La sécurité des machines à vapeur est un problème important qui doit être étudié et évité en raison des caractéristiques de ce type de machine.
La composition des machines à vapeur composées de chaudières et d'autres composants sous pression permet de stocker des fluides à très haut potentiel énergétique. En raison de la pression et de la température élevées avec lesquelles il fonctionne, toute fuite de vapeur ou explosion peut être très nocive pour la sécurité des personnes.
Tout au long de l'histoire des machines à vapeur, des accidents très graves se sont produits qui ont causé des dégâts matériels considérables et même des pertes en vies humaines.
En raison des accidents des premiers étages de vapeur déterminés, une législation très sévère a commencé à être élaborée dans le but d'améliorer la sécurité des machines à vapeur et de réduire les risques. Selon chaque pays, ces lois varient mais, en général, elles exigent une série de tests et de certificats dans les différentes phases de fabrication, de mise en service et d'entretien de chaque machine.
Principales causes d'accidents dans les machines à vapeur
Afin d'établir des protocoles de sécurité dans les machines à vapeur, il est d'abord nécessaire de connaître les événements qui provoquent ces accidents. Les principales causes de panne et d'accident sont les suivantes :
- Accumulation de sédiments ou calcification, provoquant des températures locales trop élevées (points chauds)
- surpression chaudière
- Manque d'eau dans la chaudière, provoquant une température des composants supérieure à ce qu'ils peuvent supporter
- Défaillance de la chaudière due à une construction défectueuse ou à un entretien inadéquat.
- De la vapeur s'échappe de la chaudière et des canalisations, provoquant un jet de vapeur qui peut provoquer de graves brûlures (une fuite de vapeur saturée dans l'atmosphère est bien visible ; la vapeur surchauffée est moins visible et dangereuse).
Soupapes de sécurité des machines à vapeur
Ces différents systèmes de régulation ne sont pas infaillibles. Ainsi, pour améliorer la sécurité, les machines à vapeur sont équipées de soupapes de sécurité qui s'ouvrent lorsque la pression atteint une certaine valeur (pression inférieure à celle que peuvent supporter les composants).
Une soupape de sécurité est un dernier élément de protection contre les défaillances mécaniques et/ou humaines.
- Les soupapes de sécurité classiques pourraient être manipulées pour augmenter la pression maximale. Il existe des soupapes de sécurité qui protègent la mie régulatrice avec un dispositif fermé et étanche, plus difficile à manipuler.
- Un autre dispositif de sécurité est un fusible au plomb installé dans la chaudière. L'objectif serait que, lorsque le niveau d'eau baisse, lorsque la mèche fond, la vapeur puisse s'échapper. L'efficacité de ce système est contestée.