1983 – 6(3)

La machine à vapeur atmosphérique

Rappelons que c’est au début du XVIIIème siècle que l’Anglais Thomas Newcomen, aidé de compatriotes, inventa à Dartmouth (Devonshire) la pompe à feu qui allait porter son nom. Ces machines étaient essentiellement destinées à assurer l’exhaure des mines envahies par les eaux au point de les rendre inexploitables dès une profondeur assez modeste. Cette pompe pouvait également alimenter des canaux ou des distributions d’eau. On construisit ce type d’engins de 1705 à 1769, quand Watt introduisit son nouveau système beaucoup plus avantageux.

En Belgique, la construction des Newcomen fut toutefois poursuivie durant plus de cinquante années. On peut rechercher des raisons diverses à cette situation: nos constructeurs avaient pris l’habitude des anciennes machines (l’exécution de l’une d’elles pouvait nécessiter plusieurs années…), la nouvelle technique n’était pas encore passée pour des raisons techniques: secret industriel, qualification des constructeurs; politiques: blocus, conflits internationaux; économiques, touchant les prix de revient et la rémunération des « initiateurs » britanniques.

Les Anglais ont conservé plusieurs machines très anciennes, notamment à Dartmouth et au Science Museum de Londres. Des amateurs d’archéologie industrielle en font même parfois fonctionner encore.

Extension des pompes à feu en Hainaut

Le Rapport au Roi de 1842 évoque un grand nombre de ces machines, sans être exhaustif, car certaines d’entre elles sont déjà disparues.

En 1845, l’Ingénieur en chef Gonot se livra à une enquête minutieuse concernant toutes les machines à vapeur d’épuisement employées dans les mines de houille du Hainaut (Ann. T.P., tome 7). Son objectif était d’en comparer les différents systèmes, afin d’en dégager les avantages et les inconvénients, et les coûts réels de fonctionnement.

Il convient de noter que d’autres machines, en fonctionnement dans les carrières par exemple, ne sont pas reprises; que des pompes, comme celle de la Barette – dont il sera question plus loin – et qui figurent au Rapport de 1842, ont disparu entretemps.

Gonot relève l’existence de 69 machines, dont 33 Newcomen, soit la moitié, ce qui est fort considérable pour cette époque déjà avancée de la technique, mais s’explique par la poursuite attardée de la construction de ces engins dans nos régions. Sur les 33 machines atmosphériques, 12 sont encore alimentées par leur ancienne chaudière « champignon », tandis que 6 présentent la particularité plus rare de disposer de deux champignons. Notre machine de la Paix est de celles-ci. Les machines recensées ont été construites entre 1725 et 1844; ces deux pompes appartenaient toutes deux à la même société des Ardinoises (Gilly-Lodelinsart). Un bel exemple de continuité, ou plutôt de fidélité!

Avantages et inconvénients du système de Newcomen

Ces machines ont pour seuls avantages d’être d’une construction simple et relativement peu coûteuse; elles sont faciles à diriger et à entretenir, et n’exigent que des réparations peu fréquentes, de la compétence des ouvriers mêmes des établissements où elles fonctionnent.

Les parois des cylindres sont considérablement refroidis par l’eau d’injection et par l’eau dont on recouvre les pistons pour empêcher les fuites de vapeur. La conséquence en est une plus grande perte de « calorique » et une plus grande consommation de combustible. Le vide obtenu sous le piston après condensation est incomplet, de sorte que l’excédent de la pression atmosphérique ne dépasse guère 0,75 kg/cm², et la puissance de la machine se trouve limitée par les dimensions extraordinaires qu’il serait nécessaire de donner à ses différents éléments. Enfin, elles sont encore desservies par les chaudières en forme de champignon, qui sont les moins économiques, et par les vieilles pompes élévatoires, de petit diamètre, dans lesquelles l’eau subit un frottement considérable.