51. Constructions mécaniques, ateliers et chantiers navals
Table des matières - Précédente - Suivante
1. Présentation du domaine d'intervention
2. Effets sur l'environnement et mesures de
protection
2.1 Risques potentiels des diverses techniques de fabrication
2.1.1 Fabrication des pièces par enlèvement de matière
2.1.2 Nettoyage et dégraissage des pièces
2.1.3 Mise en peinture
2.1.4 Electrodéposition
2.1.5 Soudage
2.1.6 Brasage
2.1.7 Meulage2.2 Constructions mécaniques et gestion d'ateliers et de chantiers navals
2.2.1 Air pollué
2.2.2 Eaux résiduaires
2.2.3 Déchets
2.2.4 Sols
2.2.5 Bruit
3. Aspects à inclure dans l'analyse et l'évaluation de l'impact sur l'environnement
4. Interactions avec d'autres domaines
d'intervention
5. Appréciation récapitulative de l'impact
sur l'environnement
6.
Bibliographie
1. Présentation du domaine d'intervention
Le domaine des constructions mécaniques englobe une série d'activités ayant pour objet l'élaboration de pièces à partir de métaux ferreux et non ferreux. Il existe toute une gamme de procédés de fabrication, que l'on peut regrouper de la façon suivante:
A: Fabrication des pièces par enlèvement de matière
* Perçage
* Fraisage
* Sciage
* Rabotage
* Brochage
* Meulage
* Limage
* Sablage
* Burinage
* Rodage
* Tournage
B: Fabrication des pièces sans enlèvement de matière Assemblage thermique
* Soudure autogène
* Soudage électrique par résistance
* Soudage sous gaz
* Soudage à l'arc protecteur sous flux
* Rechargement
Coupage thermique
* Oxycoupage
* Coupage au plasma
Formage
* Forgeage
* Emboutissage
* Pliage
Séparation
* Poinçonnage
* Coupage
* Cisaillage
* Grignotage
Assemblage
* Rivetage
* Collage
* Brasage
Traitements de surface
* Nettoyage des surfaces
* Dégraissage
* Décapage
* Revêtement de surface
* Electrodéposition
* Phosphatation
* Chromatation
* Anodisation
* Emaillage
* Galvanisation à chaud
* Mise en peinture
* Amélioration des propriétés superficielles
Ces divers procédés de fabrication utilisent des matières premières pouvant receler de sérieux risques pour l'environnement (métaux lourds, par ex.), et nécessitent parfois l'usage de consommables dangereux (nettoyants contenant des hydrocarbures chlorés etc.). Les opérations d'usinage sont par ailleurs des activités génératrices de vapeur, de chaleur, de bruit, de déchets divers et d'eaux usées, en d'autres termes de nuisances pour l'environnement et pour l'homme, notamment lorsque le travail s'effectue dans des locaux fermés.
Sur les chantiers navals, les travaux de soudage constituent la principale source de nuisances. Les ouvriers étant souvent amenés à travailler en atmosphère confinée dans les cales compartimentées des navires, les risques pour la santé décrits ci-après se trouvent encore renforcés.
2. Effets sur l'environnement et mesures de protection
L'élaboration d'un produit de métallurgie est un processus qui se subdivise en de nombreuses étapes successives. En termes de nuisances, les effets de ce processus se répercutent en premier lieu sur les postes de travail correspondants et donc sur les personnes employées à ces tâches. Ces effets touchent également l'environnement au sens large, les polluants ou nuisances pouvant être véhiculés par l'air ou l'eau ou encore se répandre dans le sol.
Etant à proximité des lieux d'émission, le personnel est particulièrement exposé aux risques engendrés par la production. Dans les pays hautement industrialisés, ceci se traduit par des textes législatifs et réglementaires détaillés visant à assurer la sécurité du travail. Les risques auxquels est exposé le personnel sont décrits ci-après pour les techniques de fabrication les plus importantes et les plus significatives en termes de nuisances. Nous aborderons ensuite les répercussions sur l'environnement au sens large, y compris les problèmes relatifs aux déchets.
2.1 Risques potentiels des diverses techniques de fabrication
2.1.1 Fabrication des pièces par enlèvement de matière
Pour le travail des métaux, on emploie des huiles et des préparations à base d'huile appelées huiles ou lubrifiants de coupe. Ces fluides servent à la fois à la lubrification et au refroidissement des outils et des pièces à usiner lors des travaux de perçage, fraisage, tournage, découpage, rodage, rectification, etc. et visent notamment à éviter l'échauffement excessif et une éventuelle fusion de la pièce et de l'outil. Afin de dissiper la chaleur, on prévoit une lubrification par arrosage ou vaporisation à raison de jusqu'à 100 litres d'huile/mn. Sous l'effet de l'aspersion des outils ou des pièces en mouvement, qui peuvent devenir très chauds, il se forme des vapeurs contenant de fines gouttelettes d'huile, appelées aérosols.
Les techniques de travail des métaux nécessitent des lubrifiants devant concilier différentes propriétés (peu moussant, inhibiteurs de corrosion, bonne stabilité chimique, etc.).
Ces diverses propriétés impliquent le recours à un nombre plus ou moins importants de produits chimiques. Ils sont employés comme additifs dans les huiles de coupe non miscibles à l'eau ou dans les concentrés miscibles à l'eau.
On dénombre plus de 300 substances différentes pouvant entrer dans la composition des lubrifiants de coupe. Le tableau suivant donne un aperçu des catégories de substances et de leurs effets respectifs.
Catégorie | Effets | Exemples |
Huile minérale | Effet lubrifiant | Hydrocarbures à différents points d'ébullition ; huiles grasses ; esters |
Additifs polaires | Améliorer les propriétés lubrifiantes | Graisses naturelles et huiles d'esters synthétiques |
Additifs EP (extrême pressure) | Eviter les microsoudures entre les surfaces métalliques en cas de hautes pressions et températures | Graisses et huiles soufrées, composés phosphorés, composés chlorés |
Additifs anticorrosion | Empêcher la formation de rouille sur les surfaces métalliques | Alcanolamines, sulfonates, composés organiques du bore, nitrite de sodium |
Additifs antinébulisation | Empêcher la désagrégation de l'huile pour produire moins de brouillard d'huile | Substances de poids moléculaire élevé |
Substances antivieillissement | Empêcher les réactions au sein du lubrifiant | Sulfures organiques, dithiophosphate de zinc, amines aromatiques |
Lubrifiants solides | Améliorer la lubrification | Graphites, sulfures de molybdène, ammonium-molybdène |
Emulsifiants | Assurer la miscibilité huile/eau | Tensioactifs, sulfonates de pétrole, savons alcalins, savons aminés |
Antimoussant | Empêcher la formation de mousse | Polymères de silicone, tributylphosphate |
Biocides | Empêcher l'apparition de bactéries/germes/moisissures | Formaldéhyde, phénol, dérivés de formaldéhyde |
On constate aujourd'hui que l'emploi généralisé des lubrifiants de coupe s'accompagne d'une augmentation considérable de certaines maladies professionnelles. On a pu observer notamment des affections cutanées, pulmonaires et cancéreuses.
Dans les cas où les lubrifiants de coupe s'avèrent indispensables, on assurera le captage des brouillards le plus près possible du lieu d'émission ou on prévoira un encoffrement des équipements. Les mesures de protection individuelle telles que le port de tenues de protection et l'emploi de produits dermatologiques spéciaux doivent être respectées impérativement. Au sein des entreprises, on établira des plans pour l'application des consignes de sécurité dermatologiques.
Les lubrifiants de coupe étant de nature organique, il arrive souvent de voir s'y développer des bactéries qui peuvent avoir des répercussions sérieuses sur la santé. Le développement de ces bactéries est favorisé par les températures ambiantes élevées. C'est pourquoi les produits sont additionnés de substances bactéricides. Un renouvellement à temps des lubrifiants de coupe permettra d'éviter les trop hauts dosages de ces additifs bactéricides, qui sont eux mêmes nocifs. Cette méthode présente toutefois l'inconvénient de faire augmenter les quantités totales de déchets à évacuer. Le cas échéant, il faudra veiller au stockage dans les règles des lubrifiants de coupe qui ont "tourné", ainsi qu'à la séparation/au fractionnement des huiles et graisses émulsionnées, composés métalliques et autres substances.
Dans l'entreprise, on fournira au personnel concerné une notice d'utilisation ainsi que les fiches de sécurité faisant état des risques liés aux lubrifiants employés, toutes rédigées dans la/les langues du pays. Il importe que le personnel travaillant avec ces produits soit conscient de leurs effets à long terme, leur apparence souvent crémeuse et leur odeur agréable pouvant donner l'illusion qu'ils sont parfaitement inoffensifs.
Il n'existe pas de seuil limite général pour la présence de lubrifiants de coupe dans l'air ambiant. Néanmoins, on pourra prendre comme points de repère les seuils de concentration maximum dans les ambiances professionnelles, définis séparément pour chaque substance. La direction de l'entreprise devrait s'informer des lubrifiants de coupe les plus inoffensifs et faire en sorte qu'ils soient employés de préférence aux autres.
2.1.2 Nettoyage et dégraissage des pièces
En vue d'un traitement de surface, d'un encollage, etc. les pièces à usiner doivent être débarrassées de l'huile, des graisses, de la résine, de la cire, de la cellulose, du caoutchouc ou des matières plastiques pouvant y adhérer. Des solvants sont utilisés couramment à cet usage. Il existe diverses méthodes de dégraissage et de nettoyage des pièces, entre autres le dégraissage par immersion à froid, par immersion à chaud ou le dégraissage en phase vapeur ou encore des procédés mixtes.
Le dégraissage par immersion à froid fait souvent intervenir des mélanges de solvants employés dans des cuves ouvertes, à température ambiante, et dont l'utilisateur ne connaît pas la composition exacte. Selon le solvant ou la combinaison de solvants employés, les vapeurs dégagées peuvent être explosibles lorsqu'elles se mélangent à l'air. La grande majorité des solvants présente des propriétés préjudiciables à la santé.
Parmi les solvants, on distingue d'une part les composés organiques tels que les hydrocarbures, les hydrocarbures halogénés, l'éther (diéthyléther, tétrahydrofuranne, dioxane), et les cétones (acétone, méthyléthylcétone), d'autre part les alcalis organiques (soude caustique, ammoniac) et les acides (acide chlorhydrique, acide nitrique, acide sulfurique).
Les hydrocarbures halogénés les plus importants sont les hydrocarbures chlorés tels le tri, le tétra et le perchloréthylène, le dichlorométhane, le tétrachloréthène, etc.. En raison de leur caractère volatile et de leur capacité à dissoudre les graisses, les hydrocarbures chlorés sont employés pratiquement dans tous les domaines du travail des métaux comme produit de nettoyage, pour le nettoyage à froid comme pour le dégraissage à chaud. Ce caractère volatile comporte des avantages pour la phase de séchage après le nettoyage, mais il oblige en même temps à surveiller la concentration en solvants aux postes de travail pour des motifs de sécurité. En cas de contact cutané ou d'inhalation, les hydrocarbures chlorés peuvent provoquer des lésions des muqueuses, du système nerveux central, du foie, des reins et des poumons.
La plupart des solvants organiques sont en outre inflammables et particulièrement dangereux pour le milieu hydrologique.
Dans le cadre de certains procédés de substitution, on emploie des solutions aqueuses alcalines (avec tensioactifs et autres substances de lavage selon différentes concentrations) ou de l'eau (dégraissage par aspersion).
En plus des aspects de la sécurité du travail, il faut tenir compte du fait que pratiquement tous les solvants représentent une charge polluante importante pour l'environnement. On soulignera en particulier les effets nocifs liés à l'évaporation des solvants, les risques pour les sols et la nappe phréatique et les problèmes d'évacuation des solvants usés ou des boues en contenant.
Les procédés modernes visant à réduire les problèmes d'évacuation sont basés avant tout sur le principe de la limitation à la source, c'est-à-dire que le but n'est pas de traiter après coup les bains et eaux de rinçage fortement chargés en impuretés, mais de recourir à des techniques évitant dès le départ de grandes quantités d'eaux usées. On pourra commencer par exemple par procéder à la régénération des bains par filtration sur membranes et à l'aide d'échangeurs d'ions, prolongeant ainsi leur durée d'utilisation. Un autre moyen de limiter le débit d'eaux usées consiste à réutiliser les eaux de rinçage en leur faisant subir une séparation en continu des impuretés et des huiles (échangeurs d'ions fonctionnant en circuit fermé, fractionnement des émulsions et techniques de rinçage en cascade). Les eaux usées produites sont non seulement réduites, mais aussi moins chargées en polluants. On peut tenter en outre de traiter les solvants en circuit fermé pour pouvoir les recycler. Cette technique n'étant pas réalisable pour tous les produits, par ex. pour les tensioactifs, on donnera le cas échéant la priorité à l'amélioration de leur biodégradabilité. La direction de l'entreprise devrait optimiser son choix de solvants suivant des considérations techniques et écologiques.
Pour les opérations de dégraissage effectuées à l'aide de solvants organiques, on appliquera les règles de sécurité suivantes:
- Ne pas utiliser des produits que l'on ne connaît pas ;
- Travailler si possible avec des appareillages fermés ;
- Assurer la ventilation et l'aération efficaces des locaux de travail ;
- Assurer un bon captage des poussières/vapeurs/brouillards sur le poste de travail ;
- Eviter les contacts cutanés ;
- Se servir des protections individuelles prévues ;
- Les solvants étant plus lourds que l'air, ils s'accumulent dans les fosses, les caves, les réservoirs et les dépressions du sol, en chassant l'air ; on peut prévenir les risques d'asphyxie en prévoyant des ouvertures au niveau du sol et un système d'aération ;
- Pour le nettoyage de petites pièces à l'aide de solvants inflammables, utiliser uniquement des récipients non combustibles avec couvercles autofermants ;
- Sur le lieu de travail, garder uniquement les quantités de solvant combustible nécessaires et les stocker dans des récipients adéquats avec couvercles à fermeture étanche ;
- Eviter l'électricité statique ;
- Signaler les solvants employés, les restrictions d'emploi et les mesures de sécurité correspondantes dans les notices d'utilisation, initier le personnel servant ;
- Protéger et verrouiller les installations lorsqu'elles ne sont pas en service ;
- Eviter de pulvériser les produits de dégraissage à la main à l'aide de pistolets;
- Eviter de sécher par soufflage d'air comprimé les surfaces qui ont été traitées avec des solvants chlorés;
-Dans le cas d'installations de dégraissage ouvertes, on tiendra compte de la quantité de solvant refoulée lors de l'immersion d'une pièce pour les dimensionner correctement ;
- Les pièces traitées devraient sortir de l'installation exemptes de solvant.
2.1.3 Mise en peinture
La plupart des peintures contiennent d'importantes quantités de solvants à base d'hydrocarbures ou d'hydrocarbures chlorés (les peintures à appliquer au pistolet jusqu'à 90%, en règle générale 50 à 70%), qui s'évaporent au cours de la pulvérisation et lors du séchage. Les peintures contiennent en outre des substances colorantes très finement répartis, appelées pigments. Certains de ces pigments sont hautement toxiques. Les peintures devant répondre à tout un éventail d'exigences de qualité en fonction de l'application, les systèmes existants sont donc très diversifiés.
Il existe trois moyens d'éviter les émissions de solvants dans les installations de peinture, à appliquer séparément ou de façon combinée:
- Utilisation de peintures à faible proportion de solvants
Des peintures à forte teneur en solides (High Solids), des peintures hydrosolubles et à dispersion ont été mises au point à cet effet. Une autre solution de substitution consiste à utiliser de la peinture en poudre exempte de solvants, selon une technique de plus en plus répandue.
- Recours à des procédés d'application à haut rendement
Les émissions de solvants ne dépendent pas seulement des formulations de peinture mais également du procédé d'application. Un des critères d'appréciation important à cet égard est le rendement superficiel spécifique (RSS), défini comme le rapport de la peinture adhérant au subjectile à la quantité totale utilisée. Moins ce rendement sera bon, plus la consommation de peinture sera élevée, et par voie de conséquence, les émissions de solvants. Le RSS dépend en premier lieu du procédé employé, mais également de la forme des pièces à peindre.
On trouvera ci-après, à titre indicatif, les valeurs de rendement superficiel spécifique pour les différents procédés d'application de peinture sur des objets de grande surface:
- Pistolage à air comprimé 65%
- Pistolage sans air 80%
- Poudrage 98%
(avec récupération de l'overspray)
- Application électrostatique 95%
- Trempage, immersion 90%
- Machine à rideau, laquage en bande env. 100%
- Application à la brosse, au pinceau ou au rouleau 98%
Le choix du procédé d'application est conditionné par certaines exigences de qualité, par ex. épaisseur du feuil, rugosité de la surface, etc. et est donc étroitement lié à l'usage prévu pour la pièce à traiter.
Les quantités d'effluents gazeux, qui varient en
fonction du procédé retenu, peuvent être réduites
sensiblement par encoffrement de la zone de travail et par
un circuit de brassage d'air, de sorte que l'épuration
des effluents nécessite moins de moyens techniques.
- Captage et épuration des effluents gazeux (avec
recyclage de solvant)
2.1.4 Electrodéposition
Pour conférer à une surface des propriétés particulières (rehaussement de la qualité de surface), les pièces sont revêtues d'une couche de chrome (chromage), de zinc (zingage), d'étain (étamage), de cuivre (cuivrage), de cadmium (cadmiage), de plomb (plombage) ou de laiton. Pour ce faire, le métal à déposer est soumis à un processus électrochimique qui permet de l'extraire d'une solution d'électrolyte. Afin que le revêtement métallique puisse être appliqué ainsi par électrolyse, la pièce à recouvrir doit être nettoyée et dégraissée au préalable.
Dans le cas d'un nettoyage et d'un dégraissage à froid, on tiendra compte des risques liés aux produits à utiliser (Cf. 2.1.2). On peut également avoir recours au procédé d'immersion à chaud pour le nettoyage grossier préliminaire. Dans ce cas, on emploie des alcalis puissants tels que la soude caustique ou la potasse caustique. Ces alcalis peuvent provoquer des brûlures chimiques lorsqu'ils atteignent les yeux, la peau et les voies respiratoires (projections, brouillards et poussières). Dans l'étape de nettoyage fin qui suit, on applique fréquemment un procédé électrolytique. Les électrolytes employés consistent en des solutions de sels alcalins (5% de soude caustique) ou de sels cyanurés. Outre les dangers déjà mentionnés pour le dégraissage par immersion à chaud, il convient d'attirer l'attention sur le phénomène de formation d'hydrogène qui requiert un captage approprié afin qu'on ne puisse atteindre le seuil où le mélange air-hydrogène devient explosible. Les détecteurs de gaz augmentent la sécurité sur le lieu de travail.
Pour éliminer la calamine et d'autres contaminants sur les surfaces métalliques, on emploie des dégraissants et des produits de décapage, à savoir des acides (de la soude caustique pour l'aluminium) tels l'acide sulfurique, chlorhydrique, phosphorique, fluorhydrique ou nitrique, qui attaquent et dissolvent la surface de la pièce à traiter. Les effets nocifs pour la santé se manifestent principalement par des affections cutanées ; on notera également le risque d'inhalation de vapeurs et gaz dangereux en cas d'aspiration insuffisante aux postes de travail. Sont particulièrement dangereux les gaz nitreux pouvant résulter de la manipulation d'acide nitrique ainsi que les composés fluorés se formant à partir de l'acide fluorhydrique et le chlorure d'hydrogène provenant de l'acide chlorhydrique.
On emploie des cyanures pour le nettoyage dans des bains de sel (fluorures), le décapage (élimination d'une fine pellicule de matière à la surface des pièces), le brillantage chimique et électrolytique, de même que pour le revêtement de surfaces et les procédés de trempe thermochimiques. Le personnel chargé de ces opérations risque non seulement des affections cutanées mais également une intoxication par l'acide cyanhydrique, si les solutions cyanurées entrent en contact avec des acides. Les bains acides et les bains cyanurés doivent donc être couverts et séparés par des cloisons. La mention du produit auquel ils sont réservés devra être apposée à un endroit bien visible sur les récipients et appareils auxiliaires afin d'éviter que des substances susceptibles de réagir entre elles puissent entrer en contact. Pour chaque application précise, on vérifiera les possibilités de remplacement des cyanures par des substances moins nocives.
Pour le revêtement d'une pièce, il existe une infinité de variantes et phases de travail possibles. Celles-ci font appel à toutes sortes de produits couvrant toute la gamme des dangers et risques imaginables. Le danger peut provenir tant des composants principaux des bains que des différents additifs tels émulsifiants, agents moussants et mouillants.
Lors du remplissage des bains et autres préparatifs, il peut dans certains cas se former de très puissants aérosols. Les émanations de gaz (hydrogène) produites par le processus électrolytique peuvent entraîner les matières dans l'air ambiant.
Dans le cadre des travaux de revêtement, on soulignera les affections cutanées et notamment les risques d'allergie au nickel et aux chromates. Tant le nickel que les chromates peuvent avoir des effets cancérogènes s'ils ont été absorbés. Le seuil de concentration maximale du nickel sous forme de particules liquides est fixé en Allemagne à 0,05 mg/m3 d'air.
2.1.5 Soudage
Le terme de soudage désigne une méthode d'assemblage de matériaux sous l'action de la chaleur et/ou une force de compression avec ou sans métal d'apport (antioxydant)
Les procédés les plus courants sont le soudage aux gaz, le soudage à l'arc et le soudage sous gaz protecteur (soudage sous gaz inerte).
Les nuisances spécifiques aux postes de soudage sont les suivantes:
- produits chimiques contenus dans les gaz, vapeurs et
poussières dégagées
- hautes températures (env. 3 200° - 10 000°C)
- rayonnement rayons U.V.: lésions oculaires, fortes irritations
cutanées aux parties non couvertes rayons IR: peuvent pénétrer
dans le corps vitré de l'oeil jusqu'à la rétine et provoquer
la cataracte du feu.
- bruit (jusqu'à 110 dB(A)).
Les risques liés à ce genre de travail varient en fonction des matériaux utilisés, combustibles, gaz protecteurs et matériaux d'apport employés ainsi que du revêtement des pièces. Le tableau de la page suivante donne un aperçu des polluants engendrés par les différents procédés de soudage. A souligner notamment: le chrome et le nickel, éléments carcinogènes et mutagènes. Certains éléments dangereux se retrouvent dans les fumées de soudage à raison de plus de 1% et peuvent se répercuter sur la santé. Des études cliniques et épidémiologiques ont fait ressortir chez les soudeurs une multiplication des cas de bronchite chronique et d'affection des voies respiratoires.
Les différents procédés de soudage dégagent entre autres les substances polluantes suivantes:
Polluant | Origine | Procédé de soudage | MAK* mg/m3 | |
Plomb | PbO | Soudage de plomb ou de pièces plombées | tous | 0,1 |
Chrome | Cr2/3 | Soudage avec électrodes en alliage, acier Cr.-Ni | tous | |
Cadmium | CdO | Pièces cadmiées | tous | 0,05 |
Monoxyde de carbone | CO | Soudage avec électrodes à enrobage basique, flamme gaz | tous | 30 |
Dioxyde de carbone | CO2 | Soudage au gaz, soudage aux électrodes enrobées, gaz de protection | tous | 5000 |
Cuivre | CuO | Soudage de cuivre et de pièces cuivrées | tous | 0,1 |
Manganèse | MnO | Soudage de pièces contenant du manganèse, électrodes (tous types) | tous | 5 |
Nickel | NiO | Soudage d'acier Cr-Ni, électrodes en alliage | tous | |
Azote | NO2 | Soudage en atmosphère confinée, dans des fosses, citernes | tous | 9 |
Zinc | ZnO | Soudage de zinc, de pièces galvanisées, pigments à base de zinc. | tous | 5 |
* MAK: Concentration maximale admissible d'une substance sur le lieu de travail selon la réglementation allemande.
Polluant | Origine | Procédé de soudage | MAK* mg/m3 | |
Aluminium | Al2O3 | Soudage d'al., presque tous les types d'électrodes | Soudage à l'arc | - |
Fer | Fe2O3 | Soudage d'aciers, tous types d'électrodes | Soudage à l'arc, soudage plasma | 8 |
Fluorures | F | Soudage avec électrodes basiques et électrodes en alliage | Soudage à l'arc | 2,5 |
Calcium | CaO | Soudage avec électrodes enrobées | Soudage à l'arc | 5 |
Sodium | Na2OH | Soudage avec électrodes enrobées | Soudage à l'arc | 2 |
Oxygène (ozone) | O3 | Rayonnement UV | Soudage à l'arc, soudage plasma | 0,2 |
Titan | TiO2 | Soudage avec électrodes enrobées | Soudage à l'arc | 8 |
Vanadium | V2O3 | Soudage de pièces contenant du vanadium | Soudage à l'arc | 0,5 |
* MAK: Concentration maximale admissible d'une substance sur le lieu de travail selon la réglementation allemande
Du point de vue toxicologique, le soudage de matériaux métalliques pourvus d'un apprêt anticorrosion se présente également comme une opération délicate. Selon la nature de cet apprêt, il peut se produire un dégagement des polluants suivants:
Résines alkyles: acroléine, acide butyrique
Résines phénoliques: phénols, formaldéhydes
Polyuréthannes: isocyanates, acide cyanhydrique
Résines époxy: phénols, formaldéhyde, acide cyanhydrique
Si les gaz protecteurs dioxyde de carbone, argon et hélium ne sont pas toxiques, ils peuvent toutefois se substituer peu à peu à l'air dans les locaux mal ventilés jusqu'à mener à l'asphyxie si les conditions sont extrêmement défavorables. Le soudage à l'arc peut s'accompagner de la formation d'ozone. Même à faible concentration (0,1 ppm), l'ozone irrite les yeux et les voies respiratoires supérieures. Une exposition de plusieurs minutes à une concentration de 5 à 10 ppm peut provoquer l'apparition d'un oedème pulmonaire.
En bordure de la flamme de soudage, il y a dégagement d'oxydes d'azote, formés par la combinaison de l'azote et de l'oxygène de l'air. Les oxydes d'azote sont très toxiques et peuvent être à l'origine d'affections pulmonaires sérieuses, voire d'oedèmes pulmonaires, apparaissant après une période de latence relativement longue sans symptômes. Ils sont même susceptibles d'entraîner la mort. Si les pièces dégraissées à l'aide de solvants chlorés ne sont pas correctement séchées, il peut se former du phosgène au cours de l'opération de soudage. Le phosgène est très toxique et peut également causer des oedèmes pulmonaires après une longue période sans symptômes apparents.
Dans bien des pays, le soudage des matières plastiques n'est pas encore pratiqué couramment. C'est pourquoi, nous nous contenterons ici d'évoquer cette question. D'une façon générale, il convient néanmoins de signaler que les risques pour l'homme et l'environnement sont considérables. Le cas échéant, on veillera à la protection contre le dégagement de solvants et de vapeurs chargées de polluants analogues ainsi qu'à leur évacuation.
2.1.6 Brasage
On appelle brasage l'assemblage thermique de deux matériaux sur la base d'un produit d'apport dont le point de fusion se situe plus bas que les points de fusion des pièces à assembler.
Lorsque le produit d'apport a une température de fusion supérieure à 450°C, on parle de brasage fort ; lorsqu'il fond à une température inférieure, on parle de brasage tendre. Si l'on fait abstraction des risques liés au matériau de base et aux liants, on peut dire que les dangers du brasage résident avant tout dans le flux et le produit d'apport employés.
La composition d'un flux dépendra de la nature du matériau de base, du produit d'apport et de l'utilisation prévue. Actuellement, il existe plus de 300 types de flux en vente dans le commerce et tous contiennent des produits chimiques agressifs. Les produits présentés sous forme de graisse contiennent généralement de la colophane, du talc et du sel ammoniac, tandis que les flux aqueux contiennent en outre du chlorure de zinc ou du chlorure d'étain. Le chlore et les composés chlorés peuvent entraîner des irritations de la peau et des voies respiratoires et même causer des lésions pulmonaires en cas de concentrations élevées. En outre, on trouvera fréquemment des composés fluorés dans les flux (irritation des voies respiratoires, brûlures chimiques) ainsi que des substances provoquant des allergies, notamment de la colophane et de l'Hydrazine. L'Hydrazine compte d'ailleurs parmi les matières susceptibles d'avoir des effets cancérogènes.
Pour le brasage tendre, le produit d'apport est à base d'étain et de plomb ; pour le brasage fort, il est à base d'argent et de cadmium. Les vapeurs du flux entraînent des particules métalliques qui peuvent alors être inhalées.
Comme mesure de lutte efficace contre le dégagement de gaz et de substances entrant dans la composition du matériau d'apport ou du flux, il convient de citer l'installation de systèmes d'aspiration, complétés en aval par des filtres séparateurs (technologie des cyclones). Cette technique s'applique également pour l'inhibition des incidences écologiques dues aux opérations abordées au point ci-après.
2.1.7 Meulage
On appelle meulage l'usinage d'une pièce par enlèvement de matière à l'aide d'outils au tranchant sans forme géométrique précise.
Le processus de meulage se caractérise par des températures élevées, par l'enlèvement de matière et par l'usure de l'abrasif employé. Outre les nuisances sonores générées, les risques pour la santé résident avant tout dans les émissions de poussières d'abrasion ou de particules se détachant de la meule abrasive, de la pièce et, le cas échéant, de son revêtement, et, dans le cas du meulage sous arrosage, des lubrifiants employés. Selon les conditions de travail, le meulage est donc susceptible de provoquer des affections notamment de la peau et des voies respiratoires. Les additifs contenus dans les lubrifiants et les poussières métalliques dégagées (par ex. de chrome, de cobalt, de nickel ou de béryllium) peuvent provoquer des allergies. On soupçonne d'ailleurs ces métaux d'avoir des effets cancérogènes. Dans le tableau ci-après sont regroupées les sources de pollution potentielles liées au meulage de matériaux métalliques.
Sources de pollution potentielles dans le cadre du meulage de matériaux métalliques
Dépendant des produits | Dépendant du procédé |
Outil
de meulage -
Abrasifs contenant du zirconium |
Micropoussières
produites lors - du
profilage et du dressage des meules |
Lubrifiants Additifs, du point de vue de leur toxicité, leur caractère carcinogène et leur aptitude à réagir les uns avec les autres |
-
du meulage grossier - de l'emploi de liants au magnésite |
Matériau
présentant - une
teneur en nickel de plus de80% (par ex. matériaux
d'apport) |
Produits
de combustion et de pyrolyse pouvant se former par
décomposition thermique de liants à base de caoutchouc
ou de résines synthétiques. Accumulation de métaux lourds et de microparticules dans le lubrifiant en raison d'un filtrage insuffisant ou d'une durée d'utilisation excessive. Nébulisation du lubrifiant, c'est-à-dire aussi des additifs, des produits de réaction, des métaux lourds dissous et des fines particules non séparées. |
Les mesures de protection à prendre comprennent l'application de critères écologiques pour la sélection des outils, des lubrifiants et - dans la mesure du possible - des matériaux, le captage des poussières d'abrasion, ainsi que le port de protections individuelles respiratoires et auditives.