Bulletin PLM N°6 de novembre 1929 : contrôle la qualité des combustibles

Titre

Comment on contrôle la qualité des combustibles sur le PLM, par M. L. Carnier, Ingénieur Chef de la Division des Combustibles.

Documents

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  Figure 3

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  Figure 4

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  Figure 5

Article

La Compagnie vient de mettre en service dans l’enceinte du dépôt de Dijon-Perrigny un nouveau Contrôle des combustibles analogue à ceux de Villeneuve-Saint-Georges, de Rouen, de Brassac et de Caronte. Peut-être n’est-il pas sans intérêt d’exposer aux lecteurs du Bulletin PLM en quoi consistent ces organismes et quelle est la nature des opérations qui y sont effectuées.

Peut-être n’est-il pas sans intérêt d’exposer aux lecteurs du Bulletin PLM en quoi consistent ces organismes et quelle est la nature des opérations qui y sont effectuées.

La qualité d’un charbon, c’est-à-dire son pouvoir à fournir une grande chaleur dans les foyers appropriés à sa combustion, dépend de sa nature même (anthracite, houille maigre, houille grasse, etc.) et varie avec la quantité de cendres qu’il produit. La nature de ces cendres n’est, d’ailleurs, pas indifférente. Il est d’expérience courante que certaines cendres passent aisément à travers les grilles des foyers, alors que d’autres, plus fusibles, s’agglomèrent pour former les mâchefers qui empêchent l’arrivée de l’air et gênent la combustion.

Les Contrôles sont outillés pour reconnaître la nature des combustibles, déterminer leur teneur en cendres et la fusibilité de ces cendres. Comment se font ces diverses opérations ?

Il ne saurait être question d’opérer en grand sur les locomotives elles-mêmes, de peser les cendres évacuées d’un foyer ou d’évaluer la quantité de mâchefer qu’on en peut retirer. Le travail est effectué en petit, dans un laboratoire, sur un échantillon de charbon de quelques grammes. Pour qu’il ait une signification, il doit porter sur un échantillon non pris au hasard, mais représentant la qualité moyenne du charbon à examiner.

Dans ce but, l’échantillonneur (figure 1) fait sur les wagons des prélèvements moyens d’une vingtaine de kilogrammes. L’ensemble est passé dans un concasseur - échantillonneur (figure 2), sorte de gros moulin à café, dont le rôle est de briser les charbons et d’en extraire méthodiquement un échantillon réduit de quelques kilogrammes. Cet échantillon réduit est envoyé dans un broyeur où il passe entre deux disques très rapprochés et tournant en sens contraire, qui, agissant comme meules, l’amènent à l’état de poudre impalpable.

La nature d’un charbon est indiquée par la quantité de produits inflammables qui se dégagent dès qu’on élève la température vers 900°. Les anthracites dégagent environ 5 % de leur poids, les houilles demi grasses 16 %, les houilles grasses 28 %, les houilles sèches à longue flamme 46 % etc. L’opération se fait dans des fours électriques (figure 3). Quelques grammes de poudre sont placés dans un creuset en matière inoxydable (quartz ou silice), le creuset est placé dans le moufle du four et en est retiré après quelques minutes, temps suffisant pour laisser dégager les produits inflammables, mais assez court pour éviter la combustion du carbone La perte de poids subie fait connaître la teneur en produits inflammables.

La détermination de la teneur en cendres, teneur qui peut varier de 5 à 30 %, est faite par un procédé analogue, mais l’échantillon est laissé dans le four pendant quelques heures afin que sa combustion soit complète. La pesée du résidu fait connaître la teneur en cendres.

Les teneurs en produits inflammables et en cendres sont évaluées à un pour mille, ce qui, pour un échantillon de 5 grammes, correspond à des pesées faites à 5 milligrammes près, nécessitant l’emploi de la balance de précision (figure 4).

La détermination de la fusibilité des cendres en vue de leur pouvoir à former mâchefer est faite par une méthode empirique consistant à placer pendant quelques minutes les cendres de l’essai précédent, préalablement façonnées en forme de pastilles, dans un four porté à une température très élevée, correspondant aux points les plus chauds des foyers des locomotives. Alors que les pastilles des cendres complètement infusibles ne se déforment pas, celles des cendres fusibles se boursouflent, coulent plus ou moins et même se vitrifient. L’aspect de la pastille renseigne donc sur la fusibilité, ainsi que le montre la figure 5.

Les Contrôles des combustibles procèdent encore à divers essais ayant pour but de mesurer la friabilité des gros charbons, la bonne fabrication des briquettes, la teneur en humidité et la teneur en soufre des houilles, leur pouvoir à former coke, etc.

La connaissance approfondie de ces divers éléments est indispensable pour choisir les combustibles les mieux appropriés aux besoins de notre Service de Traction ou à l’alimentation rationnelle des appareils de chauffage.

Elle offre, en outre, un intérêt économique de tout premier ordre si l’on observe que les combustibles tiennent une grande place dans le budget de la Compagnie, 463 millions en 1928 sur un ensemble de dépenses d’exploitation de 3 milliards. Il est donc de la plus haute importance de faire correspondre leurs prix d’acquisition à leurs qualités réelles et, dans ce but, les Contrôles de combustibles doivent chiffrer les primes ou les pénalités à appliquer aux fournitures, suivant les conditions techniques fixées par les contrats.