Il existe une variété de gadgets de sécurité mis en place pour assurer la sécurité des machines mécaniques. Un bouchon fusible, également connu sous le nom de bouchon fusible fileté, est l’un de ces dispositifs couramment utilisé dans les moteurs à vapeur. Il garantit que si les niveaux d’eau baissent à des niveaux dangereux, les opérateurs seront alertés par un fort courant de vapeur, leur permettant d’agir.
Créés avec du laiton, du bronze ou du bronze, les bouchons fusibles sont formés avec un trou conique. Ce trou s’étend sur toute la longueur du bouchon. Il est ensuite fixé avec un scellant métallique, tel que de l’étain ou du plomb. Lorsqu’il est utilisé, un bouchon fusible est fixé à la plaque supérieure, ou feuille de couronne, de la chambre de combustion de la machine à vapeur.
Une fois en place, le bouchon fusible plonge d’un pouce dans l’espace d’eau au-dessus. Il fonctionne en chauffant lorsque sa pointe n’est plus immergée dans l’eau, indiquant que les niveaux sont trop bas. En surchauffant, son scellant fond, lui permettant de devenir un simple sifflet, un peu comme celui d’une théière. Ceci est considéré comme un dernier recours, car un niveau d’eau aussi bas à ce stade se révélerait déjà dangereux.
Le danger réside dans la chaleur du foyer de la machine à vapeur, en particulier celle des gaz de combustion. Ils peuvent atteindre jusqu’à 1000 ° C (550 ° F), ce qui est dangereux pour le moteur et les humains. Étant donné que de nombreuses chambres de combustion sont en cuivre, qui peut fondre à cette température, cette chaleur rend la chambre de combustion vulnérable à l’effondrement. Si cela se produit, la machine entière peut exploser.
Richard Trevithick a inventé le bouchon fusible fileté en 1803. Après l’explosion d’une de ses propres chaudières lors d’une perte d’eau, il avait l’intention de fabriquer un dispositif de détection qui pourrait offrir un moyen de prévention. Il a été particulièrement investi dans le projet en raison de son plaidoyer pour les moteurs à vapeur à haute pression. En raison de son invention, cette forme de machine à vapeur a été approuvée et est toujours en service aujourd’hui.
Bien qu’utiles, les bouchons fusibles filetés peuvent tomber en panne. Si le mastic devient oxydé ou incrusté en vieillissant, cela peut nuire à la fiabilité du bouchon. Ces conditions peuvent augmenter le point de fusion du métal, l’empêchant de réagir lorsqu’il est chauffé. Certaines bougies fusibles ne se sont pas activées même après avoir été exposées à des températures supérieures à 2000 ° F (1100 ° C).
En raison de cette menace, des normes ont été établies pour empêcher ces conditions. Dans certaines régions, les bouchons fusibles doivent être remplacés après trente à soixante jours d’utilisation. Dans d’autres, la limite est de 500 heures.