Tout feu, tout flamme ! #4

Préventions et atténuations des nuisances liées à la production de fumée par la technique : appareils respiratoires, fumivores et encadrement du travail.

Double traction dans la rampe de Verdun vers le souterrain de Tavannes, deuxième moitié du XXe siècle1.

« Article 21 – Les locomotives à feu ne doivent donner aucune odeur et ne doivent répandre sur la voie publique ni flammèches, ni escarbilles, ni cendres, ni fumée. Les concessionnaires sont responsables de tout incendie causé par l’emploi de machines à feu, soit sur la voie publique, soit dans les propriétés riveraines. »

« Documents officiels, “Journal Officiel du 11 août 1881. – Décret du 9 août 1881, relatif à l’établissement et à l’exploitation des voies ferrées sur le sol des voies publiques.” », Revue générale des chemins de fer, 1881.

« Article 32 – Les machines locomotives seront construites sur les meilleurs modèles ; elles devront consumer leur fumée et satisfaire d’ailleurs à toutes les conditions prescrites ou prescrire par l’Administration pour la mise en service de ce genre de machines. »

Article 32 du cahier des charges unifié des chemins de fer d’intérêt général, cité dans : Ministère des Travaux publics, « Décret portant application au réseau d’Alsace et de Lorraine de dispositions du cahier des charges des concessions de chemins de fer d’intérêt général, annexe à la loi du 4 décembre 1875 », Journal officiel de la République française, 6 mars 1927.

La question de la lutte contre les fumées des locomotives est indissociable de l’invention, de l’expérimentation et de l’application de diverses solutions techniques réunies et désignées par les ingénieurs et les pouvoirs publics comme appareils et procédés fumivores. Dès lors que la substitution de la houille au coke est envisagée pour l’exploitation des machines à marchandises, les compagnies ferroviaires recherchent le moyen de brûler sans fumée pour répondre aux exigences du cahier des charges des chemins de fer d’intérêt général (voir ci-dessus), éviter d’incommoder voyageurs et riverains, et dans l’espoir de générer des économies en brûlant des charbons de moins en moins chers et qualitatifs tout en réduisant les pertes de combustible. Encouragées puis contraintes par l’Administration, elles expérimentent et adoptent une grande diversité de procédés et de techniques qui s’inventent dans un contexte global et durable de lutte contre les fumées industrielles. Dans ce cadre, la question des fumées dégagées par les locomotives est souvent réduite à une simple question de confort. Et l’influence du chemin de fer sur la santé, notamment celle des employés, est longtemps minorée. Il ne fait pourtant aucun doute que la combustion du charbon leur est préjudiciable. Exposés à toutes les vicissitudes de la traction vapeur, les chauffeurs et les mécaniciens ont bénéficié de formes de protection dont certaines se sont ancrées dans le temps (comme l’abri que représente la cabine de conduite), mais aussi plus éphémères et expérimentales.

[Rappelons que ce billet ainsi que les suivants de cette série ont été écrits avec l’accord et sous la direction d’Arthur Emile, étudiant en Master Histoire à l’Université de Paris et rédacteur du mémoire dont sont soit directement issus ou inspirés les paragraphes de cet article et des suivants2. Arthur Emile est par ailleurs un boursier au sein de Rails & histoire.]


Le système nerveux est lésé, les sujets maigrissent, la faculté génératrice s’éteint, le corps est agité de soubresauts, de convulsions, l’intelligence faillit.

Docteur H. de Martinet, à propos de la condition des mécaniciens et chauffeurs de locomotives, communication du 25 février 1857 à l’Académie des Sciences3.

Le personnel roulant est d’abord et longtemps exposé aux divers inconvénients liés à la conduite des locomotives sans abri fermé leur étant dédié, que ce soit les mouvements d’air froid, les intempéries (vent, pluie, grêle), les rejets divers de la locomotive (cendres, flammèches), ainsi que la poussière du ballast soulevée à son passage. Considéré comme normal et faisant partie intégrante de notre perception contemporaine des locomotives à vapeur, l’abri n’était pourtant pas acquis, en témoigne un observateur au milieu des années 1880 :

Il pleut à verse, le vent souffle d’une violence inouïe, rabattant sur les visages un flot de fumée noire, de gouttes de vapeur condensée, et de poussière de briquette, qui s’incruste dans la peau avec des picotement d’aiguille (…) Vêtu d’une cotte et d’un simple bourgeron (…), il a laissé chez lui toute idée de famille, de bien-être, de santé même.

Émile Formstecher, Les Mécaniciens de chemins de fer, Le Havre, Lemale et Cie, 1886.

Bien qu’elles soient recommandées par l’Administration dès 1861, il faut attendre le début du XXe siècle pour que les Compagnies généralisent la mise en place de plates-formes abritées dédiées aux mécaniciens et aux chauffeurs. Ces abris s’avèrent toutefois incapables de les protéger du tourbillon de fumée se produisant à grande vitesse.

N’oublions pas aussi les nuisances directement liées à la conduite du feu en tant que telle : la forte chaleur et la lumière intense du foyer, les quantités colossales de charbon devant être pelletées pour entretenir le feu, les projections diverses ainsi que les opérations de nettoyage au dépôt ou dans les stations. Autant de questions qui préoccupent le Conseil d’hygiène et de salubrité publique au tournant des années 1860. Du point de vue des Compagnies cependant, qui évaluent les risques à l’aide de médecins du travail, il n’existe aucun problème d’hygiène. Au contraire, la conduite des locomotives au grand air serait un facteur spectaculaire et miraculeux d’amélioration des capacités physiques de ses mécaniciens et de ses chauffeurs. Comme pour tout ouvrier, on ne s’inquiète réellement de leur santé qu’à partir du moment où ils deviennent en incapacité d’effectuer leur travail. En revanche, lorsqu’il s’agit des voyageurs, la question de leur confort et de leur santé conduit les autorités à imposer aux Compagnies la généralisation de voitures couvertes et fermées pour les différentes classes d’exploitation4.

La question du confort des voyageurs prime longtemps sur les conditions de travail du mécanicien et du chauffeur, même si à partir des années 1860 la lutte contre les fumées des locomotives devient générale et profitable à tous. Il faut attendre la survenue d’accidents révélant des risques sécuritaires pour l’exploitation pour que les Compagnies soient finalement amenées à innover pour la protection du personnel roulant.

Jean-Émile Laboureur, Paysage au tunnel, estampe à l’eau-forte, 1920.

Le danger de la traversée de tunnels est peut-être une des craintes concernant le chemin de fer les mieux connues aujourd’hui. Le principal risque est l’asphyxie liée à la fumée des locomotives, qui concerne avant tout les chauffeurs et les mécaniciens. Comme l’exprime le docteur Duchesne en 1857, « les souterrains seront nuisibles à la santé des voyageurs, disait M. Arago en 1835 ; il aurait pu ajouter avec plus de raison : et surtout à celle des mécaniciens et des chauffeurs5». C’est la concentration de monoxyde de carbone, augmentée par l’émission de fumée dans le tunnel, qui peut être fatale. En 1923, un ingénieur estime qu’en moyenne, la présence de ce gaz dans l’atmosphère des souterrains ne dépasserait pas 0,12 % dans des conditions normales d’exploitation, mais on imagine que la panne d’une machine ou la concentration de plusieurs locomotives dans un même tunnel peut faire sensiblement augmenter ce pourcentage. Or, pour « un homme se livrant à un gros travail physique », un pourcentage de 0,10 à 0,15 est déjà jugé dangereux à partir de 15 minutes d’exposition6. Par exemple, en 1871, un train de marchandise à double traction est coupé dans le souterrain d’Altier en Lozère. La machine d’arrière et les freins retiennent le train dans le tunnel, son mécanicien est pratiquement asphyxié en conséquence7. C’est ce type d’événement plus rare et spectaculaire qui retient l’attention des médias et nous est parvenu. Mais les chauffeurs et les mécaniciens connaissent très régulièrement des malaises plus ou moins graves, même s’ils sont rarement rapportés à leur hiérarchie8. L’absence de signalement de ces malaises des cheminots peut se rapporter à la présence d’une culture viriliste qui se construit dans les milieux ouvriers. Les chauffeurs et les mécaniciens, au-delà de la vente d’une force physique à leur employeur, partagent une exposition au risque ainsi qu’une capacité de résistance à la fatigue et aux éléments climatiques, mais aussi au stress car leur travail est également intellectuel : analyse, prise de décision et application de connaissances technique dans un cadre de travail où la question de la sécurité est primordiale, et l’imprévu omniprésent. Comme les mineurs, les cheminots apprennent ainsi à endurer sans se plaindre, car c’est leur métier. Ce phénomène d’auto-contention arrange bien les Compagnies et leur permet de minimiser l’ampleur du problème aux yeux de l’Administration.

Si la construction de tunnels et de souterrains pour le chemin de fer a toujours pris en compte la question de la ventilation afin que leur traversée ne représente pas un trop grand danger pour les voyageurs et le personnel roulant, les ingénieurs ont globalement tendance à sous-estimer le phénomène et n’anticipent pas toujours les effets d’un accroissement du trafic. Le danger tend donc à s’accroître sur la période, notamment dans les longs tunnels alpins, pour lesquels de grands puits d’aération ne peuvent être établis au vu de leur profondeur. Leur équipement en systèmes de ventilation artificielle coûtant fort cher, jusqu’à plusieurs millions de francs pour une seule installation, les Compagnies jouent la montre face aux recommandations des autorités9. De plus petits tunnels de montagne sont également concernés lorsqu’une bonne ventilation naturelle fait défaut.

L’auto-contention du personnel roulant, ainsi que les efforts des Compagnies pour invisibiliser les incidents, explique que ce risque n’ait été porté que tardivement à l’attention de l’Administration.

Il faut attendre un accident mortel et médiatisé pour que la question soit sérieusement étudiée. Ce fut celui survenu, le 30 mai 1922, dans le tunnel de la Mornay (Ain), qui vit la mort de sept agents par asphyxie à la suite de la panne d’un train de marchandise.

On suppose que la fumée des locomotives, devenant plus épaisse par suite de la pression donnée à leurs feux par les mécaniciens, finit par rendre irrespirable l’atmosphère du tunnel. Et les pauvres cheminots périrent asphyxiés, sans que personne, aux alentours, pût soupçonner le drame affreux qui se déroulait sous terre.

« Asphyxiés par la fumée, sept cheminots du P.L.M. trouvent une mort atroce sous un tunnel », Excelsior, 1er juin 1922.

Si ventiler les tunnels coûte cher, les Compagnies adoptent ou développent des alternatives portables et utilisables par les agents sous la forme d’appareils respiratoires portables dès la fin des années 1870. Le premier d’entre eux est le système Galibert, inventé dans les années 1860 et récompensé par l’Académie des Sciences sous l’appellation tubes respiratoires. D’apparence très vernien, cet appareil utilisé dans les mines et autres espaces confinés en présence de gaz (par exemple, en cas d’incendie) permet à la personne équipée de respirer à travers un tuyau en caoutchouc l’air pur comprimé dans un réservoir, un pince-nez empêchant par ailleurs d’inhaler l’air ambiant. Son usage par le chemin de fer semble épisodique.

Les appareils respiratoires pour l’équipe de conduite des locomotives réapparaissent après la Première Guerre mondiale, dont on peut supposer l’influence en termes d’innovation portant sur la protection contre les gaz. La plupart sont toutefois rudimentaires au regard de ce qui pouvait être utilisé dans l’Armée ou dans les mines. Ainsi, le « masque-éponge » ou « masque à éponge » semble le plus courant, on le retrouve aussi bien sur les réseaux du Midi, du P.O. et du P.L.M. Il s’agit en fait d’une « simple éponge imbibée d’eau claire, fixée sous le nez » à l’aide d’une tresse en caoutchouc et qui doit être nettoyée et changée après chaque service, parfois même un simple mouchoir. Son efficacité est jugée très insuffisante malgré les affirmations de plusieurs ingénieurs au sein des Compagnies10. Ces derniers préfèrent accuser les employés de ne pas s’en servir, ce qui sert aussi d’argument contre l’adoption de systèmes plus complexes tels les appareils respiratoires utilisés dans les mines ou par les sapeurs-pompiers de la ville de Paris : « on ne peut songer à les imposer à des agents qui, déjà peu disposés à utiliser des appareils qui leur inspirent une certaine méfiance, les rejettent aussitôt qu’ils éprouvent la moindre gêne11

À gauche : Appareil respiratoire “G.C.” pour protéger les soldats de l’oxyde de carbone12.
À droite : appareil respiratoire du Bureau of Mines pour le personnel roulant des locomotives13.

D’autres appareils semblent plus sérieux que l’éponge, mais aussi plus complexes d’utilisation. Le P.L.M. adapte en 1924 un type de masque à gaz conçu initialement pour protéger les soldats du monoxyde de carbone dans les boyaux et les coupoles des chars de combat (ci-dessus, à gauche). Au vu des dimensions et de la complexité de l’installation (le montage prend deux minutes), on comprend qu’il ait été réservé aux agents de la voie travaillant sur des sections comportant des souterrains et qu’il n’ait pas été généralisé au personnel roulant. Un exemple américain retient l’attention de la Revue générale des chemins de fer en 1923, mais ne semble pas avoir influencé les techniques françaises. Il s’agit d’un appareil expérimenté au début des années 1920 par le Bureau of Mines pour le personnel roulant des locomotives et qui serait capable de les protéger de l’intoxication au monoxyde de carbone (ci-dessus, à droite).

Il semble donc qu’il faille attendre l’accident ou la crainte justifiée d’un risque important pour que l’on prenne des mesures sérieuses afin de protéger les mécaniciens et les chauffeurs des effets les plus nuisibles et dangereux des fumées de locomotives. Ces améliorations des conditions de travail sont particulièrement tardives, notamment au regard de l’attention relative portée au confort des voyageurs et à la gêne des riverains. Pour ces derniers, la principale solution technique envisagée par les Compagnies prend la forme d’appareils fumivores.


Qu’est-ce qu’un fumivore ? Suivant la formation du mot, il se définirait par son objectif qui est de consommer ou de brûler la fumée. En réalité, un fumivore désigne un procédé visant à empêcher ou à diminuer la production de la fumée, c’est à dire à brûler sans fumée plutôt qu’à brûler la fumée, à empêcher son évacuation en-dehors du système qui en est à l’origine (parafumée14 ) ou à en retenir éléments les plus nocifs (filtre). Si le terme est donc impropre d’un point de vue technique, considérant le fonctionnement et les résultats des procédés ainsi qualifiés, il est le plus communément utilisé sur la période par les autorités et par les ingénieurs. Il s’agit le plus souvent d’un équipement technique venant s’ajouter au foyer de la chaudière, ou bien incrémenté au niveau du système d’évacuation de fumée ou de chargement du combustible, exigeant des modifications plus ou moins lourdes sur la machine. Dans le cas où c’est la conception du foyer lui-même qui vise la fumivorité par ses dimensions, sa forme, ses matériaux ou ses dispositifs de réglage du tirage, les ingénieurs parlent de foyer fumivore. Mais avant d’évoquer ces appareils, intéressons-nous à ceux dont la santé est le plus impactée par les fumées des locomotives étant donné qu’ils en sont au contact direct : les chauffeurs et les mécaniciens.

Les variations et les combinaisons des différents procédés sont multiples. En résumé, nous retiendrons six grands types pour ce qui concerne les appareils fumivores appliqués aux locomotives en France15. Tous visent à améliorer la qualité de la combustion et donc le rendement des machines, évitant la production d’une trop grande quantité de fumée tout en générant des économies : la grille augmentant la surface de chauffe et dont les barreaux sont adaptés au type de combustible ; les dimensions et la forme du foyer, le type de flamme ; le mode de chargement du combustible ; le mode d’introduction de l’air dans le foyer ; l’injonction de vapeur (sur)chauffée pour forcer le mélange des gaz ; la voûte en briques réfractaires16. Ces types peuvent eux-mêmes être rassemblées en deux grandes familles, suivant l’avis exprimé par le physicien Émile Bède en 1878 : « 1° ceux dans lesquels on laisse se former la fumée, quitte à la brûler avant qu’elle ne parvienne à la cheminée ; 2° ceux dans lesquels on empêche la formation de la fumée17. »

D’après les archives des compagnies ferroviaires comme de l’administration des chemins de fer, ainsi que les bases de données de l’INPI, les premiers appareils fumivores destinés et appliqués aux locomotives à vapeur apparaissent au milieu des années 1850, concomitamment à la substitution de la houille au coke dans les foyers des locomotives. On peut identifier une soixantaine de procédés brevetés sur la période, à rapporter aux 1 217 brevets d’invention, brevets de perfectionnement et certificats d’addition dénombrés de manière plus générale pour ce qui concerne l’ensemble des activités industrielles. Il est fortement probable que d’autres brevets aient pu concerner le chemin de fer puisque certains parmi les plus connus et utilisés sur les locomotives ne les mentionnent pas, soit parce qu’ils présentent une visée applicative plus large, à l’exemple des foyers fumivores universels, soit parce qu’ils ont pu être modifiés par la suite de manière à être appliqués aux locomotives sans que cela ait fait l’objet d’un dépôt, soit tout simplement parce que l’intitulé n’est pas explicite.

Plusieurs types de procédés sont donc concernés, appliqués d’abord aux machines à marchandises brûlant de la houille avant d’être priorisés pour les trains de voyageurs qui sont les seuls explicitement visés par la clause de fumivorité du cahier des charges.

Ci-dessus : un dispositif fumivore, une grille à gradins appliquée sur certaines locomotives à marchandises des compagnies du Nord et du Paris-Orléans, vers 185518.

La grille à l’intérieur du foyer, tout d’abord, est modifiée pour la première fois par la Compagnie des chemins de fer du Nord. La grille à gradins (voir ci-dessus) doit permettre de brûler efficacement et sans fumée des morceaux de houille en lieu et place du coke. En 1855, l’ingénieur-inspecteur principal de la traction Charles Chobrzynski fait breveter cette « grille fumivore » mise au point sous la houlette de Jules Petiet19. Ingénieur civil centralien d’origine polonaise, il est ingénieur-inspecteur principal à la traction de la Compagnie du Nord au moment de la transition du coke vers la houille. On lui doit l’introduction en France des grilles à gradins (voir schéma ci-dessus), sous la houlette de Jules Petiet. La même année apparaît le premier foyer fumivore pouvant s’adapter aux locomotives, le foyer Duméry, mais ce dernier ne connaît pas un grand succès (sinon d’estime), car il entraînerait une surconsommation de charbon.

En 1862, dans son rapport sur l’emploi de la houille dans les locomotives, l’ingénieur Couche évoque auprès de l’Administration l’existence de plusieurs appareils fumivores adaptés aux locomotives, parmi lesquels les appareils Tenbrinck, Fontenay, ainsi que les foyers Belpaire et Friedmann. Malgré l’absence d’un service que l’on qualifierait aujourd’hui de R&D, tous ces fumivores ont été créés par des ingénieurs ferroviaires20 et ont fait l’objet de brevets.

Détaillons maintenant rapidement le fonctionnement de quatre appareils fumivores parmi les plus utilisés par le chemin de fer, les appareils Tenbrinck, Bonnet, Thierry et Belpaire.

  • L’appareil Tenbrinck est le fumivore le plus utilisé en France sur les machines à voyageurs et, semble-t-il, le plus longtemps (jusqu’au milieu des années 189021 ). Il est basé sur le principe du chargement continu du combustible au haut d’une grille inclinée (trémie), associé à l’introduction d’un courant d’air frais dirigé en sens inverse des gaz combustibles, et fonctionne avec l’activation d’un bouilleur rabattant la fumée de la houille en combustion afin de forcer le mélange des gaz22.
  • Le Bonnet est un perfectionnement du Tenbrinck s’adaptant plus facilement et rapidement aux machines existantes car il supprime la trémie, ce qui le rend aussi moins coûteux à installer23. Tenbrinck et Bonnet se confondent à partir de la seconde moitié des années 1860, si bien que l’on retrouve le terme de Tenbrinck-Bonnet.
Ci-dessus : une illustration des systèmes Tenbrick (à gauche) et Bonnet (à droite), reconnaissables à la présence ou à l’absence de trémie24.
  • L’appareil Thierry vise à injecter de la vapeur surchauffée dans le foyer de la machine afin de forcer le mélange des gaz. Particulièrement apprécié par la compagnie du P.-L.-M. car générant des économies de combustible de l’ordre de 13%, il est aussi beaucoup moins coûteux que le Tenbrinck.
Ci-dessus : une illustration de l’appareil fumivore Thierry25.
  • Enfin, le foyer Belpaire ne se présente pas comme un fumivore en tant que tel, mais plutôt comme un moyen de brûler efficacement de la houille à bas coût. Il introduit une innovation au niveau de la forme et des dimensions de la voûte du foyer, permettant le chargement de charbon frais à l’arrière, les gaz se dégageant de la combustion venant se consumer en passant au-dessus du charbon incandescent26.

Le problème de la fumée se pose encore davantage au tournant du siècle, dans un contexte d’intensification de la nuisance au regard de la densification urbaine et de l’abaissement du seuil de tolérance des populations qui y sont confrontées. D’autres procédés sont alors inventés, expérimentés et adoptés par différentes industries, formant une seconde génération d’appareils fumivores. On en dénombre encore régulièrement entre les années 1880 et les années 1910 parmi les brevets d’inventions concernant les locomotives, mais aucun ne semble avoir connu le succès des appareils Tenbrinck, Bonnet et Thierry. Même si les fumivores ne semblent pas disparaître totalement du paysage technique, l’ingénieur en chef de la Compagnie de l’Est François Jacqmin rapporte leur abandon par la plupart des Compagnies dans le dernier quart du XIXe siècle, remplacés par la combinaison de grilles adaptées à large écartement, par l’utilisation du souffleur27 et par « l’habileté » croissante des chauffeurs28. Le retour des fumivores ne semble donc pas une solution envisagée à ce moment, sinon par le public, en raison de l’inefficacité notoire des appareils existants. Dans un second temps, les compagnies de chemin de fer semblent jouer la montre en attendant l’électrification qui se profile, perçue dès l’immédiat après-guerre comme inévitable à long terme29.

Les espoirs sont réactivés dans la seconde moitié des années 1920, période marquée par une légère hausse des brevets d’inventions en matière de fumivores, bien qu’elle n’ait rien de comparable avec la vogue des années 1850 et 1860. Cette dynamique est impulsée par les autorités parisiennes, alors que la situation sanitaire continue de se dégrader dans la ville. En 1925, l’Office national des recherches et inventions se voit ainsi confier par le Conseil général de la Seine la tâche d’organiser un concours d’appareils fumivores30. Concernant le chemin de fer, cette initiative semble favoriser le succès de l’appareil Pyram, breveté en 1933 après plusieurs expérimentations prometteuses à la fin des années 1920 puis des essais réussis sur les locomotives de plusieurs réseaux au début des années 1930. Juste avant la Seconde Guerre mondiale, il est adopté sur certaines machines par la toute jeune SNCF, au moins sur le réseau Nord.

Un schéma de l’appareil fumivore Pyram au sein du foyer d’une locomotive31.

Le principe de fonctionnement du Pyram rappelle le fumivore Thierry (fig. 44). Il est basé sur l’injection de vapeur à l’intérieur du foyer, de haut en bas vers la grille, de manière à freiner les gaz issus de la combustion et à forcer leur mélange. La « pyramide de vapeur » ainsi formée après chaque chargement de combustible retiendrait prisonnière toute fumée et toute poussière ou escarbille cherchant à s’échapper. Une expérimentation réalisée en 1929 sous le regard attentif d’un inspecteur départemental de l’hygiène témoigne de la disparition du fameux nuage de fumée noire et opaque en moins de trente secondes après la mise en route du Pyram.

Ci-dessus : un photomontage du type avant/après, d’une locomotive utilisant le Pyram. Notons cependant sur la photo du haut la forme inhabituelle du panache de fumée d’une locomotive sur le départ32.

L’expérience nous invite toutefois à la prudence, ces annonces et promesses rappelant fortement celles accompagnant la première génération de fumivores. Quant au résultat – le problème de la fumée ne disparaissant pas avec les compagnies ferroviaires privées – on peut douter de l’invention d’un appareil réellement efficace.


Dès leurs débuts, les appareils fumivores suscitent des critiques quant à leur efficacité, formulées par les ingénieurs eux-mêmes lorsque ce ne sont pas les voyageurs et les riverains qui se chargent de rappeler aux Compagnies et à l’Administration la persistance de la nuisance. Les premières expérimentations font déjà l’objet d’un certain scepticisme, si on ne s’attarde pas uniquement sur les rapports dithyrambiques produits par les sociétés d’ingénieurs et d’industriels à qui le produit est démontré, faisant pratiquement toujours état d’une fumivorité complète et miraculeuse. Les tests sont ainsi menés dans des conditions très favorables et bien éloignées de la réalité : le combustible est d’excellente qualité, le chauffeur est choisi et spécialement formé au maniement du fumivore avant les tests, et le foyer peut même être défectueux de manière à surévaluer l’efficacité du fumivore.

En conditions réelles cependant, le chauffeur n’est pas toujours formé ou volontaire, le combustible n’est pas toujours adapté et le chemin parcouru par la locomotive peut ne pas se prêter à l’utilisation du fumivore. Enfin, ces appareils fussent-ils jugés efficaces par les Compagnies n’agissent jamais que sur la production visible de fumée. Ils n’empêchent pas le rejet de gaz inodores, incolores et néanmoins dangereux, ce que soulignent plusieurs scientifiques dont le Secrétaire général de la Société de médecine publique et d’hygiène professionnelle Henri Napias en 1882 : « ces procédés – et nous parlons des meilleurs – ont pour résultat réel plutôt la décoloration de la fumée que l’assainissement (…). La quantité effective de gaz nuisibles, acide carbonique ou sulfureux par exemple, ne s’en trouve pas diminuée33. »

Surtout, l’efficacité des appareils fumivores et la capacité à brûler efficacement le charbon dans le foyer repose essentiellement sur la personne qui s’occupe de la chauffe, à savoir le chauffeur. Peu à peu, un consensus s’établit autour du fait que « le meilleur appareil fumivore est un bon chauffeur »34. Quand bien même les Compagnies auraient recours à des moyens techniques perfectionnés ayant fait leurs preuves lors d’expérimentations, l’inefficacité des fumivores serait avant tout liée « à la négligence » alors que des chauffeurs « attentifs et un peu intelligents » n’auraient aucun mal à venir à bout de la fumée35. La vision de l’ingénieur Pérard est quant à elle sans équivoque :

[…] le chauffeur doit être le fumivore et l’économe par excellence ; sa tempérance, son activité, son intelligence professionnelle, son éducation enfin doivent être le grand préservatif des plus graves accidents. Oui, instruisons l’ouvrier, ne l’abandonnons pas à l’ignorance ; ne laissons pas son cerveau vide exposé à l’envahissement d’idées incohérentes qui finissent par l’enivrer au détriment de sa moralité, de son bien-être, au grand détriment du bien-être social. L’élévation morale et intellectuelle de l’ouvrier-chauffeur et une juste récompense de ses soins sont les moyens de résoudre le double problème [de la fumivorité et de l’économie de combustible]

Louis Pérard, « Générateurs à vapeur. L’industrie en fer en 1867 », Revue de l’exposition de 1867, p. 152.

Sur l’ensemble de la période, la qualité du chauffeur, – qu’elle relève de la compétence propre ou qu’elle soit acquise par la formation -, est considérée comme le principal facteur jouant sur la qualité de la combustion comme sur l’efficacité des appareils fumivores ou du souffleur. Mais selon les ingénieurs de l’époque, le chauffeur n’a pas souvent la bonne volonté d’appliquer les mesures spécifiques à la réduction des fumées. C’est pour cette raison que le système d’encadrement du travail mis en place à partir des années 1840 intègre progressivement le problème des fumées à travers la multiplication de règlements internes, incitatifs ou punitifs. Ce système de la carotte et du bâton est importé d’Angleterre par la Compagnie du Nord au milieu des années 1840 et s’étend rapidement à l’ensemble des réseaux. Il permet à l’équipe de conduite (le mécanicien notamment) de toucher des primes diverses correspondant à un intéressement sur les économies réalisées par la Compagnie. La plus connue est certainement la prime concernant l’économie de charbon réalisée sur un trajet, ou prime charbon :

En France, la quantité de coke de qualité moyenne allouée aux mécaniciens est de 6 à 8 kilogrammes pour les trains de voyageurs, et de 8 à 12 kilogrammes pour les trains de marchandises, mais comme la dépense du combustible constitue une très forte partie des frais de traction et que, suivant l’habileté et la bonne volonté des mécaniciens, cette dépense peut varier du simple au double, on leur accorde des primes lorsqu’ils économisent du combustible. La prime varie, suivant l’économie faite, de 6 à 9 et même 12 francs par tonne de combustible économisé. (…) Cette prime se partage ordinairement entre le mécanicien et le chauffeur dans le rapport de 3 à 1.

Édouard-Adolphe Duchesne, Des chemins de fer et de leur influence sur la santé des mécaniciens et des chauffeurs, Paris, Mallet-Bachelier, 1857, p.56.

Au regard du salaire fixe perçu, qui est alors de l’ordre de 150 à 200 francs par mois pour un mécanicien (entre 600 et 800 euros) cette somme est loin d’être négligeable, et pouvait s’accompagner d’une prime en nature, c’est-à-dire en poids de combustible, ce qui permettait aux agents de réaliser des économies sur le chauffage domestique (dans ce cas, l’allocation financière était moins importante). Cette forme d’intéressement se maintient sur toute la période, et varie relativement peu selon l’époque ou le réseau sinon dans la répartition et la nature de la prime, les compagnies devant probablement s’aligner les unes sur les autres dans une logique de compétitivité pour le recrutement d’un personnel qualifié. Concernant les autres primes pouvant avoir un effet sur la conduite du feu, citons la prime de régularité versée pour chaque kilomètre parcouru sans incident, ainsi que la prime de ponctualité.

L’autre aspect de ce système est le côté punitif : « si l’on considère les primes qui viennent augmenter le salaire dans une proportion notable comme récompense, il y a lieu de considérer les retenues comme des punitions », nous apprend l’historien Georges Ribeill36. Ces retenues concernent dans notre cas la surconsommation de combustible, mais aussi l’entretien du matériel, l’excès de vitesse et bien sûr la ponctualité37. Un retard de 5 à 10 minutes pouvait ainsi entraîner une retenue sur le salaire d’environ 50 centimes38. Des peines plus fortes pouvaient être infligées par l’ingénieur de la traction en cas de faute avérée ou de manquement répétés et fréquents, dépassant parfois le cadre financier, du simple blâme jusqu’à la révocation par l’entreprise en passant par la mise à pied39.

Une équipe de conduite – chauffeur et mécanicien – consultant l’heure40.

La tendance générale est à la coexistence de différentes injonctions pouvant s’avérer contradictoires et contreproductives, ce qui rejoint plus globalement la question de la réglementation de l’exploitation du chemin de fer, foisonnante et impraticable de manière littérale sous peine de paralyser le trafic. Julie Maurice prend l’exemple de la prime de ponctualité pouvant « conduire à faire circuler le train à une vitesse excessive41 ». De même, si l’attention portée à l’économie sur le combustible est supposée favoriser une bonne conduite du feu et donc une meilleure qualité de combustion, la prime ou la pénalité de ponctualité peuvent inversement inciter le personnel de conduite à rattraper un éventuel retard en poussant la machine à aller plus vite, et donc à consommer plus de combustible mais aussi à prendre des risques. Enfin et surtout, les règlements rendant impératif l’utilisation des appareils fumivores ou du seul souffleur, notamment pendant le stationnement dans les gares, conduisent à une plus forte consommation de combustible à l’arrêt par l’activation du tirage, et représentent donc une perte financière pour le chauffeur et le mécanicien.

Aussi, le moindre constat d’un défaut d’utilisation des appareils s’accompagne théoriquement de pénalités qui se durcissent à mesure de la permanence du problème, ainsi que d’une surveillance conjointe et accrue de la part des ingénieurs du contrôle, des chefs de dépôt et des commissaires de surveillance administrative. Mais il est manifeste que ce système d’encadrement du travail n’a pas non plus produit les effets escomptés en matière de fumivorité. De leur côté, les compagnies ferroviaires ont tout intérêt à porter un bilan positif auprès de l’Administration, d’autant plus que la solution technique fait défaut



Malgré le dynamisme des ingénieurs évoluant dans l’univers ferroviaire ou à proximité, la foi dans la capacité à trouver une solution économique, pratique d’utilisation et efficace au problème des nuisances associées aux fumées aboutit rapidement à l’impasse technique, conduisant à recourir à divers palliatifs formant un système complexe dont les résultats se montrent, au mieux, aléatoires. Alternant des périodes plus ou moins fastes, la vogue des appareils fumivores dans le domaine ferroviaire ne semble jamais totalement se démentir, témoignant d’une foi sans cesse renouvelée dans le progrès et dans l’avènement d’une solution technique permettant de résoudre un problème handicapant en termes d’économie et d’image. Mais si les compagnies ferroviaires expérimentent un grand nombre d’appareils sur la période, c’est aussi parce que ces derniers se montrent insuffisamment efficaces, soit parce qu’ils ne parviennent pas à suivre l’évolution du matériel et du combustible utilisé, soit parce qu’ils ne dépassent jamais le stade théorique. Leur application doit ainsi composer avec un certain nombre de contraintes, notamment la formation et la bonne volonté des membres de l’équipe de conduite, mécanicien et chauffeur. Cette équipe est finalement considérée comme le principal élément d’une fumivorité importante ou ténue des locomotives, et le système de la carotte et du bâton alternant primes et retenues couplé à une surveillance accrue de leurs supérieurs les met particulièrement sous pression.

Mise en œuvre jusqu’à l’électrification, cette combinaison de procédés techniques imparfaits de nature technique (sous la forme d’appareils respiratoires et de fumivores) et managériale (sous la forme d’une surveillance accrue de l’équipe de conduite) témoigne aussi d’une impuissance liée aux contraintes spécifiques à l’exploitation ferroviaire. Dans ce contexte, la fumée des locomotives, tout comme celle de l’industrie, apparaît comme un mal nécessaire qu’il faut supporter42

  1. Hans Bossard, Hommage à la vapeur. Paris, Société Française du Livre, 1976 []
  2. Emile, Arthur – À l’épreuve du feu. Les nuisances environnementales liées à la combustion du charbon par les locomotives à vapeur en France (1837-1937). Mémoire de recherche de Master 1 sous la direction de M. Arnaud Passalacqua, Université de Paris, GHES, master « Histoire, civilisations, patrimoine », 2020 ; et Emile, Arthur – La noirceur du foyer. Nuisances, sensibilités et innovations au siècle du Progrès : les locomotives à vapeur et leur fumée (1837-1937). Mémoire de recherche de Master 2 sous la direction de M. Quentin Deluermoz, Université de Paris, GHES, master « Ville, Architecture, Patrimoine », 2021. []
  3. Cité par Prosper de Pietra Santa, Chemins de fer et santé publique : hygiène des voyageurs et des employés, Paris, Hachette, 1861, pp. 208-210. []
  4. Jusqu’au milieu des années 1840 voire un peu plus tard encore, les voitures de 3ème classe étaient généralement ouvertes et les voyageurs exposés à tous les inconvénients possibles et imaginables. []
  5. Édouard-Adolphe Duchesne, Des chemins de fer et de leur influence sur la santé des mécaniciens et des chauffeurs, Paris, Mallet-Bachelier, 1857, p. 56. []
  6. « Chroniques. « 3. Emploi des masques à gaz en souterrain » », Revue générale des chemins de fer, mai 1923. []
  7. Ibid. []
  8. Archives Nationales, 19800423/9, « Ventilation des tunnels – circulation des trains dans les souterrains » (1922-1925) » ; Compagnie des chemins de fer de Paris à Lyon et à la Méditerranée, Extraits du règlement général d’exploitation : livret à l’usage des conducteurs des trains, Paris, Imprimerie Maulde, Doumenc et Cie, 1900. []
  9. Henri Quinquet, « Protection des agents contre les gaz toxiques des souterrains. Constatation de la présence et de la teneur de l’oxyde de carbone », Revue générale des chemins de fer, 1924. []
  10. AN, 19800423/9, « Ventilation des tunnels – circulation des trains dans les souterrains », doc. cit. ; ; « Chroniques. « 3. Emploi des masques à gaz en souterrain » », Revue générale des chemins de fer, mai 1923 []
  11. H. Quinquet, « Protection des agents contre les gaz toxiques des souterrains. Constatation de la présence et de la teneur de l’oxyde de carbone », doc. cit. []
  12. Ibid. []
  13. « Emploi des masques à gaz en souterrain », doc. cit. []
  14. Le premier « parafumée ou appareil propre à empêcher les cheminées de fumer » est déposé au nom de Gardet en 1810, voir INPI, 1BA592. []
  15. À l’exception notable du foyer Belpaire, d’origine belge, ce sont généralement des appareils propres à chaque pays qui fonctionnent sur les autres réseaux nationaux, en raison de la nature du combustible utilisé et de logiques d’innovation propres. On retrouve néanmoins les mêmes grands principes de fonctionnement, ce qui témoigne d’une circulation des savoirs techniques à travers les sociétés d’ingénieurs et les congrès internationaux qui réalisent de nombreux rapports permettant de comparer les systèmes expérimentés. L’Angleterre, notamment, est regardée de près par les ingénieurs français et la Société d’Encouragement pour l’Industrie Nationale. []
  16. Gustave Richard, « Notes sur la construction des locomotives », doc. cit. p. 34 ; Charles Goschler, Traité pratique de l’entretien de l’exploitation des chemins de fer, doc. cit. p. 31. []
  17. Émile Bède, De l’économie du combustible, doc. cit. p. 36. []
  18. « Substitution de la houille au coke dans les locomotives au moyen de grilles à gradins : grille appliquée aux machines à marchandises du Nord ; grille des machines d’Orléans », Mémoires et compte-rendu des travaux de la société des ingénieurs civils, vol. 8, 1855, planche 38, Conservatoire numérique des Arts et Métiers (Cnum). []
  19. Voir INPI, dépôt de brevet 1BB22365. []
  20. Charles Tenbrinck est chef d’atelier à Épernay et ingénieur adjoint du matériel à la Compagnie des chemins de fer de l’Est, Alfred Belpaire est un centralien ingénieur aux Chemins de fer de l’État belge, et Alexandre Friedmann est ingénieur-en-chef de la Compagnie des chemins de fer du Nord. Toni (ou Tony) Fontenay est quant à lui ingénieur civil au service de la Compagnie des chemins de fer du Dauphiné (dont il finit directeur). []
  21. AP, D9J 27, « Travaux relatifs à la salubrité et l’hygiène dans les villes. Études sur la salubrité de l’air. Rapport de la Commission technique du concours entre inventeurs de systèmes fumivores décidé en séance du Conseil municipal de la Ville de Paris le 19 mars 1894 », doc. cit. p. 176. []
  22. Charles Goschler, Traité pratique de l’entretien de l’exploitation des chemins de fer…, doc. cit. []
  23. Le coût d’équipement pour un foyer Tenbrinck est évalué à 2 500 francs par machine par C.-H.-F. Couche dans son « Rapport sur l’emploi de la houille dans les machines locomotives… », soit près de 10 000 euros aujourd’hui, et à 2 000 francs par le Comité des arts mécaniques, contre 1 500 francs pour un appareil Bonnet (environ 6 000 euros aujourd’hui), voir Elphège Baude, « Foyers fumivores. Sur le foyer fumivore de M. Tenbrinck, employé sur le chemin de fer de l’Est, et sur les modifications apportées par M. Bonnet à cet appareil. Communication faite au Comité des arts mécanique faite dans la séance du 25 février 1863 », Bulletin de la Société d’Encouragement pour l’Industrie Nationale, 62e année, 2e série, tome 10, 1863 ; INPI, 1BB52687, « Perfectionnements apportés dans un système d’appareil fumivore spécialement applicable aux foyers des chaudières locomobiles », brevet d’invention au nom d’Auguste-Félix Bonnet, 1862. []
  24. « Foyers fumivores – Système de M.
    Tenbrinck et système de M. Bonnet », Bulletin de la Société d’Encouragement pour l’Industrie Nationale, 62e
    année, 2e série, tome 10, 1863, pl. 280. []
  25. « Appareil fumivore par M. Thierry fils », Bulletin de la Société d’Encouragement pour l’Industrie Nationale, 63e année, 2e série, tome 11, 1864, pl. 290. []
  26. M. Duguet, « Étude sur le matériel des chemins de fer à l’Exposition universelle de 1878 », Revue générale des chemins de fer, mars 1879. []
  27. Le souffleur est un petit appareil activé lorsque la production de vapeur utile vient faire défaut dans le foyer. Au moyen d’un robinet manœuvré par le mécanicien, l’ouverture d’une vanne permet d’exciter un tirage artificiel en générant un jet de vapeur continu depuis la chaudière jusque dans le foyer. Il permet également d’éviter la production de fumée en stationnement. []
  28. François Jacqmin, « Rapport sur le matériel des chemins de fer à l’Exposition universelle de 1878 », Revue générale des chemins de fer, avril 1881. []
  29. Christophe Bouneau, « L’électrification du grand Sud-Ouest de la fin du XIXe siècle à 1946 : genèse et croissance d’un complexe énergétique », FLUX Cahiers scientifiques internationaux Réseaux et Territoires, 1996-25, p. 24. []
  30. Georges Michels, « Un nouveau genre de fonctionnaires : les inspecteurs de fumées !!! », La Rumeur, 3 septembre 1928. []
  31. Henry Bordier, « L’atmosphère des grandes agglomérations. Dangers de l’obscurcissement par les fumées. Comment y remédier ? », Paris médical : la semaine du clinicien, 1930, n° 78, partie paramédicale, hygiène appliquée, Paris, J.-B. Baillière et fils, décembre 1930, pp. 492-498. []
  32. « Les locomotives ne feront plus de fumée », Je sais tout, août 1932. []
  33. Henri Napias, Manuel d’hygiène industrielle : comprenant la législation française et étrangère, et les prescriptions les plus habituelles des conseils d’hygiène et de salubrité relatives aux établissements insalubres, incommodes et dangereux, Paris, G. Masson, 1882. []
  34. « Le meilleur appareil fumivore est un bon chauffeur », La Presse, 20 février 1882. []
  35. H. Napias, Manuel d’hygiène industrielle. []
  36. Georges Ribeill, Gestion et organisation du travail dans les compagnies de chemins de fer, des origines à 1860, Annales Histoire, Sciences Sociales, éditions de l’EHESS, 42e année, n°5, pp.999-1029. []
  37. Julie Maurice, Le charbon et l’escarbille : genèse et histoire du statut du personnel cheminot, de la seconde moitié du XIXe siècle à la veille de la Seconde Guerre mondiale, thèse en Histoire, École nationale des chartes, Paris, 2019, p.199 []
  38. Édouard-Adolphe Duchesne, doc.cit. []
  39. Ibid. []
  40. Clive Lamming, Les cheminots – Au temps de la vapeur, Paris, Glénat, 2009. []
  41. Julie Maurice, op.cit. []
  42. F. Charvolin, S. Frioux, L. Kamoun, F. Mélard et I. Roussel, Un air familier ? Sociohistoire des pollutions atmosphériques, Paris, Presse des Mines, p. 15. []

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