NOTE

SUR

L'EXPLOSION D'UNE CHAUDIÈRE A VAPEUR

AU PUITS No 7

DU CHARBONNAGE DE L'ESCOUFFIAUX, A WASMES

ET SUR

L'EMPLOI DES FREINS AUTOMATIQUES AUX MACHINES D'EXTRACTION

PAR

M. A. MARCETTE

INGENIEUR DU CORPS DES MINES.

On rencontre parfois, dans le terrain houiller, des venues d'eau salée provenant principalement de certains bancs de grès (cuérelles), qui sont eux-mêmes imprégnés de chlorures alcalins.

C'est surtout pendant la préparation des nouveaux étages que ces venues se produisent. Les eaux recueillies ne proviennent pas, comme celles des travaux inférieurs, de l'infiltration des eaux de surface, mais constituent, ainsi que plusieurs ingénieurs l'ont établi, de véritables eaux fossiles d'une composition analogue à l'eau de mer.

Le danger de leur emploi pour l'alimentation des chaudières a déjà été signalé.

Cependant, comme il importe que l'attention des exploitants soit portée sur ce point, je crois utile de

faire connaître les circonstances dans lesquelles s'est produite l'explosion d'un générateur alimenté avec des eaux chlorurées provenant d'une ravalle en démergement.

Cet accident est survenu le 18 mai dernier au puits n° 7 (Saint-Antoine) du charbonnage de l'Escouffiaux, à Wasmes.

Les chaudières destinées à fournir la vapeur aux différents moteurs sont réunies en un seul massif, comprenant huit générateurs. (Voir fig. 4, pl. III.)

Ces chaudières, installées à différentes époques et dont les plus anciennes datent de 1865, étaient primitivement pourvues, les unes de tubes bouilleurs, les autres de tubes réchauffeurs, qui ont été supprimés depuis.

Toutes sont de forme cylindrique à calottes hémisphériques et présentent les dimensions suivantes : longueur 15 mètres; diamètre: 1,40 pour les n° 2 et 3, et 1,50 pour les autres.

La chaudière n° 3 avait été installée en 1866; elle avait été construite en 1865 et éprouvée le 17 septembre de cette année.

Elle était munie à l'origine de deux tubes bouilleurs, qui ont été supprimés en 1876.

Le 7 août de la même année, une déchirure se produisit à la tôle du foyer. Cet accident avait été provoqué par un dépôt de matières salines, d'un centimètre d'épaisseur moyenne, déposé à l'avant de la chaudière et qui paraissait formé d'une seule couche de date récente. La chaudière avait été alimentée précédemment avec les eaux qui avaient séjourné dans la potelle du puits d'extraction.

Dans cette explosion, la chaudière se souleva de l'avant renversant la devanture du fourneau ainsi qu'une partie des murs des foyers voisins et brisant les

prises de vapeur de la machine d'extraction et les tuyaux d'alimentation.

Elle fut réparée, puis essayée à la presse le 10 septembre de la même année, avant d'être replacée dans le massif.

Elle était chauffée à flamme directe; la distance. entre la grille et la tôle était de 0,58.

La voûte des carneaux s'élevait à 0m, 10 au dessus des rivures longitudinales et la surface de chauffe totale mesurait 33 mètres carrés.

Le taux du timbre était de 4 atmosphères.

Les tôles étaient conditionnées pour une épaisseur de 11,6 millimètres, mais cette épaisseur a été dépassée, car je l'ai trouvée égale à 12 millimètres au minimum. La pièce placée au dessus du foyer, après l'explosion de 1876, mesurait 13 millimètres.

D'après la formule employée pour les tôles assemblées à simple rivure et exposées directement à l'action du foyer:

e1,8 d (n-1)+3,

les tôles auraient dû avoir une épaisseur de 13,08 millimètres.

Si l'on tient compte que cette formule comprend un excédent de 3 millimètres à opposer à l'usure, on voit qu'avec une épaisseur de 12 millimètres le coëfficient de sécurité présente des garanties suffisantes.

La chaudière était munie des appareils de sûreté réglementaires, sauf le boulon fusible. Tous ces appareils fonctionnaient convenablement et faisaient l'objet d'une surveillance active.

Les garnitures de la chaudière furent brisées par l'explosion; cependant une des soupapes permit une vérification, qui donna les résultats suivants :

Dans ces conditions, la soupape ne pouvait théoriquement se soulever que sous une pression de 4,388 par centimètre carré, tandis que la pression du timbre était de 4,132. Cependant les témoins m'ont assuré qu'elle se soulevait un peu avant 4 atmosphères. Cela me paraît très possible, le recouvrement étant de 3 millimètres et un examen attentif semblant indiquer que le contact se produisait sur le diamètre moyen du siège.

Les eaux servant habituellement à l'alimentation des chaudières provenaient des travaux intérieurs et étaient peu incrustantes. Voici dans quelles circonstances s'est opéré leur changement de nature:

Le puits d'extraction avait été approfondi sous stot en dessous de l'étage de 725 mètres et avait traversé un banc de grès assez aquifère de 15 mètres d'épaisseur. La nouvelle ravalle terminée, on y avait laissé s'accumuler les venues, afin de les enlever plus économiquement par la machine d'extraction après la rupture du stot.

L'exhaure fut entrepris le 11 mai dans ces conditions, et les eaux extraites déversées dans le bassin d'alimentation; le 13, le puits fut mis en chômage pour activer l'extraction des eaux.

Le premier jour du chômage la chaudière n° 3 fut nettoyée par l'alimenteur, ouvrier chargé ordinairement de cette besogne, puis visitée intérieurement par le surveillant de la surface et le chef-mécanicien. On

n'y voyait pas trace d'incrustation; un simple balayage avait suffi à l'enlèvement des boues. Elle fut remplie immédiatement et mise à feu le lendemain.

Le 18 mai, pendant le poste de nuit, on continuait l'épuisement des eaux par la machine d'extraction. Six chaudières se trouvaient sous pression, les nos 1 et 4 étaient seuls hors feu.

Trois chauffeurs s'occupaient de la conduite des fourneaux et de l'alimentation sous la surveillance du chef de place de nuit. Ce dernier doit relever d'heure en heure la pression des chaudières à un manomètre en communication avec un des réservoirs et inscrire le chiffre observé sur un registre spécial.

L'extrait ci-après du registre en question indique les variations de tension de la vapeur pendant une période de dix heures avant l'accident:

L'extraction de l'eau nécessitant une grande dépense de vapeur, on poussait activement les feux, et les registres étaient ouverts complètement; le chauffeur du n° 3