Voici un article, mine de rien, qui ne manque pas d’air et qui vous détendra j’espère, vous allez vite comprendre pourquoi !
En flânant dans le Nord Aveyron, on peut être interloqué par la présence d’une grosse boîte de conserve d’un orange bien flashy devant l’ancienne église d’Espalion.
Pas de doute, il s’agit bien d’une tourelle de plongée dont l’échouage au pied des monts d’Aubrac, en plein cœur de la campagne, a de quoi étonner le pèlerin se dirigeant vers Compostelle.
Pourtant sa présence est des plus légitimes et, cerise sur le gâteau pour moi, nous allons voir le rapport avec d’autres centres d’intérêts qui me sont chers, c’est-à-dire l’activité minière et l’Aveyron.
Benoît Rouquayrol a vu le jour dans la bonne ville d’ Espalion le 13 Juin 1826. Ingénieur de l’école des mines de Saint Etienne, il est employé à la Compagnie des houillères et fonderies de l’Aveyron, dont il devient le directeur en 1865 à Decazeville.
Préoccupé par la sécurité dans les mines, il met au point un appareil de sauvetage qui permet d’intervenir dans un milieu infesté de « vapeurs délétères » ou inondé, conséquences des nombreux accidents qui entravaient l’activité.
Petit rappel :
Le bon air de l’Aveyron (et d’ailleurs) contient une proportion de 21% d’oxygène.
Dans les milieux confinés, cette proportion peut diminuer au profit d’autres gaz jusqu’à devenir létale en dessous de 17%.
Les gaz le plus tristement célèbres sont :
Le grisou (Méthane).
Issu de l’houillification des débris végétaux, ce gaz incolore et inodore est très souvent présent dans les mines de charbon. Toxique au plus haut point, il devient en plus explosif mélangé à l’air dans une proportion de 6 à 12% .
La prévention consistait, une fois le personnel évacué, à envoyer un mineur protégé par une carapace en cuir brûler les émanations de ce gaz avant que son accumulation ne devienne dangereuse. Le grisou étant plus léger que l’air, le mineur avançait en rampant en brandissant une perche terminée par une mèche enflammée. Ce travailleur courageux était qualifié de…pénitent. Suite aux nombreux accidents, cette pratique fût interdite en 1835..
Dioxyde de carbone (CO2).
D’origines diverses, il provient principalement lui aussi de la décomposition des matières organiques, voir de la respiration des mineurs. Egalement inodore et incolore, il est plus lourd que l’air et s’accumule dans les parties basses.
Il est parfois évoqué la présence d’animaux de petite tailles dans les mines afin de détecter ce gaz. Est ce la raison de la présence de ces empreintes de pattes de chien croisées au fin fond d’une mine ? Il est parfois mentionné la descente de canaris en cage car cet oiseau est particulièrement sensible au CO2. Les rats étaient également de bons déclencheurs d’alerte.
Seule l’amélioration de la ventilation dans les galeries diminue grandement les risques.
Pour plus de précisions concernant les « gaz délétères, je vous invite à consulter cet article :
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Bien, revenons à Espalion.
En cas d’accident, le sauveteur doit:
1/ Pouvoir pénétrer rapidement sur les lieux.
2/ Pouvoir séjourner dans un environnement vicié ou inondé.
3/ Pouvoir s’éclairer*.
4/ Agir librement d’un point de vue ergonomique.
Pour répondre à ces paramètres, Rouquayrol, directeur des mines à Decazeville invente un appareil respiratoire qui fournit l’air à la demande:
le détendeur dont le principe est toujours utilisé de nos jours.
*L’éclairage éléctrique n’est pas encore inventé aussi, la lumière provient de lampes dont la flamme à besoin d’un taux minimum d’oxygène. (17%).
Appareil portatif de Rouquayrol
Seul modèle connu en état de fonctionnement.
Classé Monument Historique en 1960.
Le principe est de bénéficier d une réserve d’air sain afin de pouvoir intervenir pendant un laps de temps suffisant. L’air peut être comprimé dans un réservoir, seulement, pour être inhalé sans danger, l’air inspiré doit être d’une pression atmosphérique égale à celle exercée sur les poumons.(Principe « d’équi-pression »).
Une faible surpression de l’air inhalé fera éclater les tissus des poumons.
Voyons comment Rouquayrol contourna ce problème.
Le sauveteur emporte sur son dos une réserve d’air comprimé (R1). Ce réservoir, baptisé « casserole » en raison de sa forme, peut être relié à une pompe par un tuyau pour une plus grande autonomie. Cet air comprimé passe dans un deuxième réservoir (R2) en ce détendant à la pression ambiante grâce à une membrane. En effet, une soupape (rouge) séparant R1 de R2 est solidaire de celle ci. La modification de la pression atmosphérique agit sur la membrane qui entraîne l’ouverture ou la fermeture de la soupape permettant la communication entre R2 et R1.
La souplesse de la membrane fait que la pression ambiante (donc celle exercée sur les poumons) et celle du réservoir R2 est identique. L’utilisateur bénéficie ainsi d’un apport d’air détendu égal à ses besoins.
Suis -je clair ? Non ? Bon, un petit dessin:
Un pince nez complète l’équipement. Sur cette photo, on voit le clapet dit « bec de canard » qui évacue l’air expiré. Il est tout simplement formé de 2 feuilles de caoutchouc. La pression extérieure suffit à le rendre étanche. Le souffle de l’expiration décolle les deux feuilles. On ne peut plus simple et efficace !
Grace à sa réserve d’air, l’usager est complètement autonome.
Le fonctionnement de l’appareil est tout aussi efficace en milieu sub-aquatique.
Version en tôle d’acier dite « à haute pression » permettant une autonomie d’environ 20 minutes à 10 mètres de profondeur sans être relié à une pompe.
Les photos ont été prises au Musée du scaphandre d’Espalion où Roquayrols testait son appareil dans les eaux du Lot.
Confronté à ses occupations de directeur à Decazeville, Rouquayrol s’associe avec Auguste Denayrouze également natif proche d’Espalion. Denayrouze avec son frère Louis perfectionnent et industrialisent le système. En 1872 Louis dépose le brevet de l‘aérophore, appareil destiné au sauvetage pour les mines.
Conscient que le renouvellement de l’air apporté par un long tuyau peut poser des problèmes dans des galeries sinueuses et encombrées, il conçoit une réserve d’air amovible sur chariot que le sauveteur peut amener avec lui. Ce chariot comporte plusieurs réservoirs qui peuvent être changés individuellement offrant ainsi une possibilité d’intervention d’une durée illimitée. Comme on peut le voir sur le dessin, l’éclairage est également rendu possible par une lampe qui bénéficie de l’alimentation en air du système.
Version portative. Remarquez la lampe alimentée elle aussi par un détendeur.
Photo tirée du livre de jacques Michel Trois inventeurs méconnus. Ed Musée Joseph Vaylet. Merci à eux.
Vous pouvez consulter la description détaillée de l’appareil par les frères Denayrouze
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Illustration d’une intervention en mine.
Compte rendu d’une application de l’appareil ROUQUAYROL-DENAYROUZE.(1873) dans une mine..
L’association des trois hommes fonctionne à merveille et de nombreux brevets sont déposés. Le système est tout naturellement développé pour les applications sub-aquatiques. Amélioration de la pompe à air comprimé, casque à hublots et vêtements en toile caoutchoutée, cornet acoustique pour communiquer avec la surface complètent l’équipement.
L’équipement présenté à l’exposition universelle de paris de 1867 provoque l’enthousiasme de Jules Verne qui lui réserve une bonne place dans son roman Vingt mille lieues sous les mers.
Extrait chapitre XVI.
Le capitaine Nemo introduisit sa tête dans la calotte sphérique. Conseil et moi, nous en fîmes autant, non sans avoir entendu le Canadien nous lancer un « bonne chasse » ironique. Le haut de notre vêtement était terminé par un collet de cuivre taraudé, sur lequel se vissait ce casque de métal. Trois trous, protégés par des verres épais, permettaient de voir suivant toutes les directions, rien qu’en tournant la tête à l’intérieur de cette sphère. Dès qu’elle fut en place, les appareils Rouquayrol, placés sur notre dos, commencèrent à fonctionner, et, pour mon compte, je respirai à l’aise.
Exercice de guerre souterraine du 3e Régiment du Génie à Arras (France, 1876).
© Jérôme et Laurent Triolet / mondesouterrain.fr
Présenté devant les marines française et étrangères, cet équipement rencontre un grand succès.
Cette photo de 1890 illustre une plongée effectuée par la marine russe. L’appareil alimenté par une pompe est dit « à basse pression ».
http://bashny.net/t/en/127019
Les contraintes technologiques de l’époque firent que les améliorations se concentrèrent sur l’équipement des « pieds lourds ». Autre preuve de notoriété, Hergé équipera Tintin du casque à crochet Denayrouze modèle 1884 pour aller à la recherche du trésor de Rackham le rouge.
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Il faudra attendre 50 ans pour que le détendeur redevienne d’actualité avec les développements apportés par E.Gagnan.
Notons que l’inventivité de ces inventeurs locaux ne se borne pas au détendeur et ses développements puisque Rouquayrol mis au point une méthode d‘exploitation de la houille réduisant fortement les risques d’incendies et que Louis Denayrouze, quand il ne taquinait pas la muse, inventa entre autres, une lampe alimentée par un dérivé du goudron de houille: le lusol. Cette lampe a rencontré un vif succès dans les endroits pas encore alimentés par le gaz ou l’électricité.
En 1987, pour les besoins d’un documentaire de la BBC, l’ appareil Rouquayrol Denayrouze a démontré sa fiabilité en replongeant dans les eaux du Lot au pied du Vieux Pont d’ Espalion. (Photo Jean Roux.)
Ne soyez donc pas surpris si , le long du Lot, en remontant la berge du ravin, vous croisez le capitaine Némo, le regard tourné vers la source du fleuve où fut mis au point son appareil respiratoire.
Les appareils de sauvetage en milieu vicié furent remplacés petit à petit par les systèmes Draeger et Fenzy qui recyclent l’air expiré.
Ayant prouvé leur efficacité, les appareils respiratoires font partie de l’équipement du sauveteur minier. Voici deux modèles plus récents photographiés au musée de Blye les mines et Brassac les mines.
Si l’invention du scaphandre autonome est abusivement attribuée à l’homme au bonnet rouge et sa Calypso, l’hommage rendu par la ville d’Espalion, grâce au musée, rétablit la vérité historique.
