soit le mode de culture auquel seront soumis les sols syriens, leur productivité sera toujours commandée par la quantité d’azote assimilable que les récoltes y trouveront à leur disposition.
- La question la plus importante est de déterminer la forme sous laquelle l’azote devra être fourni au sol. Le nitrate de soude ou salpêtre du Chili, paraît, à priori, la forme la plus simple et la plus active, puisqu’il se présente à l’état de petits cristaux faciles à épandre et que les 45 à 16 0/0 d’azote qu’il renferme sont directement assimilables par les plantes. En pratique, il en serait tout autrement, d’abord, parce qu’épandu comme il l’est souvent en France, en doses massives, il présenterait, pour les sols de Syrie l’inconvénient, après un certain temps de son emploi de les rendre compacts en agglomérant les parties fines de leurs sables siliceux. Il favoriserait ainsi les effets pernicieux de la capillarité, c'est-à-dire la montée en surface de l’humidité du sous-sol et par suite l’assèchement du sol lui-mème, ce à quoi on doit s’opposer énergiquement par des façons culturales appropriées.
- Les engrais très coûteux tels que le nitrate de soude, le nitrate de chaux, la cianamide, le sulfate d'ammoniaque, dans lesquels
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- l'azote, se trouve pour les trois premiers, sous la forme nitrique directement assimilable par les plantes et, dans la quatrième, sous la forme ammoniacale qui se transforme rapidement en forme nitrique, ne sauraient être utilisés (séparément ou en mélange) pour fournir aux plantes tout l’appoint en azote qu’elles réclament.
- Pour augmenter la fertilité de ces sois, il faudra donc leur fournir de l’azote sous la forme la moins coûteuse qui est celle organique et associé à des hydrates de carbone (fumiers, composts, engrais organiques) indispensables aux microbes et aux bactéries. Ceux-ci pourront alors proliférer, acquérir toute leur activité et accomplir le cycle de leurs multiples transformations. Un des résultats finaux de ces transformations et réactions biochimiques consistera dans la solubilisation d’une fraction des éléments fertilisants des roches, la nitrification de l’azote organique et la saturation du sol par une atmosphère d’acide carbonique.
- C’est ainsi qu’une terre fertile peut être comparée à un organisme vivant où les plantes puisent, par leur système radiculaire les matériaux entrant dans leur composition, comme elles puisent dans l’air, par leur système foliacé une partie de l’acide carbonique qui leur est nécessaire. Quant à la quantité complémentaire, les plantes la trouvent dans les solutions concentrées de bicarbonates dont elles se nourrissent, résultat des multiples réactions bio-chimiques dont toute terre fertile est le siège.
- Ces explications techniques, un peu longues, nous ont paru utiles pour mettre en garde contre la croyance que des engrais organiques, et notamment le fumier, ont cessé d’être indispensables au maintien de la fertilité de terres "cultivées, depuis que l’on dispose dans le nitrate de soude d’un engrais renfermant sous une forme commode, de l'azote soluble dans l’eau et directement assimilable par les plantes.
- Une telle erreur s’était propagée chez certains cultivateurs des régions du nord de la France qui avaient cru que par l’emploi de doses plus ou moins massives de nitrate de soude, ils pouvaient, en quelque sorte, commander aux rendements culturaux de leurs sols. Ces derniers, sous l’action continue d’un pareil traitement, subirent une modification physique désavantageuse. Ils perdirent, à un degré élevé, leur perméabilité à l’air et à la chaleur, au grand détriment des réactions bio-chimiques dont-le sol arable est le siège. Le sol, ne recevant plus de fumier,
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- ne fut plus en état de nourrir ses populations de bactéries et de microbes et vit sa fertilité décroître progressivement.
- Nous ne saurions trop appeler l’attention des agriculteurs de Syrie sur l’importance capitale du rôle que les engrais organiques sont appelés à jouer comme engrais de fonds pour l’accroissement et la fertilité de leurs terres. Les engrais chimiques, grâce à la rapidité d’assimilation par les plantes des éléments fertilisants qu’ils renferment, sont uniquement appelés à parfaire l’action relativement lente, mais continue des engrais organiques.
- La méthode d’épandage des engrais dite « à la volée » est à déconseiller, car une importante partie des engrais ainsi épandus n’est pas utilisée par les plantes auxquelles ils sont destinés. Le sol se trouve enrichi d’éléments fertilisant directement assimilables, mais qui ne tarderont pas de perdre leur assimilabilité à la suite des réactions chimiques qu’ils subiront dans le sol. Il est plus rationnel de n’employer que les quantités d’engrais chimiques qui peuvent être utilisés immédiatement par la récolte sur pied. C’est à quoi on arrive par l’épandage en ligne et simultané des engrais chimiques et des graines au moyen d’un semoir spécial dit « combiné » tel ( que celui que nous avons utilisé en Ukraine durant plus de quinze années en réalisant une économie d’engrais se chiffrant par 60 à 70 0/0. Par cette nouvelle technique, on met immédiatement à la portée des jeunes plantes toute la nourriture minérale qu’elles réclament dès le début de leur croissance et qu’elles ne peuvent encore efficacement rechercher dans le sol, vu le développement insuffisant de leur système radiculaire. Il en résulte que les, jeunes plantes, nourries abondamment dès le début de leur végétation, acquièrent rapidement une robustesse qui leur permet de s’enraciner et de croître rapidement ainsi que de triompher facilement des conditions fâcheuses qui pourraient survenir (excès d’humidité ou de sécheresse, maladies parasitaires, ravages des insectes).
- En résumé, un apport annuel d’environ 10 000 kg de fumier par hectare, complété par l’épandage en ligne de 200 àt 300 kg d’engrais chimiques appropriés, devront tripler la productivité des terfes de Syrie.
- Si j’ai tenu à vous communiquer in extenso cette partie du remarquable rapport de mon collaborateur et ami M. Baudry, c’est que j’ai pensé qu’il vous intéresserait de connaître l’opinion
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- autorisée d’un homme compétent qui a prouvé, par une expérience de plus de quinze années, que pour bien faire, il ne suffit pas de renier tout ce qui a été fait avant nous, mais qu’il faut surtout adapter les méthodes nouvelles aux circonstances spéciales de chaque nature de terrain.
- Ce que je retiens de la communication de M. Baudry, c’est qu’en outre des méthodes de culture moderne de traction mécanique et de tout l’arsenal mis à notre disposition par ,l’industrie agricole, il faut avoir aussi un cheptel nombreux et c’est sur ce point également que devra se porter l’attention de ceux qui voudront s’intéresser au développement de l’agricultu/e en Syrie.
- Le cheptel syrien qui comportait avant la guerre, selon les statistiques d’ailleurs très sujettes à caution, environ 4 millions de tètes, a beaucoup diminué du fait de la guerre. Les propriétaires font leurs efforts pour ramener ce cheptel à des chiffres importants. Ils ont besoin de notre concours financier et technique pour y arriver.
- L’élevage des chevaux qui produisait les beaux types de la race arabe a également souffert de la guerre. Le Haut Commis-rarjat a bien fait un effort en créant des haras, mais ceux-ci sont dotés d’un si maigre budget qu’ils ne peuvent acquérir les étalons de race, ni surtout les juments poulinières dont le bédouin se dessaisit si difficilement . .
- En ce, qui. concerne l’industrie, la Syrie n’a rien de bien remarquable à signaler; quelques filatures de soie et de coton, des tissages à la main, quelques fabriques de tapis qui ' sont loin d’égaler ceux de l’Asie Mineure et de Perse, quelques fabriques de feutre grossier qui sert aux vêtements des paysans, mais d’une production très restreinte.
- L’huile d’olive fabriquée dans le pays est peu comestible’": elle sert surtout à la fabrication de savons qui sont consommés sur place. ' i.
- Toutes ces petites industries sont à faible rendement et il n’y a pas, pour le moment, de grandes industries à prévoir tant que la situation générale du pays ne sera pas améliorée. D’ailleurs, le manque de combustible est un obstacle au développement dè l’industrie. \ ,
- Pour me résumer, j’ai la conviction que l’avenir de la Syrie est intimement lié au développement de son' agriculture. Culture de céréales, partout où faire se peut, développement
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- de la culture de la vigne, partout où elle vient bien et notamment dans le Liban. Développement de la culture arbustive en utilisant les excellentes essences " d’arbres fruitiers - qui se trouvent dans la région de Damas. Culture alternée de la betterave et des céréales; utilisation de la betterave pour la nourriture du bétail, pour la distillerie et la production d’un alcool industriel devant servir de carburant. Culture du coton et sélection sévère des graines pour arriver à produire un coton syrien capable de concurrencer les marques étrangères. Développement de la sériculture, trop abandonnée depuis la guerr.e par la destruction des mûriers. Enfin, développement de l’élevage et des industries qui s’y rattachent, telle que celle de la laine qui est d’un rendement très rémunérateur.
- Puis utilisation des cours d’eau existants, tant pour l’irrigation que pour la production de force motrice par laquelle on suppléera au manque de combustible. Voilà un programme digne d’intéresser ceux qui sont désireux de voir la France récupérer les sommes considérables qu’elle a investies en Syrie et de se créer un marché de céréales à; sa portée.
- Au point de vue touristique la Syrie offre des ressources des plus intéressantes et tous ceux qui ont eu la bonne fortune de s’y rendre en reviennent émerveillés. De confortables bateaux desservent les poris de Syrie, tels que Beyrouth, Tripoli, Alexan-drette.
- Si vous le voulez bien nous allons faire rapidement un voyage en Syrie.
- Nous sommes donc partis de Marseille sur un vapeur très confortable et rapide qui, après une escale de 48 heures à Alexandrie nous a amené à Beyrouth en dix jours. Nous voici à Beyrouth. Nous aurons visité les établissements religieux des Jésuites, palais monumentaux qui abritent une faculté de médecine, une faculté de droit et de nombreux pavillons pour l’enseignement secondaire. Nous serons allés jusqu’à la résidence d’hiver du Général Gouraud, le Palais des pins entouré d’une forêt de pins séculaires et devant lequel est installé un champ de courses.
- Nous quitterons Beyrouth en automobile qui nous mènera à Damas en trois heure,s. Nous gravissons d’abord le Liban, haute montagne où les Beyroutains villégiaturent durant la saison chaude. Nous nous arrêterons à la belle plaine de la Becca qui sépare le Liban de l’Anti-Liban et nous admirerons en passant la ferme modèle de Thanaïl, exploitée par les jésuites et en face
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- d’elle, sur le coteau,! les vignobles de'Ksar, exploités par les mêmes .jésuites, qui produisent un vin doré que je vous recommande. Ce n’est d’ailleurs pas le seul établissement des pères jésuites qui ont4une station météorologique et une station de T. S. F. fort bien installées.
- Nous voici à Damas, après avoir gravi l’Anti-Liban. Les palais de Damas sont merveillenx comme ornementation arabe. Ils possèdent tous une cour en marbre au milieu de laquelle jaillit un jet d’eau qui apporte toujours la fraîcheur.
- Puis nous redescendons sur Homs, ville très commerçante et populeuse.
- Nous arrivons à Hama, la ville aux roues chantantes. r
- Enfin nous arrivons à Alep, la grande ville commerçante du Nord de la Syrie.
- Nous nous sommes arrêtés en route à Baalbek la ville du soleil, merveilleux amoncellement de ruines grandioses aux sources qui font un des .enchantements de Baalbek.
- Nous redescendons à Alexandrette par une route assez commode. Alexandrette, le grand port de l’avenir de la Syrie et de la Mésopotamie. Là nous nous sommes embarqués sur un bateau qui nous a ramenés sur Tripoli.
- De Tripoli, nous avons répris une automobile, qui en deux heures nous ramène à Beyrouth. En passant le fleuve du Chien, nous nous arrêtons pour voir l’inscription qui rappelle la campagne française de 1860.
- Messieurs, je ne voudrais pas terminer sans adresser ici un témoignage de ma profonde admiration au Général Gouraud, ce grand soldat auquel ont été confiées les destinées-Me la Syrie. On ne dira jamais assez l’importance de la tâche qu’il a assumée en acceptant de devenir l’administrateur et l’éducateur de ce pays et quelle abnégation il lui a fallu, pour avoir su, avec le tact qui le caractérise, amener à lui et à la France les sympathies de toutes les races qui composent la nation syrienne, avoir su arrondir les angles parfois si vifs qui se présentaient entre ccs races et avoir obtenu les résultats d’une activité qui ne se dément jamais et d’un travail opiniâtre, joint à une affabilité dont tous ceux qui l’ont approché peuvent témoigner. Il est vraiment à souhaiter que le Géiieral trouve auprès de ses compatriotes toute la sympathie et toute l’admiration à laquelle il a droit et que le Parlement ne lui marchande pas les crédits dont
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- il a besoin pour parfaire son œuvre, crédits qu’il restreint, d’ailleurs, chaque année davantage.
- Il faut que le Général Gouraud trouve ici l’appui moral dont il a besoin et qui est nécessaire à l’accomplissement des grands projets qu’il a préparés, Ce sera la récompense de son travail et de son activité.
- La France doit contribuer aussi largement qu’elle le peut au relèvement économique de la. Syrie. Elle le doit, parce qu’elle a pris vis-à-vis de la Société des Nations un engagement moral qu’elle ne peut renier. Elle le doit, parce que des traditions séculaires nous rattachent à la Syrie; elle le doit, parce que la Syrie a les yeux fixés sur nous, qu’elle a confiance en nous et que nul ne peut se vanter d’avoir mal placé sa confiance en la plaçant sur la France. En le faisant, nous ferons bonne action. J’espère vous avoir prouvé que nous ferons, en outre, une bonne opération.
- Messieurs, cette communication était terminée, lorsque j’ai appris le retour de la mission économique envoyée récemment en Syrie. Les membres de cette mission ont remporté une impression qui concorde absolument avec ce que je viens de vous dire et si j’en crois, les déclarations faites par M. Ged, Membre de la Chambre de Commerce française de Marseille : « Notre présence en Syrie n’est pas seulement pour la France une nécessité politique, c’est aussi une affaire économiquement avantageuse. La France est à l’œuvre; là comme ailleurs, son action sera féconde et glorieuse ».
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- SUIVANT LES PROCÉDÉS t MAUCLÈRE » (1) (2)
- ‘ PAR
- M. P. MAUCLERE
- Principes directeurs.
- La présente communication a pour but de définir les caractéristiques d’établissement et de fonctionnement d’appareillages industriels que nous avons été amenés à concevoir pour- résoudre le problème général suivant :
- Assurer, dans tous les cas, au 'moyen de jaugeurs conjugués à fonctionnement alternatif, la manipulation des liquides contenus dans des réservoirs clos, de position et de dimensions quelconques ou règne toujours la pression atmosphérique, en maintenant ces liquides, pendant les opérations d'emmagasinage ou de soutirage et pendant les périodes de repos, à l'abri du contact de l'air ambiant pour éviter toute diffusion de vapeurs dans Vatmosphère.
- Nous avons tout d’abord entrepris ces recherches pour répondre aux besoins des industries qui utilisent des liquides corrosifs, inflammables ou toxiques (acides, pétrole, essence, alcool, éther, sulfure de carbone, etc.), mais nous avons été conduits par la suite à en étendre les applications aux liquides visqueux (huiles, mazouts, mélasses) ou tenant en suspension des corps solides et insolubles (pâtes de papier, pâtes céramiques, pulpes), et enfin aux liquides de toute nature, y compris l’eau et les solutions diverses. -
- C’est en nous inspirant de ce programme que nous avons été amenés à concevoir, au cours de l’année 1919, des dispositifs particuliers auxquels nous avons apporté progressiyement quelques variantes.
- Nous nous proposons aujourd’hui de décrire d’abord ces dispositifs dans leurs principes essentiels et en suivant l’ordre chronologique des idées qui nous ont guidés.
- (1) Voir Procès-Verbal du 10 novembre 1922, p. 417. ,
- (2) Voir PL 37.-
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- Le premier dispositif que nous avons conçu est celui représenté par le schéma n° 1 de la figure i. Les réservoirs R et R' toujours maintenus exactement à la pression atmosphérique sont destinés à la conservation des liquides : le wagon W figure le récipient d’amenée ; les jaugeurs conjugués J1 et J2 combinés avec des tuyaux et des robinets à trois voies pour l’orientation du liquide et du gaz reçoivent et abandonnent alternativement le liquide provenant du wagon W par le tuyau q et amené dans les réservoirs magasins par le tuyau t2.
- Une pompe P aspire le liquide provenant des jaugeurs conjugués Jj et J2 pour le refouler dans les réservoirs-magasins R et R'.
- Pour soustraire le liquide au contact de l’air ambiant dans les réservoirs-magasins et pendant les opérations de remplissage ou de vidange de ceux-ci, il est fait usage d’une masse constante de gaz convenablement choisi utilisée en cycle fermé.
- Les mouvements de ce gaz sont obtenus grâce à l’emploi d’un groupe compresseur G aspirant alternativement dans les récipients J4 et J2 pendant les opérations de remplissage des réservoirs-magasins R et R' et refoulant dans une batterie d’accumulateurs a, a et a".
- Au fur et à mesure que le liquide amené par le tuyau t2 s’introduit dans les réservoirs R ou R', à l’intérieur desquels règne toujours la pression atmosphérique, du gaz, volume pour volume, passe des réservoirs-magasins dans celui des récipients jq ou J.2 qui se trouve à la phase de vidange par aspiration du liquide dans la canalisation t2.
- Pendant les opérations de vidange des réservoirs-magasins R et R', du gaz, provenant des accumulateurs a, a' et a" et convenablement détendu à la pression atmosphérique dans l’appareil m, passe dans celui des deux réservoirs-magasins dans lequel la vidange s’opère.
- Le dispositif décrit permet donc de satisfaire au programme que nous avons défini dès le début de cette communication.
- Le second dispositif, représenté sur le schéma n° 2 de la figure 7 dérive immédiatement du précédent. La seule différence résulte de ce fait qu’au lieu d’employer pour le remplissage des réservoirs-magasins une pompe P aspirant alternativement dans l’un ou dans l’autre des jaugeurs conjugués J, et J2, l’on profite de ce que les accumulateurs a, a' et a" sont remplis de gaz sous pression pour admettre alternativement dans les récipients J*
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- Fig. 1
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- et J2 du gaz préalablement détepdu dans l’appareil m2 à une pression h correspondant au refoulement du liquide de ces récipients dans les réservoirs-magasins.
- L’ascension du liquide dans la canalisation t2 s’opère donc par refoulement au lieu de s’effectuer par aspiration.
- L’appareil permet de détendre à .la pression atmosphérique le gaz provenant des accumulateurs et destiné à alimenter les réservoirs-magasins pendant les opérations de vidange de ceux-ci.
- Le troisième dispositif, représenté sur le schéma n° 1 de la figure 2, comporte certaines modifications dans l’agencement de l’appareillage, afin de permettre d’effectuer des opérations de vidange des réservoirs-magasins R et R" à la pression atmosphérique au moyen de jaugeurs conjugués J, et J2. . "
- Dans l’exemple considéré, les réservoirs-magasins sont supposés, en contre-bas du wagon d’amenée W. Leur remplissage se fait par simple gravité et il est possible d’effectuer simultanément dans un même réservoir-magasin des opérations d’emmagasinage et de soutirage.
- Gomme dans les deux cas précédents, il est fait usage d’un groupe compresseur G refoulant dans les accumulateurs a, a' et a" le gaz provenant des réservoirs-magasins R et R' ou des jaugeurs conjugués Jj et J2.
- Le liquide amené alternativement sous l’effet de la gravité dans ces deux jaugeurs par la canalisation'^ est refoulé par la canalisation de distribution t2 jusqu’aux orifices de débit sous l’effet de. la pression du gaz provenant des accumulateurs et convenablement détendu au préalable dans l’appareil m2.
- Le gaz provenant également des accumulateurs et détendu à la pression atmosphérique dans l’appareil mx remplace au fur et à mesure dans les réservoirs-magasins le liquide écoulé dans le groupe des jaugeurs au cours des opérations de soutirage.
- Dans les trois exemples qui précèdent, nous avons supposé que les wagons d’amenée W, pendant leur vidange dans les réservoirs-magasins R et R", débouchaient à l’air libre par une tubulure à la partie supérieure. '
- Il peut, au contraire, être avantageux, dans certains cas, notamment lorsqu’il importe d’éviter toute émission de vapeurs au voisinage des wagons-citernes et que le gaz utilisé à l’intérieur des rései'voirs-magasins peut être de l’air, de recourir à un dispositif un peu différent et plus simple, tel que celui qui se trouve représenté par le schéma n° 2 de la figure 2.
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- Dans ce dispositif, au lieu d’une batterie d’accumulateurs de gaz a, a et a", il est fait usage d’un seul réservoir cq régulateur de gaz à la pression H -j- h un peu supérieure à la pression d’utilisation dans les jaugeurs à la phase de vidange; par contre, il existe en amont du groupe compresseur G un second réservoir a% pour la détente de l’air provenant des jaugeurs après chaque opération de vidange sous pression.
- Ce réservoir a2 peut être mis en relation avec les réservoirs R ou R' pendant les opérations de vidange de ces derniers, en même temps qu’avec le wagon d’amenée W.
- Le réservoir a2 peut enfin, pour compenser les pertes d’air susceptibles de se produire au cours des opérations successives, aspirer 'de l’air frais au travers de la soupape M qui, n’agissant que par dépression, ne permet aucune émission de vapeurs saturantes de liquide dans l’atmosphère.
- On voit qu’avec ce dispositif, pendant les opérations d’emmagasinage du liquide dans les réservoirs R ou R', comme la pression dans le wagon W et dans les réservoirs-magasins est toujours rigoureusement égale à la pression atmosphérique, il n’est fait aucune consommation d’air extérieur, les mouvements de liquide et d’air saturé de vapeurs s’effectuant en sens inverse et volume pour volume.
- Au contraire, pendant les opérations de soutirage, si, d’une part, la marche alternative des jaugeurs conjugués ne met en jeu qu’une masse constante et réduite d’air utilisé en cycle fermé et à basse pression, il faut, d’autre part, compenser dans les réservoirs-magasins, au fur et à mesure de leur vidange et volume pour volume, le liquide écoulé : la soupape d’admission d’air frais M est donc indispensable. ». ’ .
- L’avantage principal dé cette disposition particulière est de diminuer notablement l’importance de la station centrale pneumatique en raison du faible volume des réservoirs cq et a2 et de la réduction de la puissance du compresseur à faible pression de refoulement.
- Il convient d’ailleurs de noter qu’avec ce dispositif simplifié et bien qu’il y ait consommation d’afr frais, la récupération des vapeurs saturantes de liquide s’opère exactement de la même manière que dans les trois autres dispositifs.
- En ,effet, de l’air saturé de vapeurs de liquide à" la pression atmosphérique provenant des réservoirs-magasins R et R' passe dans le wagon W pour y prendre la place du liquide au fur et à
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- mesure de l’écoulement de celui-ci. Ce liquide* au contact de l’air saturé n’abandonne donc pas, dans ce cas particulier, la quantité de vapeurs saturantes qu’il émettrait dans la citerne W au fur et à mesure de son écoulement si celle-ci débouchait simplement à l’air libre. .
- Le quatrième dispositif que nous venons de décrire, et qui permet de simplifier l’appareillage primitif de la station centrale pneumatique lorsque le gaz utilisé peut être de l’air, ne saurait convenir que dans certains cas-particuliers.
- 11 conduit cependant à un agencement industriel pratique qui en découle immédiatement et qui est représenté par les deux schémas de la figure 3.
- Le circuit fermé dp la masse gazeuse est alors limité au compresseur C, aux deux réservoirs régulateurs cq et a2 de dimensions réduites et aux capacités des jaugeurs conjugués et à leurs tuyauteries.
- Les pressions de refoulement H + h et les dépressions d’aspiration H — lï, correspondant sensiblement aux régimes de marche des groupes pulsateurs constitués par les jaugeurs conjugués et J2, sont assez voisines de la pression atmosphérique normale, ce qui améliore le Rendement dynamiqué de l’installation.
- Le gaz aspiré et refoulé par le compresseur, circulant en cycle fermé, saturé de vapeurs de liquide, doit être choisi convenablement suivant la nature du liquide : il est souvent avantageux de proscrire l’air pour cette fonction, en particulier lorsqu’il s’agit de liquides émettant des vapeurs inflammables.
- Par contre, le gaz qui séjourne dans les réservoirs-magasins R à la pression atmosphérique constante, peut, sans inconvénient, dans la majeure partie des cas, être de l’air ordinaire. Le point intéressant est d’éviter toute diffusion de vapeurs dans l’atmosphère pendant les périodes de repos, comme pendant les opérations de remplissage et dp vidange des réservoirs IL Les deux ' schémas de la figure 3 montrent que l’on arrive à Ce résultat très simplement, grâce à l’emploi d’une soupape M d’admission d’air frais dans les réservoirs R pendant lés opérations de vidange et grâce à l’emploi d’une canalisation d’échange de gaz que l’on raccorde avec la citerne W pendant les opérations de remplissage des réservoirs R.
- Les deux schémas considérés supposent que, les réservoirs R étant en contre-bas des citernes W, les opérations d’emmagasi-
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- nage se font par gravité. Si les réservoirs R étaient en contre-haut des citernes W, l’interposition d’un groupe de jaugeurs conjugués tels que Jj et J2 entre ces deux récipients et raccordés avec la station centrale pneumatiqne, permettrait d’assurer le refoulement du liquide des citernes W dans les réservoirs-magasins R.
- Nous venons d’examiner rapidement, dans leurs principes, les variantes des dispositifs que nous avons étudiés pour assurer, comme nous l’avons indiqué au ‘début de cette communication, au moyen de jaugeurs conjugués à fonctionnement alternatif, la manipulation des liquides contenus dans des récipients clos, de position et de dimensions quelconques, où règne toujours la pression atmosphérique, en maintenant ces liquides, pendant les opérations d’emmagasinage ou de soutirage et pendant les périodes de repos, à l’abri du contact de l’air ambiant, pour éviter toute diffusion de vapeurs dans l’atmosphère.
- Groupes pulsateurs. — Caractéristiques ’ d’établissement.
- Nous nous proposons maintenant d’étudier dans les détails l’agencement des groupes pulsateurs constitués par les jaugeurs conjugués J* et J2 des installations qui précédent.
- Dans l’établissement de ces appareils, nous avons poursuivi nos recherches de façon à répondre simultanément aux six conditions principales suivantes :
- 1° Le liquide, dans le jaugeur à la phase de remplissage, doit toujours s’introduire plus rapidement qu’il n’en est refoulé ensuite à la phase de vidange;
- 2° Le jaugeur après remplissage doit rester plein, quelle que soit la durée d’attente, jusqu'au moment où, l’inversion se produisant, ce jaugeur se vide à son tour;
- 3° L’écoulement du liquide à la sortie du groupe pulsateur ne doit pas comporter de diminution appréciable ou d’interruption de débit au moment de l’inversion de la marche des gaz, dans les deux récipients conjugués ;
- 4° L’inversion, quelles que soient les variations du débit; doit toujours et seulement se produire au moment précis où le niveau du liquide, dans le récipient en vidange ou J9, a atteint un plan inférieur déterminé ;
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- Ht-k
- Fig. 3.
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- 5° Le débit du liquide, à la sortie du pulsateur, doit pouvoir être interrompu, rétabli ou réduit dans une proportion quelconque, par la simple manoeuvre des robinets disposés sur la canalisation, de refoule -ment, sans quHl en résulte aucun trouble dans le fonctionnement automatique du groupe;
- 6° L'appareillage mécanique dé inversion doit toujours demeurer seulement au contact du gaz, les pièces en contact avec le liquide étant seulement des corps chaudronnés, dés flotteurs, des clapets et des tuyauteries, c'est-à-dire des-éléments courants et robustes.
- Les deux agencements principaux de groupes pulsateurs que' nous allons décrire comportent, le premier une commande d’inversion mécanique, le second une commande d’inversion pneumatique.
- Le dispositif à commande pneumatique convient notamment toutes les fois que l’inverseur automatique doit être éloigné des jaugeurs conjugués ou placé par rapport à ceux-ci dans une position quelconque.
- La figure 4 précise l’agencement de deux dispositifs répondant aux conditions énumérées ci-dessus, les deux schémas correspondant respectivement, celui de gauche au cas d’un groupe pulsateur à commande d’inversion mécanique, celui de droite au cas d’un groupe pulsateur à commande d’inversion pneumatique.
- Le groupe pulsateur à commande d’inversion mécanique est constitué par une batterie de deux capacités Jt et J2 reliées à la conduite d’aspiration du liquide avec interposition de clapets de retenue et refoulant, par l’intermédiaire d’un autre jeu de clapets, dans la canalisation de débit.
- La partie supérieure de chacune des capacités et J2 peut être mise en relation, soit avec la canalisation générale de gaz en dépression BP, soit avec la canalisation générale de gaz en pression HP, au moyen des tuyauteries ti et t2.
- Ces tuyauteries comportent à l’origine des soupapes à flotteurs Sj et s2 qui s’opposent à l’introduction du liquide dans les canalisations de gaz à la fin de chaque période d’aspiration.
- Les tuyauteries ti et t2 sont reliées au distributeur inverseur K constitué par un piston à deux corps se déplaçant dans un cylindre. *
- Les positions alternatives du piston mettent en communication les capacités J4 et J2 d’une part avec la canalisation haute
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- -pression HP pour le refoulement du liquide dans la conduite de vidange et, d’autre part, avec la canalisation de vide BP, pour l’aspiration du liquide dans la conduite correspondante.
- Les déplacements de ce piston sont commandés par les mouvements des flotteurs F1 et F2 transmis au moyen des leviers Ld et L2, l’inversion se produisant chaque fois que le liquide atteint dans la capacité Jj ou J2 un niveau inférieur critique déterminé.
- Il convient de noter que la masse de gaz emprisonnée à la partie supérieure du jaugeur en instance de vidange, permet d’obtenir sans cloche régulatrice un débit continu de liquide, les arrêts ou ralentissements dans ce* débit ne causant aucune perturbation au dispositif de distribution de gaz, dont les inversions ne se produisent qu’au moment opportun.
- Le groupe pulsateur à commande d’inversion pneumatique est constitué également par une batterie de deux capacités conjuguées J, et J2, aspirant dans un collecteur muni de clapets de retenue et refoulant le liquide par l’intermédiaire d’un autre jeu de clapets et d’une cloche régulatrice de débit B.
- Ces capacités sont munies à leur partie supérieure de tuyauteries tt et t2, permettant de les mettre en relation soit avec la canalisation générale de gaz en dépression BP, soit avec la canalisation générale de gaz en pression HP.
- Comme dans l’appareil décrit précédemment, des soupapes à flotteurs s1 et s2 s’opposent à l’introduction du liquide dans les canalisations de gaz, en fin d’aspiration, tandis que les soupapes d{ et d2, commandées par les flotteurs Fd et F2 suppriment l’admission du gaz sous pression dans celle des deux capacités Jj ou J2 en cours.de vidange, dès que le niveau du liquide y atteint un plan inférieur déterminé.
- La distribution alternative du gaz en pression ou en dépression dans les capacités Jt et J2 est assurée au moyen de l’inverseur pneumatique schématiquement représenté à la partie supérieure de la figure de droite.
- Cet inverseur est constitué par un ensemble de deux distributeurs symétriques bi et b2 et de leurs-'-organes de commande conjugués C4 et C2.
- Chaque corps de distributeur est en relation par sa partie médiane avec une tuyauterie t\ ou t\ qui permet, suivant la position des pistons dans le double distributeur, de brancher
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- alternativement les canalisations t\ et t\ avec les canalisations BP et IIP.
- Les organes de commande conjugués Ct et C2 sont disposés en dessous des distributeurs et comportent deux capacités placées symétriquement et reliées respectivement aux canalisations réunissant chaque élément du groupe pulsateur â son distributeur.
- Chacune de ces deux capacités est fermée hermétiquement par. une membrane élastique riq ou m2 sur laquelle porte, appliqué par un ressort, un tampon solidaire d’une tige guidée fx ou f2.
- Sur un axe O oscille un levier L alternativement en contact avec l’une ou l’autre des tiges /j ou f2.
- A ce levier est rattaché un ressort de traction R fixé par son autre extrémité à un deuxième levier L'indépendant deL oscillant également sur l’axe 0 et s’engageant dans une rainure pratiquée dans la tige, commune g des pistons pl et p2.
- Supposons la canalisation de la capacité J* reliée à la haute pression HP, comme il est indiqué sur la figure ; la membrane ml correspondante prend une position fixe équibrée par son ressort, comprimé tant que dure la vidange du liquide.
- Il en résulte pour le levier L, en contact avec la tige /j du tampon, une position sensiblement perpendiculaire à cette tige.
- En fin de vidange du liquide dans la capacité Jd, la fermeture de la soupape d’admission des gaz dans cette capacité provoque un accroissement de pression derrière la membrane mi qui comprime son ressort; le mouvement qui en résulte pour la tige /j fait osciller le levier L.
- Ce levier vient dans le prolongement du levier L' et dépasse cette position. Brusquement, la traction du ressort R sollicite en sens contraire le levier L' qui, oscillant autour de l’axe O, entraîne la tige commune g des pistons pi et p% et provoque l’inversion de la marche des garz dans le groupe élévateur.
- Ces inversions successives ont pour effet d’assurer un débit continu du liquide, dont la régularité est obtenue grâce à la cloche à air B, disposée sur la conduite de refoulement.
- Bien entendu,.et pour chacun des deux types de groupe pul-* sateur décrits ci-dessus, les canalisations d’aspiration et le,degré de dépression dans la canalisation du vide sont calculés de telle sorte que le remplissage d’un jaugeur s’effectue dans tous les cas plus vite que sa vidange.
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- Conséquences industrielles et économiques.
- Il résulte des considérations développées ci-dessus et des appareillages décrits qu’au moyen de groupes pulsateurs à commande automatique, il est possible, sans diffusion de vapeurs dans .l’atmosphère, par l’action dynamique convenablement réglée d’une masse constante et réduite de gaz utilisée en cycle fermé, d’effectuer simultanément ou isolément en des points quelconques d’un même établissement, des opérations d’emmagasinage ou de soutirage de liquides contenus dans des réservoirs de position et de dimensions quelconques dans lesquels règne toujours la pression atmosphérique.
- Les mouvements de cette masse gazeuse sont assurés au moyen d’un compresseur actionné mécaniquement ou électriquement et la transmission pneumatique de l’énergie permet d’obtenir, grâce à l’élasticité parfaite des gaz maintenus sous pression latente une très grande souplesse dans le fonctionnement général de l’installation , sans risques de coups de bélier.
- Les groupes pulsateurs jouent en somme le rôle de pompes,-mais en évitant les inconvénients de celies-ci, et ils permettent de réaliser automatiquement des débits réglables à volonté et pouvant atteindre dans certains cas plusieurs centaines de mètres cubes à l’heure.
- Les procédés décrits permettent de plus, en faisant varier la pression d’admission dans les groupes pulsateurs, de refouler les liquides à des hauteurs et à des distances quelconques par la simple ouverture .de robinets aux postes d’alimentation.
- • Lorsque les liquides à manipuler émettent à température ordinaire des vapeurs inflammables ou toxiques, les risques d’accident sont réduits au minimum par suite de la suppression des égouttures et de l’absence complète de diffusion de vapeurs dans l’atmosphère.
- Il convient d’ailleurs de souligner que, contrairement à ce que l’on pourrait supposer à première vue, chaque fois qu’il s’agit de résoudre dans un établissement industriel des opérations multiples de distribution des liquides, les dispositifs décrits permettent de réaliser, par rapport aux pompes ordinaires, des économies très sensibles de premier établissement, de main-d’œuvre et d’exploitation.
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- Fig. 5. — Agencement-type cle grand entrepôt industriel, système Mauclère.
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- Adaptation à quelques cas concrets.
- Au moyen d’une seule station centrale pneumatique, il est possible, en effet, d’actionner en des points quelconques et auto-.matiquement, à plein régime ou à marche lente et irrégulière, autant de groupes pulsateurs que l’on veut, ces groupes étant des organes de chaudronnerie peu compliqués et d’un fonctionnement très sûr.
- Enfin, les réservoirs-magasins. pouvant être disposés en des points et à des hauteurs quelconques, les travaux de bâtiment et de maçonnerie se trouvent réduits au strict minimum, et, comme ces réservoirs ne sont jamais soumis à des pressions ou à des dépressions internes, leur construction n’entraine aucune condition spéciale, ni aucune limitation de volume.
- Pour fixer les idées sur les possibilités d’adaptation à un grand entrepôt industriel des appareillages précédemment décrits, nous avons indiqué sur la figure-5 un agencement-type, dans lequel les liquides amenés par les wagons-citernes W et W' peuvent être emmagasinés soit dans des réservoirs en surface tels que R, soit dans des réservoirs en sous-sol tels que Rj, R2 et R3.
- Le groupe pulsateur JjJ2 permet de refouler le liquide du wagon W dans le réservoir R et aussi, grâce à un dispositif d'inversion de marche, de refouler du liquide du réservoir R dans le wagon W s’il convient d’effectuer des réexpéditions en vrac par voie ferrée.
- Les liquides, amenés par les wagons W, s’introduisent par gravité dans les réservoirs RaR2 etR3, dans lesquels règne toujours la pression atmosphérique : de l’air saturé de vapeurs de liquide passe donc, volume pour volume, des réservoirs R^ ou R3 dans les wagons W au fur et à mesure de la vidange de ceux-ci.
- Le groupe pulsateur JrtJ'a permet d’aspirer du liquide dans l’un quelconque des réservoirs RiR2 ou R3 et de le refouler, soit à des postes c et c munis de compteurs totalisateurs et doseurs pour le remplissage de fûts pétroliers de 50 et de 2001, soit dans un atelier d’embidonnage figuré schématiquement au premier étage du bâtiment de l’entrepôt.
- Cet atelier d’embidonnage comporte des appareils à dosage volumétrique précis DD'D" débitant sous pression et pouvant assurer le chargement rapide de bidons du commerce'.
- Ces appareils à dosage volumétrique ne sont autre chose que
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- des groupes de jaugeurs conjugués du principe précédemment décrit, dont les capacités sont rigoureusement tarées, et dont les flotteurs de commande sont réglés pour obturer automatiquement les orifices d’admission et de vidange du liquide, lorsqu’un volume déterminé a été aspiré ou débité.
- La station centrale pneumatique, fournissant l’énergie nécessaire à la marche des appareils élévateurs et J'4J'a et des appareils d’embidonnage BD'D", comprend un compresseur aspirateur de gaz C actionné mécaniquement et deux réservoirs régulateurs cqa2, montés respectivement sur les canalisations de refoulement et d’aspiration du compresseur.
- Le premier cliché en simili-gravure de la planche 37 représente l’agencement d’une station centrale de puissance moyenne comportant, au premier plan et à droite, un groupe pulsateur automatique commandé par un appareil à dispositif d’inversion pneumatique monté sur le tableau qui se trouve à gauche.
- Dans le coin de la salle sont disposés le groupe électro-compresseur et sa batterie de réservoirs régulateurs de gaz, ainsi qu’un tableau de surveillance supportant les manomètres indicateurs de pression et de vide et le mano-détendeur de réglage.
- Le deuxième cliché en simili-gravure de la planche 37 représente la photographie d’une batterie de compteurs doseurs dans un grand entrepôt permettant Je chargement à grande vitesse de fûts de SD 1, amenés sur de petits wagonnets de voie de 60, traversant la salle d’embidonnage.
- 1° Entrepôt de ravitaillement général.
- La figure 6 représente l’installation d’un entrepôt type, système Mauclère, pour le ravitaillement général en carburants de deux catégories et en huile de graissage.
- Cet entrepôt comporte dans une cave souterraine en maçonnerie surmontée d’un quai, deux réservoirs-magasins de 20 000 1 de capacité, pour le stockage l’un de l’essence «Aviation », l’autre de l’essence « Poids lourds ».
- L’huile est emmagasinée dans un réservoir de 2 000 1 placé dans un décrochement de la cave. v
- Les essences, amenées par wagon-citerne sur la voie normale placée le long de, l’entrepôt, sont introduites par gravité dans les réservoirs au moyen de deux postes d’emmagasinage montés à cet effet.
- Les fûts d’amenée de l’huile sont vidangés dans le réservoir
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- de 2 000 1, par simple renversement au-dessus d’une cuvette métallique.
- Le puisage, des essences s’effectue’ dans les deux réservoirs de 20 000 1 au moyen de deux appareils pulsateurs à fonctionnement automatique disposés dans un petit bâtiment édifié sur le quai surmontant la cave.
- Chaque groupe pulsateur refoule le liquide, d’une part à un poste muni d’un compteur totalisateur pour la réexpédition par camions-citernes, d’autre part à un appareil à dosage volumétrique pour le chargement de fûts ou de bidons,
- Pour l’huile, il est prévu deux postes de distribution, l’un pour le remplissage de récipients quelconques par compteur doseur, l’autre pour le chargement automatique de bidons de capacité déterminée.
- Les appareils doseurs sont montés contre le mur du petit bâtiment surmontant le quai ; la manutention des bidons et des fûts et le chargement des camions-citernes s’effectuent sous l’auvent protégeant contre la pluie.
- Le groupe compresseur et ses accessoires sont disposés à l’intérieur du petit bâtiment comme les groupes pulsateurs.
- 2° Application aux sucreries.
- La figure 7 représente en plan le schéma général d’agencement d’appareillages, système Mauclère, pour la manipulation des jus dans une sucrerie et l’évacuation des eaux de condensation.
- Cette installation est réalisée au moyen d’une série de dix appareils pulsateurs, montés en dérivation sur un réseau de canalisations d’air comprimé, de vide et d’échappement, alimenté par une station centrale pneumatique.
- Cette centrale pneumatique comprend :
- 1 groupe compresseur fournissant l’air comprimé à 5 kg ;
- 1 groupe compresseur fournissant l’air comprifné à 3 kg, 500 ;
- 1 pompe à vide fournissant une dépression minima de 65 cm de mercure.
- Chacun de ces trois groupes est pourvu de réservoirs régulateurs d’où partent les collecteurs de gaz.
- Les groupes pulsateurs assurent la manipulation des jus là leurs différentes périodes de concentration depuis la sortie de la batterie des diffuseurs jusqu’à l’extraction dans la chaudière à cuire dans le vide de l’appareil à quintuple effet.
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- Deux groupes pulsateurs sont affectés, l’un aux jus verts, l’autre à la mélasse.
- L’évacuation des eaux de condensation du groupe des chaudières évaporatoires s’effectue au moyen de quatre groupes pulsateurs indépendants.
- Ces différents groupes sont construits pour assurer les débits horaires convenables, dans les conditions d’alimentation et de refoulement fixées pour la marche de l’installation.
- L’ensemble de cet agencement est caractérisé par une grande souplesse, résultant de la facilité de faire varier à tout instant le débit d’un pulsateur quelconque, et par le bon rendement de la transmission pneumatique de l’énergie par des canalisations dans lesquelles les pertes de charge sont négligeables.
- 3° Camion-citerne automobile.
- Le troisième cliché en simili-gravure de la planche 37 représente l’équipement, suivant les mêmes principes d’un camion-citerne automobile comportant un appareillage pneumatique pour le chargement, la vidange et le dosage des carburants.
- Le transport du liquide à distribuer s’effectue dans un réservoir-magasin A, les éléments du groupe pulsateur étant disposés en B le long du châssis.
- Le compresseur est actionné directement par le moteur du camion avec un réservoir régulateur visible en C.
- Dans une armoire N se trouvent l’inverseur automatique à commande pneumatique, ainsi que les manomètres de haute et de basse pression. Le liquide s’écoule par l’extrémité de la canalisation R.
- En E se trouve le robinet d’orienlation de la marche du liquide (emmagasinage ou vidange). Il est prévu un compteur totalisateur en G et une pompe de secours à main figurée en S.
- 4° Equipement d’un tank steamer.
- Les tanks steamers actuellement existants comportent pour le déchargement des mazouts et pétroles des pompes à vapeur, alimentées par les chaudières du navire.
- La salle des pompes étant disposée généralement dans la partie centrale de la coque et les chaudières se trouvant à
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- l’arrière, il en résulte l’obligation d’aménager à l’intérieur du bâtiment et sur des longueurs considérables des canalisations de vapeurs coûteuses et encombrantes, dans-lesquelles les pertes d’énergie dues aux résistances et aux condensations sont assez élevées.
- La substitution aux pompes ordinaires, d’appareils pulsateurs à fonctionnement pneumatique, permet de supprimer ces inconvénients. %
- Ainsi qu’il est indiqué sur la figure 8, la batterie des groupes pulsateurs peut être installée au milieu du navire, dans la salle réservée aux pompes. L’encombrement de ces groupes pulsateurs, est sensiblement le - même que celui des pompes ordinaires, pour un même débit horaire de plusieurs centaines de mètres cubes.
- La station centrale pneumatique peut être disposée soit dans la salle des machines, soit dans tout autre endroit du bateau, le compresseur étant actionné électriquement par branchepient sur le secteur du bord.
- L’énergie pneumatique nécessaire pour la marche des groupes pulsateurs est transmise par un jeu de conduites de gaz de faihle section et pouvant être installées dans le fond de la cale au-dessous des réservoirs de pétrole : cette transmission s’opère dans les meilleures conditions de rendement puisque les pertes de charge et les condensations n’interviennent plus et qu’il est inutile de revêtir les conduites de produits calorifuges.
- L’emploi de groupes pulsateurs pneumatiques procure, en outre, une grande souplesse de fonctionnement, le liquide dans ces appareils étant maintenu sous la pression latente et judicieusement réglée d’un gaz convenablement choisi.
- Les opérations de vidange des réservoirs du navire dans les ports de débarquement s’effectuent donc avec sécurité sans coups de bélier et les étranglements ou arrêts de débit- qui peuvent avoir lieu pendant le soutirage n’apportent aucune perturbation dans la marche de la station centrale pneumatique : il suffît, en effet, de suivre sur le tableau de manoeuvre de cette station les indications des deux manomètres de haute et de basse pression. D’ailleurs, un dispositif de sécurité assure automatiquement la mise en court-circuit de la masse gazeuse lorsque la pression dans le réservoir régulateur de haute pression dépasse un taux déterminé
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- L’adaptation de groupes pneumatiques à. l’équipement de tanks steamers présente de grands avantages et l’étude récente de l’équipement d’un bâtiment de gros tonnage nous a permis de calculer que l’économie de premier établissement résultant de l’emploi de nos dispositifs pouvait être évaluée poür les tuyauteries et les pompes à 40 0/0 environ.
- 5° Alimentation au mazout de chaudières ou de groupes
- MOTEURS A BORD.
- • '9 .
- Dans le même ordre d’idées, l’emploi de plus en plus répandu des combustibles liquides pour la chauffe des chaudières au mazout et l’alimentation des moteurs Diesel ou semi-Diesel à bord des navires nous a conduits à prévoir lë remplacement des pompes actuellement en service par des appareils pneumatiques : en effet, grâce aux considérations énoncées, les groupes pulsa-teurs permettent de puiser le carburant liquide dans les soutes 'du-bateau en un point quelconque et de le refouler sous pression constante jusqu’aux points d’utilisation qui peuvent être à, une distance très grande des réservoirs-magasins. Cette distribution se fait avec la plus grande souplesse et saris coups de bélier. Il est possible de régler à tout moment le débit du liquide suivant les besoins et sans aucune complication d’appareillage.
- Ravitaillements militaires.
- Les procédés que nous venons de décrire s’adaptent parfaitement aux besoins militaires, en particulier dans la guerre de mouvement.
- 9 *
- Les consommations de carburants liquides des diverses formations de* l’artillerie, de l’aéronautique et de l’automobile, ont été considérables pendant la dernière guerre et il n’es) pas douteux qu’elles le seraient beaucoup jffus encore dans l’avenir.
- On peut dire que, dans une large mesure, la capacité d’observation et de bombardement et la rapidité de manœuvre d’une armée moderne dépendent de l’activité et de la régularité de ses ravitaillements en combustibles liquides.
- Pendant la guerre de 1914-1918, les armées ont été ravitaillées pour ainsi dire exclusivement au moyen de fûts métalliques et de bidons provenant des stations-magasins par l’intermédiaire des gares régulatrices : il en est résulté souvent des difficultés
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- considérables pour le rassemblement et le retour des emballages vides qui encombraient les parcs et les lignes de communication avant de pouvoir revenir dans les entrepôts du territoire.
- A certaines périodes d’opérations actives et prolongées, la manœuvre des armées françaises a failli être compromise en raison de ces difficultés.
- Il convient donc de prévoir, dès à présent, des moyens de ravitaillement plus modernes, tenant compte à la fois de l’expérience acquise ët des progrès industriels réalisés.
- Les grands entrepôts, du territoire (entrepôts militaires du temps de paix ou entrepôts civils réquisitionnés) dirigeraient sur les gares régulatrices pour les besoins des armées des trains ou des rames de wagons-citernes comprenant les diverses catégories de carburants ou de lubrifiants nécessaires aux besoins généraux.
- Des gares régulatrices, ces wagons-citernes seraient répartis au fur et à mesure des besoins dans les différentes gares de ravitaillement des armées : c’est dans ces gares que s’effectueraient la vidange des wagons-citernes et le chargement des divers récipients (camions-citernes, fûts ou bidons) de l’armée opérant dans les secteurs correspondants.
- Pour réaliser ce programme, il faut, bien entendu, que les appareillages de vidange et de chargement dans les gares de ravitaillement puissent assurer un débit très rapide et soient en même temps très mobiles de façon a pouvoir être démontés, transportés et remontés en quelques heures au fur et à mesure que les gares de ravitaillement se modifient en suivant les mouvements de l’armée.
- Nous préconisons dans ce but l’emploi d’appareillages pneumatiques semi-fixes spécialement étudiés et constitués, d’une part, par des canalisations démontables en éléments de série et par des groupes pulsateurs et doseurs mobiles, et d’autre part, par de petites stations centrales de production d’énergie pneumatique montées sur remorques, et constituées par un groupe moto-compresseur de 8 à 10 HP avec poste de commande, des réservoirs régulateurs de haute et de basse pression et des raccords pour les tuyauteries de gaz'correspondantes. (
- Si donc une .rame de wagons-citernes se trouve garée en un point quelconque de la voie ferrée, à proximité ! d’une route, il suffira pour y créer en quelques heures un centre de ravitaillement d’armée en carburants et lubrifiants, de rassembler en ce
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- point les divers appareillages énoncés ci-dessus et qui peuvent être amenés, soit sur un seul wagon, soit dans un tracteur automobile ordinaire au crochet duquel serait attelée la remorque équipée en station centrale.
- Il est possible, dans ces conditions, de réaliser,,de jour comme de nuit, une alimentation rapide sous pression et sans diffusion de vapeurs saturantes, v d’une part de camions-citernes et, d’autre part, de fûts ou de bidons.
- La capacité de débit de ces centres de ravitaillement peut être aussi grande que l’on veut : le choix et la fixation du nombre des centres de ravitaillement ne dépend en réalité que de la valeur des routes d’accès et de l’intérêt que l’État-major peut attacher à concentrer ou à répartir ces centres en tenant compte des circonstances.
- Il est certain que l’observation de ces directives permettrait de diminuer d’au moins 80 0/0 le chiffre d’ensemble des bidons et des fûts à mobiliser sur le territoire pour répondre aux besoins des armées.
- Parallèlement, les mouvements par voie ferrée correspondant au ravitaillement de cette sorte seraient diminués d’au moins 50 0/0, le transport en vrac des carburants et des lubrifiants permettant de réduire dans là même proportion le nombre des wagons.
- Nous n’insisterons pas sur l’économie qui en résulterait et que l’on peut évaluer, si l’on ne tient compte que des réductions de pertes par égouttures ou par évaporation, à 10 0/0 au moins de la consommation globale ‘en carburants.
- Dans une certaine mesure, les considérations ci-dessus con-sérvent leur valeur en temps de paix et il convient de multiplier dans les garnisons du territoire les livraisons en vrac par voie ferrée avec remplissage sur place de'fûts ou de bidons au moyen de dispositifs perfectionnés présentant le maximum de sécurité. -
- Tanks à water-ballast extérieur et indépendant.
- Dans l’étude de l’aménagement des grands entrepôts de mazout, de pétrole ou d’essence qui, par suite des importations en vrac par bateaux-citernes, doivent être établis dans des ports maritimes ou fluviaux, en terrain d’alluvions, il est avantageux de prévoir l’emmagasinage de divers carburants dans des réservoirs de grandes dimensions, de plusieurs milliers de mètres
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- cubes, construits de telle sorte que le coût d’établissement en soit aussi réduit que possible.
- Il convient, en outre, d’établir ces réservoirs dans les meilleures conditions de" sécurité pour en diminuer la vulnérabilité et aussi pour empêcher, en cas de fuite ou de crevaison de l’mi d’eux, tout'déversement de liquide inflammable dans la mer, dans les bassins ou à la surface du fleuve.
- Jusqu’à présent, l’idée d’assurer l’étanchéité des réservoirs à pétrole ou à mazout par une enveloppe d’eau extérieure ne paraît pas être entrée dans le domaine de l’application : la raison en est sans doute que, pour sa réalisation, on n’envisage jamais qu’un matelas d’eau à niveau fixe et invariable de hauteur égale à celle du réservoir, emprisonné entre deux parois soumises l’une et l’autre à sa pression, ce qui conduit finalement à construire deux réservoirs, indépendants ou non, mais également résistants et à doubler ainsi les dépenses de premier établissement. y
- Si, par contre, il était possible de faire suivre automatiquement au niveau du matelas d’eau le niveau du pétrole logé dans le réservoir intérieur en donnant ainsi à celui-ci le simple rôle d’enveloppe sans résistance, non seulement on réaliserait l’étan-cheité des parois en même temps qu’on en simplifierait la construction, mais encore et surtout on réduirait les frais de premier établissement des grands réservoirs et, les circonstances loealês s’y prêtant, on réaliserait, par rapport aux installations actuelles, des économies très appréciables.
- C’est en s’inspirant des préoccupations qui précèdent que récemment M. Minard, Inspecteur général des Ponts et Chaussées, a été amené à concevoir le'système indiqué ci-après, qui consiste à entourer l’enveloppe du réservoir d’un matelas d’eau dont le niveau suit automatiquement celui du liquide emmagasiné, de telle sorte que l’enveloppe et le fond du réservoir ne supportent aucune pression ou tension.
- Le principe du système est le suivant :
- Si, dans un bassin suffisamment étanche à l’eau, on dispose une cuve constituée par une enveloppe souple formant réservoir avec parois verticales cylindriques et fond plat reposant sur le fond du bassin et qu’on verse dans cette cuve un liquide de densité voisine de l’unité, en même temps qu’on remplit d’eau le bassin extérieur, l’enveloppe de la cuve se tendra et prendra nécessairement, comme un ballon à hydrogène, la forme
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- cylindrique parfaite, pour laquelle elle a été confectionnée, et cela quel que soit le niveau du liquide dans la cuve, pourvu que le niveau de l’eau dans le bassin suive celui du liquide d’aussi près que possible, au fur et à mesure du remplissage ou de la vidange de celle-ci.
- Pour les réservoirs à pétrole ou à mazout, la forme cylindrique de l’enveloppe sera naturellement fixée à l’avance, comme dans les ballons du système rigide, soit par la rigidité propre des parois métalliques, soit par des nervures ou une ossature.
- Dans tous les cas, les parois et le fond n’ayant à supporter que la légère pression ou tension qu’on voudra bien leur donner, pourront être constitués très économiquement dans le seul but d’assurer leur étanchéité et,sans qu’on ait à se préoccuper, comme dans lés réservoirs ordinaires, de leur résistance aux pressions du liquide emmagasiné.
- C’est ainsi que, pour la paroi latérale cylindrique, il sera possible d’utiliser sur toute la hauteur des tôles minces de 4 à 5 mm d’épaisseur tout au plus pour des réservoirs atteignant des capacités de plusieurs milliers de mètres cubes.
- Pour le fond du réservoir, dont la charge du liquide sera toujours équilibrée'par la sous-pression de l’eau du bassin extérieur, il suffirait de prévoir sur une couche de gravier perméable à l’eau du bassin extérieur, un simple diaphragme n’ayant d’autre but que de supprimer le contact immédiat du pétrole avec la couche d’eau inférieur. Mais pour parer aux variations accidentelles du niveau de l’eau dans le bassin extérieur et aux sous-pressions anormales qui risqueraient de le disloquer ou de le soulever, il conviendra de lester,ce diaphragme; on pourra aussi le constituer simplement par une plate-forme de béton de chaux de 60 à 70 cm d’épaisseur. .
- En prolongeant jusqu’au sol résistant la paroi métallique exté-.térieure du réservoir, le pétrole se trouvera complètement isolé sans avoir aucune tendance à traverser le diaphragme horizontal constituant le fond du réservoir.
- La figure 9 représente un réservoir de ce type avec son dispositif de pompage conjugué des deux natures de liquide.
- Il convient, en effet, de satisfaire en toutes circonstances, pour l’équilibrage des poussées, à la relation :
- HD — H'D' < p,
- <p représentant une pression limite déterminée.
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- Fig, 9. — Tank à water-ballast extérieur et indépendant,
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- Il importe donc de conjuguer automatiquement entre eux les mouvements du liquide emmagasiné dans le réservoir et de l’eau contenue dans le bassin extérieur, les variations du niveau de l’eau étant obtenues lors de la vidange du réservoir par évacuation dans la mer, dans le fleuve ou dans un bassin régulateur et lors du remplissage du réservoir par admission dans le bassin extérieur.
- Nous avons étudié un appareillage, répondant à ce programme, s’adaptant aux groupes pulsateurs précédemment décrits, qui peuvent être utilisés aussi bien pour le pompage simultané de l’essence dans le réservoir et de l’eau dans le bassin extérieur.
- C’est ce dispositif que représente schématiquement la figure 9.
- Deux batteries de jaugeurs conjugués JjJj et J2J2, servant respectivement à la commande des mouvements du pétrole et de l’eau, sont en communication, d’une part, avec la partie inférieure du grand réservoir métallique et, d’autre part, avec le fond du bassin par des canalisations appropriées.
- Des batteries de jaugeurs JjJ/ et J2Ja partent les canalisations respectives de refoulement du pétrole et de l’eau';
- Les mouvements du pétrole à manipuler par le groupe pulsa-teur JJj sont obtenus au moyen d’un distributeur inverseur à commande pneumatique d’un modèle analogue à celui précédemment décrit : ce distributeur inverseur est branché à cet effet~sur les canalisations générales de distribution de gaz en liaison avec la station centrale pneumatique.
- Les mouvements de l’eau du bassin extérieur à manipuler par le groupe pulsateur J2J2, en fonction de ceux de l’essence dans le grand réservoir, sont obtenus également au moyen d’un distributeur inverseur à commande pneumatique.
- Un distriouteur spécial, schématiquement représenté sur le détail de droite de la figure 9, est interposé entre le distributeur inverseur du groupe pulsateur à eau et les canalisations générales de distribution'de gaz.
- i Des cloches pneumatiques C4 et C2 en relation, d’une part, avec la partie inférieure du réservoir métallique et, d’autre part, avec le fond du bassin, sont reliées au moyen de canalisations appropriées aux membranes de commande du distributeur.
- On comprend qu’aussitôt qu’une différence déterminée des poussées sur la paroi inférieure du grand réservoir métallique se produira, par prépondérance extérieure, par suite du soutirage du pétrole, l’action différentielle des pressions à l’intérieur
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- LA MANIPULATION. PNEUMATIQUE DES LIQUIDES 683
- des cloches provoquera le déplacement du piston du distributeur spécial, permettant le passage des gaz pour l’alimentation du groupe pulsateur à eau;
- Ce groupe pulsateur étant asservi à la marche du groupe pulsateur d’alimentation en pétrole, il faut, qu’en toutes circonstances et quels que soient les niveaux respectifs, que le niveau , dans le bassin extérieur baisse plus vite que le niveau dans le réservoir métallique, aussitôt que le groupe pulsateur à eau se met en marche. ' .
- Pour effectuer les opérations inverses d’emmagasinage du pétrole dans le grand réservoir métallique, il sera fait usage d’un appareillage de conjugaison pneumatique analogue à celui que nous venons de décrire.
- Les considérations générales ci-dessus permettent donc de réaliser dans la construction des grands tanks à mazout les avantages suivants :
- 1° L’enveloppe du réservoir (parois latérales et fond)}, ne supportant que des efforts très minimes et jouant surtout le rôle de cloison de séparation entre le liquide et l’eau, peut être établie très économiquement, le poids des tôles étant diminué en moyenne d’au moins 25 0/0 par rapport' aux réservoirs ordinaires ; . '
- 2° L’étanchéité du fond, constitué pratiquement par un radier de lest en béton, est complétée et assurée par la présence du matelas d’eau extérieur ;
- 3° En cas d’accident au réservoir pour cause de fuites, rupture, etc., le bassin extérieur forme un réservoir de sécurité, recueillant le liquide emmagasiné et le conservant sans pertes, même lorsque le bassin est simplement creusé dans le sol et sans revêtement de ses talus, grâce à la présence de l’eau, qui assure l’étanchéité ;
- 4° Le réservoir, étant placé dans le bassin creusé dans le sol et sans saillie appréciable sur le plan supérieur des terres, se trouve mieux protégé que des réservoirs en surface en cas d’avarie ou de bombardement ; j
- 5° La réserve d’eau du bassin extérieur peut être utilisée comme pluie d’arrosage sur le dôme du réservoir, afin de diminuer, pendant la saison chaude, la température intérieure du réservoir et par suite la tension de vapeur du liquide volatil qui s’y trouve emmagasiné.
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- LA MANIPULATION PNEUMATIQUE DES LIQUIDES
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- Vapeurs saturantes.
- Dans les dispositifs précédemment décrits, nous avons vu que l’on s’était attaché à supprimer rigoureusement, pendant les périodes de repos aussi bien que pendant les opérations d’emmagasinage ou de soutirage, la diffusion dans l’atmosphère des vapeurs saturantes de liquide émises à la pression atmosphérique dans les réservoirs-magasins ou dans les capacités conjuguées des groupes pulsateurs.
- Cette précaution, indépendamment de la sécurité qu’elle procure, permet de réaliser des économies très sensibles, en particulier, lorsque l’on manipule des liquides tels .que les essences, les benzols, l’alcool, l’éther, etc. ; qui émettent aux températures ordinaires des vapeurs inflammables en quantité notable.
- Les indications des trois tableaux ci-contre donnent à ce sujet quelques précisions.
- Le premier tableau donne, pour des températures centigrades variant de 10 à 40 degrés, les tensions de vapeur à pression atmosphérique de divers liquides volatils. •
- Le second tableau donne, aux mêmes températures, les poids correspondants, exprimés en grammes, de vapeurs saturant à la pression atmosphérique un volume de 1 m3 : ces poids ont été calculés, d’après la formule :
- p = 10004.1,2934.^.
- Le troisième tableau exprime en litres de liquide condensé ces poids de vapeurs satu'rantes par mètre cube aux diverses températures.
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- Tableau n° 1.
- Tensions maxima de vapeurs à la pression H = 760 mm de mercure.
- TEMPÉRATURES centigrades PENTANE C5H12 HEXANE C“H14 HEPTANE C7H16 ÉTHER (C2H5)20 BENZÈNE C^H» ALCOOL ÉTHYLIQUE (,C*Hs)0H
- 10° ' 283 75,5 20,5 291 45 23
- 20° 420 120 35,5 442 74 43
- 30° 611 185' 58,3 647 117 78
- 40? )) 277 92 )> 180 133
- Nota. — Les tensions ci-dessus sont exprimées en millimètres de mercure.
- Tableau n° i
- Poids de vapeurs saturantes par mètre cube sous pression H — 760 mm de mercure.
- nmsni
- TEMPÉRATURES centigrades PENTANE C3H** HEXANE CH14 HEPTANE C’H16 ÉTHER (C2TF)20 BENZÈNE C°H6 ALCOOL II ÉTHYLIQUE 1 (C2H5)OH !
- 10° 1 200 403 114 1262 202 63 |
- 20° 1738 624 196 1 818 318 114
- CO O O 2 450 929 O CO 2510 493 195
- 40° » 1348 466 ». 730 321
- Nota. — Les poids ci-dessus sont exprimés en grammes et calculés d’après la formule j
- P — 1009 dt 1,293 . 7 o 1
- 1 + >,t EMBBaoPBBMMWaoyiWMM
- Tableau n° 3.
- Volumes de liquides condensés correspondant aux poids ^ de vapeurs saturantes du Tableau n° 2.
- TEMPÉRATURES centigrades’ PENTANE C3H12 HEXANE CTI14 HEPTANE C7Hi8 ÉTHER (C2IF)20 BENZÈNE C6I15 ALCOOL ÉTHYLIQUE (C2iP>)0ii
- 10° 1,90 0,63 0,1 1,73 0,2 0,0S
- 20° 2,78 0,98 0,2 2,5 0,39 '0,14
- 30° 3,95 1,47 0,4 '3,6 0,5 0,25
- 40° » 2,14 0,6 » 0,8 0,42
- Nota. — Les volumes ci-dessus sont exprimés en litres. .
- Bull.
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- CONGRÈS DES COMBUSTIBLES LIQUIDES
- COMPTE RENDU
- DS L’EXPOSITION, DES TRAVAUX DE LA r SECTION
- (PÉTROLES)
- ET DES VISITES D’INSTALLATIONS ORGANISÉES par le CONGRÈS des COMBUSTIBLES LIQUIDES (1)
- PAR
- :m. guiselin
- L’EXPOSITION
- L’Exposition, très importante pour un début, avait réuni une série d’industries se rattachant à la production et à l’utilisation des divers liquides combustibles industriels.
- Naturellement le pétrole et tous, ses dérivés combustibles y prit la place la plus importante.
- Exploitation.
- Dès l’entrée de l’Exposition, les visiteur's étaient attirés vers les stands exposant les appareils employés à la prospection et au forage des puits de pétrole. Nous citerons la Société de Pechel-bronn, spécialisée dans la recherche, possédant pour cela plus de 50 appareils de tous systèmes et disposant d’un personnel ouvrier très exercé. Venaient ensuite la Société Belge Forakv, très connue, et la Société Française de Bonne-Espérance, dont la réputation n’est plus à faire. Cette dernière Société utilise les procédés par injection d’eau imaginés par le Français Fauvelle il y a quatre-vingts ans et mis au point seulement vers 1.900 par Vogt.- Elle a exécuté des sondages dépassant 1 600 m et possède des chantiers en France, en Algérie, en Belgique, en Roumanie. C’est elle qui a poürsuivi les trop rares prospections exécutées en France.
- Enfin on pouvait y voir en bonne place la Société de Sondages
- (U Voir Procès-Verbal de la séance du 27 octobre 1922, p. 380.
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- Lemoine, dont le siège est à Liège ; créée pour les sondages et travaux miniers de toutes sortes.
- Je n’omettrai pas de regretter la visite que nous aurions pu faire dans la Sarre aux usines pour la fabrication des tubes laminés sans soudure suivant les procédés Mannesmann qu’avait offerte l’Omnium Français des Tubes en fer et en acier et qui ne put être effectuée faute de temps.
- Importation.
- Les Sociétés d’importation de Pétroles les plus importantes étaient représentées et exposaient leurs produits spéciaux en faisant ressortir leur capacité d’importation. Citons à titre d’exemple la Société Desmarais frères, avec ses importantes usines de Colombes, du Havre, de Blaye, ses 28 entrepôts et 250 sous-dépôts répartis dans toute la France. Les raffineries Desmarais occupent 15 hectares et 6 000 ouvriers, peuvent recevoir 150 000 t de produits. Elles ont, ' indépendamment de leurs tanks-steamers, 18 chalands-citernes formant un tonnage de 8 000 t, 300 wagons-citernes et des ateliers fabriquant actuellement plus de 3 millions de bidons. , .
- La Société des Fils de A. D.eutsch se réclamait de ses usines de Rouen et de Saint-Loubès et de ses 270 dépôts.
- La Pétroléenne montrait ses importantes installations de Rouen, de Règles, alimentées par üne flotte marine de 2 tanks-steamers de 10 000 t et desservis par 11 chalands formant 4 000 t et remorqués par 750 HP.
- On comprendra que, dans ce compte rendu qui doit être succinct, il nous soit impossible de faire l’énumération détaillée de toutes les Sociétés d’importation qui tinrent à figurer dans cette Exposition. Nous énumérerons les principales comme les Raffineries du Nord, les Raffneries Paix de Douai, la Compagnie Industrielle des Pétroles, les Raffineries du Midi, puis toutes les nombreuses Sociétés d’importation créées au cours de ces dernières années par des groupements financiers dans le but d’introduire en France de.s pétroles, soit de Galicie comme la Société de la Limanowa, la Société des Pétroles Premier, l’Huilerie Centrale, la Dabrowa, soit de tous les autres pays .comme l’Économique, la Société Maritime, la Société Franco-Égyptienne, l’Union Commerciale des Pétroles.
- Terminons en ajoutant que certaines Sociétés étrangères
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- avaient également tenu à se faire représenter comme l’Àqiüla Eranco-Romana, la Colombia, la Steaua-Romana.
- Utilisation.
- Du côté de l'utilisation, la représentation était également très importante. Elle débutait par le stand du Syndicat des applications industrielles des Combustibles liquides, créé un peu après l’armistice sur les bases du projet que j’avais l’honneur de présenter à la fin de ma conférence aux Ingénieurs Civils de 1918 sur les Combustibles liquides. Elle se poursuivait par les nombreux stands des constructeurs de moteurs à huiles lourdes tels que la' Compagnie Sulzer dont le moteur de 120 HP fournissait l’énergie électrique à l’Exposition, la Compagnie Française Thomson-Houston, la Société des Constructions Mécaniques, Delaunay-Belleviîle, Dujardin de Lille, Piguet de Lyon, Normand du Havre, Schneider, etc., Sociétés sur lesquelles il m’est difficile d’apporter des précisions, pas plus d’ailleurs -que sur les autres telles que Renault, Aster, Bernard, spécialisées dans les moteurs semi-Diesel ou à explosion.
- Tout ce que je puis ajouter à cette très longue énumération,, c’est que les visiteurs ont pu se rendre compte à cette Exposition de l’importance formidable que présentait la question des combustibles, cette fois des carburants, dans la vie industrielle de la nation. Ils ont. pu tirer aisémeVt cette conclusion que 'notre approvisionnement • en pétroles ne devait pas intéresser seulement les chimistes et les importateurs, mais encore les ingénieurs et les constructeurs absolument tributaires de ces liquides combustibles, indispensables à la vie courante de leurs moteurs et à celle de ceux qui tirent leurs ressources de la construction de ces machines.
- Indépendamment des applications du pétrole à la production d’énergie, l’Exposition donnait encore les détails utiles sur son emploi comme combustible : soit pour fournir la lumière dans ces becs à flamme intensive comme ceux de la Société Bardeau, Pinchard et Moreau ; soit pour fournir de la chaleur dans les-foyers domestiques ou industriels. Les amateurs ont pu y voir une jolie collection de brûleurs de tous modèles destinés à brûler le «mazout» en observant toutes les précautions propres à rendre ce mode de chauffage apte aux nombreuses applica-
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- lions qui réclament une grande régularité, une grande souplesse, une grande intensité et le minimum de main-d’œuvre. .
- Bon nombre d’entre nous ont pu voir ces brûleurs dans d’autres expositions, ils les reverront dans le prochain Congrès de chauffe industrielle organisé pour le printemps de 1923. Je souhaite que d’ici là, en dehors de l’obtention d’une flamme longue, plate, d’une combustion parfaite, sans fumée, les inventeurs se préoccupent un peu plus de l’emploi de leurs calories.
- Et, en effet, le problème le plus difficile à résoudre dans la chauffe au pétrole n’est pas de produire des calories, mais bien de les utiliser au mieux, et je ne cesserai de répéter que ce problème est un problème de fumisterie, c’est-à-dire d’agencement des foyers. C’est là un art où de grands progrès restent à réaliser.
- Avant déterminer, je citerai comme nouveauté les brûleurs à mazout sans pulvérisation, brevets Kreutzberger et Germain, qui ont fait l’objet d’études très sérieuses de la Direction des Recherches scientifiques et industrielles et des Inventions et qui peuvent, parait-il, s’adapter à tous les foyers. L’huile, dans ce brûleur préalablement chauffé, s’écoule par simple gravité dans une rigole faiblement inclinée et de très grande longueur, elle s’y vaporise en même temps qu’une très petite quantité d’eau et s’y brûle incomplètement.
- C’est ce mélange de vapeur, de gaz de combustion et de vapeur d’eau qui est envoyé par un afflux d’air fortement réchauffé vers une tubulure en forme de venturi placé verticalement au centre de la chambre à rigoles. Il acquiert une grande vitesse- dans cette tubulure et la combustion, non plus du mazout pulvérisé, m^is du mazout gazéifié, s’opère alors dans des conditions si satisfaisantes que la flamme donne -une température intense atteignant celle de la fusion de la fonte.
- Cette Exposition,'qui a duré du i au 15 octobre, a été suivie particulièrement, non pas seulement .par les congressistes, ou les exposants, ou les invités, mais par une foule, attentive désirant s’instruire sur les nouveaux liquides combustibles autour desquels il avait été fait tant de bruit ces dernières années. Elle a été honorée de la présence de nombreux ministres et de leurs suites venus également là pour s’instruire. Elle a parfaitement
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- réussi, non seulement parce qu’elle avait su réunir une foule d’intéressés à se faire connaître ; niais parce qu’elle répondait à un besoin impérieux du public. 11 faut regretter qu’elle n’ait pas été organisée plus tôt, comme bon nombre de nos techniciens l’avaient.réclamé, tour à tour depuis des années, et surtout après les enquêtes si complètes entreprises par notre Société sur les économies de combustibles.
- Appareils divers.
- J’ajoute enfin que, sur certains chantiers de constructions navales comme les Chantiers et Ateliers de la Gironde, la Compagnie Africaine d’Armement, la Compagnie de Navigation Mixte et indirectement les Chantiers Navals Français de Caen avaient tenu à signaler leur effort dans la construction des tanks-steamers. La dernière de ces Sociétés exposait dans les stands de la Société Paix un modèle réduit de pétrolier du type Saint-Boni-face de 11000 t que certains ingénieurs civils ont pu voir à Caen en juillet dernier. Enfin, d’autres stands montraient les appareils récemment imaginés soit pour l’extinction des incendies, soit pour le mesurage des pétroles, soit pour le magasinage et la manutention (réservoirs, tuyauteries, pompes, fûts, bidons, wagons-citernes).
- CONFÉRENCES DE VULGARISATION
- Dès l’ouverture de l’Exposition et avant le Congrès eurent lieu une série de conférences de vulgarisation destinées à éduquer le public sur les applications bien spéciales des Combustibles liquides.
- Ces conférences faites entre 5 et 7 heures furent suivies tous les jours par un public très assidu et très attentif. La grande salle dans laquelle elles se tinrent fut très souvent insuffisante à contenir'les visiteurs désirant voir et s’instruire.
- . J’ai eu l’honneur d’ouvrir le feu des conférences par une causerie sur Y Industrie du Pétrole à travers le monde au cours de laquelle je me proposais de montrer les caractéristiques principales des ‘ grands champs d’exploitation et des raffineries de pétrole. Je désirais exposer, non seulement les, diverses phases de la production et de la transformation du pétrole, mais encore y montrer le pourquoi des dispositions particulières adoptées en
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- Amérique plutôt qu’en Roumanie, en Russie, en Galicie, aux Indes. Malheureusement des circonstances matérielles dues au manque de mise au point des appareils des projections m’empêchèrent en grande partis de développer le programme que je m’étais proposé.
- Les conférenciers qui me suivirent furent un peu plus heureux. En l’absence de M. Godard, mécanicien principal de la Marine, ce fut M. Pillard qui nous parla du développement de l’utilisation des combustibles liquides avec beaucoup de compétence.
- Le 6 octobre, M. Masmejean fit un cours très goûté sur les moteurs Diesel que l’Ingénieur du Génie maritime, M. Poincet, compléta en étudiant plus particulièrement les moteurs Diesel marins.
- Enfin le 8 octobre, M. Dufour, dans un véritable cours de vulgarisation sur les moteurs à combustion, nous prépara à comprendre sans efforts les applications immédiates de ses théories à la pratique de la construction et du fonctionnement desdits'' moteurs.
- M. Brillié, de la Maison Schneider, s’attacha à développer les applications relativement récentes des moteurs à hydrocarbures à la traction sur les voies ferrées. Il insista non seulement sur les conditions spéciales de construction auxquelles devaient répondre ces moteurs; mais encore sur les conséquences économiques qu’aurait la généralisation de ce système de traction, présentant bien ' souvent des avantages incontestables sur la traction à vapeur.
- Enfin, le 13 octobre, M. Paraf, directeur général de la Société des Forces motrices de la Tienne, développa un sujet du plus haut intérêt économique en traitant l’emploi des moteurs Diesel dans les réseaux de distribution et d’alimentation hydro-électrique. Dans cette conférence, il fit ressortir les côtés techniques de la question ainsi que ses côtés financiers en définissant nettement les véritables avantages donnés par les Diesel dans cette application spéciale, où ils peuvent apporter un concours précieux, si leur puissance a bien été équilibrée avec les autres données financières du problème, les ressources hydrauliques instantanées et les besoins correspondants.
- , Il aurait été impossible de donner même un compte rendu succinct de chacune de ces conférences qui feront l’objet de publications séparées. J’en demande bien pardon aux conféren-
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- ciers, car il est très regrettable que de telles études n’aient, pas été au moins résumées à l’avance pour les congressistes qui n’ont pas * pu assister à toutes ces réunions préparatoires du Congrès.
- LES GRANDES CONFERENCES
- Discours de M. Sabatier. Membre de l’Institut. — Dans son discours inaugural, M. le Professeur Sabatier a exposé les buts que le Congrès se proposait d’atteindre et parmi lesquels nous relevons les hautes préoccupations du monde entier sur l’avenir des sources d’énergie qui se substitueront un jour au pétrole et à la bouille, lorsque les réserves accumulées de ces précieux combustibles seront taries.
- Il a fait allusion ù la langue internationale commerciale et scientifique avec laquelle devraient s’exprimer tous les savants et techniciens qui ont à circuler .et- à travailler dans l’immense domaine des liquides combustibles, dont le pétrole est le principal.
- Discours de M. Daniel Eerthelot, Membre de l'Institut. — M. Daniel Berthelot, dans un brillant discours, a posé le problème du Carburant national, dont l’alcool éthylique paraît devoir constituer l’élément principal dans un avenir prochain. Après avoir compté sur le bois? puis sur la houille, nous, nous sommes rejetés sur le pétrole, dont les réserves, hélas ! sont bien près d'être épuisées.
- Il importe de les économiser, en les utilisant sagement et en leur substituant, avant l’épuisement, les substances tirées du règne végétal, qui se reproduisent constamment, grâce au soleil, source d’énergie inépuisable. Mais, pour cela, il est nécessaire, a-t-il dit, d’envisager une période de transition au cours de laquelle on cherchera à utiliser conjointement les dérivés du pétrole, de la houille, des lignâtes, des- schistes unis à l’alcool, produit de notre territoire essentiellement agricole.
- Des essais sont actuellement poursuivis dans cette voie sous la surveillance du Comité Scientifique du Carburant National, né de l’heureuse initiative du Comice agricole de Béziers, dont il a énuméré les travaux en remerciant ceux de ses Collègues, qui s’y étaient plus particulièrement consacrés.
- Conférence de M. Mailiie. — Pour clore les travaux du Congrès, M. Mailhe a repris l’exposé de ses travaux sur l’action de la
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- chaleur, de l’hydrogène et des agents catalytiques à plus ou moins hautes pressions sur les huiles organiques, végétales et animales.
- Lui aussi a jeté une note de pessimisme sur les ressources connues de pétrole, et c’est pourquoi nous avons tenu à reprendre cette communication qui sera résumée plus loin dans la section des huiles végétales.
- En nous apportant de curieuses indications sur la transformation au laboratoire des huiles organiques en huiles minérales, il a émis en matière de conclusion que telle avait pu être, aux époques antédiluviennes, l’origine des pétroles. ' 5
- Pour notre propre compte, nous sommes convaincus que son hypothèse est parfaitement soutenable. Sans rejeter les théories minérales et animales de la formation de ces hydrocarbures, qui sont exactement justifiées, nous ajouterons cette nouvelle possibilité sur les origines du pétrole.v
- Il n’est pas plus incorrect d’admettre pour la bouille des origines végétales que , de considérer le pétrole, comme le résultat de la bituminisation des cadavres d’animaux marins ou de plantes marines et terrestres. A cette époque ancienne, la vie était intense aussi bien chez les plantes que chez les animaux. L’état solide de la houille a fait confondre ses gisements avec les lieux même de sa formation ; son mode d’extraction à la main a permis de justifier ses origines végétales. L’état liquide du pétrole et son mode d’extraction n’ont pas offert à cette vérification les mêmes facilités.
- Mais, sous ces réserves, j’estime que les amas -de pétrole du sous-sol doivent être d’un ordre de. grandeur peut-être supérieur, à celui des houilles, puisqu’il a pu tirer ses origines à la fois des trois grands règnes de la nature : minéral, végétal, animal.
- A mon sens, il n’y a donc pas lieu de s’alarmer, comme on le fait actuellement, sur nos réserves de pétrole. Elles sont inconnues, mais elles existent.
- RÉSUMÉ DES COMMUNICATIONS PRÉSENTÉES A LA SECTION DU PÉTROLE
- La Section des Pétroles, en l’absence du Professeur Grignard,' fut présidée par notre Collègue, M. Mallet, Président du Syndicat des Rafïîneurs de Pétrole. y
- Les séances de cette Section ont été excessivement chargées
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- par suite du grand nombre des communications présentées et qui fut cependant inférieur à celui de 32 annoncé, dès le début, par les organisateurs.
- Ces communications n’ayant pas été imprimées avant l’ouverture du Congrès et, d’autre part, ayant été retenu à diverses reprises dans d’autres Sections, il ne me sera pas possible de les analyser en totalité. Comme particularité, elles présentent le caractère de traiter des sujets variés. Enfin, il faut signaler qu’elles n’ont fait l’objet que de lecture par suite du manque de temps qu’il aurait fallu réserver à leur discussion.
- La première, due à M. Saladin, Directeur d’une Société française en Roumanie, était, intitulée : « Le Pétrole et les Intérêts Français en Roumanie ». M. Saladin déplore la dispersion des, efforts capitalistes français d’avant-guerre ; il salue comme un heureux événement le regroupement de ces capitaux en. Roumanie, qu’il évalue à 350 millions. Enfin, fait réconfortant, il avoue que le personnel français tend de plus en plus à prendre de l’importance dans ce pays et qu’il est à souhaiter que la formation de techniciens français se développe et concurrence la participation des industriels, en Arue de ravir à l’Allemagne le monopole de fait de la fourniture du matériel nécessaire à l’industrie de l’exploitation et du raffinage du pétrole. Il termine, en réclamant une révision des mesures douanières de notre tarif,
- Remercions M. Saladin de toutes ces idées générales qui cadrent absolument, en tous cas, avec l’opinion que je me suis faite des réformes à accomplir en vue de nous lier intimement avec les industriels roumains en général et l’industrie du pétrole en particulier.
- M. de Ghambrier donne des indications complémentaires sur le système d’exploitation des gisements alsaciens par galeries de drainage, qui permet de tripler le rendement obtenu par les sondages. • '
- D'après M. de Ghambrier, le suintement qui s’opère sur les parois du drain- est dû à la pression résiduelle des gaz dissous. En terrain imprégné, le rendement par mètre linéaire de galerie est proportionnel à l’épaisseur des couches traversées. En tenant compté de la variation du coût du mètre de galerie, le prix de revient .de l’huile brute peut s’évaluer dès que l’on connaît le xoefficient de suintement, qui croit avec la fluidité. Ce prix de
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- revient est rémunérateur, tel que le montrent les tableaux suivants :
- Exploitations par sondages pour 1 000 m.
- Production totale, t. 1000 2 000 3 000
- Prix de revient du
- mètre foré.. . fr. — 250 — 200 — 150
- Forage. . Prix d'extraction à la 250 000 200 000 150 000
- tonne — 60 — 30 — 15
- Extraction Frais d’amortissement : 60 000 60 000 45 000
- Forage, fr. 40 000-1 . —33 000 —30 000
- ' 100000 85000 70000
- Extraction. 60 000 ) —50 000 —40 000
- Total............ 410 000 345 000 265 000
- Prix cle revient de la tonne
- d’huile brute................. 410 fr „ 172fr50 88fr33
- Exploitation par drainage.
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- Pour.deux puits avec accessoires, amortissement total jusqu’à épuisement,,, avec coefficient de suintement de 0 t, 1 par mètre cube de sable : •
- Pour productions totales . . t. 150 000 200 000 300 000
- Puissance de la pouche .... 3 mètres 4 mètres 5 mètres
- Frais de premier établissement. Prix de revient total du mètre 6 000 000 5 000 000 4 000 000
- de galerie, y compris les frais de mine 2 000 1500 1000
- Prix de revient de la tonne de pétrole : Extraction -, . fr. 266,67 112,50 40,33
- Amortissement. . . . . . fr. 40 25 13
- Total 306,67 137,50 53,33
- M. Schlumberger a refait la théorie de l’exploitation des mines par galeries de drainage, avec présentation préalable du gisement alsacien. Il a décrit les méthodes employées au début et qui ont été progressivement améliorées par le percement des galeries dans le sable sec, avec drainage par caniveau couvert dans la partie médiane du sous-sol de la galerie, c’est-à-dire dans le sable imprégné : — l’emploi de martqaux-piqueurs supprimant les étincelles, — l’aération, les murs d’isolement et de protection, etc., et les dernières mesures prises en vue de com-
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- battre les incendies dès qu’ils se déclarent. M. Schiumberger admet que le suintement s’opère par le fait de la simple gravité ; il diffère d’avis sur ce point avec M. ’de Chambrier, mais il est partout ailleurs en parfait accord avec lui, tant pour la partie théorique et technique que pour la partie financière.
- En résumé, M. Schiumberger, qui ne peut être accusé de défendre son œuvre, est d’avis que ce système d'exploitation n’est pas dangereux, si l’on observe les précautions indiquées dans sa communication (1,5 0/00 de risque spécial au pétrole contre 2,3 0/00 de risque normal), et il ajoute que les prix de revient de la tonne d’huile brute peuvent être très satisfaisants. À l’heure actuelle, ces prix sont très légèrement supérieurs à ceux du sondage, mais il espère que d’ici peu de temps la situation sera inversée.
- Enfin, il termine sur les réserves que ce système,.très recommandable dans le gisement de Pechelbronn, pauvre, épuisé, à faible profondeur, bien isolé des eaux, ne peut être généralisé dans les gisements plus puissants et ne donnant pas les mêmes facilités d’attaque. If y a, de ce côté, des études intéressantes à poursuivre.
- ’ M. Hardel a donné des détails sur un nouveau procédé permettant d’obtenir la fermeture des eaux des puits forés et tubés. Grâce à l’emploi des quantités assez importantes de ciment en pâte, utilisé immédiatement après malaxage, l’injection, dans la partie à isoler peut être faite très rapidement, sans arrêter trop longtemps le travail, au risque de provoquer des éboulements. Selon M. Hardel, les insuccès constatés jusqu’ici ont été dus à l’emploi de'lait trop étendu de ciment, sensible aux eaux carhonatées du forage et se répartissant autour du tube, à isoler en laissant des solutions de continuité.
- Avec M. Berline, nous avons eu la description de ces super-centrifuges, qui sont proposées pour la séparation par ordre de de densite des éléments solides, liquides non solubles-dans les huiles de pétrole, tels que l’eau, le sel, le sable et certaines matières asphaltiques ou résineuses. Ce procédé peut être utilisé à la séparation des paraffines cristallisées dans des huiles lubrifiantes en solutions froides dans l’essence. Certaines usines d’Amérique sont arrivées à obtenir, après séparation des essences, des huiles lubrifiantes remarqiiables, très visqueuses et à bas points de congélation,. Ce procédé est fort intéressant, p
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- MM.1 Gault et Merle ont fourni,des précisions sur certains bitumes de Madagascar imprégnant des grandes étendues de roches et sable superficiels. Cette communication est purement analytique, elle ne conclut que très timidement à la présence du pétrole dans notre colonie.
- M. Gane a présenté une très importante communication sur les propriétés physiques et chimiques des pétroles de Roumanie, véritable mine de renseignements de la plus haute importance pour nos chimistes. Cette communication est illustrée de nombreux tableaux et graphiques qui feront la joie des spécialistes.
- M. Wibadt nous a introduit dans le1 domaine de la thermochimie il a cherché à explique!* les différences qui existent entre les chaleurs de formation de divers composés organiques, où les molécules s’unissent par simple, double, triple liaisons >des valences de carbones. La chaleur de formation résultant de deux liaisops simples n’étant pas nécessairement égale à celle d’une liaison double, il conclut, d’après M. Fajans, au désaccord entre cette conclusion et la théorie des tensions de Baeyer.
- M. Gault a donné les premiers résultats de ses recherches sur-la caractérisation des caybureS saturés contenus dans les fractions de pétroles acycliques, grâce à l’halogénation directe de ceux-ci en présence du fer. D’après les travaux de MM. V. Meyer et Muller et plus récemment de Kronstein, les hydrocarbures soumis à l’action du brome, en présence du fer, n’absorbent qu’un atome de brome par atonie de carbone. D’autre part, M. Gault pense que la substitution des atomes d’hydrogène est plus ou moins facile suivant la température de réaction, 'mais qu’elle dépend aussi de la fonction carbure. \
- M. Mailhe nous a entretenu des procédés de cracking utilisés à la décomposition des hydrocarbures à points d’ébullition élevée, en vue de l’obtention de liquides plus volatils, et des relations qui existent entre les divers éléments, comme la chaleur, la pression, les agents catalytiques, susceptibles de produire, ensemble ou séparément, cette décomposition. Il a signalé en passant la grande puissance calorifique des gaz riches résultant du cracking et qui peuvent donner jusqu’à 13000 calories au mètre cube.
- M. Connerade, alarmé sur la situation de la Belgique, qui ne peut compter ni sur l’alcool, ni sur le benzol comme carburant,
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- a pensé que la distillation des houilles à basses températures et l’hydrogénation des goudrons étaient seules susceptibles de sauver la situation. Il a développé sa thèse en fournissant des renseignements sur le procédé Bergius, qui a été, paraît-il, mis au point à Manheim, où l’on peut traiter journellement 16 t de .goudrons dans un autoclave de 3 m3, 6, muni d’un agitateur et relié à un condenseur séparateur de produits légers. A Manheim, on construit un vaste laboratoire d’essai semi-industriel pour la mise au point du procédé de liquéfaction directe de la houille. M. Gonnerade pense que les schistes bitumineux, enrichis .par voie mécanique, pourraient également servir de irtatières premières en Belgique.
- MM. J. Waterman et J.-N. Perquin ont étudié l’action de l’hydrogène à haute pression sur les hydrocarbures, qu’ils dénomment berginisation. Ils ont trouvé que le facteur température était très important et que les résultats obtenus pouvaient être sérieüse-ment influencés par des écarts de températures de 10° G.
- Les matières sensibles au cracking peuvent être « berginisées » à des températures plus basses que pour les matières réfractaires : l’asphalte du Mexique de densité 1,0274 a donné les meilleurs rendements vers 390° G.
- M. Seigle a exposé les avantages de son procédé de cracking, où il utilise les effets des brusques détentes de pression:
- MM. Ormandy et G. Graven ont imaginé des appareils en verre pour la mesure des points d’inflammabilité des pétroles et essences. Ils ont constaté avec cet appareil l’existence de la relation suivante pour les hydrocarbures sous pression normale.
- Point d’inflammation en degrés absolus = point d’ébullition X constante.
- Cette constante étant variable et égale à 0,736 pour les hydrocarbures très volatils et 0,800 pour les carbures plus lourds.
- Ils ont conclu que leur limite d’explosivité, quand ils existent sous forme de vapeur mélangée à l’air, se trouve entre 1,6 et 4,6 0/0.
- L’inflammabilité décroît avec la pression et les limites de propagation de la flamme sous diverses pressions obéissent à des lois qui dépendent de la nature des produits.
- Le point d’inflammation et la vitesse de la propagation de la
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- flamme dépendent de la composition de l’atmosphère supérieure, c’est-à-dire de la nature et des proportions de gaz inertes.
- M. Hauser a présenté le résultat d’observations photométriques faites pendant la guerre avec des mélanges d’alcool amylique, d’essence, de térébentine, de benzol, qui furent utilisés dans les lampes de mine. Il a fourni également la description d’un appareil pour le dosage du soufre dans les huiles par combustion en vase clos mais à la pression ordinaire.
- M. Neu a repris cette question si délaissée de l’usage des gaz comprimés comme carburants pour automobiles.
- M. Mauclère a décrit les appareils et méthodes de manipulations pneumatiques des liquides que nos Collègues retrouveront prochainement dans le Bulletin de notre Société à la suite de sa dernière communication.
- M. Conti utilise la pression produite dans un vase immergé par la hauteur de liquide qui le surmonte. Cette pression qui peut être transmise à l’extrémité d’une canalisation lui sert à agir sur un appareil, à fléau de balance qui indique sur un cadran la pression du vase au moyen d’un dispositif mécanique. Connaissant cette pression et la surface de la section horizontale du réservoir il en déduit le poids du liquide contenu. Une seule balance peut servir pour un grand nombre de réservoirs.
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- M. R. T. Matiiot a défini le moteur dit semi-Diesel véritable moteur à explosion ainsi nommé parce que ' dans le cycle qu’il a adopté l’air seul est comprimé avant l’introduction du combustible. .
- M. Ponchon a présenté le Syndicat des Consommateurs d’huiles lourdes qui groupe, a-t-il dit, une puissance totale de 110 000 cli. Après cet exposé d’intérêts économiques, il a fourni d’utiles indications sur les qualités moyennes qui doivent être requises pour la fourniture des huiles combustibles.
- Ces conditions provenant de la condensation de renseignements recueillis par le Syndicat chez les consommateurs sont assez précieux. Ils aboutissent à des'conclusions pratiques telles que celles-ci : il n’y a pas d’intérêt à utiliser des huiles riches en hydrocarbure léger de la forme du pétrole ; dans la proportion ou il est contenu habituellement, le soufre des huiles lourdes n’est pas nuisible au moteur, etc. ‘
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- M. Schnvers, dans une étude très documentée, a pu rassembler, présenter et comparer ce qui avait été fait au cours des dernières années en vue d’augmenter le rendement réel des moteurs par l’utilisation des divers mélanges d’hydrocarbures commêr-ciaux. „
- Il en résulte que le rendement est toujours lié à la présence d’air en excès et la puissance mascima à la présence de carburant en excès, d’où incompatibilité.
- Le rendement est limité dans un moteur;par la nature même des combustibles et les régimes de détonation ou de combustion lente qu’ils produisent, l’alcool aurait sur ce point des avantages incontestables. _ •
- Dans des conditions de travail identique la consommation spécifique par chevaux est indépendante des combustibles. Les exceptions à cette règle ne sont qu’apparentes et dues aux différentes chaleurs latentes qui provoquent des différences lors de la compression et modifient les conditions. C’est là, encore, l’une des causes du rendement supérieur de l’alcool.
- M. Dufour a étudié comparativement avec les moteurs Diesel les diverses sources de production d’énergie en tenant compte des besoins particuliers des entreprises et en se basant sur des résultats obtenus en pratique courante.
- MM. Kreutzberger et Germain ont décrit leur brûleur à mazout. Ils ont insisté sur certains avantages sur leur emploi par suite de l’absence des organes auxiliaires que nécessit-ent les autres systèmes. Nous avons d’ailleurs étudié ce brûleur au chapitre exposition.
- M. Granger a examiné les avantagés et les inconvénients de la chauffe au mazout dans les applications bien spéciales à la céramique. Le fait saillant c’est qu’il est possible avec les cours élevés du 'mazout d’obtenir des résultats remarquables pour une dépense à peu près égale à celle du chauffage au bois.
- M. Gaudoin, mécanicien principal _ de la Marine, devait faire plusieurs communications. Par suite du manque'de temps, il a préféré s’abstenir. C’est là une décision 'quî fut regrettable, car nous aurions entendu sûrement des nouveautés sur Y art de la lubrification.
- Dans une première, il devait nous entretenir des correspondances entre da viscosité absolue et celles qui sont exprimées en
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- degrés des divers appareils Barbey, Engler, Redwood, Saybolt? en usage dans les différents pays.
- Sur le graissage, M. Gaudoin a des idées fort originales, qu’il est regrettable de ne pas lui avoir vu énoncer. Retenons sa classification des lubrifiants parue en résumé dans la brochure éditée parle Congrès. Attendons la publication complète de son rapport sur les généralités du graissage rationnel que liront tous les techniciens intéressés par cette très importante question, intimement reliée au rendement mécanique des machines et à leurs frais d’entretien.
- Mais M. Gaudoin ne devait pas se contenter de définir le graissage et les graisseurs, il escomptait pouvoir nous présenter les divers modes et appareils conçus ces temps derniers en vue de la récupération des lubrifiants. C’est là, encore une question nationale et nous ne saurions craindre de nous répéter en exprimant des regrets que nous souhaitons voir devenir rapidement superflus.
- .Tels sont les résumés excessivement concis des communications que nous avons pu entendre grâce à la discipline exercée par M. Mallet, Président, qui, malgré ses efforts ne put obtenir d’avance sur un horaire beaucoup trop chargé.
- C’est là, la cause principale du manque des discussions contradictoires qui, comme je l’ai dit bien souvent, sont les raisons principales justifiant la nécessité des Congrès scientifiques et économiques.
- A ajouter que, par suite de règlements du Congrès, nous avons dû déplorer l’absence de ces causeries sur les sujets économiques auxquels la vie du pétrole est intimement liée et sans lesquels il est impossible de juger l’avenir de toutes les industries dont il est la cause, peut être passagère.
- LA COMMISSION DE TERMINOLOGIE
- Le programme des travaux du Congrès portait en tête la Question de la terminologie des produits et leurs caractéristiques physiques et chimiques.
- Implicitement on pouvait croire qu’il s’agissait de la terminologie de tons les liquides combustibles présentés au Congrès.
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- Pratiquement/il a surtout été question de la terminologie des pétroles, accessoirement des goudrons-de houille.
- En vue de préparer les discussions, une Commission avait été créée,-elle avait comme Président M, Daniel Berthelot et se composait indépendamment de M. Bordas, de MM, Hardel, Sié-gler, Schlumberger, Étienne, Ingénieurs des mines.
- A la séance d’ouverture, il est apparu aux Congressistes que cette Commission et le rapport qu’elle, avait présenté n’avait pas tenu un compte suffisant des.intérêts commerciaux mis en jeu par cette question ayant pour but de faciliter précisément les échanges commerciaux internationaux.
- De plus, M. Chesneau, Directeur de l’École des Mines, tint à rappeler qu’il existait en France une Commission officielle de standardisation, créée par le décret et qui avait eu pour mission de traiter accessoirement la standardisation des dérivés du pétrole . La'Sous-Commission à laquelle avait été confié le travail ayant terminé ses études il ne restait plus, dit-il, qu’à le faire approuver par le public.
- M. Chesneau fut l’un des premiers savants français qui se soient occupés de l’industrie du raffinage des pétroles et auquel on doit l’introduction en France des cornues écossaises pour la carbonisation des schistes, il réclama une place dans la Commission pour son collaborateur à la Commission de standardisation, M. CL Halphen et pour M. Guiselin, au titre de techniciens, ayant collaboré dans le passé à de nombreuses études de cet ordre en accord avec les raffineurs français. .
- ' Le rapport primitif de la Commission de Terminologie demandait la simplification du problème de l’unification des appellations et des méthodes d’analyse qui, selon le rapporteur, n’avait pas abouti à des résultats bien pratiques depuis le jour où il avait été posé. Ce qui est plus ou moins exact.
- Par comparaison avec ce qui s’était produit au cours des réunions internationales de chimie, notamment dans-la section des industries alimentaires, il concluait à l’impossibilité d’obtenir une unification internationale et à la nécessité de laisser à chacun des pays la pratique courante de ses appellations, pourvu que ces dernières soient connues des autres afin de pouvoir être comparées.
- C’est ce point de vue qui a.'"été accepté le lendemain à la réunion de la Commission complétée à laquelle avaient été conviés les délégués étrangers.
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- A cette réunion, MM. Guiselin et Halphen firent valoir les arguments adoptés en France par la Commission officielle de standardisation en accord du reste avec les Commissions officielles étrangères américaines, anglaises, roumaines, autrichiennes et allemandes qui avaient été créées pour le même objet.
- Ce point de vue consistait à définir les principaux produits répondant en France, notamment au nom d’essence de 'pétrole, de pétrole lampant, huiles lourdes, huiles lubrifiantes, vaselines, paraffines, brais, bitumes, asphaltes, etc.
- Comme conséquence pratique de la décision de la Commission le vœu suivant a été proposé à la séance de clôture :
- « Que dans chaque nation soit établi un inventaire des com-» bustibles industriels et commerciaux, avec indication des con-» stantes physiques et chimiques et des méthodes suivies pour » déterminer ces constantes, et qu’il soit ordonné suivant un » formulaire approuvé par la Commission. Cet inventaire sera » présenté à Cambridge en 1923, par les divers délégués natio-„» naux, au cours du IV1' Congrès international de chimie.
- Ce vœu a été adopté par les Congressistes réunis en Assemblée générale de clôture sur l'intervention de M. Guiselin invitant les Congressistes français à considérer le peu d’importance de cette résolution au point de vue de leurs intérêts immédiats et la nécessité de ne pas donner aux étrangers le spectacle de notre désunion. ,
- M. Ciiarpv, qui présidait, appuya cette proposition, tandis que-M. Pineau, Directeur des Pétroles, représentant le Gouvernement, assurait les Congressistes de la diligence qu’il apporterait dans la sauvegarde de tous les intérêts pouvant être touchés par le vœu.
- Je ne m’étendrai pas plus sur cette partie des travaux du Congrès qui je me propose de poursuivre en adoptant la seule voie logique de laquelle ne se sont jamais écartées les différen tes Commissions officielles étrangères et que viennent précisément de reprendre les membres de l’Institu t des Techniciens du Pétrole de Londres.
- Du reste, comme délégué de la Société des Ingénieurs Civils de France, et membre de la nouvelle Commission de Terminologie, je me propose dé .revenir sur cette grave question au moment le plus opportun, , '
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- L’INSTITUT DU PÉTROLE DE STRASBOURG
- Dès leur arrivée à Strasbourg, les Congressistes furent conviés à rendre visite à l’Institut du Pétrole récemment créé, mais qui fonctionne officieusement depuis trois ans, grâce aux libéralités de la Société de Péchelbronn et de quelques maigres subventions accordées par la Direction des Essences et Pétroles, et aussi grâce à l’hospitalité que lui a offerte le Doyen de la Faculté M. Muller, alors Directeur de l’Institut de Chimie.
- Son Directeur, M. GauR, retraça avec modestie les efforts accomplis pour centraliser, avec d’aussi faibles ressources, les initiatives de quelques savants qui ont bien voulu se grouper autour de lui, afin d’instruire les jeunes élèves qui désirent s’initier à la géologie et à la chimie du pétrole.
- Une visite dans les locaux et laboratoires réservés aux enseignements pratiques montra aux véritables techniciens l’étendue du chemin qui restait à'parcourir dans un champ ou nous ont largement devancés les Américains, les Anglais, les Roumains, grâce aux libéralités des industriels du pétrole de ces pays.
- A Strasbourg, au sein même de cette Université si active, nul doute que la semence ne porte rapidement ses fruits, mais une autre préoccupation se fait immédiatement jour. Gomment ces jeunes élèves seront-ils accueillis par l’industrie française et l’industrie étrangère ; l’avenir seul bous fixera sur ce bien grave problème.
- Faut-il envisager pour ces jeunes gens des postes à l’étranger, où ils surveilleront l’emploi des énormes capitaux français engagés dans l’industrie internationale du pétrole. Je crois, à mon sens, que c’est là que doivent tendre nos efforts, car c’est à l’aide de ces sentinelles avancées que nous redonnerons la confiance aux capitalistes si éprouvés et que nous aboutirons peut-être à une politique de production du pétrole analogue à celle qui assure actuellement sur mer l’indépendance de nos amis Anglais.
- Au surplus les techniciens français, grâce au génie de leur race, sauront rapidement vaincre les difficultés et faire à leur tour des élèves que nous envieront les étrangers.
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- Une réception intime au foyer des Amis de l’Université, où les Congressistes furent salués par le Doyen, M. Muller, permit encore d’aborder cette question du pétrole si passionnante pour
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- les Alsaciens fiers d’un sous-sol qui produit aussi la potasse, aussi nécessaire à l’agriculture que le pétrole l’est à l’industrie.
- PÉCHELBRONN
- Exploitations par galeries de drainage.
- L’excursion organisée à Péchelbronn a permis aux Congressistes de se rendre compte à là fois de la puissance du gisement et de la capacité de raffinage des usines.
- Les gisements de Péchelbronn sont exploités par sondage et par galeries de drainage. Nous' n’insisterons pas sur ces deux méthodes qui ont été décrites à diverses reprises dans des mémoires présentés à la Société et plus récemment au Congrès par M. de Chambriqr, ancien Directeur général, et M. Schlum-berger. Nous dirons seulement que de grands perfectionnements ont été apportés dans ces deux modes d’exploitation dont le second est absolument nouveau.
- Il m’a été permis de me rendre compte de ces derniers perfectionnements appliqués sur place dans le travail des mines. Ceux qui m’ont frappé plus particulièrement se rapportent aux précautions prises pour éviter les dangers de l’exploitation en atmosphère plus que grisouteuse. Je citerai l’emploi de marteaux piqueurs mus à l’air comprimé évitant le choc à l’air libre du pic sur les nodules de pyrites contenus dans les sables et supprimant ainsi les causes d’incendies, comme ceux du 8 août 1919 qui faillirent compromettre l’avenir de ce genre d’exploitation.
- Je citerai aussi la substitution partielle aux galeries d’avancement en sables imprégnés, de galeries percées dans les sables secs avec saignées médianes au dessous du niveau du sol de celles-ci. En opérant de cette manière, les suintements, au lieu de se produire le long des parois, se trouvent rassemblés dans véritable caniveau couvert, isolé du reste des galeries de circulation. Il ne reste donc plus, grâce à un excellent aérage qu’à éliminer les petites quantités de gaz se dégageant des parties de parois légèrement imprégnées de pétrole par capillarité, ou provenant des petites installations de sondages effectuées dans la direction de régions huileuses peu importantes que l’on décide de négliger en raison des frais trop élevés qu’entraînerait le percement de galeries spéciales.
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- Du reste, un violent aérage par courant d’air est produit dans ces galeries par deux ventilateurs, dont un de secours, débitant 2 000 m3 d’air à la minute ; quantités amplement nécessaires pour éliminer les vapeurs de pétrole qui rendent l’atmosphère toxique avant même de créer le danger d’explosion.
- En plus de ces précautions particulières destinées à éviter les incendies et dans lesquelles je rangerai le mode d’éclairage exclusivement par lampes électriques portatives et accumulateurs, il en est d’autres ayant pour but de les combattre.
- Je veux citer ces énormes murs avec porte en fer pouvant être- bloquées par des sacs de terre, qui, convenablement disposés, pourraient résister à-*ces explosions qui déroutèrent les ingénieurs lors des incendies de 1919.
- Enfin des extincteurs à mousse et à acide carbonique, complètent heureusement les mesures de sécurité, grâce auxquelles on n’a plus eu à déplorer, depuis 1919, d’autres accidents que ceux de 1921 et 1922, où deux éboulements provoquèrent trois morts d’homme. Ce qui donne comme pourcentage 1,5 pour mille de risque spécial au pétrole et 2,3 pour mille de risque normal.
- Fait impressionnant, c’est la longueur totale de ces galeries qui atteint actuellement plus de 12 km et plus encore la richesse de production de certaines régions nouvellement attaquées où nous avons pu voir le pétrole ruisseler en abondance autour du front d’attaque.
- Du reste, grâce à tous ces perfectionnements augmentant le rendement des outils et la sécurité du travail, la production des galeries axpu s’élever brusquement depuis le début de l’année et passer mensuellement de 1 000 t à plus de 2 200 t en août dernier.
- C'est grâce à l’observation attentive de toutes ces précautions que le prix de revient de la tonne d’huile extraite par ce procédé n’est grevée que de 10 0/0 pour frais de premier , établissement, la plus grande part de ce coût revenant à la main d’œuvre 55 0/0 et à la force motrice 15 0/0.
- Le personnel du fond comprend environ cinq cent cinquante chefs et ouvriers.
- Exploitation par sondages
- Le nombre de sondages effectués dans cette région alsacienne ‘•est considérable. En 1920, M. de Chambrier l’estimait déjà à 3000. ~ >
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- Ces sondages qui ont été poussés pou r essais jusqu’à 1000 m de profondeur, utilisent le procédé à injection d’eau, sauf dans le cas d’études du terrain. La moyenne profondeur des puits atteint 350 m environ. Le nombre des appareils foreurs est de 54, dont 36 réservés à la concession et nécessitant un personnel, de plus de mille maîtres sondeurs et ouvriers.
- N’ayant pas participé à l’excursion de l’exploitation en surface, il me serait assez difficile de traduire d’autres impressions que celle d’une personne ayant visité le gisement en 1920-1922 et le retrouvant à peu près sous le même aspect général, sauf avec quelques puits nouveaux, à productions assez abondantes : 20 à 25 t par jour.. L’utilisation de l’énergie électrique y est toujours fortement envisagée et le mode de récolte des productions partielles conservé. En 1920, la.longueur totale des lignes électriques pour transport de forces était de 72 km et celles des pipelines 125 km. La production, des puits est passée de 1 200 t en août 1921 à 2 500 t en août 1922.
- En un mot, la forêt de puits qui ont été forés sur ces 44 000 hectares de concession doit être la réplique sévère à tpus ceux qui jugent hâtivement la richesse pétrolifère de nos colonies africaines, et même de la France, au rendement obtenu avec la dépense de quelques millions et le forage de” quelques puits.
- C’est grâce à la persévérance de cette entreprise que le rapport de M. Schlumberger peut accuser une production moyenne de 4 000 t pour les sondages pendant les six premiers mois de 1922, donnant pour août 1922 une production mensuelle totale de 6100 t et faisant espérer pour l’année 1922 une production annuelle totale de 70 000 t, celle de 1921 n’ayant été que de 55.000 t.
- Les Techniciens pétroliers
- Mes devoirs de vieux technicien du pétrole, chargé de répondre aux préoccupations qui se sont traduites au cours du Congres par des observations sur le nombre des ingénieurs, chimistes et géologues pétroliers français, m?ont retenu pendant la visite à la direction de cette entreprise. Celle-ci s’efforce de mettre ses installations à la disposition des jeunes'-’gens désirant se spécia-' liser dans l’étude des branches industrielles diverses que comporte cette industrie générale du pétrole.
- Dans une réunion, avec quelques ingénieurs, et notamment avec M. l’Ingénieur Hoctin, chargé des stagiaires, nous avons'
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- examiné l’avenir de cette heureuse initiative prise par l’ancienne Direction de Pechelbronn et Je Service des Mines séquestre, de créer une véritable école . d’application du pétrole pour les jeunes ingénieurs qui désirent compléter l’instruction théorique générale donnée à l’Institut du Pétrole, nouvellement créé à Strasbourg, à l’Université de chimie.
- Je suis heureux, depuis cette visite, de pouvoir annoncer qu’à la suite de. diverses enquêtes auxquelles se sont livrés MM. Hoclin, Luttringer, du Journal des Matières Grasses, et moi-mème, nous possédons actuellement une liste imposante de techniciens français, qui atteindra cette année au moins le nombre de cent, chiffre qu’il importe de retenir lorsque l’on examine le recrutement de ces ingénieurs, dont un grand nombre proviennent des grandes Écoles.
- La Raffinerie.
- Je ne puis cependant pas laisser passer ce compte rendu sans traduire l’impression favorable qu’a laissé sur les congressistes cette visite de puissantes raffineries dont il est peut-être difficile de retrouver les correspondantes en Europe et même en d’autres pays du monde.
- Cette raffinerie, qui peut traiter 75000 t d’huiles brutes par an, deviendra-t-elle insuffisante si la production s’accroît dans les proportions qui ont été envisagées par M. Schlumberger? Il faut le souhaiter.
- Elle possède en tout cas un matériel perfectionné d’alambics de séchage et de rectification qui éliminent l’humidité et l’es-cence légère des pétroles bruts avant leur passage dans deux vastes batteries de six et huit appareils capables de distiller chacune 4000 t de résidus par mois et leurs huiles de retour.
- Dans ces batteries, la distillation s’effectue dans le vide €:t avec l’aide de vapeur surchauffée provenant de l’échappement des moteurs à vapeur de la Centrale.
- La température dans ces chaudières ne dépassant jamais 350°, on évite la plus grande partie des inconvénients du cracking, 'mais l’on obtient des huiles lampantes et des huiles de graissage, dont le déparaffinage rendu difficile exige ces énormes installations qui ont frappé les visiteurs inaccoutumés à les rencontrer plans les raffineries courantes. Une nouvelle batterie de trois chaudières fonctionnera sous peu.
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- Depuis peu, îles appareils nommés supercentrifuges ont résolu en Amérique la difficulté qui se dresse, presque insurmontable, lorsque l’on a à séparer par filtration et par pression les petits cristaux que produit par refroidissement dans les huiles distillées la paraffine respectée par la chaleur. Sous cette forme, la paraffine doit être comparée plutôt à de l’ozokerite grasse qu’à la paraffine très cristallisée obtenue ordinairement des huiles de pétrole distillées à feu nu" et sans précaution.
- Indépendamment de cette particularité, les raffineries comportent les installations importantes, nécessaires au traitement chimique des essences, des pétroles et des huiles et des sous-produits de ces dérivés, mais sur lesquels je suis obligé de passer.
- Conclusions,
- L’importance pour la France de ce gisement, de ces raffineries et de cette école de technitiens a été soulignée à diverses reprises lors du banquet de réception offert par la Société, mais aussi au cours du voyage, dans les discours prononcés. C’est, en effet, la seule source de carburant indigène minéral dont nous disposerions en temps de guerre... à deux pas de l’Allemagne.
- Elle utilise en ce moment un personnel de plus de 3000 ingénieurs, contremaîtres, ouvriers.
- EXCURSION A SARREBRUK La Conférence de M. ^Gagnière
- Parce que cette excursion avait trait a des usines fabriquant des produits succédanés du pétrole, il est peut-être nécessaire d’en dire deux mots qui compléteront le compterendu de cette visite d’une cokerie, où l’on produit des hydrocarbures si voisins de ceux des pétroles naturels. /
- Avant l’excursion, M. Gagnière, Ingénieur en Chef, tint à faire une conférence que je désirerais lui voir recommencer bientôt aux ingénieurs Civils, tant elle fut instructive et attrayante.
- Sur une carte, il indiqua les régions dans lesquelles la présence de la houille avait été révélée dès 1910 et insista sur la nécessité d’adopter une terminologie unique qui ne prête plus à
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- deé confusions regrettables comme on s^en rendra compte immédiatement par la classification ci-dessous :
- Dans la Sarre les houilles sont classées :
- En Charbons gras à.. . Charbons flambant.
- Charbons maigres .
- 32- 38 0/0 de matières volatiles;
- 33- 39 0/0 de matières volatiles de compositions sensiblement semblables à celles des charbons gras;
- 40 0/0 de matières volatiles.
- Or, de ces charbons, les premiers sont seuls susceptibles de s’agglomérer assez mal et parmi les gras ce sont les plus maigres.
- Le, mérite du conférencier a été de nous entretenir, en même temps, de tous les éléments constituant le problème d’ensemble de l’utilisation intégrale et du meilleur rendement financier des houilles de la Sarre.
- C’est ainsi que, dans les limites de son exposé, il a pu envisa* ger aussi bien la construction de hauts fourneaux à profils capables d’utiliser les cokes ordinaires delà Sarre, que celle de fours à coke spéciaux permettant de les obtenir avec une grande résistance à l’écrasement.
- Mais prenant une solution intermédiaire, il nous a indiqué celle que l’on étudie actuellement àHeintz, due à M. Charpy et qui consite à amaigrir la houille primitive, non plus avec des houilles étrangèrès, mais avec des houilles de la Sarre appauvries en matières volatiles par une distillation préalablè, à une température dite basse et qu’il s’agit de déterminer très exactement.
- En nous retraçant très rapidement les progrès de laboratoires industriels réalisés au cours de ces deux dernières années, il a 'tenu à montrer la sensibilité requise pour la méthode de carbonisation qui nécessite l’emploi de températures régulières et particulièrement définies, voisines de 425°, que l’on cherche à réaliser en ce moment au moyen de fours construits par la Société de fours métallurgiques.
- A ces températures, les produits volatils et condensables obtenus sont très comparables à ceux que forment certains pétroles bruts naturels et c’est pourquoi j’ai voulu en parler dans ce compte
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- rendu. Mais M. Gagnière a tenu à bien préciser que cette distillation préalable des houilles à basses températures ne pouvait à proprement parler être considérée que comme un moyen permettant d’obtenir les quantités de « coalités » nécessaires au durcissement du reste de la production des mines de la Sarre et non comme une source nouvelle d’hydrocarbures succédanés des pétroles naturels. En attendant les goudrons spéciaux sont isolés et expédiés aux raffineries de Péchelbronn.
- En opérant par cette méthode, a-t-il dit, certaines cokeries pourront tenter l’expérieuce de la transformatitontotale delà houille en coke dur avec une dépense supplémentaire de 500 000 francs ou 1000000 alors que-lamodification ou la reconstruction de leurs batteries de fours en usage aurait coûté plus de 20 millions.
- Dans un autre domaine, les services techniques des mines de la Sarre ont trouvé d’heureuses applications des méthodes de condensations fractionnées des goudrons dans des appareils spéciaux faisant immédiatement suite aux appareils de carbonisation. En agissant ainsi ils peuvent séparer des goudrons bruts, d’abord les matières les "plus facilemect condensables et aussi les plus denses et entraîner plus loin l’humidité jusque dans les portions les plus volatiles du goudron, se' condensant dans les environs de 100°, et qui, grâce à leurs densités faibles et leur fluidité grande, laissent déposer facilement cette eau, si difficile à éliminer des goudrons de houille obtenus par la voie ordinaire.
- Les goudrons et huiles obtenus aux températures de 400°-450° sont, parait-il, riches en benzène et aussi en crésols. Or, nous savons qu’indépendamment de leurs emplois dans la fabrication des explosifs, ces corps sont actuellement très recherchés par les industries qui tentent précisément de les hydrogéner pour en faire des liquides doués de la propriété d’unir les alcools à 90-95°, non absolus, aux hydrocarbures plus ou moins lourds contenus dans les pétroles naturels.
- Il était donc intéressant dè signaler, pour terminer ce compte rendu, qae la solution la plus logique de l’utilisation des houilles de la Sarre pourrait conduire éventuellement, non seulement. à raccroissement de nos ressources indigènes en carburants, mais encore à fabriquer ces produits unissant l’alcool au
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- pétrole et qui ont donné lieu ces temps derniers à de nombreuses inventions et communicalions.
- Après cetle causerie, un déjeuner fat offert par l’Administration des mines qui permit la visite des installations.de la cokerie de Heintz où se poursuivent en ce moment des essais préliminaires à la mise en route des procédés décrits. Au cours de cette visite chacun a pu se rendre compte de l’importance de cette usine et vérifier sur place les indications données parM. Gagnière concernant particulièrement la texture en aiguilles du coke de la Sarre très friable, mais formé d’un assemblage d’aiguilles excessivement dures.
- Le séjour àSarrebruk comprenait également la visite des usines Erkardt et Schmer, qui, indépendamment d’une fonderie importante, construisent des pompes et des moteurs à combustion lente à huiles lourdes.
- Au cours de cette visite un moteur de 170 HP à 195 tours fonctionna en brûlant une huile de goudrons suivant un procédé spécial, tandis que des pompes à incendie de grande puissance furent mises en batteries pour débiter 1 000 1 d’eau à la minute avec un jet Ile plus de 70 m de hauteur.
- VISITE AUX ATELIERS
- DE CONSTRUCTION DE MOTEURS A HUILES LOURDES DE LA RÉGION PARISIENNE
- Les excursions et visites d’usine avaient été groupées.
- L’un des groupes comprenait la visite de vastes établissements de la région parisienne fabriquant ou construisant des appareils propres à l’utilisation des divers liquides combustibles ayant figuré à l’exposition.
- Parmi ceux qu’intéressent les huiles lourdes de pétrole nous citerons lés usines de la Société Générale de Constructions Mécaniques de la Courneuve et de la Société Sulzer à Saint-Denis ayant exposé de très jolis modèles de leurs machines ainsi que les usines Delaunay-Belleville de Saint-Denis.
- Dans les vastes ateliers de la Courneuve, les Congressistes ont pu se rendre compte des progrès réalisés dans la construction des moteurs (dits Diesel) à quatre temps formés par le groupe-
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- ment, sur un même socle, de cylindres capables de donner une puissance unitaire de 60 HP avec 200-210 tours et dont un groupe à deux cylindres avait fourni le courant électrique à l’exposition.
- A l’usine on leur montra d’autres types dont les cylindres fournissaient cette fois 100 HP à la vitesse excessivement lente de 180-187 tours par minute.
- Ces moteurs sont caractérisés par l’accessibilité de leurs organes de commandes placés, à hauteur d’homme, et la disposition spéciale de l’arbre à cames de distribution, enfermé dans un carter supprimant ainsi le bruit et l’usure de ces organes si délicats. Disposition qui évite des difficultés de construction et isole des parties chaudes des culasses les pièces ne participant plus aux variations brusques de températures si nuisibles à ces dernières et causes fréquentes de ruptures.
- Aux ateliers Sulzer, les congressistes ont retrouvé les types verticaux plus connus de moteurs (dits Diesel] avec plateformes de commande, dont certains peuvent atteindre des puissances de 10 000 HP exigées par certaines industries (industries frigorifiques moteurs marins).
- Cette Société, depuis quelques années, adopte la règle de construire des moteurs à 4 temps pour les puissances inférieures à 1000 PIP, concentrant toute sa science sur l’adoption du cycle à 2 temps pour les puissances supérieures.
- Pour ses moteurs, la Société a imaginé des systèmes d’alimentation avec régulaleurs automatiques, permettant de modifier instantanément la puissance ; elle a prévu pour certains moteurs à travail très variable, une régulation de la vitesse à h 0/0 près.
- Le refroidissement des cylindres, des' culasses, des pistons se fait par circulation d’eau. L’arbre, à Cames de distribution est logé dans un carter, où les parties en mouvement baignent dans l’huile. .
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- COMPTE RENDU DES TRAVAUX DE LA IIe SECTION
- (SCHISTES BITUMINEUX) (1) ;
- PAR . ;
- M. de LOISY
- Le Congrès des Combustibles liquides a organisé une section spéciale pour l’industrie des schistes bitumineux, et c’était justice, car commê vous le savez c’est plus d’uu quart de siècle avant l’emploi du pétrole que les schistes bitumineux du bassin d’Autun ont régulièrement fourni les premières huiles minérales.
- Mais il se trouve que cette intéressante industrie, blessée presque à mort par son jeune et puissant rival, apparaîtrait maintenant aux yeux de certains, principalement en Amérique, comme devant prendre une revanche définitive et se substituer à lui.
- C’est ce qu’a exposé avec des chiffres impressionnants l’Amiral Sir Philip Dumas dont la très intéressante communication a ouvert cette Section du Congrès.
- Alors, dit-il, que les gisement de pétrole dans le monde et principalement aux États-Unis et au Mexique, atteindront leur épuisement dans dix-huit à vingt ans selon les pessimistes, dans vingt-cinq ans selon les modérés, les réserves de schistes bitumineux de l’Amérique, du Nord constituent des centaines de milliards de tonnes : de telle sorte que la distillation de ces schistes, au tonnage de* 700 millions de tonnes par an, continuerait à assurer encore pendant des siècles les 60 millions de tonnes de pétroles que produisent annuellement les États-Unis.
- Mais point n’est besoin d’attendre cette sombre échéance pour mettre les schistes en valeur : leur exploitation présente, au dire du conférencier, moins d’aléa que le pétrole» Il faut compter pour ce-dernier qu’une son’de sur 4 poiir les États-Unis,, une sonde sur 3 dans le monde, est improductive et que, par sonde productive, la production journalière est d’environ 7001 d’huile brute.
- (1) Voir Procès-Verbal de la séance du 27 octobre 1922, p. 382.
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- Les gisements de schistes, constituant des couches plus régulières. et dans l’intérieur desquels.,6‘n,pénétre n’offrént pas cette incertitude.
- Au nom de M. Gumingham-Craig, le géologue anglais le plus spécialisé dans cette branche, l’Amiral Sir Philip Dumas expose sa genèse des roches bitumineuses distillables, qu’il divise en deux : les schistes proprement dits et les torhanites : les premiers correspondraient à une imprégnation pétrolienne postérieure, les secondes à une formation de pétrole in situ.
- Cette théorie n’a pas emporté l’adhésion des spécialistes de PAutunois présents au Congrès : elle est en opposition avec les travaux de MM. Renaud et Bertrand, sur les schistes de cette région, qui attribuent leur matière bitumineuse à la décomposition d’algues par un processus analogue à celui de la formation de la houille.
- "Vous voyez que même dans ce champ secondaire de minéralisation les États-Unis, comme dans tous les autres, recèlent des richesses considérables.
- Il n’en est malheureusement pas de même dans notre pays : une mise au point très claire de M. l’Ingénieur des Mines Brunschweig, estime à 50 millions de tonnes les réserves à vue de nos principaux bassins français, dont moitié pour le bassin d’Autun. 11 ressort de la discussion que cette évaluation se limite à 50 ou 100 m de profondeur selon les travaux, et que pour l’estimation des réserves probables on pourrait articuler 200 millions de tonnes, correspondant à 16 millions de- tonne d’Üuile brute.
- Les expl oitations abandonnées du bassin des Basses-Aipes dans l’arrondissement de Forcalquier ont fait l’objet d’un intéressant exposé de M. Richemond. Ce bassin présente, outre'des schistes, des couches de lignites exploitables.
- Le Commandant Y.eyrier apparié d’un ' gisement de calcaire bitumineux en ,Syrie, qu’il a exploré sur la demande du Général Gouraud et qui paraît renfermer plus d’un milliard de mètres cubes. R présenterait cette particularité que si, par une distillation ménagée on n’en* épuise pas toute l’huile, -il peut, par cuisson sans combustible nouveau, fournir une chaux hydraulique.
- Une communication de M. de Jarny adonné une description détaillée des fameux gisements d’Esthonie dans la régionNarva-Reval,, inexploités jusqu’à ces derrnières années, malgré leur'
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- étonnante richesse; ils donnent jusqu’à 250 1 d’huile par tonne, soit environ trois fois plus«que les schistes français. On estime l’ensemble du gisement à un milliard et demi de tonnes. On extraira en 1923 environ 200 000 t dont la plus'grande partie sera vendue pour être brûlée, faute de distilleries installées.
- Enfin, pour en terminer avec la description des gîtes, M. Landa a parlé du gisement de Falknov en Bohème qui s’étend sur 60 km et n’est pas encore régulièrement exploité.
- En ce qui concerne le traitement des schistes, le Congrès a entendu une magistrale étude de M. Gambray décrivant, avec la science et l’autorité d’un Ingénieur qui dirige depuis quarante ans la plus importante Société de France, l’évolution et l’état actuel de cette industrie, ses possibilités et ses desiderata.
- Il est impossible de résumer une aussi substantielle communication; j’engage vivement ceux de nos Collègues qui veulent se mettre au courant de cette industrie à la consulter.
- Dans le même ordre d’idées, M. Baily a décrit le traitement des schistes tel qu’on le pratique en Écosse; son mémoire donnait des détails abondants sur l’extraction de la‘paraffine, particulièrement abondante comme vous - le savez dans les huiles écossaises, et qui contribue à l’industrie des bougies dans ce pays.
- Comme nouveau mode de traitement des schistes, le Congrès a entendu deux communications : l’une faite en mon nom et au nom de M. Grauoe concernant la distillation du schiste dans un gazogène en y développant la chaleur nécessaire à la mise en liberté des huiles non par insufflation d’air, ce qui scorifie les schistes et arrête l’appareil, mais par insufflation d’un peu d’air avec un excès de gaz : la combustion partielle'de ce gaz, dont l’acide carbonique est ultérieurement réduit par le carbone résiduaire du schiste, fournit la chaleur nécessaire à la distillation. Un millier de tonnes a été distillé de la sorte dans un gazogène de diamètre réduit, et de la marche de cet appareil on peut conclure qu’un gazogène moderne à décrassage automatique, appareil connu et peu coûteux, pourrait passer 40, t par jour, ce qui correspondrait à une batterie de 12 cornues écossaises ou de 30 cornues françaises.
- Dans le même ordre d’idées, M. Berthelot a décrit les essais 'faits , ces dernières années dans des fours tubulaires horizontaux : le four tournant Fischer, appliqué en Allemagne aux lignites, et tout particulièrement le four tubulaire horizontal Salerai
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- avec malaxeur interne dont il énumère les avantages : grosse production et meilleur rendement en huile.
- En terminant, je crois devoir signaler deux vœux que le caractère international du Congrès n’a pas permis de formuler qu’avec discrétion, car ils ont trait surtout à l’industrie du schiste dans notre pays. Le premier est un appel aux Pouvoirs 'publics :
- L’industrie des schistes," en effet, après s’être vue privée des primes qu’elle avait eues pendant une douzaine d’années (de 1893 à 1905) et dont le jeu lui avait permis de subsister et de vivre, a été frappée une seconde fois très durement : en effet, la réduction considérable des droits sur les huiles lourdes étrangères a opéré à l’égard du schiste,un effet de déprotection.
- Il y a ün effort à faire dans ce sens si Ton veut qu’une industrie qui libère le pays d’un gros achat en dollars reprenne vie et fonctionne avec sécurité.
- Le second vœu a été émis par plusieurs exploitants arrêtés par la guerre et qui voudraient, avant de remettre en route leurs usines délabrées par huit ans d’inaction, être exactement renseignés sur les méthodes nouvelles en faVeur à l’étranger; ils voudraient que l’État suscitât une mission d’étude, dont les frais ne peuvent être supportés par des exploitations de petite envergure.
- On ne saurait nier l’intérêt d’une documentation sérieuse à ce point de vue, et l’industrie des schistes est précisément l’exemple le plus frappant de la révolution qu’un voyage d’ingénieur peut amener dans une technique, puisque c’est à la suite d’un voyage en Écosse de M. Ghesneau, actuellement Directeur de l’École des Mines, alors élève . Ingénieur, que les cornues françaises ont disparu de l’Autunois et ont été remplacées par des cornues écossaises!
- Bull.
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- COMPTE mm DES TRAVAUX DE LA IIP SECTION
- (LIGNITES ET TOURBES) (!)
- pAR
- AI. O. CHARPY
- La Section (Lignite et Tourbe) occupait dans le Congrès des Combustibles une place un peu effacée; elle avait été prévue, croyons-nous, surtout dans le but d’apporter quelques renseignements précis sur l’importance réelle de ces combustibles dits inférieurs, qui ont fait et font encore l’objet de publications dont les conclusions sont souvent contradictoires; c’est donc un travail de documentation que l’on avait surtout en vue, et les principales communications faites correspondent bien à cet ordre d’idées.
- Une première série de notes est relative aux gisements de lignites français et étrangers, à l’évaluation de leur importance et à leurs conditions d’exploitation; MM. Kavan et Schultz étudient les lignites de Bohême; M. de Pritzbuer, ceux de Serbie; M. Carterei et M. de Pritzbuer, ceujf1 de l’Hérault et de l’Aude; enfin, M. Brunschweig donne une description d’ensemble des gisements français de lignites. Parmi les nombreux renseignements numériques, qu’il a rassemblés, nous retiendrons que la production totale de lignite en France a été de 1 300000 t en 1918 et 960000 t en 1920; que les quatre cinquièmes de. cette production environ proviennent du bassin des Bouches-du-Rhône ou bassins de Fuveau, dont les produits, assez facilement exploitables, se rapprochent beaucoup de la houille; enfin que les réserves existantes peuvent être évaluées entre 1 milliard et 2'milliards de tonnes, dont la moitié environ correspondrait au bassin des Bouches-du-Rhône. ‘
- Un travail d’évaluation analogue a été fait pour la tourbe par M. Richemond^ qui fait ressortir les divergences considérables des diverses opinions émises; il conclut, de sa. discussion, à la
- (1) Voir Procès-Verbal de la séance du 27 octobre 1922, p. 385.
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- probabilité des chiffres suivants : l’ensemble des tourbières réparties dans 46 départements couvrirait une superficie de 50000 à/60000 ha et représenterait un volume de 1 à 2 milliards de mètres cubes, soit 200 à 300 millions de tonnes de tourbe desséchée à 25-30 0/0 d’eau.
- Les conditions d’utilisation de la tourbe ont été examinées dans des notes de MM. Schwers, Tonnelle, > Hellemans, et de MM. Damour et Laffargue. M. Hellemans étudie principalement les dispositions qui permettent de brûler convenablement la tourbe sur des foyers de chaudières et des grilles mécaniques; MM. Damour et Laffargue signalent la possibilité de gazéifier la tourbe dans le gazogène Riché et son emploi comme combustible auxiliaire dans les fours d’incinération des ordures ménagères. Aucune de ces communications, sauf celle de M. Schwers, ne vise la distillation de la tourbe et ne se rattache directement, par conséquent, à l’objet du Congrès qui était consacré aux combustibles liquides,
- Il n’en est pas de même pour ce qui concerne les lignites pour lesquelles sont passées en revue les différentes méthodes d’utilisation : combustion directe, gazéification en gazogène avec récupération d’une partie du goudron, enfin, distillation proprement dite, conduite de préférence à basse température pour récupérer la plus grande quantité possible de goudron « primaire » et des sous-produits. Dans cet ordre d’idées, M. Ch. Berthelot a décrit et comparé les principaux types^, de fours préconisés pour la distillation à basse température, fours verticaux et Horizontaux, fours tournants et fours à malaxeur intérieur. Il a défini les conditions à réaliser, souligné la difficulté que présente réchauffement, uniforme de la masse aux environs de 600° et examiné les dépenses d’installation - et de fonctionnement que paraissent comporter les différentes solutions. M. Marillier a passé en revue les divers procédés employés ou préconisés pour le traitement des goudrons, eaux et gaz, provenant de la carbonisation des lignites en vue d’en extraire les huiles combustibles et les sous-produits utilisables. .
- MM. Damour et Laffargue ont décrit l’appareil d’essai qu’ils ont installé dans les sous-sols de l’École des Mines et qui leur permet, au moyen d’un four à chauffage électrique du type Copaux, de distiller des échantillons de 15 kg environ en suivant diverses lois d’échauffement et .recueillant tous les produits, goudron, ammoniaque et gaz. Ils font ressortir l’intérêt de
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- l’étude préalable de chaque gisement, les rendements variant de l’un à l’autre. C’est l’un des points qui ressort le plus nettement des échanges de vue qui ont été faits, qu’il n’existe aucune solution d’ensemble ; la distillation des lignites pour en extraire notamment des produits combustibles liquides n’est certainement pas économiquement applicable à tous les gisements ; elle ne conviendra que pour un certain nombre d’entre eux, compte tenu delà composition du combustible lui-même, des dépenses d’exploitation, des possibilités d’utilisation sur place ou avec de faibles transports des produits résiduels et notamment du semi-coke de faible valeur que laisse la distillation. M. Henne-butte, qui a présidé la plupart des réunions de la section, a insisté sur ces considérations. À propos de ces études préalables, MM. Damour et Laffargue ont soulevé une question de terminologie en montrant combien était vague ei insuffisante l’expression de distillation à basse température et exprimé le vœu qu’on précisât exactement les conditions susceptibles de donner des résultats comparables dans diverses séries d’expériences.
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- COMPTE RENDE DES TRAVAUX DE LA 1VP SECTION
- (GOUDRONS ET BENZOLS) (1)
- l’AR
- Oll. BERTHBLOT
- ï
- Les treize communications étudiées par cette Section répondent aux questions suivantes U
- A0 Inventaire de nos ressources en benzol ;
- 2° Moyens pour accroître nos disponibilités en benzol et, plus généralement, en carburants dérivés de la houille ;
- 3° Perfectionnements ^possibles dans la récupération et le traitement des benzols;'
- 4° Conditions d’utilisation des huiles lourdes de houille- pour l’alimentation des moteurs Dieséï.
- 1° Production mondiale de benzol.
- Suivant M. Mallet, 'particulièrement au courant de cette question, la production mondiale de benzol, pour l’année 1921, a été voisine de 615000 t et se décompose approximativement comme suit :
- France........... 15 000 t
- États-Unis. ............. 290 000
- Angleterre ........... 80 000
- Belgique ............ ,.8000
- Pays-Bas ............ 3000
- Sarre. . . ,. ... . •. . . . . . . 12000
- Allemagne . . . ... . . ... . . . 187 000
- Suisse ............. »
- Italie . . . - . .... . : . ' . . 3000
- Espagne. . . . . . . . . . . . . ^ 7200
- Tchéco-Slovaquie . . . . . . . 10000
- Total ......... 615 200 t
- (1) Voir Procès-Verbal du 27 octobre 1922, p'. 387.
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- Celle de la France nous intéresse, évidemment, d’une façon particulière. Elle s’est relevée, depuis un certain temps, à un total de quelque 1 300 t par mois, dont près de 300 t provenant des usines à gaz et 1000 t des cokeries, soit annuellement environ 15 000 t. La prochaine mise en marche de plusieurs1 cokeries reconstruites permettra de porter ce chiffre à 17 500 t. A cette disponibilité, viendra s’ajouter la fabrication des usines à gaz, soit environ 20000 t, en supposant que les très modestes entrent en lice. A ce propos, il faut souhaiter que l’avis bien net formulé récemment par la Commission de Carbonisation amènera le Parlement à voter très prochainement la loi sur le débenzolage (1). Dans l’ensemble, et d’ici un an ou deux, ôn disposera donc tout au plus de 37 000 t de benzol, puis'de 60000 t environ, à partir du moment où l’industrie des fours à coke se sera développée d’une façon conforme aux besoins de notre métallurgie (2). On ne saurait attacher trop de prix à l’inventaire de nos ressources tel que nous l’a donné M. Mallet. En temps de paix où nous consommons 600 000 t de carburants, il faut s’attacher à diminuer le plus possible les quantités de marchandises que nous achetons au dehors, car c’est là une œuvre patriotique. Pour le temps de guerre, il faut assurer les besoins du 'Service des Poudres qui prévoit, parait-il, une consommation annuelle de 150 000 t, soit dix fois le chiffre de notre production de 1921 et deux fois et demi celui de nos estimations les plus optimistes, ce qui mérite bien de retenir l’attention des autorités compétentes.
- Moyens pour accroître nos disponibilités en carburants, spécialement en benzol.
- S’il s’agit de produire davantage de benzol, considéré comme matière prenliqre des explosifs et par suite en tant qu’hydro-' carbures aromatiques, susceptibles d’être nitrés, on ne possède qu’ün moyen : celui de carboniser à haute température de plus forts tonnages de houille, d’après la technique suivie dans , les
- il) Un projet de loi, qui fixe d’ailleurs à 4,000 calories le pouvoir calorifique supérieur (à 0 degré et 760 mm) du gaz destiné à l’éclairage des villes, a été voté par le Sénat le 28 novembre 1922.
- (2) En 1921, la production française de coke métallurgique n’a pas dépassé 750000 t, soit moins du dixième de nos besoins. Dans la lluhr, par contre, la fabrication du coke sera voisine de 25 millions de tonnes, cette année-ci, équivalente à celle de 1913, bien que les besoins nouveaux de la m é ta 11 u r gi e • a i le m a i ui e soient moindres qu’avant la guerre et tout au plus égaux à 20 millions de tonnés, tandis que ceux de la nôtre sont passés de 5 à 9 millions de tonnes.
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- usines à gaz et dans les coke ries. À Ce point de vue. il faut souhaiter l’accroissement de puissance des usines à gaz, puiscpi’au développement de l’usage du gaz et du coke pour les besoins industriels et domestiques, correspond une utilisation meilleure de la houille ainsi qu’une production supplémentaire de benzol.
- Si, toutefois, on n’a en vue que la production de carburants, on peut, en principe, accroître très sensiblement- les disponibilités de ceux-ci, soit par le traitement de la bouille, soit par celui de ses dérivés. C’est que dès lors, en effet, et jusqu’à un certain degré, il n’y a plus lieu de se montrer si exigeant sur la composition . chimique des essences. Ce qui importe, c’est leurs caractéristiques physiques : point d’inflammabilité, pouvoir calorifique, volatilité, densité, etc.
- Dès ce moment, les procédés,-qui permettent de préparer des carburants en traitant la houille ou ses dérivés, sont les suivants :
- 1° Carbonisation à basse ou à haute température ;
- 2° Berginisation;
- 3°"Hydrogénation du phénol ;
- .4° Hydrogénation de la naphtaline;
- 5° Utilisation de certains produits de la distillation du goudron.
- Par carbonisation à haute température de la houille, on obtient du benzol, susceptible d’être utilisé aussi bien comme carburant que comme matière première des explosifs. En revanche, comme l’a très bien exposé M. Connerade, le goudron, dénommé primaire, qu’on obtient par distillation du charbon à basse température ne renferme pas de benzols, contrairement à ce, que l’on écrit souvent, mais, d’une part, des hydrocarbures aliphatiques et naphténiques non susceptibles, par conséquent, d’être nitrés, c’est-à-dire transformés en explosifs, et, d’autre part, un pourcentage très- élevé de phénols : 20 à 50 0/0 ne contenant que des traces du phénol ordinaire'.'’
- La carbonisation à basse température de la houille ne correspond donc pas à tous nos besoins —- pour le lignite, la situation* est complètement différente, — et d’autant moins, comme l’a judicieusement démontré M. Erhard, une opération de distillation de la houille ne peut être avantageusement réalisée que si la plus-value prise par le coke, résidu principal de l’opération par rapport à la houille qui lui a donné naissance, couvre le coût
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- de l’opération. C’est ce qui se passe dans la préparation du coke métallurgique, mais ce ne serait plus vrai si le résidu de la carbonisation à basse température : le semi-coke ou coalite, produit friable (inconnu du public, ce qui est une source de gros aléas et de gros frais de publicité), ou tout au moins coûteux à agglomérer, doit être employé comme combustible domestique.
- On peut donc admettre que, dans la généralité des cas, l’extension de la carbonisation à basse température de la houille ne pourrait se faire que si elle était- subventionnée.
- A quels autres . moyens pouvons-nous donc recourir pour accroître nos ressources en carburants? C’est, probablement, l’hydrogénation, qui est susceptible de transformer les huiles lourdes et les phénols en produits légers, soit avec le concours-des pressions élevées (procédé Bergius ou berginisation), soit sous les influences catalytiques. Il est malheureusement probable qu’on ne pourra utiliser ces dernières pour la transformation des huiles lourdes de lignite et de houille. Le? catalyseurs hydrogénants, en effet, seraient rapidement mis hors d’usage par le catalyseur négatif — le soufre — do'nt ces huiles contiennent un pourcentage important à l’état de sulfures organiques.
- Le procédé Sabatier ne pourrait donc réussir dans ce cas avec un catalyseur aussi sensible que le nickel; le fer divisé, lui-même, serait rapidement mis horsjd’usage par sulfuration,-il devrait être remplacé à chaque instant et empêcherait la marche continue de l’opération.
- Dans ces cas particuliers, il vaudra sans doute mieux appliquer le procédé d’hydrogénation Bergius (ou berginisation), qui a, d’ailleurs, été. inspiré par les découvertes du professenr Sabatier, et par les travaux d’Ipatieff, opérant la fixation directe, sous pression élevée d’hydrogène.
- Le procédé Bergius consiste à faire réagir l’hydrogène gazeux, sous pression de 100-200 atm et à la tempérâture de 400°, sur des résidus de peu de valeur, tels que : huiles à gaz, huiles lourdes, goudrons et asphalte, on parvient ainsi, à les transformer, presque intégralement, en benzines légères et huiles pour moteur. •• L’action combinée de la température élevée — produisant le cracking — et de l’hydrogène sous pression — qui sature instantanément les débris des molécules complexes — permet la transformation intégrale en tnarche continue des produits lourds en produits légers.
- Le coefficient de perte est faible en comparaison avec le
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- cracking en cornue, dont la marche est rendue forcément discontinue par la formation de coke, et qui est, d’ailleurs, inapplicable aux huiles riches en asphalte et aux bitumes..
- Le procédé Bergius aurait été réalisé et mis au point technique-, ment à l’usine de Mannhein, qui travaille avec une autoclave cylindrique de 3 m3, 5 de capacité, munie^ d’un agitateur, et permet le traitement journalier de 15 t d’huiles lourdes ; la cornue est munie d’un réfrigérant à reflux, dont la température, est réglable et laisse passer les produits légers vers un collecteur à détendeur, en retenant les produits lourds.
- La matière première peut être constituée par des pétroles riches en asphalte, du fuel-oil ou des résidus du goudron de cornue.
- La liquéfaction du charbon lui-mème a été réalisée directement par la berginisation ; le charbon à gaz a pu être transformé, jusqu’à une limite de 85 0/0, en un mélange d’hydrocar-hures saturés comparable à du pétrole, possédant une odeur très agréable. !
- Dans ce procédé, le soufre et l’azote du charbon sont gazéifiés intégralement, sous forme d’hydrogène sulfuré et d’ammoniaque qui pourront constituer des sous-produits importants.
- Dès lors, on peut dire avec le professeur Connerade, que si on parvient à transposer cette découverte sur le terrain industriel, on tiendra en mains la véritable clef du problème pour l’approvisionnement en combustibles, liquides de l’Europe centrale, dépourvue de gisements de pétrole, mais riche en houille.
- La seconde matière susceptible d’être utilisée comme carburant est la tétraline, issue de l’hydrogénation de la naphtaline. Son pouvoir calorifique est de 11300. calories au litre, légèrement supérieur à celui de la naphtaline. '
- La tétraline est soluble dans le benzol. En mélangeant ces deux corps à parties égales, on obtient un excellent carburant à 9800 calories. Elle est utilisable aussi avec de l’alcool, à condition d’ajouter du benzol au mélange. Seule, elle ne se dissout totalement dans l’alcool que lorsque la proportion de celui-ci atteint 60 0/0. En présence de benzol, le mélange a lieu très aisément.
- Combien de naphtaline peut-on produire en France? Si, avant la guerre, on n’en obtenait que 20 000 t, il est vraisemblable que ce chiffre pourra être facilement triplé le jour où l’on se trouvera dans la nécessité de produire la tétraline. Il résultera, de ce fait, au moins 60000 t de ce nouveau carburant. Mais si,
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- le développement de la métallurgie atteint ce qu’il était en 1913, ce chiffre sera certainement dépassé.
- D’autre part, MM. Brochet et Détrie ont montré, par leurs communications, que le recours au catalyseur, d’après le principe découvert par MM. Sabatiers et Senderens en .1897, assure des avantages économiques considérables en ce sens que, par l’emploi soit du nickel réduit, comme le fait M. Brochet, soit du noir de platine, comme le pratique M. Détrie, il- devient aisé d’hydro-géner les phénols, tels que ceux qu’on trouve en forte proportion (20 à 30 0/0) clans le goudron de lignite, pour les transformer en cyclohexanol. Ce corps, comme l’a montré M. Mailhe, permet de préparer des mélanges d’alcool-essence d’une très grande stabilité et que l’on peut, par suite, utiliser en «qualité de carburant. Le carburant Maillie comprend : 73 0/0 d’essence de pétrole, soit 15 0/0 d’alcool à 95 0/0, et 8 0/0 de cyclohexanol.
- Enfin, on peut encore, comme l’a recommandé M. Roman, préparer un carburant à partir delà naphtaline en la dissolvant, /jusque dans la proportion de 40 0/0, dans du benzol ou dans de l’essence ou dans l’un des mélanges alcool-benzol ou essence-alcool. D’après un procédé, dû à M. de Cosmo, cette solution resterait stable et sans trace de cristallisation ou de précipitation jusqu’à la température de —20 degrés. Les essais pratiqués sur ce produit par le laboratoire de l’Office central de Chauffe Rationnelle ont donné les résultats suivants :
- « Cosmoline » au benzol 8 835 calories pat litre, contre 8 000 au benzol :
- « Cosmoline » à l’essence 7 929 calories, contre 7 500 à l’essence ;
- « Cosmoline » au mélange benzol-alcool 6 910 calories, contre 6 560 au mélange benzol-alcool à 50 0/0.
- Procédés de récupération et traitement des benzols.
- Pour extraire le benzol contenu à l’état de vapeurs dans le gaz de bouille, on dispose de quatre moyens :
- 1°^Absorption à l’aide de l’huile lourde; '
- 2° Absorption au moyen de crésols (procédé Brégeat) ;
- 3° Absorption par le charbon de bois activé (procédé allemand Bayer) ; t
- 4° Condensation par réfrigération du gaz jusqu’à la température de — 60 à — 70 degrés en opération à la pression atmosphérique. ,
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- Première méthode : Utilisation d’une huile lourde - de houille
- OU DE PÉTROLE.
- Aux États-Unis, on utilise un pétrole lourd distillant entre 250° et 350°, ayant une densité égale à 0,850 et de fluidité parfaite à .4° G. En Europe, on se sert d’une huile lourde de houille distillant entre 200° et 350° (densité 1,040).
- Toutefois, ces huiles sont d’une efficacité médiocre, on ne peut leur faire absorber que 2 à 3 0/0 au plus de benzol. Il faut' ainsi employer par mètre cube de gaz 11, 5 et même 21 d’huile.
- En ce qui concerne l’appareillage employé pour mettre en contact l’huile et le gaz, il peut être constitué, soit par des colonnes de barbottage, qui ont l’inconvénient de coûter très cher d’installation et de fonctionnement. Par exemple, un appareil de.ce genre suffisant à extraire le benzol contenu dans ces 100 000 m3 de gaz-jour coûte aujourd’hui 80000 à 100 000 fr et il faut dépenser 30 ch pour y faire passer le gaz. On leur préfère quelquefois des tours où sont empilées des claies en bois. Avec ces appareils, on pourrait obtenir d’assez bons rendements, si leur installation était bien conçue. Quelquefois, il n’en advient pas ainsi. On oublie, en effet, de tenir compte d’une particularité importante, c’est que les claies réduisent de 40 à 60 0/0 la section utile du laveur. Le gaz prend alors dans ces appareils une vitesse excessive, qui provoque des primages pouvant varier entre 2 et 3 kg d’huile par 1 000 m8 de gaz, sans préjudice d’une durée de contact tout, à fait insuffisante entre l’huile et le'gaz. Elle devrait être d’au moins 80 secondes, elle n’en excède quelquefois pas 40. , 5
- Ce sont là des particularités bien connues, qui ont permis à M. Grebel, d’écrire : v
- « Si des usines, comme celles de Lyon, arrivaient à récupérer » jusqu’à 40 gr de benzol brut par mètre cube de "gaz de houille, » d’autres n’en retiraient guère plus de 10 gr et de .très grandes » usines ne dépassaient pas 30 gr. Certaines dépensaient jus-» qu’à 12 kg de vapeur par kilogramme de benzol, rien que pour » désessencier les huiles chargées de benzol. Il s’agissait là, » quelquefois, d’installations de fortune mal étudiées. Plusieurs » de celles destinées à la rectification et au traitement du ben-» zol, pour fabriquer de la benzine et du toluène ce de recette » » passant dans quelques dixièmes de degrés étaient encore plus » défectueuses, si possible. »
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- Seconde méthode : Utilisation des crésols. '
- Le pouvoir absorbant des crésols pour le benzol étant, pratiquement, de trois à quatre fois supérieur à celui des huiles lourdes, leur emploi permet, comparativement à l’emploi de ces dernières, d’arriver aux résultats suivants :
- 1° Les appareils servant à la récolte des benzols sont environ trois fois moins coûteux ;
- 2° La perte en benzol ne dépasse plus que 500 à 600 gr par tonne de charbon carbonisé ;
- 3° La dépense de vapeur par kilogramme de benzol récolté et rectifié est au plus égale à 5-kg.
- Au surplus, en ce qui concerne le garnissage des laveurs ; M. Brégeat a eu l’heureuse idée de remplacer les claies.par des éléments, où l’on met à profit l’effet capillaire et substitue une surface ondulée à une surface plane comme dans les claies.
- Ces garnissages sont à effets multiples. Ils peuvent faciliter, soit le contact intime, soit l’échange de température entre deux courants de fluides gazeux ou liquides, provoquer des changements de direction, des diffusions et des chocs dans une veine fluide et constituer des matelas filtrants. Us sont constitués par f un ensemble de bobines ou de ressorts à boudin de même axe, obtenus à l’aide d’un même fil. Les pas de ces hélices sont égaux et leurs enroulements sont de même sens, mais ils se font alternativement de haut en bas, puis de bas en haut et ainsi de suite, eiï se servant nécessairement du même brin métallique.
- Pour, utiliser çes garnissages, on les jette, le plus souvent, en vrac dans les laveurs. Le gaz est ainsi forcé de se créer un passage parmi les éléments de garnissage, en subissant d’innombrables changements de directions, de léchages de surfaces, emi-nement favorables au rendement de l’opération.
- Ce garnissage offre encore cet avantage que les intervalles laissés libres entre chaque spire d’une même hélice, comme ceux ménagés entre les spires de deux hélices coaxiales successives, provoquent la formation de lamelles liquides très tenues, qui permet aux masses liquides et gazeuses en présence de rentrer en contact intime sur une surface énorme, se renouvelant indéfiniment.
- A vrai dire, l’idée d’utiliser de tels garnissages date déjà de plusieurs années. Elle remonte, en premier lieu probablement,
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- à Raschig, puis ensuite à Prym et finalement à Brégeat, mais il semble que ce dernier constructeur, seul, a réalisé et mis en jeu, dans ses éléments, les phénomènes capillaires qui sont très favorables, comme on vient de le voir, à l’objet de l’opération.
- Parallèle sommaire entre les trois catégories d’éléments de garnissage: Rasching (fig. 4), Prym (fig. %), Brégeat (fig. S).
- Nous avons considéré, pour fixer les idées, des éléments dans lesquels on a : diamètre — hauteur — 30 mm, parce que ce
- Modèle î_73c~‘
- Modèle 2-105 c-2
- ' Fig. 2.
- sont les éléments les plus demandés et les plus employés dans la pratique industrielle * •
- Dans le cas des éléments Brégeat, la surface utile de contact est la surface apparente, soit s, augmentée de la surface due à l’intervention des phénomènes de capillarité soit s', on a donc : Surface utile de contact:
- S = s 4- s' ; '
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- s Tarie avec le diamètre du fil et le nombre de spires ou encore la longueur du fil employé pour constituer un élément.
- s est fonction de divers facteurs et notamment de la viscosité du liquide auquel les spires servent de support.
- Pour un liquide ayant la viscosité de l’eau, un élément (fig. 8) à quatre hélices coaxiales de D = H = 30 mm est généralement constitué par un fil d’un diamètre de 1 mm, 5 et il est employé environ 2 m, 40 du dit fil, en sorte qiie 's = 113 cm2, en chiffre rond.
- Quant à s', et pour un liquide ayant la viscosité de Peau,
- S
- l’expérience a montré qu’on avait sensiblement s' =
- Dans ces conditions, et pour l’élément considéré, on aboutit
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- à: Surface utile de contact = 113 H—= 170 cm2 en chiffre rond.
- Par conséquent à encombrement (volume égal), l’élément (fig. 8) donne lieu à une augmentation de surface utile de contact :
- Par rapport à Raschig de plus de 300 0/0 ;
- Par rapport à Prym, modèle 1 de 235 0/0 environ ;
- — — modèle 2 de 160 0/0 environ.
- Bien entendu, ces coefficients d’augmentation — valables pour les liquides de viscosité égale à celle de l’eau — ne font que croître avec la viscosité des liquides, auxquels les spires servent de supports.
- Troisième méthode: Absorption du benzol
- . / A LAIDE DU CHARBON DE BOIS.
- L’idée de la maison allemande Bayer d’appliquer le charbon de bois activé à l’extraction des vapeurs de benzol contenues dans le gaz découle de l’expérience qu’elle a acquise dans ce domaine pendant la guerre.
- L’avantage de l’emploi du charbon activé, c’est qu’à la tem-
- Fig. 3. -
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- pérature de 20°, il peut absorber 40 0/0 environ de1 son poids de vapeur de benzol quand il est mis en présence d’un gaz qui en renferme par mètre cube 25 gr.
- En revanche, à l’emploi de ce procédé, on doit présenter les objections que voici : '
- 1° En premier lieu, qu’est-ce qu’un charbon activé ?
- C’est d’abord un charbon préparé de façon telle qu’à volume égal, il présente le maximum possible de canaux capillaires ou, si on veut, de porosité, ceci le rendant, d’ailleurs, fragile.
- C’est ensuite un charbon dont - les pores sont revêtus d’une' couche de chlorure de zinc ou autre produit similaire, soluble dans l’eaü.
- En sorte que activer un charbon augmente sans doute son pouvoir d’occlusion, mais accroît aussi sa fragilité. Dé plus, les traitements successifs par la vapeur d’eau d’un tel charbon ne tardent pas à entraîner la matière activante du charbon et il ne reste' bientôt plus dans les adsorbeurs qu'un apport qui se résout en poussière et doit être évacué et remplacé par du charbon neuf.
- 2° Quel que, soit le charbon employé, Bayer ou autres, il faut, en tout cas, faire appel à des adsorbeurs, tels que les vitesses dé passage des mélanges gazeux à traiter dans les dits adsorbeurs soient excessivement faibles (inférieures ou égales à 0 m, 25 à la seconde, non dans la section de l’adsorbeur, mais dans le charbon, ce qui fait sensiblement 0 m, 12 à la seconde dans la section de l’adsorbeur), sinon, il n’y a pas occlusion sensible, d’où nécessité de réaliser des adsorbeurs, nombreux, encombrants et coûteux, si l’on a à traiter, comme c’est le cas général, de très grands volumes-horaires de mélanges gazeux.
- 3° Si la teneur en vapeurs de solvants des mélanges gazeux,à traiter n’est pas sensiblement constante, il y aura, à certains moments, destruction des résultats d’absorption obtenus précédemment, en ce sens que des -mélanges gazeux pauvres en vapeurs de solvants s’enrichiront en vapeurs aux dépens de la masse occlusante qui viendra de servir au traitement des mélanges gazeux plus riches., v '
- 4° Peu à peu, les pores du charbon de bois activé sont obstrués par le goudron, dont le gaz renferme toujours de 1 à 3 dcg par mètre cube, quand il rentre dans les adsorbeurs. Au bout de peu de temps, il faut donc remplacer la charge en charbon activé de ces derniers. ' ,
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- Quatrième méthode: Récupération du benzol
- PAR RÉFRIGÉRATION.
- Il est connu qu’à la température de -70° la tension de vapeur du benzol est nulle. Par conséquent, en refroidissant le gaz . jusqu’à cette température, on peut la dépouiller entièrement de son benzol. Pour cela, il est vrai, il faut dépenser plus de force motrice que par les méthodes précédemment décrites, mais la consommation correspondante de vapeur ne dépasse pas 6 kg de vapeur par kilogramme de benzol récolté, lequel n’est, d’ailleurs, souillé que par de faibles quantités d’impuretés, utilisables d’ailleurs (sulfure de carbone).
- En outre, cette dépense est. compensée, par la récupération complète du benzol du gaz (soit un gain de 1500 gr de benzol par tonne de charbon carbonisé), ainsi que par l’économie considérable d’huile lourde, dont, fait peu ou mal connu,.on dépense de 200 à 300 kg et même parfois 400 kg par tonne de benzol rectifié, au cas de l’utilisation de la première méthode (1).
- Perfectionnements apportés dans les usines à benzol.
- Une communication particulièrement instructive a été celle de M. Peiffer, qui est un praticien averti de l’industrie des benzols. En sus d’excellentes données sur la manière de diriger une usine à benzols, M. Peiffer a montré qu’il convenait d’adopter les mesures suivantes :
- !
- 1° Adoption d’un dispositif qui permette de raffinér les huiles légères avant coulage, pour éliminer les 26 0/0'et plus d’impuretés dont elles sont chargées fréquemment ; x
- 2° Rectification continue, tout au moins pour l’obtention de produits commerciaux, qui permet, par rapport aux appareils discontinus, de consommer de deux à trois fois moins de vapeur et de préparer beaucoup plus aisément des produits purs.
- L’Exposition nous a montré que les maisons Mallet, Barbet, Egrot et Grangé avaient ou devaient exécuter des appareils de'
- (1) On arrive ainsi à conclure que la récupération du benzol par réfrigération du gaz permettrait un supplément de bénéfices d’au moins 250 000 fr par an dans une cokerie carbonisant 350 t de charbon. Ce matériel à employer est d’ailleurs très simple de construction et très peu encombrant.
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- ce genre pour les usines à benzol, par exemple, aux mines de Douchy, aux mines d’Aniche et à l’usine à gaz de Genrievilliers.
- En ce qui concerne les appareils Mallet, dont nous avons une longue pratique, nous, les considérons de beaucoup supérieurs à ceux des Allemands. Par rapport à ces derniers, ils permettent en effet:
- 1° De livrer sans lavage et rectification préalables des produits susceptibles d’être utilisés immédiatement dans les moteurs d’automobiles ;
- 2° De consommer 50 0/0 de vapeur en moins, soit sept à huit fois seulement le poids de benzol commercial obtenu, parce que les dispositifs Mallet comprennent toujours la récupération de la chaleur des vapeurs et des huiles sortant des appareils de désessenciement et qu’ils donnent des huiles légères d’une pureté plus grande, donnant lieu par suite à une rectification ultérieure plus aisée donc moins coûteuse.
- Ces avantages sont dus à ce que l’on met à profit l’état de vapeur sous lequel se trouve le benzol,, quand il sort de l’appareil de distillation, pour procéder à un classement immédiat. On y a, bien entendu, déjà pensé. L’idée première doit en appartenir, sans conteste, à M. Mallet, qui a monté plusieurs installations de ce genre, notamment à Lens en 1905, à Auby en 1907, à Sluiskil en 1913. On obtient ainsi trois catégories de benzol, dont le tableau suivant donne les caractéristiques :
- Point Distillation à
- d’ébullition. 100". 150". i8b». Point sec.
- 0/0 b/o 0/0
- Benzol léger brut. . ’. . 73° 97 » ’ » O
- — moyen . . . . . . 93° 20 80 . 95 210°
- — lourd . . 120° » 30 73 • 230°
- La production totale de ces trois catégories de benzol sc décomposait approximativement comme suit : :
- Benzol .léger brut........ . ./ 75 0/0
- — moyen. . ...... . . . 15
- — lourd. .' . . . . . . . . . 10
- Total. ............. . 100 0/0
- On remarquera principalement le degré de pureté du benzol brut, qui pouvait être soumis directement au lavage chimique.
- Bull. V 52.
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- On économisait ainsi sur la -consommation de vapeur, qui se réduisait alors à dix fois le poids du benzol commercial obtenu, au lieu de quatorze à vingt fois dans les autres systèmes. Le rendement de l’ensemble du benzol brut en benzol commercial devient d’ailleurs égal à 80 0/Q.
- Si brèves que soient ces données, elles témoignent du fractionnement immédiat du benzol brut.
- Emploi des huiles lourdes dans les moteurs Diesel.
- Les conditions d’utilisation de l’huile de houille dans les moteurs Diesel ont fait l’objet d’une communication intéressante de M. Junien sur la façon dont la maison Ehrardt et Sehmer alimente avec de l’huile lourde ses moteurs Diesel. Au démarrage; elle emploie du gas-oil, mais elle se sert uniquement d’huile dé goudron, dès que la machine a atteint sa température de régime, soit au bout de 10 à 13 minutes dé marché. Ses moyens constructifs pour parvenir à ce résultat consistent, en premier lieu, en une tuyère, minutieusement étudiée, qui permet de mettre en contact une goutte d’huile de goudron avec l’air chaud comprimé et, en outre, d’introduire le combustible dans le cylindre sous forme de plusieurs jets très divisés et très fluides parce qu’il a été porté, au moyen de l’eau ayant servi à la réfrigération des organes du moteur, à la températnre de 50°-60° avant d’être refoulé dans la tuyère, Enfin, à l’extrémité de cette dernière, qui a une longueur bien définie-, l’huile pénètre dans le centre de la chambre de combustion, où l’air est à la température maxima, parce que, pendant la compression, il est le plus éloigné des parois refroidissantes.
- Le second moyen essentiel employé consiste à munir le piston d’une pièce rapportée en forme de champignon et qui peut se dilater librement. £)n'crée ainsi d’une façon des plus simple une paroi chaude dans l’espace de combustion, qui, pendant la compression, abandonne à l’air aspiré, la chaleur qu’elle a accumulée pendant la période de combustion précédente. On augmente ainsi économiquement la température finale de compression de l’air, sans avoir besoin d’accroître la compression de 30 à 50 kg, comme il conviendrait autrement de le faire, quand on passe de l’emploi de gas-oil à celui des huiles de houille.
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- CONCLUSION
- Il ressort de ces communications l’impression très nette que si nos disponibilités en benzol sont très inférieures à nos besoins, tourte une légion de chercheurs s’efforcent, non sans succès, d’y remédier, soit en cherchant d’autres carburants, soit en améliorant le rendement ainsi que les frais d’installation et d’exploi-taticn des usines existantes.
- A la IVe Section et à son Président, M. Mallet, reviennent donc leur bonne part du succès du Congrès des Combustibles liquides.
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- COMPTE RENDU DES TRAVAUX DE LA Ve SECTION
- (ALCOOL) (1)
- PAR
- M. ÉiXLil© BARBET
- La Ve Section du Congrès des Carburants Liquides fut certainement celle qui eut le plus de succès, car l’alcool représente l’avenir, un très proche avenir.
- Ne peut-on dire, en effet, après avoir suivi ce Congrès, que la succession du pétrole est déjà ouverte ? Ses spécialistes admettent qu’avec le gaspillage effrené de la consommation automobiliste l’on risque d’épuiser d’ici peu tous les gisements connus. Il y en aurait à peine pour quinze ans, disent les pessimistes. D’autres, comptaiit sur certaines découvertes nouvelles en Asie, font crédit d’une.soixantaine d’années.
- Quelques dizaines d’années ne comptent guère pour l’humanité, et il est incontestable que le problème d’un carburant liquide nouveàu, sans se poser avec la même acuité pour les nations pétrolifères que pour nous, n’en est pas moins un problème général.
- Nos enfants parleront du pétrole comme d’un météore resplendissant, qui nous apporta la lumière, la chaleur et surtout la mobilité de la force motrice. Il agrandit démesurément les limites de.l’activité journalière de l’homme ; bien plus, il lui donna les régions du ciel en lui procurant des ailes-.
- Le rôle prestigieux que le pétrole tient encore pour quelques années ne pourrait, si on ne lui trouvait de remplaçant, disparaître sans qu’il en résultât pour l’homme un véritable effondrement de ses joies et de ses espérances. La peur du lendemain nous étreint, et nulle part elle n’est ressentie aussi vivement qu’en France, parce que les possesseurs du pétrole nous rationnent, nous font payer les prix forts, et enfin parce que, en cas de nouveau conflit international, encore menaçant, nous serions
- (1) Voir Procès-Verbal de la séance du 27 octobre 1922, p. 390.
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- vaincus en peu de semaines si nos avions, nos navires et nos camions n’avaient plus de carburant liquide. '
- Excusons donc l’alcool de s’être montré si pressé d’hériter ; c’est une question brûlante de vie ou de mort pour notre patrie.
- Le temps qui m’est imparti pour le compte rendu de la Ve Section ne me permet évidemment pas de relater une à une les communications fort intéressantes qui nous furent faites. Je ne puis que vous donner les grandes lignes et vous faire voir les progrès qui ont été réalisés.
- Cet exposé-là a été magistralement fait au début du Congrès par M. Daniel Berthelot, membre de l’Institut,. Président du Comité scientifique du Carburant national. Sa Conférence fut un véritable régal1 littéraire en même temps qu’un document de haute clarté technique. ,,
- M. Berthelot a montré que pour la France, pays agricole, la solution du problème du carburant national, consiste aujourd’hui dans l’emploi de l’alcool. Il rendit néanmoins hommage aux efforts tentés pour tirer des huiles végétales, par les procédés catalytiques de M. Mailhe, toute la gamme des pétroles. ,
- L’alcool, tout seul, est évidemment pour nous le carburant de l’avenir. S’il ne fournit pas, par sa combustion, une quantité de calories comparable à celle des essences de pétrole, il rachète cette infériorité par des qualités qui lui sont très personnelles :
- 1° Il admet, avant l’explosion, d’aussi fortes compressions que l’on veut sans auto-allumage, tandis que la limite de compression volumétrique de l’essence se tient vers 4 kg, 5, et que celle de l’éther sulfurique descend à environ 2 kg, 7. De ce fait, suivant une loi dynamiqué bien connue, l’explosion de l’alcool acquiert une puissance supplémentaire qui est refusée à l’es-‘’ sence ;
- 2° L’alcool donne une explosion beaucoup moins brutale que celle des hydrocarbures, et son diagramme décote une véritable détente, de sorte que, à compression égale, son rendement dynamique atteint 20 à 30 0/0, tandis que l’essence varie de 18 à 25 0/0 ;
- 3° Sa douceur d’explosion est communicative, c’est-à-dire que, mélangé aux hydrocarbures, l’alcool adoucit énormément le choc de l’explosion.
- L’on a, il est vrai, prétendu, il y a une vingtaine d’années, que l’alcool corrodait les moteurs et notamment leurs soupapes,;
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- mais il a été reconnu que les quelques incidents de ce genre étaient imputables soit à de mau vais allumages, soit à des impuretés qu’il est facile d’éliminer. Aujourd’ui, la Compagnie Parisienne des Transports en commun, fière des 75 millions de kilomètres que ses autobus ont parcouru depuis quatorze mois qu’il emploient le mélange 50 alcool-50 benzol, déclare nettement que tous ses moteurs sont parfaitement indemnes d’érosion. Une telle expérience suffit à rendre.un jugement définitif d’innocuité.
- Enfin les chauffeurs sont unanimes, à. déclarer que lorsque l’alcool, même tel quel et non carburé, remplace l’essence, on remonte plus facilement les côtes.
- Mais, d’autre part, il y a la même unanimité à proclamer que les moteurs et carburateurs actuels ne sont pas faits pour l’alcool. Pour ne pas dépenser en alcool, aux 100 km, plus qu’en essence, il faut à l’alcool un carburateur à vaporisation totale et un moteur fournissant une compression volumétrique d’au moins 8 kg.
- Or, s’il n’y a pas impossibilité à employer l’alcool dans un moteur à essence, la réciproque n’est pas vraie ; on ne pourrait, à cause de la forte compression, brûler de l’essence dans un moteur construit pour alcool.
- Voilà la difficulté à -résoudre pour passer graduellement de l’essence à l’alcool, étant donné que nous sommes très loin de posséder assez d’alcool pour évincer l’essence; nous n’avons actuellement que la dixième partie de ce qu’il faudrait.
- Une période de transition est donc indispensable, et la première pensée qui vint à l’esprit fut de constituer des mélanges, homogènes d’essence et d’alcool dans lesquels on aurait progressivement augmenté la proportion de ce dernier'
- On s’est donc ingénié à assurer une solubilité réciproque des deux liquides en toutes proportions, et l’on a proposé dans ce but, au Comice cfe Béxiers, un assez grand nombre d’agents 'de liaison ou d'unisseurs pour assurer un mariage indissoluble.
- Problème assez délicat, parce' que les mixtures étaient instables, et Lse détruisaient sous l’influence du froid. De plus, on ne résolvait pas le problème de la compression, c’est-à-dire qu’il fallait maintenir la construction actuelle des moteurs, et alors, au bout de la période de transition^il aurait fallu en un.clin d’œil modifier tous les moteurs. Ce serait une tâche surhumaine.
- Mais ce fut un mérite éclatant de la part du Servioe des.
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- Poudres, d’avoir su discerner une autre solution infiniment plus logique et plus simple. La Direction générale des Poudres est partie de cette constatation que l’alcool, lorsqu’il est absolu, c’est-à-dire déshydraté, devient soluble en toutes proportions avec tous les hydrocarbures sans exception, forméniques, éthv-léniques, cycliques, hexànocycliques, etc. De telle sorte que si, dans le réservoir d’une automobile, on introduit un carburant à alcool absolu qüi n’ait pas la même composition que celui qui y est déjà, delà n’a pas d’importance : le. mélange se fait incontinent, et le chauffeur n’éprouve aucune difficulté. C’est un premier point. "
- Le Service des Poudres fait, en outre, la démonstration que l’alcool absolu n’est pas plus sensible à l’humidité de l’air que l’alcool actuel à 96 degrés.
- Mais il y a une autre conséquence encode plus admirable : c’est qu’au lieu de faire un mélange « essence-alcool », on peut tout aussi bien employer « pétrole-alcool ». Le Service des' Poudres avait, en effet, installé à l’Exposition des Carburants Liquides un moteur qui fonctionnait avec parties égales de pétrole lampant et d’alcool absolu"; les visiteurs ont vu sa douceur et sa souplesse d’allure. On avait, il est vrai,, additionné une petite partie d’éther sulfurique en vue de faciliter les démarrages à froid. Mais cette adjonction n’est nullement indispensable. Le pétrole lampant, si brutal, est apprivoisé par son ‘mariage avec le doux alcool.
- Or, les avantages du mélange pétrole-alcâol sont énormes au point de vue de- la période de transition :
- 1° Le pétrole n’est pas plus sensible que l’alcool aux autoallumages ,\ le mélange-ne l’est pas davantage. Si donc l’on peut constituer des approvisionnements et des bidonnages suffisants pour transformer peu à peu dès- maintenant une partie de nos moteurs en moteurs à forte compression, nous nous acheminerons sans heurt et sans difficultés vers l’époque où l’alcool régnera seul, ou à peu près seul ;
- 2° Le pétrole est sensiblement moins cher que l’essence, parce qu’il a beaucoup moins de débouchés. Son mélange avec l’alcool absolu a donc pour intéressant résultat celui d’abaisser, le coût de ce mélange en dessous du prix de l’essence. L’automobiliste n’aura donc plus à mettre en balance son intérêt privé avec son patriotisme, car ils seront tous les deux du même côté ;
- 3° Enfin, du. moment que le mélange à parties égales pétrole-
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- alcool donne, à la compression 4 kg, 5, la même puissance dynamique que l’essence, il est certain d’avance qu’avec la compression à 8 kg, on réalisera une économie clans le volume de carburant consommé pour un,parcours ou un travail donné. Mieux que l’essence ! Comment pourrait-on hésiter à adopter le nouveau carburant transitoire ?
- Telle est la directive lumineuse qui a jailli du Congrès de Paris, à six mois de distance du Congrès de Béziers.
- Il faut donc produire en énormes quantités de l’alcool absolu. Là encore le Service des Poudres a tracé la première voie. Le principe était bien connu, mais’ il faut créer des appareils continus à production journalière considérable et pourtant très économiques. Ce résultat est tout près d’être conquis.
- Puisqu’il faudra désormais produire de grandes quantités d’alcool, le Congrès, par l’organe de divers spécialistes, a examiné toutes les sources qui pouvaient être intéressantes et abondantes.
- Les uns, tels que MM. Vernet et G. Meunier, nous ont fait espérer que l’on produira bientôt, dans de bonnes conditions, de l’alcool éthylique avec la cellulose du bois. Problème bien délicat, car voici une trentaine d’années que de persévérants chercheurs s’efforcent de le résoudre, les uns par hydrolyse sous forte pression, avec une faible dose d’acide, les autres, au contraire, grâce à une dose massive d’acide chlorhydrique, mais à température presque basse. Puisse tant de science finir par venir à bout de cette matière première, abondante en France et d’un prix modique !
- D’autres, tel que M. de Loisy, s’efforcent de capter par l’acide sulfurique concentré et froid l’éthylène contenu dans les gaz d’éclairage ou de cokeries, synthèse alcoolique qui fut un des titres de gloire de Marcelin Berthelot.
- Mais la manifestation la plus intéressante de toute l’Exposition fut, sur ce sujet, celle du Groupement de la Distillerie française, groupement qui réunit le Syndicat des Fabricants d’alcool et le Syndicat de la Distillerie agricole. Ce fut, à proprement parler, l’apothéose de la betterave, par une figuration très complète et très expressive de toutes les ressources que l’agriculture et l’industrie chimique puisent dans cette plante exceptionnellement bienfaisante.
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- La betterave, c’est non seulement la source de l’alcool carburant et la garantie de notre.indépendance nationale, mais c’est en même temps, le pain et la viande abondants et bon marché ! Quelle belle trilogie ! Quelle triple opportunité au moment où nous apprenons que notre récolte de blé est tellement déficitaire ! Tous les remèdes à notre situation difficile en une seule plante !
- Aussi devons-nous complimenter sans réserve le sentiment élevé d’altruisme et de patriotisme avec lequel les agriculteurs-distillateurs du Nord, qui ont su doubler la valeur et les rendements de leurs terres en céréales par leurs assolements basés sur la betterave, ont voulu porter à la connaissance de leurs camarades du Centre et du Midi de la France les résultats merveilleux qu’ils atteindraient eux aussi, en suivant leur exemple.
- Pas un instant ils n’ont songé à conserver le monopole de la fourniture de l’alcool moteur pour le vendre à haut prix. Us ont compris que le débouché était immense, que le salut et la grandeur de la France étaient en jeu, et ils se sont efforcés, par le moyen d’images à la fois suggestives, et artistiques, de montrer la véritable voie à suivre pour ne plus souffrir de la vie chère. C’est par millions d’hectares que nous avons des terrains disponibles et favorables, et il nous suffirait de 400 000 ha seulement pour assurer tout notre approvisionnement.
- Ce n’est pas à dire pour cela que nous devions prêcher en faveur de la betterave exclusivement ! Non. Elle est assurément, pour un pays agricole comme le nôtre, la plus belle base de production de notre carburant; mais pour que celui-ci mérite bien l’épithète de « national », il ne doit répudier le concours d’aucune des ressources complémentaires que peuvent procurer notre sol et notre sous-sol.
- Comme autres plantes alcooligènes, certaines terres produiront peut-être plus facilement des topinambours et des pommes de terre industrielles.
- Nos colonies équatoriales, lorsqu’elles vont être munies de chemins de fer et de,ports, pourront nous adresser force farineux séchés, capables de produire l’alcool à bon marché. Elles nous enverront aussi d’immenses quantités „d’huiles végétales, dont l’appoint sera inappréciable pour se substituer au mazout, ainsi que M. Appert va nous l’expliquer.
- Enfin notre sous-sol, on vous l’a dit tout à l’heure, quoique moins favorisé que tant d’autres, contient néanmoins des houilles cokéfiables, des schistes bitumineux et des lignites dont la distil-
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- lation fournit des benzols. Si nous pouvions trouver dans cette direction 50 000 ou 60 000 t d’hydrocarbures susceptibles de surcaloriser notre alcool, ce serait tout béné^ce.
- En résumé, un peu plus tôt, un peu plus tard, toutes les nations vont passer par la crise de carburant que nous subissons parmi les premiers. A quoi servirait-il de se lamenter, ou de s’humilier pour implorer la générosité des pays pétroliers ? C’est notre agriculture qui peut et doit nous sauver. Aussi ne puis-je, comme conclusion, que répéter ce que j’ai dit ici même, il y a peu de mois en opposant à la thèse prominérale de M. Ch. Berthelet une thèse provégétale : « Loin de considérer notre situation comme critique, je proteste que l’avenir est en notre faveur et qu’un jour prochain viendra où ce sera la France qui exportera du carburant alcoolique ». -
- Je ne crains même pas d’ajouter : Ce jour-là, elle exportera 'également du blé et de la viande, car ceci produira cela par surcroît.
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- COMPTE RENDU DES TRAVAUX DE LA VU SECTION
- (HUILES VÉGÉTALES) (I)
- PAR
- ,> ,
- v . M. Maurice APPERT
- La VIe Section du Congrès des Huiles Végétales fut une Section de la dernière heure, mais traitée un peu cette année en parent pauvre, elle ést susceptible de devenir dans bien peu de temps une des directrices des Combustibles liquides.
- Le Ministère des Colonies en a parfaitement compris l’utilité, et tous les rapports d’ordre économique nous ont été soumis par des personnalités coloniales. '
- Cette Section était présidée par M. Prudhomme, Directeur de l’Institut National d’Agronomie Coloniale, assisté de M. Jumelle, professeur à la Faculté des Sciences et Directeur du Mûsée Colonial de Marseille, et de M. Gérard Garnier 4e la Société anonyme des Moteurs Charles.
- Les communications faites à la Section sont de deux ordres :
- Communications d'ordre économique ;
- Communications d'ordre technique. •
- Examinons d’abord les communications d’ordre économique : M. Ammam, ingénieur agronome chargé de mission en Afrique Occidentale Française, nous a parlé de la culture du palmier en général à la Côte d’ivoire. ... . ~
- Les indigènes emploient des moyens extrêmement primitifs pour recueillir l’huile de palme, ce qui nécessite une main-d’œuvre formidable pour un très faible rendement, la quantité d’huile recueillie ne dépassant jamais 50 0/0 de celle existant dans les fruits et étant en général de 30 0/0.
- La perte annuelle, pour la ; Côte d’ivoire seule, serait de 19000 1. ' /'
- M. Ammam préconise et demande un petit matériel simple qui serait . .mis entre les mains des indigènes . Le rendement
- (1) Voir Procès-Verbal de la séance du 27 octobre 1922, p. 392.
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- serait meilleur, et les déchets des indigènes, contenant de 50 à 70 0/0 d’huile, seraient envoyés dans des usines travaillant par solvent.
- Une huile filtrée se conserve neutre très longtemps, et l’emploi par les indigènes de procédés moins barbares permettrait de livrer au commerce des huiles ayant un maximum d’acidité d’environ 10 0/0, au lieu des 35 ou 40 0/0 habituels. Le prix de celles-ci ne dépasserait pas 200 fr la tonne sur place.
- Au point de vue de l’utilisation dans les moteurs, M. Ammam est arrivé à la remarque suivante, que le point de flamme permettait presque de déterminer l’acidité de l’huile.
- M. Capus, ancien Directeur général de l’Agriculture en Indo-Chine, a indiqué les nombreuses variétés de plantes et arbres oléagineux de ce pays : sésames, arachides, coprah, ricin, etc.
- M. Capus ne nous cache pas toutefois que le fret énorme ne permet pas à ces produits de venir à la métropole. Les débouchés ne manquent pas, du reste, en Extrême-Orient.
- Et, ajoute M. Capus, l’Indo-Chine est extrêmement riche, l’automobile s’y développe d’une façon formidable, et les riches indigènes s’intéressent à la moto-culture. Envoyez-leur des tracteurs marchant aux huiles cfe leur pays qui sont éprouvées, et les indigènes fabriqheront à nouveau de l’huile parce qu’elle sera’mieux payée.
- Les indigènes ont, en effet, beaucoup abandonné la culture des diverses graines, particulièrement du ricin, parce que cette culture ne leur rapportait pas assez.
- L’émargement au budget de la colonie pour l’entretien d’automobiles par les résidents est accepté, car c’est un moyen sûr d’avoir des routes. Que faire d’une voiture si on n’a pas de routes ?
- Les huiles citées conviennent toutes parfaitement à l’alimentation des moteurs.
- M. Yves Henry, Inspecteur Général de l’Agriculture et des Forêts en Afrique Occidentale Française (A. O. F.) nous a entretenus des réserves formidables de ce pays et des possibilités d’extension, grâce à l’emploi du carburant Huiles végétales.
- Je citerai : « le développement des transports automobiles, car le prix de l’essence est un empêchement actuellement ; la colonisation européenne mécanique permettant celle du cotonnier indigène, par les cultures irriguées du Niger, puis celle des plantes d’assolement : le riz, le dâ et les fourrages ; la mise en
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- valeur de la vallée du Sénégal où l’on pourrait faire du pompage ; la production encore des semences sélectionnées de l’arachide ».
- Pour les transports, M. Henry estime que la zone d’action des chemins de fer se trouve limitée à une étroite bande et que, pour le reste du pays, l’essence étant trop chère, il faut avoir recours aux animaux, ou le plus souvent au portage.
- Quel intérêt, le jour où des autos circuleront avec des carburants. végétaux ! Ces carburants, on les trouve à peu près partout: l’huile d’arachide au Sénégal, où la région côtière fournit environ 250 000 t annuelles d’arachides en coques; dans toute la vallée du Sénégal, dans la boucle du Niger, en concurrence avec le karité.
- L’Afrique Occidentale possède 1 750 000 ha de palmeraies adultes et situées à proximité des voies de communication.
- On pourrait, jusqu’à 500 km de la côte, s’alimenter en palme, puis, arrivant dans la vallée du Niger, remplacer l’huile de palme par l’arachide, le karité et le ricin.
- M. Yves Henry nous met au courant de la politique des oléagineux en A. O. F., politique déjà mise en œuvre et qui a donné des résultats. , '
- En outre, en 1923, des missions d’études de prospection et de recherches 'industrielles seront mises en route, une subvention étant inscrite au budget de la colonie pour l’encourager à construire du matériel d’huilerie simple. On développera aussi les essais de culture du coton.
- M. Luc, ingénieur agronome d’agriculture coloniale à Madagascar, nous parle des réserves en oléagineux fde ce pays, réserves peu importantes jusqu’à présent. Elles doivent se développer concurremment avec l’organisation des grands travaux, afin d’alimenter en huiles les moteurs que l’on est susceptible d’installer dans ce pays, l’agriculteur produisant lui-même son carburant.
- L’indigène fera des oléagineux si cela rapporte suffisamment.
- On peut entrevoir comme huiles celles de coprah, de pignon d’Inde, de ricin, d’arachide et de sésame.
- Puis M. Luc nous emmène explorer l’Afrique Équatoriale Française et situe ainsi les diverses régions oléagineuses : le palmier existe de la côte jusqu’à Banghi ; à l’intérieur, le horassus; et autour du lac Tchad le cotonnier, dont les graines np sont
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- pas,utilisées : ce serait un sous-produit intéressant. La culture du sésame pourrait être augmentée.
- M. Adam, ingénieur agronome, conseiller technique aux colonies, a étudié la question des .oléagineux dans toutes des autres colonies françaises : Afrique du Nord et Océanie.
- Sa communication peut se résumer ainsi :
- I. Production des oléagineux. — En Afrique du Nord, nous axons l’huile d’olive, de lin et des essais sur le ricin.
- • En Océanie : le coprah.
- Les possibilités de production, au double point de vue des besoins locaux en carburant, et en vue de l’exportation.
- IL Production mondiale des oléagineux. — M. Adam a fait une classification très complète dans chacun des cas suivants :
- Pays à forte production ou pays exportateurs, qui sont pour la plupart situés dans la zone tropicale;
- Les pays à production élevée, mais aussi à- consommation élevée : États-Unis et Russie ;
- Les pays importateurs, comme ceux de l’Europe Occidentale.
- Quelques chiffres donnés sont* intéressants et montrent le développement de quelques pays : la culture du lin était de 34 ha en 1860 en Argentine; elle atteignait 1400000 ha en 1919.
- Le tournesol, en Russie, atteignait 150 ha en 1880 et 1 million en 1914. Les Iles Philippines faisaient 5 000 t d’huilé de coprah en 1913 et 140 000 t en 1919.
- Les communications d’ordre technique ont été faites par M. Leduc concernant un pulvérisateur-injecteur pour les moteurs à combustion à grande vitesse.
- M. Leduc a imaginé de séparer en trois phases la suite des opérations d’injection :
- 1° Dosage à pression atmosphérique d’une quantité de combustible aussi petite qu’on le désire (par exemple de l’ordre du millimètre cube) ;
- 2° La gazéification de cette quantité ;
- 3°-Injection du gaz formé dans la chambre de combustion.
- M. Leduc’estime que son injecteur-pulvérisateur donne :
- Un dosage rigoureux' de combustible, même aux plus grands-régimes et à toute charge;
- Une pulvérisation parfaite, qui permet l’accélération du régime et la meilleure utilisation du combustible ; *,
- L’élimination du compresseur d’insufflation des moteurs Diesel.
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- Notre Collègue, M. Mathot, nous a entretenus de la question des moteurs marchant aux huiles végétales.
- Ingénieur-Conseil de nombreuses firmes belges, anglaises, américaines, la question n’a plus de secrets pour lui.' Quelques essais peuvent être résumés dans le tableau suivant, en notant que le pouvoir calorifique des diverses huiles est le.suivant :
- Palme ......
- Coton . .... 9325 —
- Arachide 9 400 —
- Sésame ...... 9 356 —
- Ricin . . . . . 8869 —
- TYPE DES MOTEURS ALÉSAGE — COURSE DATE DES ESSAIS CHEVAUX effectifs NOMBRE DE TOURS PRESSION moyenne CONSOM HUILE ’ de palme MATION COTON PAR HP PÉTROLES lourds
- Gardner Manchester 216 X 241 Juin 1920 16,25 356 2,9 grammes 323 grammes 323 grammes 1 254
- Kromhout Amsterdam 300 X 310 Octobre 1920 33,35 335 2,6 290 278 260
- Ansaldo Turin
- 240 X 250 Février 1921 26 413 » » 299 »
- Anglo Belgrain Gand
- 260 X 300 Mars 1921 25 , 384 • 3 315 » 245
- Avance Bruxelles
- 174 X 166 Sept. 1921 10 575 2,4 322 » 262 I
- M. Mathot s’est élevé contre l’injection d’eau dans les moteurs et a cité les conclusions du Bureau of Standard des Etats-Unis après de nombreuses expériences :
- « a) L’injection d’eau variant de 14 à 200 grpar cheval-heure ') n’a pas d’effet appréciable sur la puissance développée ni sur » la consommation. »
- « b) L’injection d’eau au delà de 450 gr par cheval-heure est » accompagnée d’une réduction considérable de puissance et » d’économie. » ;
- « c) Avec un moteur fort encrassé de carbone, .de façon à pro-» duire des inflammations prématurées,, ou encore avec un » moteur mal conçu présentant dés parties surchauffées par
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- » suite de mauvais refroidissement des soupapes, pistons ou » chambres d’explosion, l’emploi de l’eau paraît augmenter la » puissance. »
- Le rapport de M. Mathot serait à citer tout entier, et devant cette impossibilité, je vous donnerai les directives concernant le moteur préconisé pour les colonies paf M. Mathot, moteur qui doit être à deux temps en l’état actuel de la question : '
- « Suppression du balayage par le carter en employant de » préférence un piston étagé dont la partie annulaire servira de » pompe à air.
- » Remplacement des clapets par une distribution commandée, » tout au moins pour le refoulement.
- » Graissage forcé, sous pression, des vilebrequins et bielles.
- » Suppression de la calotte chaude ou de tout autre moyen » d’allumage électrique ou autre, et emploi d’une culasse avec » parois entièrement refroidies.
- » Injection directe dans la chambre d’explosion sans secours » d’air comprimé.
- » Compression d’au moins 18 à 22 kg pour réaliser l’auto-» allumage. »
- Le moteur à deux temps à deux cylindres, construit d’après ces données, doit répondre aux exigences du moteur de tracteur sau point de vue économique, pourvu qu’il soit souple et obéisse à l’action du conducteur.
- M. Mathot pense que le *ricin peut résoudre la question du combustible végétal et en même temps du lubrifiant.
- M. Charles traite la question des huiles végétales appliquées au chauffage industriel, à la force motrice et à la traction.
- L’orateur a mis en parallèle les propriétés des huiles végétales et des huiles lourdes minérales : pouvoirs calorifiques des huiles végétales inférieurs d’environ 10 0/0 à ceux des huiles lourdes minérales, mais par contre supérieurs à ceux des huiles de goudron et des. alcools, qui sont respectivement de 8800 et 6 000 calories environ.
- Les températures de combustion des huiles végétales sont plus élevées que celles des huiles minérales : v'
- Huile de palme. . . j . . . . . . 320 degrés
- — ,d’arachide . . . . . . . . . 300 —
- — de goudron................ . . . 230 j—
- ° Mazout de densité 0,900, . . ... 230 — environ
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- L’expérience a montré que les semi-Diesel peuvent brûler aussi commodément les huiles végétales que les Diesel, à condition qu’aucune des particules du jet ne touche les parois. On est donc conduit à l’injection gazeuse au lieu de l’injection mécanique, qui a souvent l'inconvénient de faire cogner.les moteurs aux mises en route et aux changements de régime.
- Une solution intéressante de la question consiste à utiliser pour l’injection de l’huile végétale ou des huiles lourdes, les produits d’une explosion réalisée immédiatement avant l’injection d’un mélange carburé contenu dans une petite capacité, reliée aux cylindres et se déchargeant dans l’injecteur, pour souffler et pulvériser le combustible. Ce dernier, soumis à la température des gaz chauds d’injection, se trouve atomisé d’une façon parfaite, et toutes ses particules sont enfermées dans le milieu carburant du cylindre, avant qu’aucune d’elles n’ait touché la paroi.
- L’application de ce système a donné une consommation de 245 gr d’huile de palme de fabrication indigène par cheval-heure effectif sur une machine de 20 HP.
- Au sujet des injections d’eau, M. Charles émet Popinion que leur influence est mal connue ; mais il est un fait, c’est que la présence de l’eau rend un moteur excessivement doux. Comme preuve, les combustibles contenant de l’eau, tels que les mazouts, l’huile de palme, sont plus commodes à employer que les gaz oil.
- La puissance fournie par les huiles végétales est du même ordre que celle fournie par les huiles minérales. En effet, pour la combustion des huiles végétales, il faut introduire beaucoup moins d’air comburant que pour les huiles minérales, ce qui fait ' que l’on peut, pour un volume déterminé de deux cylindres, admettre plus d'huile végétale que d’huile minérale. <
- A titre d’exemple, il faut 2 kg, 09 d’oxygène pour brûler 1 kg d’huile de palme, dont la composition centésimale est dé :
- Carbone ..............................76,15
- Hydrogène. ......................... 11,7
- Oxygène............................. H, 85
- Un mazout de Pensylvanie, de densité 0,9,03, et dont la composition est de :
- Carbone. . . ........... ... . 84,9
- Hydrogène . . _. . . . . . "........13,7
- Azote.................U ............ 1,04
- demande 2 kg, 700 d’oxygène.
- Bull.
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- La puissance comparée de ces deux produits dans- une même machine est de 5 0/0 en faveur de l’huile de palme.
- M. Charles estime que l’huile de ricin est très intéressante parce que lubrifiante et combustible à la fois, mais elle donne environ 15 0/0 de puissance moindre que l’huile de palme.
- Actuellement, conclut-il, du jour au lendemain, on peut alimenter les moteurs avec des huiles végétales.
- Au point de vue traction automobile, M. Charles signale quelques essais faits dans des moteurs ordinaires transformés. Il pense que la solution est. dans l’emploi des moteurs Diesel ou approchants.
- Nous arriverons, Messieurs', aux quatre vœux émis par la VIe Section :
- « 1° Entreprendre, pour toutes les huiles végétales susceptibles » d’être utilisées comme combustibles, les études qui, jusqu’à » présent, ont intéressé surtout l’huile de palme ;
- » 2° Poursuivre les études concernant les moteurs susceptibles » de fonctionner indifféremment aux différentes huiles ;
- » 3° Poursuivre l’étude de la construction des appareils de » production et d’extraction les plus économiques. »
- Ces trois vœux sont complétés par un quatrième s’appliquant spécialement à notre domaine colonial :
- « Poursuivre, d’une manière aussi active que possible, les » recherches entreprises pour doter nos colonies d’un matériel » moteur léger et rustique qui permettra d’améliorer les moyens » de transport dàns une proportion considérable. »
- Avec l’addition suivante :
- « La VIe Section ayant pris connaissance, avec le plus grand » intérêt, des efforts déjà réalisés en A.CLE. pour développer et » améliorer la production des oléagineux, émet le vœu que le » programme élaboré par le Gouverneur, M.. Merlin, soit pour-» suivi sans défaillance. »
- Les résumés trop courts de ces communications vous permettront, Messieurs, de vous rendre compte que, suivant l’expression de M. Prudhomme, Président de la VIe Section, la question des huiles végétales est susceptible de passer rapidement au premier plan des combustibles liquides.
- Si nous voulons, en effet, regarder l’avenir, nous avons la solution du problème du Transsaharien par l’alimentation aux huiles végétales des moteurs des locomotives.
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- Plus de charbon,, plus de bois, plus d’eau introuvables dans cejiésert; mais de l’huile récoltée par milliers de. tonnes dans la boucle du Niger.
- Pensez aussi aux dernières expériences de lu Maison Peugeot qui a monté un moteur pouvant consommer dos bulles végétales sur une automobile et qui va de Paris à Bordeaux avec une dépense dérisoire.
- L’automobile, avec moteur genre Diesel,, moteur marchant avec n’importe quel combustible, n’est probablement pas loin de nous. !
- Résumé de la Conférence de M. MAiLIIE.
- Il nous reste à dire quelques mots sur la très intéressante conférence de clôture faite par M. Mailhe, de la Faculté de Toulouse,. sur la transformation des huiles végétales et animales en pétrole.
- Trois solutions existent pour remplacer le pétrole
- Chercher de nouvelles réserves ; mieux utiliser les différents produits du pétrole; créer des succédanés.
- Pour cette création, M'. Mailhe nous a indiqué cinq méthodes permettant la transformation des pétroles lampants, huiles lourdes, résidus, .qui forment la partie la. plus importante du pétrole brut, et qui sont peu demandés :
- 1° La méthode de Cracking, qui consiste dans une dislocation des hydrocarbures lourds eh carbures d’hydrogène plus simples, avec formation corrélative de carbures à poids moléculaires plus élevés, de meme nature que le brai.
- 2° Les réactions pyrogénées. — En poussant la température jusqu’à 6'50 degrés, on effectue la condensation d’une partie- descarbures éthyléniques du cracking et la cyclation de la chaîne.
- 3° La méthode catalytique, qui consiste à décomposer le pétrole lampant et les huiles de pétrole au contact de catalyseurs métalliques tels que le cuivre.
- 4° La méthode au chlorure d’aluminium, qui consiste à chauffer les portions de pétrole distillant à haute température avec du chlorure d’aluminium anhydre.
- 5° La décomposition des huiles lourdes sous la haute pression de 100 à 200 atm.
- Les expériences ci-dessus ont permis à M. Mailhe de déduire une théorie de formation des divers pétroles.
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- CONGRÈS DES COMBUSTIBLES LIQUIDES
- Les huiles végétales et les graisses d’animaux auraient, aux temps les plus reculés, subi sous l’action de la chaleur terrestre une décomposition au contact des oxydes, carbonates ou silicates, associés ou non à certains métaux.
- Cette réaction aurait engendré des produits gazeux et des produits liquides, saturés et non saturés, suivant un processus identique à celui donné par l’expérience.
- M. Mailhe a démontré comment ont pu se produire les différents pétroles : Pensylvanie, Caucase, Bornéo, Californie, Roumanie.
- Appliquant ses méthodes. aux huiles végétales, l’inventeur explique ainsi ses procédés :
- Les'huiles végétales sont susceptibles d’ètre décomposées par la chaleur. On les détruit avec l’intervention de catalyseurs.
- Par l’emploi de catalyseurs mixtes déshydratants et déshydro-génants (cuivre et aluminium par exemple) et une température de 600/650 degrés, les huiles se décomposent en donnant :
- 1° Des gaz de très haute puissance calorifique et de fort pouvoir éclairant;
- 2° Un liquide de couleur ambrée à réaction acide, qui commence à bouillir vers 40 degrés.
- La distillation appliquée à ce liquide permet d’en refaire un produit volatil jusqu’à 200/220 degrés et le résidu est catalysé.
- L’huile est transformée totalement en un liquide volatil qui, après neutralisation à la soude, est hydrogéné sur métal à 180 degrés. Ce liquide est un produit de même nature que celui que l’on extrait des pétroles naturels.
- Les résultats industriels donnent par tonne d’huile végétale 300/340 m3 de gaz à 12/13 000 calories, pouvant être employés dans des moteurs à gaz pauvre, et 320/340 kg de pétrole.
- La source dés huiles végétales est infinie, car la chaleur solaire renouvelle annuellement les stocks. C’est donc une élégante solution du problème de la recherche des succédanés du pétrole.
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- LES
- EXPLOSIFS A OXYGÈNE LIQUIDE
- \
- PAR
- M. LHEURB
- A — Historique.
- Les premiers essais relatifs aux explosifs à air liquide ont été faits au Simplon, en Autriche et aux États-Unis.
- • En 1893, M. Pictet a préconisé une cartouche chargée de charbon finement pulvérisé et d’oxygène liquide. Il l’avait dénommée « fulgurite ». Les essais de cette fulgurite ont été effectués à Fribourg et à Thonne en Suisse.
- En 1899, Linde, en présence d’une Commission d’officiers autrichiens, présidée par le général Hess, réalise des expériences qui montrent les difficultés d’emploi pratique. L’absorbant était composé de kieselguhr imbibé de pétrole et tamisé. L’enveloppe était en papier et lé comburant était constitué par de l’air liquide.-L’allumage était produit par une mèche Bickfordt et un détonateur au fulminate.
- La même année, un essai de ces explosifs a été fait aux travaux du Simplon. Le combustible était constitué par une pâte à base de farine, le comburant étant de l’air liquide.
- ' En 1906, des essais plus importants ont été pratiqués dans une houillère du Nord de l’Angleterre, mais, à vrai dire, l’explosif utilisé dans le dernier cas se différencie nettement des véritables explosifs à air ou à oxygène liquide. En effet, il s’agissait dffhs cette houillère de profiter de la force d’expansion de l’air / liquide se gazéifiant sans combinaison. L’air liquide était enfermé seul dans un tube en bronze phosphoreux fermé aux extrémités, l’urie des fermetures étant constituée par un alliage mou.
- En 1909, M. G. Claude écrit'son ouvrage: Air liquide, Oxygène, Azote, dans lequel, au chapitre « Explosifs. », il décrit rapide-, ment les différents explosifs à base d’air liquide susceptibles
- . i
- (1) Voir Procès-Verbal de la séance du 10 novembre 1922, p. 414. , *
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- d’êlre utilisés dans la pratique et il insiste sur le prix minime d’obtention de ces explosifs.
- En France, en 1911, la Section technique du 'Génie s’est préoccupée de rechercher des explosifs ne produisant pas ou produisant peu d’oxyde de carbone, susceptibles d’être utilisés dans les travaux de sape. Elle fit confier l’étude de la question à la Commission des Substances explosives à laquelle on adjoignit, pour ces essais, MM. d’Arsonval et Claude. Aussitôt, M. Claude aborda le problème posé : pour éviter la production d’oxyde de carbone qui avait causé l’échec des expériences entreprises au Simplon, il proposa de remplacer, comme comburant, l’air liquide par l’oxygène liquide. Comme combustible, il choisit tout d’abord l’aluminium seul finement divisé, reprenant ainsi une idée deFurstenbof, puis l’aluminium additionné de kieselguhr; l’aluminium absorbe, en effet, assez peu d’oxygène liquide et en exige, au contraire, une assez grande quantité ; le kieselguhr, matière strictementnon combustible, en absorbe d’une façon considérable et n’en exige pas. Successivement sont ensuite étudiés les mélanges de charbon de bois et kieselguhr imbibé ou non de pétrole lourd et les mélanges d’aluminium et charbon de bois.
- L’enveloppe de la cartouche est réalisée par l’immersion du mélange dans une solution de silicate de potassium, puis, un peu plus tard., dans une pâte de kieselguhr.
- Toujours à la même époque, il étudie, en même temps que les mélanges d’aluminiu'm et de kieselguhr, les mélanges de charbon de bois et de kieselguhr, imbibé ou non de pétrole lourd, et les mélanges de charbon de bois et d’aluminium.
- Les premiers essais sont faits à Sevran-Livry le 26 décembre 1911 sur des cartouches d’aluminium, puis le 26 janvier 1912 sur des cartouches constituées par un mélange d’aluminium et de kieselguhr.
- Au mois de février 1912, M. Le Chatelier propose Mes expériences dans les mines de fer de l’Est. Le 5 mars 1912, des expériences faites à Sevran-Livry portent sur des mélanges d’aluminium ou de charbon et de kieselguhr en proportions variables. De petites cartouches sont tirées dans les blocs de plomb ou dans les blocs de béton, l’allumage étant provoqué électriquement. A cette époque, M. Claude commence la préparation de grosses cartouches destinées à être expérimentées en carrières. Le 18 mars, devant la Commission des Substances explosives, il fait ses premiers tirs dans les carrières de gypse
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- de Sevran-Livry, les cartouches étant constituées comme précédemment par de l’aluminium et du charbon purs ou additionnés de proportions variables de kieselguhr. Il remarque que le charbon donne de meilleurs résultats que l’aluminium et il arrête pour ces carrières le pourcentage optimum du mélange charbon et kieselguhr.
- De nouveaux essais sont faits le 14 mai aux carrières de Vau-jours.
- Le 5 juin 1912, des tirs sont effectués aux mines de Droitau-mont. Le moyen d’allumage est constitué par de la poudre noire.
- A partir d’octobre 1912, le charbon de bois est abandonné et remplacé par un noir de fumée spécial, mélangé ou non à du kieselguhr. Le 19 octobre de la même année, des essais sur une plus grande échelle sont repris à Vau jours. Ils ont aussi pour but la recherche du mode d’allumage.
- Le 15 novembre 1912, de nouveaux essais sont pratiqués au champ d’aviation de Saint-Cyr. Le 22 novembre, des essais de cartouches explosives à l’air libre sont effectués sur la plage du Canet, les cartouches étant constituées par du noir de fumée mélangé ou non à de la naphtaline et allumé par une amorce de fulminate. Le 23 novembre, les essais sont continués à Saint-Gyprien ; le 28 du même mois au Canet. Ils conduisent à la conclusion que les cartouches constituées par du noir de fumée sont moins brisantes que celles constituées par du noir de fumée additionné de naphtaline, mais que la naphtaline réduit considérablement la marge d’utilisation de ces explosifs.
- Du 21 novembre au 2 décembre 1912, des essais sont effectués sur une plus grande échelle au tunnel de Puymorens (ligne de Toulouse à Barcelone), sous la conduite de M. Violet, collaborateur de M. Claude. Ce tunnel s’étend de l’Hospitalet à Porte et mesure 5 km de longueur, dont 3, à cette époque, étaient déjà creusés. Il est foré à travers du schiste très dur dans lequel seule la dynamite-gomme donnait de bons résultats. Les trous de mine avaient 60 mm au front de taille et 50 mm au fond. Les cartouches utilisées étaient composées d’un noir de fumée spécial additionné ou non d’une certaine quantité de naphtaline. De ces essais on conclut que les cartouches utilisées ont une puissance de travail à poids égal, équivalente à celle de la dynamite-gomme. Il s’agissait alors de faire un travail devant consommer environ 18 t de cartouches.
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- A cette époque, M. Claude envisage l’utilisation et la mise au point de ses cartouches dans un terrain totalement différent du schiste très dur pyrénéen : dans les mines de fer de l’Est.
- Ces dernières exploitations, creusées dans un terrain beaucoup plus tendre, exigent un explosif bien moins brisant et à allure progressive. Les mineurs de cette région utilisaient, en effet, la poudre noire, plus généralement encore le sprengsalpeter, et exceptionnellement, dans certains passages,1 la cheddite.
- Des essais sont alors entrepris aux mines de fer d’Auboué et ,une demande de fabrication de cartouches est adressée pour une quantité de 20 t. La première série d’essais dure du 28 février au 1er mars 1913. Elle a pour but la recherche de la proportion de kieselguhr la plus convenable. La deuxième série, du 0 au 10 mai de la même année, détermine le coefficient pratique d’utilisation par rapport à* la poudre noire. Ces essais portent sur l’abatage de 400t de minerai. La troisième série, vers le 17 juin, recherche et c’était, en somme, le but poursuivi par la Commission des Substances explosives, la proportion d’oxyde de carbone produite par i’explosion de ces cartouches.
- Des analyses faites par M. Nicloux, professeur à la Faculté de Médecine de Paris, indiquent des quantités' négligeables de ce gaz et comparables à celles que donne la mèche seule.
- Enfin, la dernière série d’essais, faite entre le 29 juillet et le 9 août 1913, a pour but d’habituer les ouvriers à la mise en oeuvre de ces explosifs et à l’utilisation des récipients pour la conservation ou le transport de l’oxygène liquide et le trempage des cartouches. Ces essais, faits avec la collaboration de M. "Violet, sont résumés en une communication lue à la Commission des Substances explosives, à sa séance du 13 novembre 1913.
- M. G. Claude envisageait alors la fabrication de 80 t de cartouches nécessaires à la consommation de~~la mine d’Auboué pendant une année. Mais, pendant que s’échangeaient les diverses correspondances relatives à l’autorisation de fabrication, la guerre intervint, interrompant des essais prévus à Auboué sur une échelle réellement industrielle. M. Claude se consacre alors à la Défense nationale et,'avec M. Violet, commence la mise au point de ses explosifs sous forme de bombes utilisables par les avions. Médiocrement encouragé, M. Georges Claude renonce momentanément à poursuivre ces études ; d’autres problèmes, d’ailleurs, se posent à lui et l’absorbent complètement.
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- Il faut signaler que la question des explosifs à oxygène liquide pendant la guerre se posait d’une façon plus impérieuse pour nos ennemis que pour nous. Les Allemands , commençaient en effet, dès 1915, à manquer d’explosifs nitrates et ceux dont ils pouvaient disposer étaient strictement réservés aux besoins de la guerre. Aussi, sous l’impulsion de leur administration, les mines d’Allemagne ou situées en territoires occupés, privées des explosifs habituels, ont-elles cherché à utiliser les résultats obtenus par Linde et Kowatch Baldus et mis au point' par la Sprengluft Gesellschaft en Allemagne et par M. Weber en Lorraine annexée.
- L’impulsion ainsi donnée aux mines situées en Allemagne ou en territoires occupés a fait qu’en 1919 on comptait, dans le bassin de fer de Lorraine, 17 mines pourvues de 18 installations de production d’oxygène liquide et, dans la Sarre, 4 mines pourvues de 4 installations. Ces installations étaient du système Messer, ou du modèle vendu par la Sprengluft.
- Grâce aux efforts persévérants de M. Weber, directeur de la Mine de Wendel, de Hayange, qui a mis au point, après de nombreux essais faits à partir de juin 1914, dans sa mine, une cartouche très adaptée au bassin lorrain, et grâce ausn à l’appui éclairé qu’il a trouvé près de MM. de Wendel, les explosifs à oxygène liquide sont entrés dans la/ pratique industrielle et se sont si bien implantés en Lorraine que l’on peut relever les chiffres suivants :
- En 1919, la consommation d’explosifs dans le bassin lorrain était de 616 t de poudre noire, de 246 t d’explosifs divers et dq 340 000 l d’oxygène liquide pour une prodnction de 7 161 000 t de minerai extrait.
- Cependant, malgré les problèmes nouveaux que la guerre avait posés, la Société « L’Air Liquide » de Paris ne perdait pas de vue les résultats si encourageants obtenus .par M. Claude. Elle ne pouvait, d’ailleurs, s’en "désintéresser, puisque, depuis de nombreuses années, elle construisait des appareils pour la fabrication dé l’oxygène gazeux ou liquide. Depuis la guerre, elle a achevé de mettre au point, comme nous l’indiquons ci-après, la question des cartouches à oxygène liquide.
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- B. — Remarques théoriques.
- On peut calculer les différentes caractéristiques de l’explosif « carbone oxygène liquide » d’après les données suivantes :
- Formule de réaction : C + O2 = CO2 -f- 94 cal. 3, soit, en poids : 27,3 de carbone et 72,7 d’oxygène :
- Point d’ébullition de l’oxygène ; — 182° ;
- Chaleur de vaporisation de l’oxygène.: 52 cal. par kilogramme.
- Volume spécifique : V0 = = 507 1 ;
- Co volume .: = 0,307 ;
- Potentiel : Q — 94,3 — 4,7 = 92 cal. fi, soit 2 150 cal. par kilogramme du mélange explosif ;
- Equation de la température :
- - 6,2 >< t -p 0,0023 X (2 = 92,fi.
- On arrive ainsi à ;
- T (température absolue de l’explosion) = 5 060° ;
- Force théorique .: f = = 9.700.
- La dynamite-gomme à 7,35 de coton azotique et l’acide picrique donnent :
- f Q • Va a T
- Dynamite-gomme .* . . . . 10 250 1544 709 0,709 3 818°
- Acide picrique . 8 960 753 877 0,877 2 700°
- Explosif à oxygène liquide . 9 700 2150 507 0,507 5 060°
- D’autre part, la Commission des Substances explosives a trouvé avec certaines cartouches une vitesse de propagation de Fonde explosive voisine de 1 600 m et un coefficient d’utilisation pratique des nouveaux explosifs au moins égal à celui de la dynamite-gomme. Les caractéristiques des explosifs à oxygène liquide formés : >
- 1° Par le mélange bois et charbon;
- 2° Bois et aluminium ;
- 3° Bois et naphtaline,
- ont été déterminées par la Commission des Substances explosibles et sont indiquées sur les graphiques ci-après :
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- En faisant détoner des cartouches dans la terre et en prélevant les gaz de la détonation, elle trouve que la quantité d’oxyde de carbone produite est négligeable ou nulle, sauf dans un cas où, volontairement, les conditions étaient telles que l’oxygène n’était pas en proportion suffisante pour assurer une combustion complète.
- En calculant le coefficient pratique d’utilisation, la Commission a trouvé une valeur voisine de 160. Ce chiffre de 16v0 est un chiffre théorique. Comme chiffre pratique, la Commission a proposé 150 à la suite d’essais effectués sur des quantités réduites et elle a estimé que le coefficient de 150 était à vérifier par des essais portant sur une exploitation industrielle.. D’après l’expérience acquise dans les mines de fer du bassin lorrain qui emploient des explosifs à l’oxygène liquideile coefficient de 150 serait trop élevé pour le type d’explosif utilisé.
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- C. — Cartouches « AL ».
- I. — Généralités.
- La Société 1’ « Air Liquide » a fait le calcul des coefficients au bloc de plomb des cartouches « AL » de sa gamme normale. Elle a ainsi déterminé toutes les caractéristiques de ses explosifs et trouvé, suivant le type, des coefficients'au bloc de plomb compris entre 170 et 109, des températures d’explosion entre 5 000. et 4 000 degrés et un potentiel atteignant 2150 calories (contre 1 500 pour la dynamite-gomme). La vitesse de combustion à l’air libre pour un diamètre de 35 mm est voisine de 40 cm par minuter Cette vitesse croît, lentement avec le diamètre 11.
- Les cartouches de la gamme normale ne détonent pas au choc, ni sous l’influence d’une inflammation à l’air libre. Enfin, comme nous le dirons plu,s loin, ^elles peuvent fonctionner avec un bon rendement en trous de mine avec une simple inflammation par mèche sans amorçage au fulminate.
- La gamme des cartouches comprend tous les degrés de brisance et permet de produire des effets très xrariés, depuis ceux de la poudre noire et des poudres très lentes jusqu'à ceux des explosifs brisants du type de la dynamite-gomme.
- Les cartouches « AL » absorbent un grand excès d’oxygène liquide par rapport à ce qui est exactement indispensable à une combustion complète. Cet excès, se trouve vaporisé brusquement au moment de l’explosion et ne nuit pas ainsi à la puissâhce de celle-ci.
- Enfin, comme nous l’exposerons plus loin, l’explosif «AL» présente dans la pratique des avantages d’économie, de salubrité et de sécurité très intéressants. Il peut être employé dans les mines (travail en galeries et en dépilages), dans les carrières, dans les travaux publics, même sous l’eau.
- La quantité de chaleur absorbée forcément par la gazéification de l’oxygène liquide ne neutralise qu’une très minime partie du total rendu disponible par l’explosion : (1,7.5 0/0 environ seulement) .
- IL — Matières premières.
- Malgré ces données encourageantes, des difficultés , se sont élevées du fait que l’oxygène liquide, qui est à une température
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- de — 180 degrés, s’évapore assez rapidement. Elles ont été vaincues par le choix-judicieux d’une matière absorbante :
- 1° Très riche en carbone ;
- 2° Présentant un état de grande division pour fournir un explosif homogène ;
- 3° Doué d’un, grand pouvoir absorbant lui permettant d’absorber un excès d-’oxygène ; ceci pour que, malgré l’évaporation inévitable, il reste assez d’oxygène pour une combustion complète, au bout d’un temps assez long, susceptible de permettre à l’ouvrier de charger plusieurs mines ;
- 4° Enfin retenant le mieux possible l’oxygène, de manière à réduire au minimum l’évaporation de celui-ci dans un temps donné.
- La substance répondant à ces conditions et qui, à la suite d’essais très nombreux a été choisie, est à base de carbone sous un état physique particulier. Elle absorbe près de cinq fois son poids d’oxygène liquide. Ce pouvoir absorbant considérable procure, suivant le type de cartouches,, un excès d’oxygène qui vaiie entre 900/0 et 200 0/0 ; enfin son état de division extrême fait que l’explosif est homogène (la combustion peut donc être très rapide). Il est très important de choisir une substance absorbante convenable, non seulement au point de vue de la comp.o -sition chimique, mais aussi au point de vue de l’état physique. Certains échecs qui se sont produits trouvent une explication très certaine dans l’imperfection de la substance absorbante employée :
- 1° Dans des terrains"durs ou très durs, où le prix de la perforation ne permet pas d’envisager les gros diamètres, les qualités de grande et durable absorption de la cartouche «AL », toujours utiles, deviennent primordiales, puisqu’il s’agit de petits diamètres ; il en est de même quand les circonstances locales imposent le tir, d’un grand nombre de coups en une seule volée ;
- 2° Dans des,terrains moyens ou tendres, la cartouche « AL » ne présente pas moins d’avantages ; sa brisance est, en effet, tempérée à volonté par l’addition de matières moins actives ou inertes, sans que soient diminuées les qualités absorbantes indispensables pour permettre le chargement de plusieurs mines et le retrait des ouvriers avant le départ des coups.
- En pratique, la Société « l’Air Liquide » peut fournir une gamme
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- de cartouches de brisances décroissantes appropriées à tous les terrains durs ou tendres, fissurés ou homogènes ; le numéro de la cartouche devant être choisi d’après la nature des travaux, des terrains et des produits qu’on désire obtenir, ce choix ne peut être décidé a priori, mais la Société se tient à la disposition des industriels pour examiner chaque cas particulier.
- III. — Enveloppe de cartouche.
- L’enveloppe de cartouche a fait également l’objet d’une étude toute spéciale ; elle permet d’obtenir une saturation complète très rapide de la cartouche et de lui donner une vitalité très grande permettant les tirs en volée et évitant, sous réserve d’un emploi judicieux, tout danger de production de l’oxyde, de carbone.
- Cette enveloppe rationnelle permet, en. effet, la saturation complète en moins de 4 minutes elle donne une vitalité de 10 à 15 minutes (suivant le type de cartouche « AL ») comptée entre-le moment où on retire la cartouche du récipient et celui où la combustion commencerait à n’ètre plus complète (apparition de l’oxyde de carbone). Elle résiste particulièrement bien sous le bourroir du mineur et donne même la possibilité de fabriquer des cartouches spéciales offrant vingt minutes et plus de vitalité ; ces cartouches sont particulièrement désignées dans le cas où le tir en grande volée est imposé .
- IY. — Installations de production d’oxygène liquide.
- Nous passons rapidement sur la question des installations de production d’oxygène liquide construites par la Société « L’Air Liquide», parce que les articles parus dans différentes publications scientifiques les ont fait suffisamment connaître-.
- Les compresseurs, de ces installations construits depuis une vingtaine" d’années et marchant à faible vitesse donnent toute satisfaction.
- A -titre d’exemple, nous signalerons seulement qu’une des installations de cette Société, établie en Lorraine et produisant 75 1 d’oxygène liquide à l’heure, à une pureté de 98 0/0, fournit le litre d’oxvgène liquide fabriqué avec une dépense de 1 HP, 74, en tenant compte de la récupération de la puissance disponible sur l’arbre du détendeur.
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- Nous mettons en regard de ce chiffre de 1 HP, 74 celui cité par la Commission de Substances explosives dans un rapport établi à la suite des essais effectués par elle à Hettange-Grande.
- Une installation Messer, de Francfort, absorbait de 3 kw-h., 23 à 3 kw-h., 84, au compteur, par litre d’oxygène liquide fabriqué. En ne retenant que celui de ces deux chiffres qui est le moins défavorable et qui correspond à 4 HP, 4, et en rapportant la puissance consommée non plus au compteur, mais, pour pouvoir faire une comparaison, à l’arbre du compresseur, et en admettant un coefficient de rendement, poulie-moteur électrique, égal à 0,90, on arrive à 4 HP environ comptés à l’arbre du compresseur, par litre .d’oxygène liquide fabriqué.
- Dans une autre mine du même bassin, on note 5 i^w-h., 42, chiffre extrême. Si nous retenons seulement le chiffre de 1 HP, 74 pour l’installation Claude et 4 HP pour l’installation Messer, on trouve une économie de 2 HP, 26 en faveur de la première, correspondant à une économie de 430 0/0 rapportée à la puissance consommée par l’installation Claude.
- On voit qu’il s’agit d’une économie importante même pour le bassin lorrain, où l’énergie électrique est relativement bon marché, étant donné qu’il existe des installations débitant aux environs de 1 t d’oxygène liquide par jour.
- Avec les meilleures installations étrangères, d’après les derniers renseignements que nous possédons, la consommation de puissance pour une grosse machine serait aux environs de 1 kw-h., 65 correspondant à 2 HP, 25, d’où une économie'en faveur de l’installation Claude de 0HP,J)1, soit 20 0/0 de la consommation.
- IV. — Transport, Conservation de l’oxygène liquide.
- Récipients.
- L’bxygène liquide, produit d’une façon continue, s’écoule dans des récipients de conservation qui Servent aussi, en général, au transport. Il faut, en effet, éviter le plus possible les transvasements du liquide; ceux-ci, surtout dans un récipient non refroidi occasionnent autant de pertes qu’une conservation de plusieurs heures dans un bon vase.
- Les récipients « AL » de conservation, de transport et de trempage, sont métalliques, à double paroi. Ils maintiennent un vide très parfait entre les deux parois par l’emploi d’une substance appropriée. Quand celle-ci parait épuisée, on peut la
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- régénérer. Les pertes dans de bons récipients de 5 1 sont d’environ 0,6 0/0 par heure ; elles diminuent quand le volume des récipients augmente. On sait que dans la pratique industrielle les récipients métalliques ont supplanté les vases en verre ou en porcelaine, beaucoup trop fragiles. La contenance de ces récipients de transport et de conservation peut être de 5, 10, 25, 50, 100 1 et plus. Celle des récipients de trempage est de 2 à 5 1 et plus.
- Le type de 5 1 constitue le récipient de transport le plus commode, quand celui-ci doit se faire à bras d’ouvrier, entre le centre de distribution ou de vente et le chantier. On opère dans ce cas de la façon suivante : les gros récipients de transport sont amenés de l’usine au point de distribution, par exemple, par voies ferrées étroites, sur des wagonnets spéciaux assurant, par une suspension convenable, très simple, une position voisine de la verticale et un amortissement des chocs pendant le transport et permettant le basculage pour le vidage dans les récipients de 5 1. Les récipients de 5 1 sont alors transportés par l’ouvrier une fois ou deux par poste, du centre de distribution au chantier auquel ils sont destinés. Cette organisation du transport mérite toute l’attention ; une bonne étude est récompensée par une économie considérable d’oxygène liquide. En pratique, si les communications sont aisées, rien n’empêche une usine d’alimenter des centres de distribution distants de 5 à 10 km, et même plus si la vitesse des transports est suffisante. Ceci rend possible la création d’une usine pour l’alimentation de plusieurs points d’utilisation, ce qui arrive, par exemple, dans le cas de tunnels à plusieurs points d’attaque. On a, bien entendu, avantage à utiliser l’oxygène liquide au fur et à mesure de sa production. On peut employer aussi pour le transport la camionnette automobile, le câble aérien, etc.
- Au chantier, l’ouvrier utilise pour l’imprégnation un récipient dit de trempage, construit d’après les mêmes procédés que les récipients de transport.
- Les récipients ne peuvent naturellement être fermés ^hermétiquement ; on peut adapter cependant au col un tampon d’amiante ou un couvercle métallique percé de trous qui évitent la chute de corps étrangers à l’intérieur.
- Bull.
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- VL —Mode.. d’emploi des Cartouches- « AL ».
- 1° Saturation. — Cinq minutes environ avant le moment du chargement des mines, l’ouvrier met ses cartouches « AL » à imprégner. Pour cela, une bonne méthode,, qui procure -une é mnomie notable, consiste à placer d’abord, les cartouches-dans-, 11 récipient de trempage vide, puis à verser une petite quantité d’oxygène liquide du récipient de 5 1, de façon à ce que,cet oxygène, en se vaporisant, refroidisse les cartouches, à verser enfin la quantité d’oxygène liquide de complément qui sera utilisée en majeure partie par l’absorption.
- If ouvrier croit communément que ses cartouches sont imprégnées quand elles ne. nagent plus dans le liquide, mais tombent au fond du vase. Cette opinion est. erronée en général, la; cartouche plongeant dès que son poids spécifique est devenu égal, à celui dè l’oxygène liquide ; cependant, avec la fabrication actuelle de cartouches «AL» à absorption très rapide, le moment où se produit la plongée ne, diffère que: d’aune minute à peine de celui où la saturation, est complète, celle-ci se produisant en cinq minutes environ.
- Avec un temps si court, on, est sûr, en pratique, que l’ouvrier saturera complètement ses cartouches et. ne s’exposera ni à des combustions incomplètes ni au risque d’avoir des vitalités de cartouches trop faibles.
- 2° Chargement, bourrage, tir. — Voir : Règlement général de d906 sur l’emploi des explosifs en France et Réglement général, sur l’exploitation des mines de combustibles (décret du 13 août 1911) et Règlement général sur l'exploitation des mines autres que les mines de combustibles (décret du 20 janvier 1914), etc..
- L’ouvrier peut retirer les cartouches du récipient avec une épinglette. Il charge le trou de mine comme à l’ordinaire (bour-roir en bois), en ayant soin cependant de ne pas employer une matière imperméable qui pourrait empêcher tout, dégagement des vapeurs d’oxygène et provoquer ainsi un débourrage, d’ailleurs déjà observé dans les trous étroits avec des cartouches mal établies. La pratique nous a montré que le bourrage peut être très succinct.
- L’ouvrier se retirent met le feu par cordon Bickford ou par l’électricité. , .
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- Avec les cartouches à oxygène liquide AL, l'amorce de fulminate n’est < pas nécessaire pour obtenir une explosion complète.
- Un ouvrier habile peut charger et bourrer environ cinq trous normaux dans les dix à quinze minutes- qu’il a devant lui, mais il doit pour cela être aidé d'un manœuvre qui lui passe les cartouches et les accessoires. Les dites cartouches absorbent en effet assez: d’oxygène liquide et le retiennent assez bien pour qu’avec les plus petites on puisse compter sur une vitalité de dix à quinze minutes suivant le type. Cette vitalité est d’ailleurs fonction du diamètre de la cartouche : plus la cartouche est est grosse, plus la vitalité est considérable, l’action de surface par rapport au volume étant moins grande. '
- Plusieurs ouvriers peuvent charger sur un même front; un seul, bien entendu, doit mettre le feu.
- Pour les tirs en volée, pour gagner du temps, un ouvrier peut charger et un autre faire derrière lui le bourrage.
- VIL — Types courants de cartouches.
- Les longueurs normales des cartouches « AL » sont de 20, 25 et 30 cm, et les diamètres, tout en restant à"la- demande des intéressés, sont d’ordinaire de 30, 35, 40, 50 mm (diamètre courant 35 mm). Quand on le peut, on a intérêt à faire de gros trous (et à en faire ntoins) pour utiliser les plus grosses cartouches, car, dans une certaine mesure, ce qu’on perd dans le travail de perforation, on le regagne dans une meilleure utilisation des explosifs.
- La fabrication courante comprend huit types de cartouches désignées par les lettres A, B, C, D, E, F, G, H, qui sont les degrés d’une gamme "dans laquelle l’explosif le plus brisant A correspond à la dynamite-gomme et le plus lent H à une brisance sensiblement plus faible que celle de la (poudre noire normale.
- Ces types permettent pratiquement le choix judicieux de l’explosif approprié à tous les terrains durs ou tendres, compacts ou fissurés. Le tir dans les roches humides ou même sous l’eau est possible avec les explosifs « AL
- Des services spéciaux établissent les devis- relatifs auNS installations de fabrication d’oxygène liquide, à la confection ou la réparation des vases de conservation, de transpbrt, de trempage et aux cartouches et, plus généralement, des études d’ensemble dans les cas spéciaux déterminés-qui leur sont soumis.
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- VIII. — Avantages des Explosifs « AL »
- 1° Économie. — Dans le cas où les ouvriers ont pu compler leurs coups et sont assurés que .ceux-ci sont bien tous partis, le chantier peut profiter de l’avantage qu’offre seul l’explosif à oxygène liquide de permettre la reprise immédiate du travail : Si l’explosif a été employé rationnellement, il ne dégage, en effet, que de la vapeur d’eau et de l’anhydride carbonique et pas d’oxyde de carbone. La quantité de fumée est petite, la visibilité est bonne et le danger d’accident, dans l’examen du toit ou du front de taille, est diminué de ce fait. Remarque intéressante : on observe même, à l’analyse de l’atmosphère du chantier, un léger enrichissement en oxygène, dù à l’évaporation du liquide; cette teneur croit avec le nombre de coups tirés. Gomme conséquence, la puissance consommée par la ventilation peut être réduite, la santé et le rendement de l’ouvrier sont meilleurs. Dans des tunnels d’aération souvent difficile et dans les travaux en galerie, ces observations prennent toute leur importance.
- Pour toutes ces raisons, le rendement de l’ouvrier suivant l’explosif et les terrains peut s’accroître de 10 à 25 0/0.
- L’emploi des nouveaux explosifs « AL » rend inutile lesdyna-mitières et libère des frais afférant à leur construction, entretien, gardiennage et des sujétions d’autorisation et de surveillance.
- Enfin, malgré l’existence en France d’un impôt et indépendamment des avantages économiques réalisés par les explosifs « AL » dans la réduction possible de la ventilation et dans l’augmentation du rendement de l’ouvrier, ces explosifs procurent encore, à tonnage égal extrait, une Importante économie dans les dépenses d’emploi comparées à celles des explosifs habituels. Cette économie est variable suivant les conditions d’utilisation, la puissance de l’installation, le prix de la force motrice et le type d’explosif choisi comme terme de comparaison.
- 2° Sécurité. —La cartouche «AL», avant d’être plongée dans l’oxygène liquide, est absolument inoffensive; pas plus que l’oxygène liquide seul, elle ne constitue seule un explosif ; elle ne le devient que du moment ou elle baigne dans le liquide et ne le reste, après en avoir été retirée, que pendant une demi-heure seulement (une heure pour des cartouches spéciales).
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- Au bout de ce temps, tout l’oxygène étant évaporé, la cartouche est redevenue inerte ; on pourrait donc, à la rigueur, si les règlements l’autorisaient dans le cas par exemple où un raté se serait produit, retourner de toute façon au chantier après ce laps de temps.
- En ce qui conrerne les débourrages et rechargements qu’on peut envisager avec les cartouches à oxygène liquide, il convient de se conformer au règlement de 1906, article 24 bis et 25 (dérogation pour débourrage, etc.).
- Le transport, par l’ouvrier, des cartouches du magasin de vente au chantier n’entraîne aucun risque, aucune difficulté ni précautions particulières, contrairement à ce qui se passe pour la vente, la distribution et le transport des explosifs ordinaires.
- Pour l’oxygène liquide, il faut se rappeler seulement que lui ou ses vapeurs constituent le comburant par excellence et veiller à ce que le récipient, -s’il se renversait • accidentellement, ne puisse déverser le liquide sur le personnel, sur un foyer ou sur des matières combustibles susceptibles de s’enflammer. 11 faut conseiller, dans cet ordre d’idées, les emballages des récipients pleins, en matières non combustibles, comme le coton minéral, l’amiante etc., à l’exclusion des copeaux, du liège, etc.
- Pour les cartouches sèches « AL », avant imprégnation aucune précaution spéciale.
- Lorsque la cartouche est imprégnée, on a, au contraire, un explosif et il faut, bien entendu, éviter le contact de la flamme (lampe de mineurs, tabac allumé, etc.) qui provoquerait la combustion très vive de la cartouche à l’air libre. Au chantier, les vases de trempage seront recouverts d’un couvercle protecteur (mais non étanche pour éviter une surpression) empêchant la chute des corps en ignition, plus fréquente qu’on ne pourrait le croire dans les mines non grisouteuses, cigarettes, pipes, etc., qui poùrraien être transformées instantanément, au contact de l’oxygène liquide, en explosifs.
- On peut s’étonner, en présence d’avantages aussi marqués, que les explosifs à oxygène liquide ne se soient guère répandus en dehors du bassin lorrain. C’est que les mineurs ont des habitudes très enracinées et changent difficilement de type d’explosifs. Mais nul doute que, peu à peu, l’emploi des nouveaux explosifs ne se généralise, dispensant les industriels de construire des dépôts à explosifs et les libérant de toute sujétion, relativement
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- à l'exploitation et à la surveillance de ces dépôts et les affranchissant de toute crainte de vol d’explosifs, "
- Du reste, il est à signaler que le mineur, dès qu’il est habitué aux nouveaux explosifs, s’en passe très difficilement et on cite le cas d’une mine du bassin lorrain où, par suite d’un arrêt de production d’oxygène liquide, l’exploitant a voulu faire reprendre à ses ouvriers remploi de la poudre,?noire. Ceux-ci s’y sont refusés, exigeant impérieusement les -bouveaux explosifs et refusant la poudre noire, même offerte gratuitement,1
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- LA MÉTALLURGIE FRANÇAISE
- E.N PAYS RECONQUIS
- ET LES EXPLOSIFS À AIR LIQUIDE 11 (2)
- PAR ,
- AI, tieot'go AP. . -TA. IJffâ.Iii.nir
- Aussitôt après la signature de l’Armistice, et dès que nos Ingénieurs sidérurgistes .purent retourner en Lorraine reconquise, une de leurs premières .préoccupations fut de voir sur place dans quel état se trouvaient les mines de fer occupées et exploitées pendant la guerre par l’ennemi.
- Or, en dehors des dévastations, voulues ou non, et sur lesquelles votre attention a déjà été attirée à maintes reprises, ils furent surpris de trouver dans la région lorraine longeant le. Luxembourg' depuis Thionville, ainsi que .dans le bassin de Briey, un grand nombre de machines à air liquide installées par les Allemands au' cours de la guerre. Ces machines étaient destinées à fabriquer sur une grande échelle de l’oxygène liquide utilisé surplace pour imbiber'des cartouches détonantes employées à l’abattage du minerai de. fer. L’ennemi à court d’explosifs dès le début de la guerre, avait fait revivre dès 1915 un procédé vieux aujourd’hui de près de vingt-cinq ans et abandonné alors presque sans espoir de retour.
- Il y aura en effet trente ans bientôt, grâce .aux recherches du Professeur Linde., de. Munich, que la liquéfaction de l’air est devenue une opératioir industrielle et a passé du Laboratoire, où Cailletet et Wroblewsky en 1883 entrevirent, pour la première .fois, de fugitives goutelettes représentant tout au plus le dixième d’un, centirtiètre cube cf’air liquide, ailx installations que chacun peut voir fonctionner aujourd’hui en Lorraine reconquise et dont certaines débitent régulièrement L500 1 d’oxygène liquide pur par vingt-quatre heures. : -
- Mais aussi quelles simplifications et quels perfectionnements
- (1) Voir Procès-Verbal de la séance du 10 novembre 1922, n° 15, p. 413.
- (2) Voir PL 38. ...
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- n’a-t-on pas apportés an procédé de liquéfaction ainsi qu’aux explosifs à air liquide.
- Les premiers essais d’explosifs fait par Linde en 1$&7 (deux ans après la construction de son appareil à liquéfier l’air) furent exécutés de la manière suivante :
- Linde prenait de petites boîtes en fer blanc de 70 mm X 50 mm et 40 mm de hauteur, dans lesquelles il mélangait du charbon de bois en poudre fine avec de l’air liquide, c’est-à-dire un liquide contenant environ 40 0/0 d’oxygène seulement.
- On faisait détoner le mélange au moyen d’un détonateur à fulminate de mercure et d’un cordeau Bickford.
- Les premiers résultats montrèrent qu’unq planche de sapin de 30 mm d’épaisseur était brisée sans difficulté en mille morceaux et des expériences ultérieures, faites à l’École Militaire de Munich dans des blocs de béton, ne firent que confirmer les espoirs que faisait naître le nouvel explosif dénommé par son inventeur « Oxyliquit ». ,,
- Dès le courant de l’été de 1899, le docteur Sieder, l’un des collaborateurs de Linde, entreprend des essais dans un travers banc de la mine de houille de Fensberg en Haute Bavière; le système adopté est le suivant : on mélange dans un seau au moyen d’une spatule, le charbon de bois en poudre et l’air liquide, et la pâte obtenue est introduite dans le trou de mine au moment de l’emploi.
- La première application importante des explosifs à air liquide fut faite deux ans plus tard et remonte aux travaux de percement de la première galerie du Simpion. où des cartouches de terre d’infusoires imbibée de pétrole, puis d’air liquide, furent employées pendant plus de trois mois (du 28 mai au 12 septembre 1899) par l’ingénieur Brandt, directeur de cette entreprise. Bien que les trous de mine eussent un diamètre de 75 à 100 mm, ce qui a une importance considérable comme nous le verrons bientôt, le procédé fut abandonné définitivement -par suite du fort dégagement de fumées nocives, car l’on y constata la présence d’oxyde de carbone en assez grande'quantité.
- Les essais du Simpion furent suivis d’une nouvelle tentative, effectuée à Munich par le docteur Sieder, lors de la démolition du pont en béton appelé Pont du Prince Régent, mais sans résultats bien satisfaisants et les explosifs à air liquide tombèrent dans l’oubli pour une période de douze ans.
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- Lorsque Kowatsçh et Baldus reprirent la question à pied d’œuvre en 1911, ils étaient mieux armés que leurs prédécesseurs car Linde avait trouvé entre temps en 1902, le procédé de distillation et de rectification de l’air liquide permettant de séparer intégralement sans dépense appréciable l’air liquide en oxygène liquidq pur et azote. — Les explosifs proposés par Ivowatsch et son collaborateur Baldus, étaient donc des explosifs à oxygène liquide et non à air liquide comme l’Oxyliquit de Linde.
- Kowatsçh semblait en outre résoudre le problème insoluble, devant lequel Linde et ses collaborateurs s’étaient trouvés : la difficulté de manipuler une pâte formée d’air liquide et de charbon, ayant une température de 200 degrés inférieure à la température ambiante, pâte sur laquelle toute l’humidité de l’air se condensait et que l’on devait introduire dans des trous profonds, au cours d’une opération assez longue pendant laquelle une bonne partie de l’air liquide s’évaporait.
- Le 20 mars 1911, Ambroise Kowatsçh dépose donc en France une demande de brevet pour un procécé de préparatioe de cartouches explosives, qui consiste à imprégner d’air liquide la cartouche, au préalable logée au fond du trou de mine après la mise en place du détonateur, de la mèche et de la bourre dans laquelle on ménage deux trous : l’un pour l’introduction de l’air liquide et l’autre pour'l’échappement de l’air évaporé pendant l’opération précédente.
- Des essais furent faits à ciel ouvert dans la carrière de Rüders-dorf (Marche de Brandebourg) près de Kalkberg (Montagne calcaire) à 25 km de Berlin sur la route de Francfort-sur-rOder,1 et furent des plus satisfaisants.
- Le problème semblait résolu ; quelques petits perfectionnements restaient à y apporter encore, mais, vers la fin de 1913 (brevet 474 508 du 3 décembre 1913) les inventeurs se sentaient de taille à affronter dès essais dans une mine et en fait ils proposèrent un essai en grand à MM. les Petits-Fils de François de Wendel et Cie, dans leurs mines de fer d’Hayange, situées alors en Lorraine annexée.
- Les cartouches employées par Baldus, qui vint lui-même procéder aux essais en avril et mai 1914, étaient constituées par du charbon de liège imprégné {le pétrole. Dès les premiers essais les inconvénients remarqués déjà au tunnel du Simplon se reproduisirent identiques : fumée épaisse, aussitôt que l’on augmen-
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- tait la quantité de pétrole .pour obtenir un effet -suffisamment puissant, ù tel point qu’il fallait rester éloigné du front de faille pendant une durée assez longue avant de pouvoir entreprendre le moindre travail.
- En somme les explosifs à air liquide ou à oxygèneliquide, qui donnaient de bons résultats à ciel ouvert, étaient inutilisables au /fond. C’était la conclusion à laquelle arrivait M. G. Weber, le directeur des mines d’Hayange, qui avait assisté à tous le s essais.
- Et pourtant du point de vue théorique n’était-ce pas les explosifs de l’avenir?
- En'effet qu’est-ce qu’un explosif?
- C’est une substance susceptible de se décomposer dans un temps très court, de l’ordre de quelques millièmes de seconde., en donnant un fort dégagement gazeux, une forte élévation de température et sbpossible pas de résidu solide.
- Dès 1898, Schultz -avait montré que l’Oxyliquit de Linde donnait par kilogramme et suivant sa composition 1 200 à 1 550 calories, représentant un travail théorique de 510000 à 600 000 kgm avec formation de 595 à 638 1 de gaz et une élévationde température de 0 000 à 8 300 degrés.
- Ces chiffres, comparés à ceux de la nitroglycérine pure qui donne par kilogramme 1 652 calories, donc 870 000 kilogram-mètres et 741 litres de gaz (464 de gaz permanents et 257 de vapeur d’eau) mettaient, semblait-il, les explosifs à oxygène liquide en assez bonne posture.
- Il y avait donc lieu de continuer dans cette voie, mais en s’y prenant tout autrement :
- Eürstenhoff, en 1906, avait déjà indiqué la possibilité de faire un explosif au moyen d’air liquide et de poudre d’aluminium. Au moment de l’explosion, le produit, ultime de la réaction me pouvait être-, en conséquence, que de l’alumine, c’est-à-dire un produit entièrement inoffensif. La voie était donc toute tracée : il fallait supprimer le charbon et le pétrole, source des fumées et cause de-la formation d’oxyde de carbone, et employer seulement des corps combustibles métalliques donnant une .haute température de'
- •plètement inoffensifs.
- " 'Gespoudres métalliques, retenantmaü’oxygèneliquide, seraient
- combustion et des résjdus lixes, donc com-
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- disséminées dans une matière servant., en quelque, sorte, d’éponge. En Mante Silésie, les Allemands commençaient alors à tirer à l’oxygène liquide avec des cartouches constituées par du noir de fumée spécial, ayant une grande puissance d’absorption. M. Weber, voulant éviter toute possibilité de formation d’oxyde de carbone, jeta son dévolu sur la cellulose comme absorbant, hydrate de carbone à très faible teneur en carbone et haute teneur en eau (40 0/0 de carbone de 60 0/0 d’eau). Cette dernière, au moment de l’explosion, venant donner un appoint important en volume gazeux, tout en évitant la possibilité de la plus petite formation d’oxyde de carbone, comme du reste l’expérience l’a prouvé.
- 'En somme, dans l’esprit de M. Weber, la cartouche devait être formée de deux parties distinctes : l’une, cellulose sous diverses formes, qui servirait d’absorbant pour l’oxygène liquide et jouerait, en somme, le même rôle que la terre d’infusoires dans la fabrication de la dynamite, et l’autre, poudre métallique, combustible dans l’oxygène, donnant un résidu fixe tout en dégageant une grande quantité de chaleur.
- Le tableau ci-dessous donne la quantité de chaleur dégagée par la combustion de différents métaux ou métalloïdes utilisés dans la fabrication des cartouches Weber et, comme vous le constaterez, certains ne font pas mauvaise figure, même à côté du carbone pur : •
- Carbone. ........... 8317 calories
- Aluminium ...................... 7140 —
- Silicium. . .. i ...... . 6430 —
- Magnésium . . . ... . . . . . '6 077 —
- Calcium. . . ................ 3 284 —
- Restait enfin à déterminer le genre de l’enveloppe h utiliser pour la cartouche. ~
- Linde, comme nous l’avons vu, met le mélange préparé d’avance directement dans le trou de miné au moyen d’un bour-roir. Kowatsch emploie un tube épais en carton avec, à î’intérieur, un tube également en carton, mais perforé, par lequel l’oxygène liquide vient imbiber' la cartouche. D’autres inventeurs ont proposé des sachets en toile rappelant les gargousses en usage dans l’artillerie, d’autres des gaines en toile ou en carton d’âmiante; d’autres encore, des enveloppés en tissu enduit d’une pâte de lüeselguhr et passées au silicate de soude, d’a,u-
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- très enfin, des tubes en carton poreux embouti et d’un prix relativement élevé, c’est ce dernier système qui a prévalu en Allemagne.
- Après de multiples essais, M. Weber s’est arrêté à une disposition d’une simplicité enfantine, qui rappelle l’œuf de Christophe Colomb.
- L’enveloppe de la cartouche Weber est formée d’une simple feuille de papier (un simple morceau de journal) roulée sur un mandrin et repliée à chaque bout. C’est tout.
- Ce procédé si simple est néanmoins basé sur l’observation suivante : une feuille de papier est, pendant un temps assez long, relativement imperméable à l’eau, en ce sens que le papier n’étant autre chose que de la cellulose, on sait que cette dernière, mouillée par l’eau, se contracte. On en connaît les effets sur les cordages qui s’allongent par la sécheresse et se contractent par l’humidité.
- Le papier, au contraire, n’est pas mouillé par l’air liquide qui le traverse instantanément avec une facilité surprenante.
- Cette simplification, trouvée et brevetée par M. Weber, a une importance capitale, car le prix d’achat des tubes vides en carton-pâte embouti, employés en Allemagne, représente à lui seul le prix d’achat de la cartouche Weber chargée et prête à être plongée dans l’oxygène liquide.
- Dès les premiers essais .faits à Hayange en juin 1914, essais qui furent exécutés dans des cylindres de plomb ou bombe de Trauzl, du genre de ceux que vous avez sous les yeux, on constate l’absence complète de fumée et une grande puissance explosive bien supérieure à celle de la poudre ou de la cheddite et de l’ordre de celle de la dynamite.
- Le 15 juin 1914, on dépose, au nom de MM. les Petits-Fils de François de Wendel et Cie, une demande de brevet pour le nouvel explosif à air liquide, au Patentamt de Berlin, car Hayange est encore en Lorraine annexée.
- Le 27 juin, nouvelle demande de brevet pour le perfectionnement important qui consiste à faire l’imprégnation de la cartouche en dehors du trou de mine, en plongeant la cartouche finie et pleine de la substance explosive, dans un récipient d’oxygène liquide grâce à la porosité de l’enveloppe de papier, comme nous venons de le rappeler. .
- Tout ceci, après que de nombreux essais de tir eussent été
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- faits dès le 20 juin dans la galerie qui relie les Mines d’Hayange à celles de Moyeuvre et devant le haut personnel dirigeant de la Société.
- Si la déclaration de guerre par l’Allemagne, le mois suivant, devait avoir pour résultat l’arrêt complet pour un certain temps de tous travaux de mines et, bien entendu, de toute expérience sur le tir à l’air liquide au moyen des nouvelles cartouches Weber, cette déclaration de guerre ne devait pas arrêter la procédure engagée par les bureaux de l’Office des brevets de Berlin. Toutes les demandes de brevets faites par MM. les Petits-Fils de François de Wendel et Cie furent purement et simplement refusées. Le Patentamt ne pouvait-il admettre qu’une maison française, quoique en territoire annexé, ait pu trouver quelque . chose de nouveau ? Nous ne savons. Toujours est-il que ce n’est qu’après une opposition faite le 26 janvier 1916, et à la suite d’essais comparatifs exécutés devant la Commission des Oppositions, que la brevetabilité de l’invention de M. Weber fut enfin reconnue.
- Ce ne fut, en conséquence, que le 8 juillet 1917 que la pièce officielle dite brevet de guerre (Kriegspatent) fût délivrée par le Patentamt avec défense formelle, et sous les peines les’ plus sévères, de divulguer l’invention.
- Depuis cette époque, comme vous allez le voir, la cartouche Weber a fait son chemin (rien que la cartoucherie d’Hayange fabrique, à l’heure actuelle, 400 000 cartouches par mois) grâce avant tout à sa souplesse et à l’inocuité des produits de sa combustion.
- J’entends déjà l’objection que l’on va faire à la cartouche Weber.
- L’on va dire ceci :
- Je vous concède que votre enveloppe faite d’un simple morceau de journal roulé sur un mandrin et fermée à chaque bout est d’une ingéniosité et d’une simplicité extrême, que votre allumage avec un cordeau Bickford est simple et d’un,extrême bon marché, par contre je proteste quant à la composition même de la cartouche : votre cellulose avec ses 60 0/0 d’eau ne vient qu’affaiblir votre explosif et il en est de même de vos poudres métalliques, dont la chaleur de combustion est loin d’égaler celle du charbon. Une cartouche faite uniquement de charbon à haute faculté d’absorption pour l’oxygène liquide, tel que le noir de
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- naphtaline, par exemple, utilisé depuis de longues années par les Allemands-, donnerait de bien meilleurs résultats.
- Oui, Messieurs, je suis d’accord aveu mon contradicteur, à la condition qu’il s’agisse uniquement d’essais de laboratoire faits au bloc de plomb ou au calorimètre, mais, dans la pratique journalière de la; mine, ilne s’agit pas d’obtenir dans un bloc deplomb la capacité la plus grande possible, il s’agit d’abattre économiquement des minerais, des^ roches ou du charbon et ceci dans les meilleures conditions d’exploitation possibles. Il s’agit d’obtenir des blocs d’une certaine dimension, qui seront enlevés ici à la main et là à la pelle à vapeur. On peut donc dire- qu’à chaque minerai,, à chaque couche, presque, il faut, pour obtenir ce résultat, un explosif spécial.
- J’ai eu l’occasion récemment d’assister, dans l'Est à l’une des séances de l’Association Minière d’Alsace-Lorraine, séance présidée par M. R eu 111 et, Ingénieur au Corps des Mines, et qui avait pour but d’élucider la cause de quelques accidents survenus par Remploi du tir à l’oxygène liquide, particulièrement d’explosions prématurées, dans des trous ayant fait canon et rechargés peu après.
- Les dix-huit mines, qui tir ent en Lorraine à l’oxygène liquide, étaient représentées et toutes utilisent des cartouches Weber. Eh bien ! Messieurs, lorsqiE'on a demandé à leurs représentants quel type de cartouches ils employaient de -préférence, les avis ont été complètement différents: à Hayange, on tire surtout avec la cartouche IIP ; par contre, le Directeur de la Mine de Moyeuvre emploie de préférence la cartouche III, son •minerai étant plus facile à abàttre'; il' n’utilise la cartouche IIP que dans la couche1 grise. Le Directeur de la Société de Knutange emploie de préférence la cartouche IIP comme à Hayange; par contre, le Directeur de_ l’Usine des Terres-Rouges et d’Audun-le-Tiche tire *avec la cartouche III. Je vous fais grâce des, avis- des directeurs des treize, autres mines; .
- Or, les effets obtenus avec ces deux cartouches sont très peu vdifférents .quant. aux. essais faits au bloc de plomb.
- Ce que le mineur demande,, en général, ce n’est pas une pulvérisation du minerai, mais bien un abattage régulier donnant d es blocs pouvant aisément être chargés à la main et donnant le moins de déchet. Beaucoup de gros et peu de menu. C’est dans ce but que la cartouche Weber a été étudiée et- ce sont précisément ces résultats qu’elle permet, d’obtenir.
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- Sa souplesse est grande, car' elle permet tous les genres de travaux, depuis ceux de terrassement par simple soufflage- et enlèvement à la pelle à vapeur, jusqu’aux travaux dans les corps les-plus durs, tel que le sautage dé blocs d:’acier que l’on ne pourrait exécuter qu’à la dynamite-gomme.
- Lai composition, même des cartouches Weber permet: cette gradation:. ‘ (
- Une cartouche, formée de cellulose seule (d’ouate par exemple) imbibée d’oxygène liquide et. convenablement amorcée, détonne déjà, mais l’ex plosion est relativement faible. Une telle cartouche peut être allumée avec une allumette et brûle comme un feu de bengale ; c’est une cartouche déflagrante:.
- Mais au. fur, et à mesure que l’on, diminue la quantité de cellulose et qu’on la remplace par des poudres métalliques, on arrive à des cartouches, dont la combustion est de plus- en plus vive et on finit par obtenir des produits-à explosion brisante en tous points analogues à la dynamite.
- M. Weber a mis au point une série de sept cartouches,, qui correspondent à la série complète de tous: les explosifs,, depuis: une poudre de mine lente en passant par fis explosifs, cliloratés. comme la cheddite. jusqu’à la dynamite.
- L’emploi des nouveaux explosifs à oxygène liquide, en raison même de leur puissance considérable et de leur faible prix de revient, reçut aussitôt dans, toute la région minière de l’Est l’accueil le plus favorable, lorsque, le 12 avril 1921, le fisc ne perdant pas ses droits,un décret vint frapper ces nouveaux explosifs d’un impôt extraordinairement lourd' et réellement-exagéré. , Cet impôt représente de trois à cinq fois la valeur intrinsèque de la cartouche; il est d’autant plus exagéré qu’il serait, d’après les indications qui m’ont été fournies récemment par ^Association Minière dWlsace-Lorraine, deux fois plus élevé à la tonne abattue que pour la poudre noire.
- Il faut espérer que la Direction des Poudres (dont on connaît la largeur de vues) autorisera de nouvelles expériences comparatives dans le., minerai: de fer de la- Lorraine reconquise et. nom dans- les carrières à plâtre de la région parisienne, et qu’iL en résultera certains adoucissements au décret du 12 avril 1921, qui a: risqué, de couper court au développement de cette nou velle application de l’oxygène liquide, d’autant, plus intéressante, qu’à, rencontre des explosifs nitrés ou au soufre faits1 avec dés produits étrangers, les nouveaux explosifs à l’oxygène- liquide
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- n’utilisent que des matières premières existant en France en quantité illimitée.
- Nous allons examiner à présent ce que les Allemands ont fait de leur côté :
- Pas plus dans les mines lorraines voisines, appartenant à des Sociétés allemandes, que dans celles de la maison de Wendel, le procédé Kowatsch-Baldus ne fut couronné de succès et les essais de tir à l’air liquide furent abandonnés aussitôt.
- Ce ne fut que vers la fin de l’année 1914, le 6 décembre, que la Société Marsit, de Berlin, fît procéder dans la galerie d’essai de Beuthen, en Haute-Silésie, à des expériences de tir avec une cartouche nvec enveloppe perméable, permettant son imprégnation par immersion dans un récipient rempli d’air liquide, mais bien moins simple que la cartouche Weber.
- La cartouche, employée par la Société Marsit et inventée par le Bergassessor Schulenburg, renfermait du noir de naphtaline ou bien un mélange de noir de naphtaline avec du graphite et du sel marin. L’enveloppe de la cartouche était faite de toile et avait pour but de faciliter le refroidissement et l’imprégnation de la cartouche plongée dans le récipient d’air liquide.
- Ces expériences furent faites en présence d’un expert chimiste et d’une Commièsion composée d’ingénieurs du Service des Mines royales et de plusieurs directeurs de mines.
- Les premiers essais de tir à l’air liquide, au moyen de ce procédé simplifié, furent donc faits six mois après ceux entrepris dans les mines de la maison de Wendel en Lorraine, au courant de juin de la même année.
- Le journal Stahl uncl Eisen, n° 46 du 18 novembre 1913, le Bergbau, n° 17 du 29 avril 1915, insistent sur les difficultés résultant de l’emploi de l’air liquide dans la fabrication d'explosifs.
- Il n’y a que le quatrième rapport de la Commission des experts pour le tir à l’air liquide, publié à Essen, le 31 décembre 1915, par Beyling, qui parle de résultats satisfaisants et encourageants.
- Il est nécessaire de se rappeler que les quantités d’explosifs utilisées par l’Allemagne à l’abattage du charbon étaient déjà considérables dès avant la guerre. Rien qu’en Haute Silésie, les quantités d’explosifs utilisées pour l’abattage du charbon, suivant
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- les statistiques pour l’année 1913, étaient de 8 000 t se répar-tissant en :
- 5 685 742 kg de poudre noire.
- 877,177 de dynamite, de dynamite-gomme et autres explosifs analogues,
- 1 134 655 d’explosifs chloratés et autres.
- 7910574 kg
- C’est donc sous la pression des événements que le Gouvernement allemand, aussitôt la guerre déclarée et devant sa crainte de se trouver à court d’explosifs, engagea les Directeurs des mines de la Haute-Silésie, à la suite du rapport rappelé ci-dessus, à utiliser les explosifs à air liquide.
- L’indication donnée par l’Administration prussienne fut suivie à la lettre, car, deux ans après, les statistiques officielles publiées par Riedel pour l’année 1917, montrent que 30 0/0 de la totalité du charbon du bassin de la Haute-Silésie est abattu à l’oxygène liquide. »
- A ce moment, vingt-sept mines de charbon de la Haute-Silésie tirent déjà à l’oxygène liquide ainsi que deux minières à minerai, le tout représentant un total de 43 millions de tonnes se répartissant comme suit.: 1-2 220 600 t abattues par l’oxygène liquide; 24 279 600 t abattues avec des explosifs chloratés et 6540 000 t avec d’autres explosifs.
- Statistique officielle pour la Haute-Silésie (Année /.9/7)
- Tonnage abattu à l’oxygène liquide. . . . 12220 600 t
- — aux explosifs chloratés . . 24 279 600
- — avec d’autres explosifs . . 6 540000
- 43 040200 t
- Le nombre des coups de mines tirés se répartit comme suit :
- Nombre de coups tirés dans :
- Nature de l’explosif. Charbon. Minerais.
- Oxygène liquide . 4325 000 = 97,8 0/0 99 000= 2,2 0/0
- Chlorate.............. 11 591 000 = 89,2 0/0 1402125 = 10,80/0
- Autres explosifs. . 3147 200 = 92,2 0/0 250100 = ,7,80/0
- Bull. 55
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- Pendant cette même année 1917, les accidents dus au tir à l’oxygène pour les 12 millions de tonnes abattues, se montent à 207, soit par 100000 t de charbon abattu à 1 ,Ç7.
- En ce qui concerne les accidents, il y a lieu d’insister sur le fait, que les accidents du travail survenus dans les centrales fabriquant sur place l’oxygène liquide (une trentaine rien qu’en Haute Silésie) sont inclus dans les accidents dus au tir, tandis qu’il n’en est pas ainsi pour les explosifs chlorates et autres. En effet, tous les accidents du travail survenus dans les poudreries et autres fabriques d’explosifs sont forcément omis de cette statistique, ce. qui vient en fausser les résultats au détriment des explosifs à oxygène liquide.
- La plupart des accidents dus au tir à l’oxygène, proviennent:
- 30,9 0/0 d’explosions prématurées;
- 27,1 0/0 d’explosions tardives;
- 14.5 0/0 ont pour cause une projection de flammes ;
- 12.6 0/0 ont pour cause la négligènce ou l’inhabileté du
- personnel;^ . . "
- 5.3 0/0 pour n’avoir pas observé les règles du tir;
- 4;3 0/0 pour négligence grave ;
- 1.4 0/0 pour explosion des vases de transport ou de
- trempage ;
- 1 0/0 pour des raisons qui n’ont pas pu être élucidées.
- Si l’on compare l’ensemble des accidents pour une moyenne de 100000 t de charbon extrait, voici ce que l’on trouve :
- Oxygène liquide Chlorate et Autres explosifs
- Cause de l’accident. (accidents). Perchlorates. (accidents).
- Explosions prématurées . . 0,52 0,07 0,05
- Explosions retardées . . . 0,46 0,49 0,31
- Projection de flammes. . . 0,25 0,61 0,00
- Manutention défectueuse . 0,21 0,11 0,18
- On peut dire, en résumé, que les accidents dus à la manutention des explosifs sur le chantier de la mine sont du même ordre de grandeur pour l’un quelconque des explosifs, mais il y a lieu de porter au crédit des explosifs à oxygène liquide, le fait qu’ils sont totalement inoffensifs aussi longtemps que les cartouches ne sont pas imbibées, qu’ils se conservent indéfiniment, qu’ils ne sont soumis à aucune précaution pour leur gardiennage
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- dans des poudrières spéciales, enfin, chose extrêmement importante, qu’ils ne peuvent servir à alimenter des Associations anarchistes comme il en est malheureusement si souvent le cas pour la dynamite volée sur les chantiers par des ouvriers marrons.
- Gomme nous l’avons rappelé tout à d’heure, une trentaine de fabriques d’oxygène liquide furent rapidement installées en Haute-Silésie d’où partit le mouvement. Il s’étendit ensuite à la vallée du Rhin et dix-huit usines furent installées en Westphalie, puis plus d’une demi-douzaine dans le bassin de la Sarre et enfin trente-deux usines en Saxe dans la région de Stassfurt, où se trouvent les gisements de potasse, soit au total près d’une centaine d’installations. Gomme vous le voyez, Messieurs, nous ne nous trouvons pas en présence d’un simple essai timidement exécuté, mais bien d’une exploitation de grande envergure, qui ne fera que se développer, car elle a la théorie pour elle.
- Mais revenons en France et. voyons ce qui a été fait en Lor-- raine reconquise, ainsi que dans le bassin de Briey.
- Dès 1915, sous la pression de l'Administration prussienne, en Lorraine allemande, comme dans le bassin de Briey, la plupart des mines commencèrent à se servir de l’air liquide comme explosif. Les cartouches employées étaient fournies sur les indications de la Berginspektion, par la Sprengluftgesellschaft, de Berlin.
- Il n’y a que les mines de la maison de "Wendel, placées sous séquestre jusqu’au 31 mai 1916 et réquisitionnées à partir du. 1er juin de la même année, qui continuèrent à se servir des car-toucheà "Weber, malgré la pression exercée par les militaires allemands pour obliger les mineurs à employer les cartouches, de l’Administration prussienne.
- Les cartouches allemandes, en effet, n'avaient pas Je degré de force voulu et dégageaient trop de fumée (IL C’est la raison pour laquelle les mineurs refusaient de s’en servir, même lorsqu’on les, leur offrait gratuitement.
- Après l’armistice, le tir à l’air liquide fut perfectionné aux mines de Wendel à un tel point qu’il dépasse aujourd’hui au point de vue sécurité, rendement, réduction des’ frais d’explosifs, tous les autres procédés.
- Il est particullièrement intéressant de noter que plus dé la
- (I) Ces mêmes cartouches au charbon employées dans les mines de fer de Suède, qui alimentaient l’Allemagne en minerai, ont donné lieu à de nombreux empoisonnements suivis de mort. -
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- moitié du minerai de fer abattu en Lorraine l’est avec les cartouches Weber et l’oxygène liquide, et que si l’on ajoute au bassin lorrain les mines de Jœuf, d’Errouville et de Mancieulles (quoiqu’étant situées en Meurthe-et-Moselle) qui utilisent le même procédé, on arrive au chiffre imposant de plus de 60 0/0 du minerai extrait avec l’oxygène liquide et moins de 40 0/0 avec la poudre noire.
- Voici la liste des quinze mines utilisant, à l’heure actuelle, le tir à l’oxygène liquide et les procédés Weber, ainsi que leurs taux d’extraction pour le mois d’avril 1922 : mines de
- Hayange.......................... . 69101 t
- Moyeuvre. .......................... 58 876
- Franchepré ......................... 10 833
- Knutange. . .................. 20749
- Aumetz......................... 18788
- Reichsland à Boulange................. 24 888
- Charles Ferdinand, à Hettange........... 38606
- Pauline, à Rosselange............... . 30 552
- Orne, à Moyeuvre-Grande ...... 24 602
- Roncourt............................... 32 217
- Saint-Michel, à Audun-le-Tiche .... 27149
- Àngevilliers............!............... 67123
- Joeuf........................ 35000
- Errouville............................. 25 000
- Mancieulles......................... . 30 000
- Total................ 513484 t
- Or, l’Association minière d’Alsace-Lorraine, qui a son siège à Metz, donne pour la totalité du minerai abattu pour le mois d’avril 1922 le chiffre de 824 348 t, qu’il y a lieu de comparer avec le chiffre de 513 484 t du tableau ci-dessus, en tenant compte de la réserve faite pour les trois mines se trouvant en dehors de l’arrondissement.
- N’est-ce pas un succès pour les procédés Weber ?
- Le nombre d’accidents imputables à l’air liquide et survenus aux mines de fer de la maison de Wendel à Hayange (où l’on n’emploie que les explosifs à air ou oxygène liquide à l’exclusion de tous autres) depuis l’armistice jusqu’au 1er mai 1922, donc pendant plus de trois ans et demi, s’élève à 4 sur un total de 181 ou bien seulement à 2,21 0/0 de la totalité des accidents.
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- LA MÉTALLURGIE FRANÇAISE ET LES EXPLOSIFS A AIR LIQUIDE 785
- Le nombre de coups de mine tirés à la mèche pendant cette même période est de 820 513 = 99 0/0 et celui à l’électricité est de 8 425 = 10/0 sur un total de 828 938 coups.
- Ces quatre accidents consistent en :
- Brûlures aux jambes : durée de l’incapacité de travail 26 jours (coup ayant fait canon et rechargé de suite) ;
- Brûlures à la main gauche : durée de l’incapacité de travail 35 jours (renversé le vase à oxygène liquide) ;
- Déchirure du tympan de l’oreille gauche : durée de l’incapacité de travail 11 jours (explosion d’un récipient contenant des cartouches,, le feu y ayant été mis par la lampe qui est tombée sur les cartouches). '
- Corps étrangers à la cornée des yeux : 12 jours (blessures occasionnées par de la poussière de bourre chassée hors du trou de mine après une compression trop forte des cartouches imbibées d’air liquide.
- Aucun de ces quatre accidents ne peut être considéré comme très grave et ils sont dus à une imprudence de la part de l’ouvrier et leur proportion est infime en comparaison des coups tirés approchant de 830000.
- Il est. intéressant de constater, également, que les mineurs acceptent avec plaisir l’emploi du nouvel explosif : le travail est plus rapide, le rendement meilleur et leur gain journalier est supérieur à celui qu’ils avaient au temps du tir à la poudre. Enfin l’absence complète de fumées novices semble leur être particulièrement agréable.
- Les mineurs se sont si bien habitués au nouvel explosif qu’à l’heure actuelle, si pour une raison quelconque, une mine vient à manquer d’oxygène, les mineurs préfèrent chômer plutôt que d’employer d’autres explosifs.
- Au sujet de l’augmentation du rendement journalier, nous avons obtenu de MM. de Wendel et Cie la communication de leurs chiffres officiels d’extraction pour une longue période (près de quinze ans).
- Avant l’application du forage mécanique (1908) le rendement moyen était de 5 t, 845 par journée de dix heures, pour un mineur et son aide. L’application du forage mécanique porta le rendement à 7 t, 066 par journée de dix heures avec le tir à la poudre noire.
- Par l’emploi des cartouches Weber et de l’oxygène liquide, on obtient, à l’heure actuelle, dans les mines d’Hayange (Voir
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- fig. 4 à 40, pl. 38), un rendement moyen par ouvrier mineur de 9 t, 323 soit 2 257 kg ou 32 0/0 de plus qu’avec la poudre, quoique la journée de travail ne soit plus que de huit heures au lieu de dix anciennement.
- Devant les résultats remarquables que je viens d’avoir l’honneur de vous exposer, on se demandera certainement pourquoi les procédés Weber ont réussi, là où ceux d’un grand savant tel que Linde ont échoué ?
- La raison en est bien simple : la mise au point d’un nouveau procédé de tir nécessite de multiples expériences, répétées des centaines et des milliers de fois sur divers chantiers d’une mine et dans des couches minéralogiques différentes. Ce n’est donc ni un travail théorique, ni un travail de laboratoire. Seul, un homme de la mine, vivant pour la mine, y passant tout son temps et ayant la pratique voulue de ce genre de travail était à même de réaliser cette mise au point.
- C’est le travail auquel M. G. Weber s’est livré depuis huit ans et auquel il continue à consacrer tout son temps.
- Le tir à l’oxygène liquide au moyen de la cartouche Weber possède tons les avantages : puissance, bon marché, sécurité absolue, absence de tous dangers provenant de ratés, absence de gaz nocifs et nuisibles à la vie des mineurs, etc., et vous serez certainement d’accord pour conclure avec moi que les explosifs à air liquide, ou plus exactement à oxygène liquide, sont sans contredit, du point de vue théorique autant que du point de vue" pratique, les explosifs de l’avenir.
- Que d’importants progrès soient encore à réaliser dans cette voie, nul n’en disconviendra, néanmoins si l’on considère le chemin parcouru depuis les premiers essais. faits par Linde, il y a bientôt trente ans, pour arriver aux imposantes installations métallurgiques du bassin minier de l’Est de la. France et de la frontière du Luxembourg, où des millions de tonnes de minerai sont abattues annuellement avec l’oxygène liquide, on a le sentiment que ceux qui ont institué ce nouveau procédé, qui n’ont pas reculé devant les dépenses*?considérables nécessitées par sa mise au point, ont bien, mérité de la science et de l’industrie.
- Nous avons nommé MM. Les Petits-fils de François de Wen-del et Cie, les grands maîtres de forges de l’Est et M. G. Weber, directeur des Mines d’Hayange, ù’inventeur du procédé qui porte son nom.
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- ERRATUM au Mémoire de M. Auclair sur Y Essai d’une théorie du fonctionnement des courroies.
- Dans le numéro de juillet-septembre 1922, page 511, nous avons signalé que, dans les figures 19 à 22, le point limite était reporté un peu trdp à droite. Ce défaut du dessin tenant à un mauvais tracé de la ligne représentant la valeur de l’arc d’enroulement réel ne modifie en rien les conclusions déduites des figures. Nous'avons cependant tenu à faire établir un carton correctif que l’on trouvera ci-après et qui donne le tracé définitif.
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- 3,00
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- TABLE DES- MATIÈRES
- *>
- TRAITÉES DANS L’ANNÉE 1933
- (Bulletins de Janvier à Décembre)
- Abréviations : B., Bulletin; M., Mémoire; P.-V., Procès-Verbal; S., Séance.
- « AZOTE ET PRODUITS AZOTÉS
- Ammoniaque (La Synthèse de 1’), par M. Georges Claude (P.-V. de la S. du 28 avril 1922, p. 179 et P.-V. de la S. du 26 mai 1922,
- p. 238) (B. avril-juin) M.................. 253
- Ammoniaque par le Procédé Georges Claude (L’). par
- M. Lheure (P.-V. du 26 mai 1922, p. 228) (B. avril-juin) M....326
- Azote (La Politique de 1’), par M. F. Gros (P.-V. de la S. du 7 avril 1922, p. 153 et P.-V, de la S. du 26 mai 1922, p. 231) (B. avril-
- juin) M........................................................ . 173
- Azote ammoniacal, sous-produit de la distillation de la houille (L’), par M. Grebel (P.-V. de la S. du 26 mai 1922, p. 215)
- (B. avril-juin) M. . . .......................................293
- Cyanamide (La Fabrication de la), par M. P. Garaix (P.-V. de la
- S. du 20 avril 1922, p. 187) (B. avril-juin) M. . ............270
- Oxydes d’azote (Remarques sur le Procédé de fabrication par l’arc électrique des), par M. G. Courtois (P.-V. de la S. du
- 26 mai 1922, p. 222) (B. avril-juin) M........................313
- Procédé Georges Claude (Les Tubes du), par M. L. Guillet
- (P.-V. du 26 mai 1922, p. 225) (B. avril-juin) M..............320
- Procédé Haber (Le), par M. Patart (P.-V. de la S. du 7 avril 1922, p. 156 et P.-V. de la S. du 26 mai 1922, p. 235) (B. avril-juin) M.
- 203 et 235
- Valeur marchande de l’azote dans les différents engrais azotés (La), par M. Ch. Harnist (P.-V. du 26 mai 1922, p. 240) (B. avril-juin) M. . ................................................334
- COMBUSTIBLES LIQUIDES
- Combustibles liquides (Compte rendu du Congrès des) :
- — Exposition des Appareils ; Conférences générales ; Travaux de la Ire Section : Pétroles ; Commission de Terminologie ; Visite de l’Institut du Pétrole de Strasbourg ; Visite de Pechelbronn ; Visites d’usines, par M. A. Guiselin (P.-V. de la S. du 27 octobre 1922, p. 380) "(B. octobre-décembre) M. 686, 690£ 693, 701,
- 1 , 704, 706 et 709
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- TABLE DES MATIÈRES
- 789
- — IIe Section (Schistes bitumineux), par M. E. deLoisy (P.-V.
- de la S. du 27 octobre 1922, p. 382) (B. octobre-décembre) M. . 714
- — IIIe Section (Lignites et Tourbes), par M. G. Charpy (P.-V.
- de la S. du 27 octobre 1922, p. 385 (B. octobre-décembre) M. . . 718
- — IVe Section (Goudrons et Benzols), par M. Ch. Berthelot
- (P.-V. de la S. du 27 octobre 1922, p, 387 (B. octobre-décembre) M............... ..............'..............(t • • • 721
- — Ve Section (Alcool), par M. E. Barbet (P.-V. de la S. du 27octo-
- bre 1922, p. 390) (B. octobre-décembre) M.................. 736
- — VIe Section (Huiles végétales), par M. Maurice Appert (P.-V.
- de la S. du 27 octobre 1922, p. 392) (B. octobre-décembre) M . . 743 Établissements de la « Pétroléenne » au Havre (Compte rendu de la visite des), par M. A. Guiselin (P.-V. de la S. du 13 octobre 1922, p. 351) (B. octobre-décembre) M..................585
- Traitement des Combustibles minéraux envisagé au point de vue de la production de carburants (Le), par M. Ch. Berthelot (P.-V. de la S. du 9 juin 1922, p. 265) (B. juillet-septembre) M. 345
- CONSTRUCTIONS NAVALES
- Chantiers de Constructions navales (Compte rendu de la visite des). (Chantiers delà Seine Maritime; Chantiers et Ateliers Augustin-Normand ; Forges et Chantiers de la Méditerranée, au Havre ; Ateliers et Chantiers de la Gironde, à Harfïeur), par M. P. Bossignol (P.-V. dp la S. du 13 octobre 1922, p. 351) (B. octobre-décembre) M.
- 559, 564, 569, 574 et 577
- Chantiers Navals Français (Compte rendu de la visite des),
- par M. M. Laubeuf (P.-V. de la S. du 13 octobre 1922, p. 347 (B. octobre-décembre) M................................................556
- COURROIES
- Erratum au Mémoire de M. J. Auclair (B. octobre-décembre). . 787 Fonctionnement des Transmissions par courroies exécutées au Laboratoire d’Essais du Conservatoire National des Arts et Métiers (Expériences sur le), par M. A. Boyer-Guillon (P.-V. de la S. du 23 juin 1922, p. 312) (B. juillet-septembre) M. . . . 482 Théorie du Fonctionnement des Courroies (Essai d’une),
- 1 par M. J. Auclair (P.-V. de la S. du 23 juin 1922, p. 314) (B. juillet-septembre) M..........................................................496
- DIVERS
- Compte rendu général de l’Excursion de la Société à Rouen,
- Le Havre et Caen, par X... (B. octobre-décembre) M.............. . 527
- Condition sanitaire des Ouvriers (Sur l’Amélioration de la), par M. Louis Le Chatelier (P.-V. de la S. du 24 février 1922, p. 116)
- (B. janvier-mars) M................................................53
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- 790
- TABLE DES MATIÈRES
- Établissements Worms et Cie, au Havre (Compte rendu de la visite des), par M. V. Frémont (S. du 43 octobre 1922, p. 357)
- (B. octobre-décembre) M........./..............................613
- Immeubles américains commerciaux et d’babitation (Les grands). Leurs installations mécaniques et aménagements, par M. J,.-P. Audouin (P.-V. de la S, du 10 mars 1922, p. 131) (B. janvier-mars)^/. . . ............................................... 9
- Procédé de pointage des Projecteurs sur objectifs aériens, par M. Adrien Bochet (P,-V. de la S. du 25 novembre 1921, p. 311)
- (B. janvier-mars) M............................................ 106
- Syrie d’aujourd’hui, ses ressources, son avenir (La), par M. J. Alphonse Dufour {P.-V. de la S. du 27 octobre 1922, p. 394) (B. octobre-
- décembre) M.......................... ........................635
- Usines des Corderies de la Seine (Compte rendu de la visite des), par M. R. Jouassain (P.-V. de la S. du 13 octobre 1922, p. 354)
- (B. octobre-décembre) M....................................... \624
- Usine élévatoire de Radicatel (Compte rendu de la visite de 1’), par M. M. Laubeuf (P.-V. de la S. du 13 octobre 4022, p. 349)
- (B. octobre-décembre) M....................................... '628
- Usines du Havre, d’Harfleur et du Hoc de M. M. Schneider et Cie (Compte rendu de la visite des)! par M. R. Jouassain (P.-V. de la S. du 13 octobre 1922, p. 356) (B. octobre-décembre) M. .... 621
- ÉLECTRICITÉ
- Deux Méthodes rapides pour le Calcul des Lignes électriques à courant continu, par M. E. Dareste (B. avril-juin) M. . 137
- Propulsion électrique et son Application aux Navires français « Guaraja » et « Ipanema » (La), par M. A. Foillard (P.-V. de la S.'du 9 juin 1922, p. 275) (B. juillet-septembbe)) M.................... 427
- EXPLOSIFS *
- Explosifs à air liquide (La Métallurgie française en pays reconquis et les), par M. Georges F. Jaubert (P.-V. de la S. du 10 novembre 1922, p. 413) (B. octobre-décembre) M. .....771
- Explosifs à oxygène liquide (Les), par M. E. Lheure (P.-V. de la S. du 10 novembre 4922, p. 414) (B. octobre-décembre) M..' 753
- MÉCANIQUE
- Manipulation pneumatique des Liquides suivant les Procédés Mauclère (La), par M. P. Mauclère. (P. V. de la S. du
- 40 novembre 1922, p. 417) (B. octobre-décembre) M................653
- Procédé de pointage des projecteurs sur objectifs aériens,
- par Adrien Bochet (P.-V. de la S. du 25 novembre 1921, p. 311) (B. ianvier-mars) M................................................ 106
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- TABLE DES MATIÈRES
- 791
- MÉTALLURGIE
- Compte rendu du Congrès de l’Association des Ingénieurs sortis de l'École de Liège (Section Métallurgie), par M. L,
- Guillet {P.-V'. de la S. du 13 octobre 1922, p. 342) (B. octobre-décem-
- *bre) M .... i.....................................................631
- Tubes du Procédé Georges Claude (Synthèse de l’Ammoniaque) (Les), par M, L. Guillet {P.-V. de la S. du 26 mai 1922, p. 225)
- {B. avril-juin) M.............................................. 320
- Usines métallurgiques (Compte rendu de la visite des) :
- Hauts fourneaux de Rouen ; Laboratoire des Usines Schneider et Cie, à Harfïeur ; Société des Tréfileries et Laminoirs du Havre ; Société normande de Métallurgie, à Caen), par M. L. Guillet {P.-V. de la S. du 13 octobre 1922, p. 349) {B. octobre-décembre) M. . . 590, 591, 593 et 594
- ©
- MOTEURS A_ HUILE LOURDE
- Moteurs à huile lourde (État actuel de la question des), par
- M. Marcel Hochet {P.-V. de la S. du 24 février 1922, p. 120 {B. janvier-mars) M.......................... f.................. 87
- NAVIGATION AÉRIENNE '
- Balisage lumineux aérien (Le), par M. Ed. Marcotte {B. avril-juin) M........................................ 148
- NAVIGATION INTÉRIEURE
- Aménagement de l'Estuaire de la Seine (L’), par M. Paul Dupont {P.-V. de la S. du 23 juin 1922, p, 304) {B. juillet-septembre) M. 360 Aménagement du Rhin, de Bâle à Strasbourg. — Le grand Canal d’Alsace, par M. A. Antoine {B. juillet-septembre) M. . . . 450 Congrès National de Navigation intérieure en Italie Septentrionale, par M. X... {B. janvier-mars) M). . 7
- Port de Rouen (Compte rendu de la visite du), par M. M. Lau-beuf {P.-V. de la S. du 13 octobre 1922, p. 345) {B. octobre-décembre) M...............................................................541
- Seine Maritime (Compte rendu de la visite de la), par M. M. Laubeuf {P.-V. de la S. du 13 octobre 1922, p. 347) (B. octobre-décembre) M..........................................................548
- PLANCHES
- Numéros 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 3l, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38.
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- 792
- TABLE DES MATIÈRES
- PHYSIQUE
- Colonne de rectification (Théorie de la), par M. Ed. Fouché
- (B.’ janvier-mars) M........................................... 64
- Manipulation pneumatique des Liquides suivant les Procédés Mauclère (La), par M. P. Mauclère (P.-V. de la S. du 10 novembre
- 1922, p. 417) (B. octobre-décembre) M.......................... 653
- Photo-Élasticimétrie (Les Recherches récentes sur la), ayant rapport à son application dans les problèmes posés en construction, par M. le Professeur E.-G. Coker (B. juillet-septembre) M............................................................388
- TRAVAUX PUBLICS
- Aménagement de l’Estuaire de la Seine (L’), par M. Paul Dupont (P.-V. de la S. du 23 juin 1922, p. 304) (B. juillet-septembre) M. 360 Aménagement du Rhin, de Bâle à Strasbourg (L’). — Le grand Canal d’Alsace, par M. A. Antoine (B. juillet-septembre) M. 450 Ceintures des Pièces comprimées en béton armé (Les), par
- M. F. Chaudy (B. juillet-septembre) M.............................. . 375
- Immenbles américains commerciaux et d’habitation (Les grands). Leurs installations mécaniques et aménagements, par M. J.-P. Audouin (P.-V. de la S. du 10 mars 1922, p. 131) (B. janvier-mars) M. . ................................................. 9
- Paris de Demain (Le), par M. G. Hersent (P.-V. de la S. du 24 mars
- 1922, p. 139) (B. janvier-mars) M...................................114
- Port du Havre (Compte rendu dè la visite des Travaux d’Extension du), par M. M. Michel-Schmidt (P.-V. de la S. du
- 13 octobre 1922, p. 353) (B. octobre-décembre) M............... 597
- Port de Rouen (Compte rendu de la visite du), par M. M. Lau-beuf (P.-V. de la S. du 13 octobre, p. 345) (B. octobre-décembre) M. : 541 Seine Maritime (Compte rendu de la visite de la), par M. M. Eaubeuf (P.-V. de la S. du 13 octobre, p. 347) (B. octobre-décembre) M. 548
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- TABLE ALPHABÉTIQUE
- PAR
- NOMS D’AUTEURS
- DES MÉMOIRES INSÉRÉS DANS L’ANNÉE ;1922 (Bulletins de Janvier à Décembre)
- Antoine (A.). — L’aménagement du Rhin, de Bâle à Strasbourg. Le
- grand canal d’Alsace (B. juillet-septembre) ....................... . 450
- Appert (Maurice). — Compte rendu du Congrès des Combustibles liquides (VIe Section : Huiles végétales) (B. octobre-décembre)..... 743 Auclair (J.). — Essai d’une théorie du fonctionnement des courroies
- (B. juillet-septembre).............................................496
- Auclair (J.). — Erratum au mémoire : Essai d’une théorie du fonctionnement des courroies, paru dans le Bulletin juillet-septembre 1922
- (R. octobre-décembre)............... ............................ 787
- Audouin (J.-F.). — Les grands immeubles américains commerciaux et d’habitation. Leurs installations mécaniques et aménagements (B. janvier-
- mars) .............................................................. 9
- Barbet (E.).— Compte rendu du Congrès des Combustibles liquides
- %(Ve Section : Alcool) (B. octobre-décembre) ................... 736
- Berthelot (Ch..). — Le traitement des combustibles minéraux envisagé au point de vue de la production de carburants (B. juillet-septembre) . 345
- Berthelot (Çh.). — Compte rendu du Congrès des Combustibles liquides (IVe Section : Goudrons et benzols) (B. octobre-décembre)... 721 Bochet (Adrien.). Procédé de pointage des projecteurs sur objectifs
- aériens (B. janvier-mars)............................................ 106
- Bochet (Marcel). — Élat actuel de la question des moteurs à huile
- lourde (B. janvier-mars)............................................ 87
- Boyer-Guillon (A.). — Expériences sur le fonctionnement des transmissions par courroies exécutées au Laboratoire d’Essais du Conservatoire National des Arts et Métiers (B. juillet-septembre)............ . 482
- Charpy (G.).—Compte rendu du Congrès des Combustibles liquides
- (IIIe Section : Lignites et tourbes) (B. octobre-décembre).........718
- Ghaudy (F.)— Les Ceintures des pièces comprimées en béton armé
- (B. juillet-septembre)............................................. . 375
- Claude (Georges). — La synthèse de l’ammoniaque (B. avril-juin) . . 253 Goker (E.-G.). — Les recherches récentes sur la Photo-Élasticimétrie ayant rapport à son application dans les problèmes posés en construction (B. juillet-septembre).............................. . . .............3£8
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-
- 794
- TABLE ALPHABÉTIQUE
- Courtois (G.). — Remarques sur le procédé de fabrication par Tare
- électrique des oxydes d’azote {B. avril-juin).........................313
- Dareste (E.). — Deux méthodes rapides pour le calcul des lignes électriques à courant continu (B. avril-juin)...............................137
- Dufour (J.-Alphonse.)- — La Syrie d’aujourd’hui, ses ressources, son
- avenir (B. octobre-décembre). ........................................635
- Dupont (Paul). — L’aménagement de l’estuaire de la Seine (B. juillet-
- septembre)..................... ...................................... 360
- Foillard (A.) — La propulsion électrique et son application aux navires
- français Guarnja et Ipanemà (B. juillet-septembre)....................427
- Fouché (Ed.). — Théorie de la colonne de rectification (B. janvier-
- mars) ..............*................................................. 64
- Frémont (V.). — Compte rendu de la Visite des Établissements Worms
- et Cie, au Havre (B. octobre-décembre)..................... 613
- Garaix (P.). — La fabrication de la cyanamide (B. avril-juin)..... 270
- Grebel (À.). — L’azote ammoniacal, sous-produit de la distillation de la
- houille (B. avril-juin) .............................................. . 293
- Gros (F.). — La Politique de l’azote (B. avril-juin) . ..................173
- Guillet (L.). — Les Tubes du procédé Georges Claude (B. avril-juin) . . -320 Guillet (L.). — Compte rendu de la Visite des Usines métallurgiques (Hauts Fourneaux de Rouen ; Laboratoire des Usines Schneider et Cie, à Harfleur ; Société des Tréfileries et Laminoirs du Havre ; Société normande de Métallurgie) (B. octobre-décembre).............. 590, 591, 593 et 594
- Guillet (L.). - Compte rendu du Congrès de l’Association des Ingénieurs sortis de l’École de Liège (Section métallurgie) (B. octobre-décembre) . 631
- Guiselin (A.). — Compte rendu de la Visite des Établissements de la Pétroléenne (B. octobre-décembre)........................................585
- Guiselin (A.). — Compte rendu du Congrès des Combustibles Liquides (Expositions des Appareils, Conférences générales. Travaux de la Ie Section : Pétroles, Commission de terminologie, Visite de l’Institut du Pétrole de Strasbourg, Visite de Pechelbronn, Visites d’usines
- {B. octobre-décembre). . ............... 686, 690, 693, 701, 704, 705 et 709
- Harnist. (Ch.). — La valeur marchande de l’azote dans les différents
- engrais azotés (B, avril-juin)........................................... 334
- Hersent (G.). — Le Paris de Demain (B. janvier-mars)......................114
- Jaubert (George F.). —- La Métallurgie française en pays reconquis
- et les explosifs à air liquide {B. octobre-décembre) ..................771
- Jouassain (R.). — Compte rendu de la Visite des Usines du Havre, d’Harfïeur et du Hoc de MM. Schneider et Cie et des Usines des Corde-
- ries de la Seine (B. octobre-décembre) ... . . .............621 et 624
- Laubeuf (M.).— Compte rendu de la Visite du port de Rouen, de la Seine Maritime, des Chantiers navals français, de l’Usine élévatoire de
- Radicatel (B. octobre-décembre). . ................... . 541, 548, 556 et 628
- Le Chatelier (Louis). — Sur l’amélioration de la condition sanitaire des ouvriers {B. janvier-mars)
- 53
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-
-
- 795
- TABLE ALPHABÉTIQUE
- Lheure (L.). — L’ammoniaque par le procédé Georges Claude (B. avril-
- juin) ............. . ....................... .......... 326
- Lheure (L.). — Les Explosifs à oxygène liquide (B. octobre-décembre) . 763
- de Loisy (E.). — Compte rendu du Congrès' des Combustibles liquides
- (IIe Section : Schistes bitumineux) (B. octobre-décembre).........714.
- Marcotte (Ed.). — Le Balisage lumineux aérien (B. avril-juin) .... 148
- Mauclère (P.). — La manipulation des liquides suivant les procédés
- Mauclère (B. octobre-décembre) . . ...............................653
- Michel-Schmidt (M.). — Compte rendu de la Visite des Travaux d’extension du Port du Havre (B. octobre-décembre)”..............•. . . 597
- Patart. — Le Procédé-Ha.ber (B. avril-juin)................... 203 et 235
- Rossignol (P.). — Compte rendu de la Visite des Chantiers navals (Chantiers de la Seine Maritime, Chantiers et Ateliers Augustin-Normand, Forges et Chantiers de la Méditerranée, Ateliers et Chantiers de
- Gironde {B. octobre-décembre)............ 559, 654, 569, 576 et 577
- X... — Compte rendu général de l’Exéursion de la Société à Rouen,
- Le Havre et Caen (B. octobre-décembre)............................527
- X... — Congrès de la Navigation intérieure en Italie septentrionale (B. janvier-mars).................................................. . 7
- Le Secrétaire Administratif, Gérant : A. de Dax.
- IMPRIMERIE CI1AIX, HUE UEKGÈlîE, 20, PARIS.
- 21471-12-22.
- (Encre Lotillcux).
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-
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- 8e Série.
- 4922.
- LES GRANDS IMMEUBLES AMÉRICAINS COMMERCIAUX ET D’HABITATION
- PL 19
- Fig. i. — Vue du quartier d’affaires de New-York, montrant les principaux « gratte-ciel ».
- Fig. 2. — Woolworth Building, iNew-York.
- Fig. 3. —Equitable Building, 120, Broadway, New-York.
- Fig. -h. — Ozonateurd'appartement. fOzone mire Airtier C°. Chienvo.i
- Fig. 12. — Installation automatique de pompage d'eau (eau pure et eau ordinaire!. (United Power and Pump Milwaukee).
- Fig. 10. — Radiateur-ventilateur pour chaleur et froid (système Unit).
- Fig. 13. — Balance automatique enregistreuse. (Système Richardson, Passaic.)
- Fig. i/,. — Posle central d'immeuble de tubes pneumatiques. (Read Bridgeport).
- :'ig. i:;. — Installation de transporteur à courroie amovible dans un « Hat» (système Lansom).
- Fig. 17. — Enlèvement des ordures ménagères (F.ermania Building. GY William Street, New-York.) (Syslème‘'<;illis.)
- Fig. 18. —Aspirateur-incinérateur de poussières.
- (.spencer Turbine Clcaner C°. Hartford.)
- a
- Br X
- Fig. 19- — Conduite et boite réceptrice de courrier.
- Fie. 21. — Salle de lavage et repassage du linge.
- Fig. 22. — Machine à laver le linge, à moteur électrique. (Chicago Dryer C°).
- Fig. 2/i. — Séchoir à linge.
- (John F. Mannen, 2211, SIClair A\enue, Cleveland, OA.
- Fig/25. — Machine (électrique) à repasser le linge en forme. (Chicago Dryer C°.)
- Fig. 20. — Machine automatique à laver la vaisselle (modèle de ménage). (Fearless C°, Rochester.)
- Fig. 23. — Machine (électrique) à repasser le linge à plat. (Chicago Dryer C°).
- Fig. 26. — Extincteur automatique d’incendie, type Grinell.
- (Ar. B. — L’appareil est figuré inversé par rapport à la position qu’il a en service.)
- Société des Ingénieurs Civils de France.
- Fig. 7. — Compteur de vapeur Saint-John.
- Bulletin de Janvier-Mars 192 2
- „4.CM.f °..AiUw
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- /î: Y)
- 8e Série.
- 1922,
- PI. 20
- LES MOTEURS A HUILE LOURDE
- Départ eau chaude
- Arri 'ée de pétrole
- Pau-frSide venant
- du réservoir
- ccoutemenL y ~ de Peau chaude \ L
- Pot de décharge
- Fig. 3 et 4. — Installation cl’une station centrale avec moteurs de 300 ch
- (Coupe AB.)
- Pont roulant de 10 tonnes
- poids du pot 850 h
- Pau chaude
- Ecoulement do Peau chaude
- Installation d’nnc'station centrale avec moteurs de 300 cli. (Coupe Cl).)
- Fig. 6. — Cylindre “ Still” de 350 ch en essai.
- Bulletin de Janvier-Mars 1922.
- Société des Ingénieurs Civiîs de France.
- S -2143-8-22.
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- 8e Série.
- 1922.
- LES MOTEURS A HUILE LOURDE
- PI. 21.
- Coupe AB
- C
- Coupe CD
- Fig. 1 et 2. — Moteur marin se.mi-Diesel Robatel et Buffaud de 80 cli. (Coupes A, B, C et D).
- Fig. 4..— Moteur semi-Diesel Thomson-Houston de 50 ch.
- Fig. 5. — Moteur semi-Diesel marin Thomson-Houston de 15 ch.
- Société des Ingénieurs Civils de France.
- Bulletin de Janvier-Mars 1922.
- imp. chaix. — 12113-6-22.
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- 8e Série.
- 4922
- PROCÉDÉS DE POINTAGE DES PROJECTEURS SUR OBJECTIFS AÉRIENS
- PL 22.
- Fig. 1
- Projecteur sur berceau (vue de face).
- Schéma de la commande du mouvement autour de l’axe 2, 2'.
- Fig. 2.
- Projecteur sur berceau (vue latérale).
- Détail de la fourche de commande et du dispositif de répétition des mouvements de l’appareil d’écoute du poste de manœuvre.
- Fig. 8. — Projecteur à pointage spécial contre aéronefs du lieutenant-colonel Bochet. Diamètre lm,20. — Construit par les Anciens Etablissements Barbier, Bénard et Turenne.
- Société des Ingénieurs Civils de France.
- Bulletin de Janvier-Mars 1922.
- imi>. ciïaix.— 121i;Mi-22.
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- 8e Série. — 4922.
- LE PROCÉDÉ HÀBER
- PI. 23.
- Fig. 4. — Ateliers des compresseurs.
- Société des Ingénieurs Civils de France.
- Bulletin &’Avril-Juin 1922.
- imp. chaix. — 12549-7-22.
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-
- S'Série.-1922. FABRICATION PAR L’ARC ÉLECTRIQUE DES OXYDES D’AZOTE PI.24.
- Fig. 1. — Coupe schématique du four Birkeland-Eyde. (Les électrodes sont perpendiculaires au plan de la coupe.)
- Fig. 2. — Chaudières récupératrices.
- Société te Ingénieurs Civils de France. Bulletin d'Avril-Juin 1922.
- imp. chaix. — 12549-7-22.
- pl.24 - vue 799/813
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-
- 8e Série.
- 1922
- SYNTHÈSE DE L’AMMONIAQUE
- PL 25
- Fig. 1. — Hypercompresseur de l’usine d’essais de la Grande Paroisse, près Montereau, comprimant de 100 à 900 atm., 700 m8 de gaz par heure.
- I
- Fig. 5. — Appareils de condensation, d’extraction et d’emmagasinage de NH3.
- Fig. 8. — Appareil à hydrogène de 500 m3 par heure traitant la moitié du débit de la batterie de gazogènes de la figure 7.
- Fig. 4. — Bockhaus en achèvement renfermant les 5 tubes catalyseurs d’une unité Claude de 5 t NH*.
- Fig. 7. — Batterie de gazogènes dont la production sera traitée par deux appareils à hydrogène-semblafiles à celui de la figure 8.
- Société des Ingénieurs Civils de France.
- Bulletin &’Avril-Juin 1922
- im p. chaix. — 12549-7-22.
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-
-
- LA FABRICATION DE LA CYANAMIDE
- PI. 26
- Fig. 2. — Vue d’ensemble des usines de Bellcgarde.
- Fig. 6.
- SOiSi
- Salle de fabrication d’azote (Bellegarde).
- Fig. s. — Four à chaux avec système de captation et de lavage du gaz carbonique (Martigny).
- Fig. -h. — Filtre rotatif (Martigny).
- Société des Ingénieurs Civils de France.
- Bulletin d’Avril-Juin 1922
- uiP. chaix.—12549-7-22.
- pl.26 - vue 801/813
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-
- 8e Série. — 4 922.
- LES TUBES BU PROCÉDÉ GEORGES CLAUDE
- PI. 27.
- Fig. 1. — Macrographie d’un.tube en acier au carbone décarburé. X 2
- Attaque Benedicks.
- Fig. 4 — Môme tube, même zone. X 165
- Attaque Benedicks.
- Fig. 2.: - Micrographie du-même tube dans la parliejion altérée. Fig_ _ Mêmc tubc môme zonc, plus fort grossissement.
- ... X„165 , X A 30
- Attaque Benedicks. Attaque Benedicks.
- Fig. 3. — Même tubc. Zone où commence la décarburation. X 47
- Attaque Benodiks.
- Fig. 6. — Micrographie du même tube dans la zone décarburée. X 165
- Attaque Benedicks.
- Fig. 7. — Même zone à plus fort grossissemenl. X 430
- Même attaque.
- Fig. s. — Macrographie du tube en alliage B. t. G. X 2
- Attaque à l’acide nitrique étendu.
- Fig, 9. —Micrographie du même tube. X 47
- Attaque sulfochromique.
- Fig. 10. — Même tube à plus fort grossissement. X 165
- Attaque sulfochromique.
- Société des Ingénieurs Civils de France.
- Bulletin d’Avril-Juin 1922.
- imi>. chaix. — 12Ü49-7-22
- pl.27 - vue 802/813
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-
- 8e Série. — 1922.
- L'AMÉNAGEMENT DE L’ESTUAIRE DE LA SEINE
- l'I. 28
- S* Jean d’Abbetot
- Feu ï&u^fencarville Ancien Feu a// ^
- LEGENDE
- ___-----
- Ratier N.ft'
- - h J( x
- pi^W&Ë
- Les Ratelets 1 ^ — '*" --
- K*-*Z:* du La Roque TRACÉ ÉTUDIÉ
- bu de la Risle PAR MM
- Lavoinne. HHersent.
- WVTIER.
- Hersent j&g.
- pl.28 - vue 803/813
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-
- 8e Série. — 4922.
- RECHERCHES RÉCENTES SUR LA PHOTO-ÉLASTICIIVIÊTRIE
- PI. 29.
- Fin. 1. — Ensemble de L’appareil portant la pièce témoin, pour les valeurs (p — g).
- Fin. 2. — Exlensométre et pièces s’y ajoutant pour mesurer les valeurs (p-\~g).
- Fm. 5. _ Photographie d’une raboteuse tournante Fig. G. — Photographie d’une raboteuse en action
- . en action sur de la nitro-cellulose sur une lame de nitro-eellulose
- dans la lumière polarisée. dans la lumière polarisée.
- Fig. 3. — Modèle donnant la distribution des forces longitudinales aux bouts élargis d’une éprouvette-type du British Standards-Committee.
- Société des Ingénieurs Civils de France.
- Bulletin de Juillet-Septembre 1922.
- imi>. chaix. — Ü847 ôis-lO-22.
- pl.29 - vue 804/813
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-
-
- 8e Série.
- 4922.
- PJ. 30.
- RECHERCHES RÉCENTES SUR LA PHOTO-ÉLASTICIIVIÉTRIE
- Fig. 1. — Éprouvette soumise à traction, ayant quatre unités de largeur, avec encoches placées symétriquement
- d’une unité de rayon.
- Fig. d. — Fifo rts dans un grand bloc de forme rectangulaire, comprimé sur une petite étendue de sa surface supérieure.
- Fig. 2. — Eprouvette soumise à traction de quatre unités de largeur aux bouts, et de deux unités à la partie centrale avec des arcs quadrants d’une unité de rayon.
- Fig. 4. — Efforts dans un bloc carré chargé centralement sur une partie de sa surface supérieure.
- Société des Ingénieurs Civils de France.
- Bulletin de Juillet-Septembre 1 922.
- nii'. chaix. — 14845-9-22.
- pl.30 - vue 805/813
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-
-
- 8e Série.
- 1922.
- LA PROPULSION ÉLECTRIQUE ET SON APPLICATION AUX NAVIRES FRANÇAIS “ GUARUJA " ET “ IPANEMA ”
- PI. H.
- “GUARUJA’
- Fig. 1. — Le premier navire de commercé français à propulsion électrique.
- “GUARUJA "
- Fig. 4. — Compartiment des moteurs vu de l’arrière.
- Société des Ingénieurs Civils de France.
- “GUARUJA ’
- “ GUARUJA ”
- Fig. 2. — Vue centrale du compartiment des machines. Fig. 3. — Vue latérale du compartiment des machines.
- “GUARUJA ”
- Fig. 5. — Compartiment des moteurs. Vue latérale.
- Bulletin de Juillet-Septembre.
- “GUARUJA ”
- «
- Fig. 6.— Le Guuruja à son premier départ de Marseille en paquebot postal sur la ligne d’Oran.
- imp. CHAix. — 14847 6is-10-22.
- pl.31 - vue 806/813
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-
-
- 8e Série. — 1922.
- L'AMENAGEMENT DU RHIN DE BALE A STRASBOURG
- PL 32.
- Fig. 3. — Chalands du Rhin. (Cette vue, prise dans un port du Rhin inférieur, montre que de petits remorqueurs à hélice, bien moins puissants que celui de la figure 2, peuvent fractionner les chalands dans les bassins grâce à l’absence de courant.)
- Fig. 5. — Vue en aval delà station d'Eglisau. .
- Société des Ingénieurs Civils de France.
- Bulletin de Juillet-Septembre. -
- TMP. chaix. — 1/(847 6is-10-22.
- pl.32 - vue 807/813
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-
- 8e Série. — 1922.
- EXPÉRIENCES SUR LE FONCTIONNEMENT DES TRANSMISSIONS PAR COURROIES
- PL 33.
- F h;. I. — Courroie transmettant 100 ch à 1000 tours par minute, sans glissements importants et sans tension du brin passif.
- Fig. 2. — Détermination du coefficient de frottement apparent par mesures électriques.
- Galet tendeur amarré par des fils.
- Fig. 3. — Détermination du coefficient de frottement apparent par mesures des couples mécaniques.
- Galet guidé par un bras rigide.
- Fig. 4. — Détermination du coefficient de frottement apparent par mesures des couples mécaniques. Galet guidé par un bras rigide.
- Vue du tendeur à vis du galet et du dynamomètre hydraulique.
- Fig. 5. — Détermination du coefficient de frottement et dn rendement. Vue de l’appareil d’essais.
- Fig. 6. — Disposition de l’appareil d’essai pour la mesure directe du coefficient de frottement réel.
- Société des Ingénieurs Civils de France.
- Bulletin de Juillet-Septembre.
- bip. chaix. — 14847 ihs-10-22.
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- 8e Série
- 1922.
- ESSAI D’UNE THÉORIE DU FONCTIONNEMENT DES COURROIES
- PL 34
- Fig. 1. — ESSAIS DE M. L. HOUBEN
- Société des Ingénieurs Civils de France.
- Bulletin de Juillet-Septembre,
- iMivcHAix. — 14847 6is-10-22.
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- 8e Série
- 1922
- EXCURSION DE LA SOCIÉTÉ A ROUEN, LE HAVRE ET CAEN
- PL 35
- Fig. 1. — Vue des chantiers de Caen.
- Pig. 2. — Chantiers do Caen. — Atelier des coques. Station centrale. Salle des gabarits.
- Fig. 4. — Chantiers de Caen. — Poinçonneuses. Cisailles.
- Fig. 9. — Chantiers de la Gironde. — Vue d’intérieur d’un atelier.
- Fig. 16. — Société Normande de Métallurgie.
- Fig. 13. — Laboratoire Schneider. — Salle d’optique. Hauts fourneaux avec appareils de chargement et Cowpers.
- Fig. -14. —Laboratoire Schneider. — Laboratoire des traitements thermiques. Fig. -17- — Société Normande de Métallurgie. — Aciérie.
- Fig. to. — Société Normande de Métallurgie. — L’aciérie.
- Fig. 20. — Société Normande de Métallurgie. — Les trains de laminoir.
- Société des Ingénieurs Civils de France.
- Bulletin d'Octobre-Décembre 1922,
- imp. chaix. — 21477-12-22.
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- 8e Série. — 1922.
- EXCURSION DE LA SOCIÉTÉ A ROUEN, LE HAVRE ET CAEN
- PI. 36.
- Fig. 3. — Vue générale des digues extérieures.
- Fig. 6- — Vue générale du chantier de maçonnerie de la forme de radoub et disposition très simple des contreforts d’épaulement des bajoyers.
- Fig. 9. — YVormS et Ci0. — Transporteurs extérieurs.
- Fig. il. — Worms et Cie. — Presse à briquettes.
- mm
- «JB
- Fig. i h. — Établissements Schneider. —Atelier de montage des matériels de 155mm long.
- Fig. 17- — Corderies de;la Seine. — Partie de la câblerie métallique.
- Société des Ingénieurs Civils de France.
- Bulletin d’Octotre-Dêcembre 1922-
- imp. chaix. — 21477-12-22.
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- 8e Série. - 1922. MANIPULATION PNEUMATIQUE DES LIQUIDES
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- Fig. 3.
- Société dos Ingénieurs Civils de France,
- Bulletin cPOctobre-Décembre 1922
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- 8e Série. — 1922,
- LA m11aLLUHuit tHANÇAISt tNPAYS RECONQUIS ET LES EXPLOSIFS A AIR LiyuiUt
- rr. ri»;
- SAUTAGE DE CYLINDRES DE LAMINOIRS PESANT 4.410 ET 5.400 KILOGR. AU MOYEN DE CARTOUCHES WEBER A OXYGÈNE LIQUIDE
- SAUTAGE DE ROCHE DURE (CASTINE) EN CARRIÈRES A CIEL OUVERT AU MOYEN DE CARTOUCHES WEBER A OXYGÈNE LIQUIDE
- Fig. 5. — Saulage d’un rail de 40 kg au moyen d’une cartouche 'Weber à oxygène liquide, posée simplement sur le rail.
- Fig. 6. — Dessouchage au moyen de cartouches Weber à oxygène liquide. Le résultat de l’explosion d’une seule cartouche logée sous les racines.
- Fig. 9. — Avant l’explosion.
- Fig 10. — Après; l’explosion.
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- Bulletin d’Octobre-Dêcembre 1922
- imp. chaix. — 21477-12-22.
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