1Le patrimoine ferroviaire d’Occitanie s’est enrichi en 2008 d’une locomotive à vapeur hors du commun, la 241 P 91 (fig. 1).
Fig. 1
Bordeaux (Gironde) 241 P 9 prête au départ décembre 2008.
© Alain Cassagneau
- 2 Association loi de 1901 reconnue d’intérêt général.
2En fondant l’Association des Anciens et Amis de la Vapeur Midi-Pyrénées (AAATV-MP)2, une équipe d’amateurs de belles mécaniques s’est mobilisée pour lui redonner vie.
- 3 Fondés par Adolphe et Eugène Schneider en 1836 : Broise (de la) et TORRES, 1996, collection de l’au (...)
- 4 Soit 2 900 KW : le cheval-vapeur représente : 735,5 [N] × 1 [m] / 1 [s] = 735,5 W.
3Construite après-guerre au Creusot (Saône-et-Loire) par les établissements Schneider3, elle fit partie d’une série de 35 machines pour trains rapides et lourds, dérivée de la 241 C 1 PLM (1930), première locomotive française équipée de 4 essieux moteurs dotés de roues motrices de 2 m de diamètre. Elle tracta à partir de 1949, le célèbre Mistral (fig. 2) entre Paris et Marseille (Bouches-du-Rhône) : puissance 4 000 chevaux4, vitesse 120 km/heure… Elle peut maintenant être considérée comme le TGV de l’époque.
Fig. 2
Lyon (Rhône) Gare Perrache auteur inconnu.
© Collection de l’auteur
4L’achèvement de l’électrification de la ligne « impériale » en 1962 la conduisit à terminer sa carrière au Mans (Sarthe) en tractant les trains de voyageurs jusqu’en Bretagne. Ce qui lui permit de totaliser 1,6 millions de kilomètres au compteur.
5Puis elle fut remplacée en 1969 par des locomotives plus modernes diesel électriques, et remisée au musée de Guîtres, en Gironde, entre 1973 et 2008.
6C’est alors que notre groupe d’occitans passionnés s’est porté volontaire pour la remettre en ordre de marche : toute une aventure illustrée de quelques exemples.
7La technologie associée à la locomotive à vapeur a trouvé son développement dans les transports par transfert depuis les machines fixes utilisées dans l’industrie. Elles avaient permis de développer et fiabiliser l’énergie des moulins à vent ou des moulins à eau qui étaient soumis aux aléas climatiques.
- 5 Heronis Alexandri Spiritalia 120 avant J.-C. cité par Arago comme le premier exemple de l’emploi de (...)
- 6 À lire : Escudié, B. et Gréa, J. Thermodynamique et locomotives à vapeur, Ed. CNRS, 1989.
8Si les propriétés expansives de la vapeur ont été observées dès l’Antiquité5 (fig. 3), ce n’est qu’au début du XVIIIe siècle que les premières chaudières et moteurs à vapeur sont apparus. C’est la formalisation de leurs paramètres qui a constitué les fondements de la thermodynamique (1824-1864)6. L’histoire de la locomotive à vapeur est complexe, tant sur le plan de la conception, de la recherche d’efficacité (déjà !), d’économie de construction et d’utilisation, de performance, de sécurité et de durabilité.
Fig. 3
Héron présentant son éolipyle, collection particulière.
© Bruno Vachin
- 7 Marc Seguin » ainé » 1786-1875.
- 8 Anatole Mallet 1833-1919.
- 9 André Kœchlin 1789-1875, industriel et homme politique.
- 10 André Chapelon, 1892-1978, ingénieur centralien au PLM puis au PO et à la SNCF, président d’honneur (...)
- 11 Série 3700 issue de la reconstruction en 1931-1932 aux ateliers de Tours de machines 3500 : Vilain, (...)
- 12 Georges Westinghouse, 1846-1914, ingénieur américain.
- 13 Eugène Flaman, 1842-1935, ingénieur à la compagnie de l’Est.
9Ces progrès sont jalonnés de noms d’ingénieurs désormais célèbres comme Marc Seguin7 inventeur de la chaudière tubulaire, Anatole Mallet8 adaptant le compoudage aux locomotives, André Kœchlin9 fondant ce qui fut la Société Alsacienne de Construction Mécanique à Mulhouse avant de devenir l’actuelle ALSTHOM, André Chapelon10 menant une réflexion théorique appliquée au moteur à vapeur, doublant la puissance des locomotives Pacific du Paris Orléans11 (fig. 4) tout en réduisant la consommation d’eau et de charbon ou encore Georges Westinghouse12 mettant au point un frein automatique éponyme, Eugène Flaman13 inventant l’indicateur enregistreur de vitesse surnommé le « mouchard ».
Fig. 4
Locomotive 3566.
© BNF Gallica
- 14 À l’origine les locomotives consommaient du coke combustible à haut pouvoir calorifique : Lacoin, 1 (...)
10Le service des locomotives à vapeur a mobilisé des milliers d’agents : si les plus visibles sont le mécanicien et le chauffeur sur la plateforme de leur machine, que l’on aperçoit depuis le quai à l’arrêt, qui graissant le mécanisme, qui faisant le plein d’eau. Les interventions les plus importantes se font au dépôt de locomotives, de manière quotidienne, où l’on retrouvait des agents de veille maintenant les feux, des apprentis faisant les basses besognes comme le lavage de chaudière (fig. 5), ou le ramonage des tubes, la vidange du cendrier, et le plein de charbon14 effectués par ceux que l’on appelait les « Coketiers ».
Fig. 5
Nettoyage de la boite à fumée.
Bruno Vachin © Correspondances Ferroviaires, collection de l’auteur.
- 15 Compagnie de l’Est, du Nord, Ouest État, Paris-Orléans, Midi, PLM, Alsace Lorraine.
11Dans les ateliers de réparation, les ajusteurs et les monteurs se succédaient sur les machines, les chefs d’atelier assuraient le diagnostic et l’expertise des pièces mécaniques à régler, à réparer ou à changer. Ce savoir-faire, acquis par les anciens et entretenu en interne via la formation d’apprentis (dont les meilleurs pouvaient devenir mécaniciens de locomotive), permettait d’assurer une vraie culture d’entreprise et de constituer un corps social entièrement dévoué au service des compagnies historiques15, puis de la SNCF créée en 1938.
12Cette dernière a formalisé une documentation désormais précieuse : le Cours de locomotive à vapeur région ouest 1947 ou manuel de Maistrance en 7 volumes dont 3 destinés aux principales réparations à effectuer. À cette date la SNCF possédait près de 15 000 locomotives à vapeur dont 9 000 opérationnelles parcourant 26,7 millions de km annuellement et consommant 750 000 T charbon mensuellement.
13Depuis la fin de l’exploitation vapeur à la SNCF en 1974 ces métiers et savoir-faire ont disparu ; ce sont désormais les associations de sauvegarde comme la nôtre qui assurent le maintien de ce patrimoine social et technique.
14La chaudière de la 241 P 9 comporte plusieurs parties spécifiques en acier.
15À l’arrière (fig. 6), le foyer où s’effectue la combustion du charbon, entouré d’une lame d’eau, ouvert sur une grille et un cendrier : les points sensibles sont l’épaisseur de tôles, la qualité des entretoises, la réserve d’eau qui risque de s’entartrer.
Fig. 6
Élévation arrière chaudière.
Bruno Vachin © Archives SNCF Le Mans.
- 16 En application de l’arrêté du 20 novembre 2017 relatif au suivi en service des équipements sous pre (...)
16Le diagnostic ayant été fait, les réparations de la chaudière sont effectuées par des techniciens spécialisés, issus d’entreprises agréées suivant un cahier des charges strict visé par un organisme de contrôle16. Le remplacement de tôles après démontage se fait par soudure, avec contrôle visuel intérieur (aujourd’hui les endoscopes sont bien utiles) et contrôles par ultra son ; ceci étant fait, les entretoises sont vissées après perçage, alésage et taraudage, puis matées au marteau pneumatique équipé d’une bouterolle dédiée, ou soudées le cas échéant. Il faut noter que ce travail est complexe du fait que les accès au poste de travail sont difficiles voire acrobatiques.
- 17 Procédé de montage par déformation radiale du tube dans la plaque tubulaire, mis au point par Richa (...)
17Au centre du corps cylindrique, les tubes à eau mettent en contact les gaz brûlés avec l’eau augmentant la surface qui permet de produire beaucoup de vapeur. Dans notre atelier et étant donné l’âge et l’état résiduel des tubes, notre parti est de retuber avec des tubes neufs. L’opération consiste d’une part à les emboiter et les sertir ou les souder sur la plaque tubulaire côté foyer, d’autre part les sertir puis les dudgeonner17 sur la plaque tubulaire de la boite à fumée.
18À l’avant (fig. 7), la boite à fumée contient notamment l’échappement et une grille pare-escarbille qui sera à refaire entièrement. Elle est obturée par une porte.
Fig. 7
Coupe avant chaudière, extrait plan Schneider n° L990a.
© Académie François Bourdon
- 18 Les noms des compagnons ont été modifiés ; ils se reconnaitront sans doute eux-mêmes.
- 19 Dispositif d’ajutages combinés à une pièce mobile facilitant le mélange vapeur et les gaz de combus (...)
- 20 Fraisil : particules de charbon imbrulé qui s’accumulent dans la boite à fumée ; appelées aussi esc (...)
19Cette dernière se doit d’être parfaitement étanche. Elle a fait l’objet de diverses interventions : Antoine18 s’est attaché à rapporter de la soudure en partie basse du cadre de la porte pour parfaire le contact entre le battant et le dormant, gage d’une bonne étanchéité : pour cela se sont succédé à plusieurs reprises : soudure, meulage (fig. 8), essai, puis reprise jusqu’à un accostage parfait. Tout ce travail est destiné à empêcher la pénétration d’air frais par la porte et garantir un meilleur tirage des gaz brûlés dans la cheminée par dépression de la vapeur qui sort de l’échappement à travers le « trèfle PLM »19. De plus, le risque d’inflammation du fraisil20 par apport d’oxygène sera écarté. Arnaud a quant à lui refait à neuf la tôle de protection intérieure de la porte.
Fig. 8
Meulage.
© Bruno Vachin
20En préparant la mise en peinture nous avons découvert des restes de soudure sur le cadre de porte correspondant à des supports de feux d’angles illustrés sur le plan d’origine, et supprimés dans les années 1960 ; ces porte-lanternes furent rétablis (fig. 9) sur proposition d’Anatole.
Fig. 9
Reconstitution du porte-lanterne de feu d’angle.
© Bruno Vachin
21Touche finale : après sablage, ponçage et apprêt, c’est Anatole qui a remis en peinture noire tout l’extérieur, en ménageant pour les pentures supportant les charnières un polissage brillant complété par un vernis brillant lui aussi (fig.10) ! L’esthétique compte aussi !
Fig. 10
Avant de la 241 P 9 repeint à neuf.
© Bruno Vachin
22Le châssis se doit d’être robuste pour porter l’ensemble des organes de la machine, transférer les diverses charges sur les roues par l’intermédiaire de la suspension, les efforts de traction ou de freinage, et garantir la tenue de route. Aussi malgré sa grande taille, sa géométrie doit-elle être parfaite. Nous avons effectué un contrôle géométrique du châssis après l’avoir débarrassé des organes de roulement lors des opérations de levage. Puis il a été entièrement nettoyé et remis en peinture.
- 21 Le denier réalisé remonte à 1966, aux ateliers SNCF de Sotteville-Quatre Mares près de Rouen cité p (...)
- 22 Cours de l’ouest, op. cit., tome VI, p. 17 et suivantes.
23En suivant méthodiquement le processus du manuel de Maistrance, nous avons pu vérifier l’horizontalité du châssis, son orthogonalité en s’appuyant sur des repères disposés çà et là sur la machine lors des levages précédents21, et corrélativement réimplanter les boites d’essieux précisément (fig. 11), en respectant une équidistance rigoureuse des axes des essieux. Cette vérification, que l’on nomme équerrage22, a été organisée et menée à bien par Antoine, aidé par André et Adam.
Fig. 11
Contrôle d’implantation des boites d’essieu.
© Alain Trentin
- 23 Deux cylindres HP pour « haute pression » et deux BP ou « basse pression », suivant le principe du (...)
- 24 ACFI pour Auxiliaire des Chemins de Fer et de l’Industrie, pompe associée à un mélangeur qui permet (...)
- 25 Vis sans fin transférant le charbon du tender dans la chaudière, animée par un moteur bicylindre à (...)
- 26 Modification adoptée le 10 février 1962 en installant sur les 241 P un servomoteur du type FRANKLIN (...)
24Si les pistons de fort calibre évoluant dans les cylindres moteurs (fig. 12) sont au nombre de quatre23, ce ne sont pas les seuls sur ce modèle de machine : il en existe six dans la pompe ACFI24, quatre dans la pompe à air, deux dans le moteur à vapeur du stocker25 et deux dans le servomoteur du changement de marche26.
Fig. 12
Cylindre basse pression.
© Alain Trentin
25Pour chacun, la règle de vérification est la même : contrôle des usures, rénovation ou remplacement des chemises, rafraîchissement des segments, remplacement des joints d’étanchéité, remontage et essais.
26Vu l’ampleur de la tâche et le nombre d’éléments à traiter, Anatole, Antoine, Ange, Adam, Armand, Adolphe, Axel ou Auguste se sont réparti le travail, faisant équipe deux par deux. Certains ont eu à investir les entrailles de la machine pour accéder par exemple aux cylindres et distributeurs haute pression situés sous la chaudière entre les longerons du châssis. À l’inverse, d’autres sont plus à l’aise pour intervenir sur des pièces démontées et posées sur l’établi.
- 27 Les parties non visibles de la machine, dont notamment la face intérieure de l’enveloppe, n’avaient (...)
27C’est la partie extérieure de la chaudière, la plus visible ; la plus exposée aux intempéries, elle est par voie de conséquence en très mauvais état compte tenu de son âge27. Sa fonction est d’isoler la chaudière (la température de celle-ci peut avoisiner les 200 degrés centigrades) par une lame d’air.
28Nous avons pris la décision de la refaire entièrement à neuf. C’est Armand qui s’est attelé à la tâche. Nous lui avons aménagé un espace dédié, avec établi de chaudronnier, rouleuse et plieuse à tôle. Il s’est formé à la soudure, tel un parfait carrossier. S’il a parfois pu se servir comme patron des tôles d’origine, d’autres fois il a dû réaliser des gabarits, des mannequins avant de découper la matière première. Ont suivi plusieurs montages à blanc (fig. 13) afin d’ajuster les pièces, conformément au plan de répartition de matière d’origine, sur les crinolines. Après cela il a rénové chaque point de fixation.
Fig. 13
Montage à blanc des tôles d’enveloppe.
© Alain Trentin
29Adam, André ou encore Anthony et Alfred lui ont donné des coups de main pour les différentes manipulations. Un plan de repérage recense les tôles rénovées et numérotées avant de passer à l’atelier de peinture ….
30Outre la mise en peinture intérieure et extérieure, les compagnons ont pris à cœur de renouveler les tôles les plus exposées à la corrosion, garantie d’une parfaite étanchéité de la réserve d’eau. La première phase a conduit à dériveter les assemblages, travail ingrat mais nécessairement minutieux afin que les tôles déposées servent de modèle géométrique et de gabarit de perçage pour le nouvel assemblage. Celui-ci a été entièrement effectué par boulons à tête bombée afin de respecter le dessin d’origine. Axel, Armand, Adam, André, Anthony, Arnaud, et Ange ont dénombré plus de 500 perçages et boulonnages lors de leurs interventions (fig. 14).
Fig. 14
Remontage de la tôle de couverture du tender.
© Alain Trentin
- 28 Nota : il en subsiste une en gare de Béziers entre les voies 1 et 2.
31Le dispositif d’approvisionnement en eau dans les gares a dû être modifié par substitution des trappes supérieures utilisées autrefois sur les quais de gare grâce à des grues hydrauliques dédiées, désormais disparues28 : c’est Antoine qui a fait toutes les découpes et les soudures pour adapter au tender des raccords « pompiers » de gros diamètre, aidé au montage des manchons par Arnaud.
32Le choix de la technique de remise en peinture de l’ensemble des parties exposées à la corrosion (à l’exception de l’intérieur de la chaudière) s’est fait en recherchant les meilleures fournitures disponibles, avec application au pistolet, à savoir un complexe polyuréthane bi-composants.
- 29 Plan SNCF n° 10-156395 Archives SNCF du Mans.
- 30 Ce qui fait le charme des associations !
33En principe le plan de mise en peinture est défini dans un document de la SNCF29. Les compagnons, après divers essais et débats30, ont voulu marquer une légère originalité ; le vert appliqué ne sera pas le vert olive d’origine comme pratiqué au PLM, ni le vert unifié sombre des derniers mois de service mais un vert intermédiaire qui rappelle celui de l’ancien réseau de l’État, eu égard à la fin de carrière de la 241 P 9 au dépôt du Mans. De plus pour alléger la silhouette générale, les roues de la machine et du tender ont reçu le même vert, le bandage des roues acier poli.
34La découverte de sous couches brun jaune (fig. 15) sur certaines pièces de la cabine a permis d’affiner le choix retenu pour l’intérieur de l’abri en partie haute, résultat plus lumineux que le noir, réservé aux parties basses les plus salissantes.
Fig. 15
Brun jaune d’origine en cabine sur le support du Flaman.
© Bruno Vachin
35Le processus est rigoureux et mobilise quantité de main-d’œuvre sous les auspices de nos compagnons peintres aguerris Anatole et Axel qui sont auparavant intervenus sur les machines 140 C, 141 TB ou 141 R : nettoyage haute pression et lavage à la soude pour les pièces les plus grasses, sablage pour mettre le métal à nu, ponçage à ailette, brossage métallique, finition au papier de verre à grain fin puis dégraissage final.
36Suit l’application de l’apprêt en première couche, puis masticage et ponçage des parties vues, notamment cabine et enveloppe, une nouvelle couche d’apprêt, reprise éventuelle au mastic, sinon égrenage précédent la couche finale (fig. 16).
Fig. 16
Cabine en cours de peinture.
© Philippe Girard
37Comme le diable est dans les détails, la mise en place des filets de couleur demande une couche dédiée rouge (fig. 17), puis masquage avec ruban adhésif, finition d’une dernière couche de vert et démasquage – ouf !
Fig. 17
Démasquage des filets rouges.
© Alain Trentin
38Tous les compagnons sont intervenus à une ou plusieurs de ces phases de préparation ; autant dire que chacun partage volontiers la beauté du résultat final. C’est aussi le cas d’Andrew étudiant britannique adhérent au musée des chemins de fer à York, et de l’association de sauvegarde de la machine Pacific du LNER n° 60007 Sir Nigel Gresley31 classe A4, venu achever ses études d’ingénieur et parfaire son français à Toulouse.
39À travers les quelques exemples présentés ci-dessus, qui n’illustrent qu’une partie des 43 000 heures de travail que les compagnons et bénévoles ont consacré au chevet de la machine et son tender, on peut en déduire que leurs méthodes d’intervention sont solides, au vu de leur montée en compétence tout au long de ces quinze dernières années, emboitant le pas de générations de cheminots au service du chemin de fer à vapeur. Ils n’ont pas hésité à présenter le résultat de leur travail lors de visite d’atelier à destination d’un large public (fig. 18).
Fig. 18
Accueil du public lors des Journées européennes du patrimoine 2022.
© Alain Trentin
40Les travaux vont se poursuivre sur le site de Carmaux dans le Tarn en vue de la mise en chauffe de la 241 P 9 avant de recueillir les agréments nécessaires pour circuler sur le Réseau Ferré National.
41L’aventure continue !
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