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LES LUBRIFIANTS INDUSTRIELS, LES FLUIDES D’USINAGE DES MÉTAUX ET LES HUILES POUR MOTEURS AUTOMOBILES




La révolution industrielle n’aurait pas été possible sans la mise au point d’un certain nombre de produits du raffinage du pétrole, tels que les huiles industrielles, les lubrifiants, les huiles de coupe et les graisses. Avant les années mille huit cent soixante, au cours desquelles on découvrit que l’on pouvait obtenir un lubrifiant de qualité supérieure en distillant du pétrole brut sous vide, les industriels étaient tributaires, pour la lubrification des pièces mobiles, d’huiles naturelles et de graisses animales telles que l’huile de lard ou de blanc de baleine. Ces huiles et ces graisses animales étaient particulièrement sujettes à fusion, oxydation et décomposition du fait de l’exposition à la chaleur et à l’humidité dégagées par les machines à vapeur qui, à l’époque, actionnaient la quasi-totalité des équipements industriels. L’évolution des produits de raffinage du pétrole s’est poursuivie, depuis le premier lubrifiant, utilisé pour le tannage du cuir, jusqu’aux huiles et graisses de synthèse que nous connaissons aujourd’hui, avec leur durée de vie plus longue, leur pouvoir lubrifiant accru et leur meilleure résistance aux variations climatiques et de température.



  Les lubrifiants industriels


Toutes les pièces mobiles des machines et des appareillages doivent être lubrifiées. Bien que la lubrification puisse être assurée par des matériaux solides tels que le polytétrafluoroéthylène (Teflon) ou le graphite, adoptés pour des pièces comme les paliers de petits moteurs électriques, les huiles et les graisses restent les lubrifiants les plus communément utilisés. A mesure que les machines gagnent en complexité, on exige des lubrifiants et des fluides d’usinage des métaux de plus en plus performants. La gamme des huiles s’étend aujourd’hui des huiles claires, très fluides, destinées à lubrifier des appareillages délicats, aux huiles épaisses noires et très visqueuses employées sur d’énormes mécanismes comme on en trouve dans les aciéries. Des huiles aux spécifications très précises sont utilisées à la fois dans les systèmes hydrauliques et pour la lubrification de puissantes machines-outils à commande numérique, telles que celles employées par l’industrie aérospatiale pour obtenir des pièces aux tolérances extrêmement serrées. Quant aux huiles, fluides et graisses de synthèse, et aux mélanges d’huiles synthétiques et minérales, on y recourt lorsqu’on recherche un lubrifiant plus durable, comme dans le cas des moteurs électriques lubrifiés à vie, quand l’allongement de l’intervalle entre deux vidanges compense le surcoût, lorsqu’on a affaire à d’importants écarts de température et de pression comme dans l’aéronautique, ou lorsqu’il est difficile et coûteux de procéder à une nouvelle application de lubrifiant.



  Les huiles industrielles


Les huiles industrielles telles que les huiles à broches et de graissage, les huiles à engrenages, les huiles turbines, les liquides hydrauliques ou de transmissions sont conçues pour satisfaire à des exigences physiques et chimiques spécifiques, et pour pouvoir fonctionner sans altération perceptible pendant de longues durées dans des conditions variables. Les lubrifiants destinés à l’industrie aérospatiale doivent répondre à des impératifs entièrement nouveaux de propreté, de durabilité, de résistance aux rayonnements cosmiques et d’aptitude à fonctionner à des températures extrêmement hautes ou basses, en apesanteur et dans le vide.

Les transmissions, les turbines et les systèmes hydrauliques emploient des liquides pour transmettre la puissance ou l’énergie, des réservoirs pour contenir ces liquides, des pompes pour assurer leur circulation et des composants tels que soupapes, conduites, refroidisseurs ou filtres. Ils exigent des liquides de viscosité particulière et chimiquement stables pour pouvoir fonctionner sans à-coups et transmettre la puissance dans les conditions requises. Les liquides hydrauliques et les huiles turbines de qualité se caractérisent par un indice de viscosité et un pouvoir lubrifiant élevés, une bonne stabilité thermique, une longue durée de vie dans les systèmes de circulation, une résistance aux dépôts, des propriétés démoussantes, une protection antirouille et une bonne désémulsibilité.

Les huiles à engrenages sont conçues pour former des films résistants, assurant la lubrification des engrenages sous des pressions extrêmes. Elles doivent se caractériser par une bonne stabilité chimique, une désémulsibilité et une résistance à l’épaississement et à la formation de dépôts. Les huiles à broches sont des huiles fluides, très propres et très claires, contenant des additifs d’onctuosité. Les caractéristiques les plus importantes des huiles de mouvements, servant à lubrifier deux glissières planes coulissant sous haute pression et à faible vitesse, sont l’onctuosité et la pégosité pour assurer la continuité du film et résister aux pressions extrêmes.

Les huiles pour cylindres et compresseurs conjuguent les caractéristiques des huiles industrielles et des huiles pour moteurs. Elles doivent résister à l’accumulation de dépôts, servir d’agent de transfert thermique (cylindres de moteurs à combustion interne), assurer la lubrification des cylindres et des pistons, constituer une étanchéité s’opposant au passage des gaz de combustion, offrir une bonne stabilité chimique et thermique (cas de l’huile de pompe à vide, notamment), présenter un indice de viscosité élevé et résister au délavage par l’eau (cylindres de machines à vapeur) et à la détergence.



  Les huiles pour moteurs automobiles


Les fabricants de moteurs thermiques et leurs associations, telles que la Société des ingénieurs automobiles (Society of Automotive Engineers (SAE)), aux Etats-Unis et au Canada, ont fixé des critères de performances spécifiques concernant les huiles pour moteurs automobiles. Les huiles pour moteurs automobiles à essence et diesel sont soumises à une série d’essais de fonctionnement destinés à en déterminer la stabilité chimique et thermique, la résistance à la corrosion, la viscosité, le pouvoir antiusure, l’onctuosité, la détergence et les performances à hautes et basses températures. Elles sont ensuite classées selon un code qui permet aux utilisateurs de déterminer si elles conviennent pour les usages sévères ainsi qu’aux différentes gammes de températures et de viscosité.

Pour pouvoir résister aux changements de viscosité liés aux variations de température, les huiles pour moteurs automobiles, transmissions et boîtes de vitesses sont conçues pour présenter des indices de viscosité élevés. Les huiles pour moteurs automobiles, destinées à lubrifier des moteurs à combustion interne, sont spécialement formulées pour résister à la décomposition sous l’effet de la chaleur. Elles ne doivent être ni trop épaisses, de manière à pouvoir lubrifier les parties mobiles même au démarrage par temps froid, ni devenir trop fluides à plein régime. Elles tendent à empêcher l’accumulation de calamine sur les soupapes, les segments et les cylindres, ainsi que la formation d’acides ou de dépôts corrosifs dus à l’humidité. Les huiles pour moteurs automobiles contiennent des détergents capables de retenir en suspension les particules charbonneuses et métalliques d’usure afin qu’elles puissent être arrêtées par des filtres que traverse l’huile au lieu de s’accumuler sur les organes internes et les endommager.



  Les liquides de coupe


Les trois types de liquides de coupe employés dans l’industrie sont les huiles minérales, les huiles solubles et les liquides synthétiques. Les huiles de coupe sont généralement constituées d’un mélange d’huiles minérales de haute qualité, d’une grande stabilité, de viscosités diverses, avec des additifs destinés à leur conférer des caractéristiques spécifiques en fonction du matériau à usiner et de la nature du travail à exécuter. Les lubrifiants émulsionnables dans l’eau sont des huiles minérales (ou des huiles synthétiques) qui contiennent des émulsifiants et des additifs spéciaux tels que des agents antimoussants, des agents antirouille, des détergents, des bactéricides et des germicides. Avant usage, ils sont dilués dans l’eau selon des proportions variables. Plutôt que des émulsions, les liquides de coupe synthétiques sont des solutions de liquides non dérivés du pétrole, d’additifs et d’eau; certains d’entre eux, réservés à l’usinage de métaux spéciaux, sont ininflammables. Les liquides semi-synthétiques contiennent 10 à 15% d’huiles minérales. Pour éviter les problèmes posés par la tendance des liquides à fuir et à entrer en mélange avec d’autres liquides dans certaines machines-outils telles que les tours multibroches de décolletage, certains liquides spéciaux sont dotés à la fois des caractéristiques d’une huile de graissage et de celles d’un liquide de coupe.

Les caractéristiques exigées pour les liquides de coupe dépendent de la composition du métal à usiner, de l’outil employé et de la nature de l’opération (coupe, rabotage ou travail à l’étau-limeur). Les liquides de coupe améliorent le processus d’usinage par refroidissement et par lubrification (protection de l’arête de l’outil). S’il s’agit, par exemple, d’usiner un métal tendre qui dégage beaucoup de chaleur, c’est le refroidissement qui sera le critère le plus important. On améliore le refroidissement en utilisant une huile légère (kérosène, par exemple) ou un liquide de coupe à base d’eau. Pour éviter la formation d’arêtes rapportées sur les outils de coupe, on fait appel à des additifs antisoudage ou antiusure tels que des composés soufrés, chlorés et phosphorés. L’onctuosité, importante pour lutter contre le pouvoir abrasif du sulfure de fer lors de l’usinage de l’acier, est assurée par des graisses synthétiques et animales ou des additifs à base d’huile de blanc de baleine sulfurisée.



  Autres huiles utilisées pour le travail et l’usinage des métaux


Les liquides de meulage assurent le refroidissement et empêchent l’encrassement des meules par le métal. Ils se caractérisent par leur stabilité thermique et chimique, leurs propriétés antirouille (liquides solubles), leur capacité à empêcher les dépôts poisseux à l’évaporation et un point d’éclair assurant la sécurité dans l’exécution du travail.

Les huiles de trempe, dont la stabilité doit être très élevée, sont employées dans le traitement thermique pour maîtriser les modifications de la structure moléculaire de l’acier pendant son refroidissement. La trempe dans une huile plus fluide est pratiquée pour la cémentation de petites pièces d’acier peu coûteuses. On utilise une vitesse de trempe plus lente pour conférer aux aciers pour machines-outils une couche superficielle d’une assez grande dureté tout en réduisant les contraintes internes. On se sert aussi d’huile pour la trempe étagée des aciers à haute teneur en carbone et en alliages.

Les huiles de laminage sont des huiles minérales ou solubles spécialement formulées pour lubrifier et conférer une surface lisse aux métaux, notamment l’aluminium, le cuivre et le laiton, lorsqu’ils passent dans les laminoirs à chaud et à froid. Les huiles de démoulage servent à enduire les matrices et les moules en vue de faciliter le démoulage des pièces métalliques fabriquées. Des huiles de tannage sont encore utilisées dans les industries du feutre et du cuir. Les huiles isolantes sont des liquides diélectriques de formulation spéciale, utilisés dans les transformateurs ainsi que dans les disjoncteurs et commutateurs électriques de grande dimension.

Les huiles caloporteuses mises en œuvre dans des systèmes ouverts ou fermés peuvent assurer jusqu’à quinze ans de service. Leurs principales caractéristiques sont une bonne stabilité thermique — indispensable dans la mesure où les systèmes fonctionnent à des températures comprises entre 150 et 315 °C —, une stabilité à l’oxydation et un point d’éclair élevé. Dans des conditions normales, ces huiles sont trop visqueuses pour pouvoir être pompées à température ambiante; il faut donc les chauffer pour leur conférer la fluidité nécessaire.

Les solvants issus du pétrole servent à nettoyer les pièces par pulvérisation, égouttage ou trempage. Ils éliminent l’huile et émul-sionnent les impuretés et les particules métalliques. Les huiles antirouille peuvent être à base de solvants ou d’eau. On les applique par trempage ou pulvérisation sur des bobines de tôle, roulements et autres pièces en acier inoxydable; elles laissent sur les surfaces métalliques des pellicules polarisées ou cireuses qui offrent une protection contre les traces de doigts et la rouille, et contre les projections d’eau.



  Les graisses


Les graisses sont des mélanges de liquides, d’épaississants et d’additifs qui servent à lubrifier les pièces et les appareillages où l’on ne peut pas retenir l’huile, qui sont difficiles d’accès ou pour lesquels les fuites ou éclaboussures de lubrifiants liquides pourraient être sources de contamination des produits ou de danger. La gamme de leurs applications et des caractéristiques requises est très large: depuis le graissage des roulements de moteurs à réaction à des températures inférieures à zéro jusqu’à la lubrification d’engrenages de laminoirs à chaud, en passant par la résistance au délavage à l’eau ou aux acides et la résistance au frottement continu sur les roulements à rouleaux des roues de voitures de chemins de fer, etc.

Les graisses sont obtenues par incorporation de savons métalliques (sels d’acides gras à longue chaîne) dans un milieu à base d’huile lubrifiante à des températures comprises entre 205 et 315 °C. Les liquides utilisés dans les graisses de synthèse peuvent être des liquides esters, des esters de silicone ou phosphoriques ainsi que des polyalkylèneglycols. Les caractéristiques de la graisse dépendent dans une grande mesure du liquide employé, de l’élément métallique (calcium, sodium, aluminium, lithium, etc.) présent dans le savon, ainsi que des additifs utilisés pour améliorer les performances et la stabilité et réduire le frottement. Ces additifs peuvent être des additifs extrême pression qui recouvrent le métal d’une fine couche de composés sulfurés métalliques non corrosifs, de naphténate de plomb ou de dithiophosphate de zinc, des antirouilles, des antioxydants, des acides gras pour plus d’onctuosité, des additifs de pégosité, des colorants servant à l’identification et des inhibiteurs d’eau. Certaines graisses contiennent parfois des charges au graphite ou au molybdène qui recouvrent les pièces métalliques et continuent d’assurer la lubrification après épuisement ou décomposition de la graisse.



  Les additifs des lubrifiants industriels, des graisses et des huiles pour moteurs automobiles


En plus des bases lubrifiantes de haute qualité se caractérisant par leur stabilité chimique et thermique et leurs indices de viscosité élevés, il est nécessaire d’employer des additifs pour améliorer le produit et apporter les caractéristiques spécifiques que requièrent les lubrifiants industriels, les liquides de coupe, les graisses et les huiles pour moteurs automobiles. Les additifs les plus couramment utilisés — mais il en est d’autres — sont les suivants:

•   les antioxydants. Les inhibiteurs d’oxydation tels que l’hydroxytoluène butylé et la phénylnaphtylamine retardent l’altération de l’huile en cassant les longues chaînes de molécules qui se forment en cas d’exposition à l’oxygène. Les antioxydants sont utilisés comme revêtement des métaux tels que le cuivre, le zinc et le plomb pour empêcher le contact avec l’huile de manière que ces métaux ne deviennent pas des catalyseurs, ce qui accélérerait l’oxydation, avec formation d’acides susceptibles d’attaquer d’autres métaux;
•   les antimousses. Les démoussants tels que les silicones et les silioxanes polyorganiques sont utilisés dans les huiles hydrauliques, les huiles pour engrenages, les liquides de transmission et les huiles turbines pour réduire la tensioactivité et favoriser l’évacuation de l’air piégé dans l’huile au niveau des pompes et des compresseurs de manière à maintenir une pression hydraulique constante et à prévenir la cavitation;
•   les inhibiteurs de corrosion. Les antirouilles tels que le naphténate de plomb et le sulfonate de sodium servent à empêcher la formation de rouille sur les pièces et dans les circuits en cas de contamination de l’huile par de l’eau ou de l’air humide ayant pénétré dans les réservoirs du système pendant le refroidissement après l’arrêt de l’appareil ou de la machine;

•   les additifs antiusure. Les additifs antiusure tels que le phosphate de tricrésyle forment des composés polaires qui sont attirés par les surfaces métalliques où ils apportent une couche de protection supplémentaire pour le cas où le film d’huile ne suffirait pas;
•   les améliorants d’indice de viscosité. Ils permettent aux huiles de mieux résister aux effets des changements de température. Malheureusement, leur efficacité diminue avec la durée d’emploi. Les huiles de synthèse sont conçues avec des indices de viscosité très élevés, ce qui leur permet de conserver leur structure pour des gammes de températures plus larges et pendant des durées beaucoup plus longues que les huiles minérales ayant reçu des additifs de viscosité;
•   les désémulsifiants. Les inhibiteurs d’eau et les composés spéciaux séparent l’eau de l’huile et empêchent la formation de gomme; ils contiennent des huiles cireuses qui apportent un surcroît d’onctuosité. Ils sont utilisés pour les équipements exposés aux projections d’eau ou à une forte humidité, comme c’est le cas des cylindres de machines à vapeur, des compresseurs d’air et des boîtes de vitesses de machines-outils contaminés par des liquides de coupe solubles;
•   les colorants . Ils servent à repérer les huiles selon leur destination (liquides de transmission ou huiles pour engrenages, par exemple) de façon à éviter des erreurs;

•   les additifs extrême pression. Les additifs extrême pression, tels que les composés gras sulfurisés non corrosifs, le dithiophosphate de zinc et le naphténate de plomb, sont utilisés dans les huiles pour moteurs, les engrenages et les transmissions où ils forment des revêtements qui protègent les surfaces métalliques lorsque le film d’huile protectrice est affaibli ou rompu et ne peut plus empêcher le contact métal sur métal;
•   les détergents. Les détergents aux sulfonates et aux phénates métalliques servent à maintenir les impuretés, la calamine et les particules d’usure métalliques en suspension dans les huiles hydrauliques, les huiles pour engrenages, pour moteurs et les liquides de transmission. Au passage de l’huile à travers un filtre, ces contaminants sont arrêtés, ce qui les empêche de circuler de nouveau dans des organes mécaniques où ils pourraient causer des dommages;
•   les additifs de pégosité. Ils permettent aux huiles de résister aux risques de fuite en adhérant aux surfaces des roulements, des engrenages sous carter ou des pignons nus de grandes dimensions que l’on trouve sur les laminoirs, les engins de travaux publics et les ponts roulants. Plus la durée de service se prolonge cependant, plus les propriétés d’adhérence diminuent;

•   les émulsifiants. Les acides gras et les huiles grasses sont utilisés comme émulsifiants dans les huiles solubles pour faciliter la formation de solutions avec l’eau;
•   les additifs d’onctuosité. On emploie lard, suif, blanc de baleine et huiles végétales dans les huiles de coupe et dans certaines huiles pour engrenages afin d’en accroître l’onctuosité;
•   les bactéricides. On ajoute des bactéricides et des germicides tels que le phénol et l’essence de pin aux huiles de coupe solubles pour prolonger leur durée de vie, en maintenir la stabilité, limiter les odeurs et prévenir les dermites.



  La fabrication des lubrifiants industriels et des huiles pour moteurs automobiles


Les lubrifiants industriels ainsi que les huiles, les graisses, les liquides de coupe et les huiles pour moteurs automobiles sont fabriqués par mélange et conditionnés dans des installations spécialisées. Ces installations sont souvent implantées à l’intérieur ou à proximité des raffineries qui produisent les huiles de base; elles peuvent aussi en être situées à une certaine distance et recevoir les bases par navires-citernes ou barges, wagons ou camions-citernes. Elles ont pour fonction de mélanger des additifs aux huiles de base en vue de fabriquer un large éventail de produits finis qui seront ensuite expédiés en vrac ou conditionnés sous diverses formes.

Les procédés de mélange appliqués pour la fabrication des lubrifiants, liquides ou graisses dépendent du degré d’ancienneté et de perfectionnement des installations, des équipements disponibles, de la nature et de la formulation des additifs mis en œuvre, ainsi que de la diversité et du volume des produits fabriqués. Le procédé peut se résumer à un mélange physique des bases et des additifs dans une cuve équipée de mélangeurs, de palettes ou d’agitateurs à air, ou impliquer en outre un apport de chaleur par des serpentins électriques ou à vapeur pour faciliter la dissolution et le mélange des additifs. D’autres liquides et lubrifiants industriels sont fabriqués par un procédé automatique en mélangeant des bases avec des additifs et des huiles prémélangées au moyen de divers systèmes. Le mélange des graisses peut se faire par lots ou en continu. Les fabricants de lubrifiants composent leurs propres additifs à partir de produits chimiques ou achètent auprès d’entreprises spécialisées des additifs déjà conditionnés, les deux méthodes étant susceptibles d’être employées dans une même usine. Quand les producteurs de lubrifiants fabriquent et conditionnent eux-mêmes leurs additifs, ils peuvent avoir à employer des températures et des pressions élevées, tout en devant maîtriser les réactions chimiques et l’agitation physique des produits.

Après la fabrication, les fluides et les lubrifiants sont laissés dans les mélangeuses ou transférés dans des réservoirs d’attente, ce qui permet de contrôler que les additifs demeurent en suspension ou en solution, de procéder aux essais de conformité du produit aux spécifications de qualité et aux conditions d’homologation, et de laisser les produits refroidir jusqu’à la température ambiante avant conditionnement et expédition. Quand les essais sont terminés, le transfert des produits finis est autorisé vers l’expédition en vrac ou le conditionnement.

Les produits finis sont expédiés en vrac à bord de wagons-citernes ou de camions-citernes directement aux utilisateurs, aux distributeurs ou aux usines extérieures de conditionnement. Ils peuvent également être livrés aux utilisateurs et aux distributeurs par wagons couverts ou par transporteurs routiers sous différents conditionnements:

•   des grands récipients pour vrac en métal, en plastique, en métal/plastique ou en plastique armé, d’une capacité de 227 à 2 840 l environ, expédiés à l’unité sur palette incorporée ou non, empilés sur une à deux hauteurs;
•   des fûts en métal, en composite ou en plastique d’une capacité de 208 l, 114 l ou 180 kg, généralement expédiés à raison de 4 par palette;
•   des barils en métal ou en plastique d’une capacité de 60 l ou 54 kg et des seaux en métal ou plastique de 19 l ou 16 kg, gerbés sur palettes puis cerclés ou banderolés pour en assurer la stabilité;
•   des bidons en métal ou en plastique d’une capacité de 8 l ou 4 l; les flacons et boîtes de 1 l en plastique, en métal ou en composite ainsi que les cartouches de graisse de 2 kg sont conditionnés en cartons, gerbés sur palettes puis cerclés ou banderolés en vue de l’expédition.

Il peut arriver que certaines entreprises de mélange et de conditionnement expédient directement à de petits consommateurs des palettes réunissant un assortiment de produits et de conditionnements. La palette destinée à une station-service regroupera, par exemple, 1 fût de liquide pour transmissions, 2 barils de graisse, 8 caisses d’huile pour moteurs et 4 seaux de lubrifiant pour engrenages.



  La qualité des produits


Qu’il s’agisse d’assurer le bon état de marche des machines et des appareils ou de produire des pièces et des matériaux de qualité, la qualité des lubrifiants revêt une importance considérable. Les entreprises qui réalisent les mélanges et le conditionnement fabriquent des produits pétroliers finis qui satisfont à des spécifications et à des normes de qualité très strictes. Il appartient aux utilisateurs de préserver ce niveau de qualité par la mise en œuvre de bonnes pratiques de manutention, d’entreposage, de prélèvement et de transvasement des lubrifiants depuis le récipient ou réservoir d’origine jusqu’à l’appareil distributeur, au point de graissage sur la machine, à l’appareil à lubrifier ou au circuit à remplir. Certains établissements industriels se sont dotés de systèmes centralisés pour la distribution, la lubrification et l’hydraulique qui permettent de réduire à un minimum la contamination et l’exposition. Les huiles industrielles, les lubrifiants, les huiles de coupe et les graisses se dégradent sous l’effet de la contamination par l’eau ou l’humidité, de l’exposition à des températures trop élevées ou trop basses, du mélange accidentel avec d’autres produits et d’un entreposage prolongé risquant d’entraîner une perte d’efficacité des additifs ou des altérations chimiques.



  La sécurité et la santé


Dans la mesure où ils doivent être utilisés et manipulés par les consommateurs, les produits finis destinés à l’industrie et aux véhicules automobiles doivent être relativement exempts de risques. En fait, c’est lors du mélange des produits, de la manipulation des additifs, de l’utilisation des liquides de coupe et de la mise en œuvre des systèmes de lubrification par brouillard d’huile que les risques d’exposition sont les plus réels.

On trouvera au chapitre no 78, «Le raffinage du pétrole», de l’Encyclopédie, consacré aux raffineries de pétrole et de gaz naturel des informations concernant les risques potentiels liés, dans les usines de mélange et de conditionnement, aux installations auxiliaires telles que salles des chaudières, laboratoires, bureaux, séparateurs huile-eau et installations de traitement des déchets, installations portuaires, réservoirs de stockage, entrepôts, rampes de chargement pour wagons-citernes et camions-citernes, ainsi qu’installations de chargement et de déchargement pour wagons couverts et véhicules routiers.


La sécurité

La fabrication d’additifs et de suspensions épaisses, la composition par lots, ainsi que les opérations de mélange par lots ou en continu exigent des procédures très strictes pour conserver au produit la qualité souhaitée et, conjuguées au port d’équipements de protection individuelle, pour réduire à un minimum l’exposition aux substances chimiques et aux matières potentiellement dangereuses ainsi que les contacts avec les surfaces brûlantes et la vapeur. Les fûts et récipients d’additifs doivent être stockés dans des conditions de sécurité appropriées et rester hermétiquement fermés jusqu’au moment de leur utilisation. Les additifs en fûts et en sacs doivent être manipulés dans les règles pour éviter les efforts excessifs. Les substances chimiques dangereuses seront convenablement stockées, les produits chimiques incompatibles ne devant pas être entreposés dans des endroits où ils risquent de se mélanger. La conduite des machines assurant le remplissage et le conditionnement suppose un certain nombre de précautions; il s’agit, notamment, de porter des gants et d’éviter de se prendre les doigts dans les sertisseuses. On ne devrait pas enlever, débrancher ou court-circuiter les carters et autres systèmes de protection sous le prétexte d’aller plus vite. Les cuves et les fûts devraient être inspectés avant remplissage pour vérifier qu’ils sont propres et en bon état.

Un système d’autorisations de travail en espace confiné devrait être instauré pour l’accès aux réservoirs de stockage et aux mélangeuses aux fins de nettoyage, d’inspection, d’entretien ou de réparation. Une procédure de consignation/déconsignation devrait être établie et appliquée pour toute intervention sur les machines de conditionnement, les mélangeuses, les transporteurs à bande, les palettiseurs et autres appareillages comportant des parties mobiles.

Les fûts et les récipients présentant des fuites devraient être retirés de la zone de stockage, et les sols sur lesquels des produits ont été renversés accidentellement devraient être nettoyés de façon à prévenir les glissades et les chutes. Les opérations de recyclage, d’incinération et d’élimination des lubrifiants, huiles pour moteurs automobiles et liquides de coupe répandus ou usés devraient être exécutées conformément à la réglementation nationale et aux procédures définies par l’entreprise. Les travailleurs appelés à nettoyer les débords accidentels et à manipuler des produits usés devraient porter un équipement de protection individuelle adapté. Les huiles de vidange de moteurs, les liquides de coupe ou lubrifiants industriels susceptibles d’avoir été contaminés par de l’essence et des solvants inflammables devraient être stoc-kés à l’abri des sources d’inflammation avant d’être éliminés.


La protection contre l’incendie

Même si les opérations de mélange des lubrifiants destinés à l’industrie et à l’automobile présentent moins de risques d’incendie que le raffinage, les températures élevées et les produits à bas point d’éclair indispensables à la fabrication des graisses et des huiles d’usinage imposent de veiller à la sécurité. Il est nécessaire de prendre des précautions spéciales pour la distribution des produits ou le remplissage de récipients à des températures supérieures à leur point d’éclair. Pour transvaser des liquides inflammables d’un récipient à un autre, des techniques appropriées d’égalisation du potentiel et de mise à la terre devraient être appliquées, afin d’empêcher l’accumulation d’électricité statique et toute décharge électrique. Les moteurs électriques et les appareils électroportatifs devraient être dûment autorisés pour la classe de risque s’appliquant aux zones où ils sont installés ou utilisés.

Il y a risque d’incendie si des produits ou des vapeurs s’échappant des zones de mélange des lubrifiants, de préparation des graisses ou des aires de stockage entrent en contact avec une source d’inflammation. Il devrait être envisagé d’établir et d’appliquer un système de permis de feu (travaux par points chauds) pour prévenir les incendies dans les installations de mélange et de conditionnement. Les cuves de stockage installées à l’intérieur des bâtiments devraient être conçues, ventilées et protégées conformément aux prescriptions légales et aux règles de l’entreprise. Les produits stockés sur des rayonnages ou empilés ne devraient pas bloquer l’accès aux systèmes de lutte contre l’incendie, aux portes coupe-feu ni aux issues de secours.

Le stockage des produits finis, en vrac ou sous divers conditionnements, devrait être conforme aux pratiques admises et à la réglementation en matière de prévention des incendies. Les liquides inflammables et les additifs en solution dans des liquides inflammables peuvent, par exemple, être stockés dans des bâtiments extérieurs ou dans des magasins distincts, spécialement conçus, à l’intérieur des bâtiments ou dans des locaux adjacents. De nombreux additifs sont stockés dans des chambres chaudes (38 à 65 °C) ou très chaudes (à plus de 65 °C) pour maintenir les composants en suspension, abaisser la viscosité des produits épais ou faciliter le mélange. Ces locaux doivent être conformes à la réglementation en matière de classification électrique, d’évacuation des liquides, de ventilation et d’évents en cas d’explosion, surtout quand des liquides inflammables ou combustibles sont stockés et distribués à des températures supérieures à leur point d’éclair.


La santé

Pour les opérations de mélange et de prélèvement, il conviendrait d’envisager le port d’équipements de protection individuelle et d’appareils de protection respiratoire afin d’éviter les expositions à la chaleur, à la vapeur d’eau, aux poussières, aux vapeurs nocives, aux fumées, aux sels métalliques, aux produits chimiques et aux additifs. Il pourra être nécessaire d’adopter des pratiques de travail minimisant les risques, des règles d’hygiène et un équipement de protection individuelle approprié en cas d’exposition à des vapeurs d’huile, à des fumées et des vapeurs nocives, à des additifs, au bruit et à la chaleur lors des travaux d’inspection et d’entretien, lors du prélèvement et de la manutention d’hydrocarbures et d’additifs, au cours de la fabrication et du conditionnement ainsi que lors du nettoyage des débords accidentels et des fuites de produits:

•   le port de chaussures de travail à semelles antidérapantes, résistantes aux hydrocarbures, devrait être de rigueur pour le travail ordinaire, de même que celui de chaussures de sécurité avec embout d’acier, à semelles antidérapantes, résistantes aux hydrocarbures, en cas de risques de blessures aux pieds liés au roulement ou à la chute d’objets ou d’appareils;
•   le port de lunettes de sécurité et d’une protection respiratoire peut être nécessaire en cas d’exposition dangereuse à des produits chimiques, à des poussières ou à de la vapeur;

•   pour manipuler des substances chimiques, des additifs et des solutions caustiques dangereuses et pour nettoyer les débords accidentels de produits, les travailleurs devraient porter des gants, des tabliers imperméables et des chaussures étanches, des écrans faciaux et des lunettes résistant aux agressions chimiques;
•   le port d’un casque peut être nécessaire en cas de travail dans des fosses ou dans des zones comportant un risque de blessures à la tête;
•   des moyens de nettoyage et de séchage devraient être facilement et rapidement accessibles pour permettre de parer aux éclaboussures et débords accidentels de produits.

L’exposition aux hydrocarbures est une cause fréquente de dermites, qu’il est facile de prévenir par le port d’un équipement de protection individuelle et une hygiène rigoureuse. On évitera le contact direct de la peau avec tout type de graisse ou de lubrifiant contenant des additifs. Les produits fluides tels que le kérosène, les solvants et les huiles à broches dissolvent la barrière lipidique de la peau et provoquent des éruptions. Quant aux produits plus visqueux, comme les huiles pour engrenages et les graisses, ils risquent en obstruant les pores de la peau de causer des folliculites.

Les risques pour la santé liés à la contamination microbienne des huiles peuvent être résumés comme suit:

•   les risques d’aggravation d’affections cutanées préexistantes;
•   les maladies respiratoires dues à des aérosols respirables de lubrifiants;
•   les altérations de la composition du produit du fait de la présence de micro-organismes qui le rendent pathogène;
•   les risques de contamination par des bactéries pathogènes provenant d’animaux, d’oiseaux ou d’êtres humains.

Des dermites de contact peuvent apparaître chez les travailleurs exposés aux liquides de coupe pendant la fabrication, l’usinage ou l’entretien ou qui essuient leurs mains couvertes d’huile avec des chiffons chargés de minuscules particules métalliques susceptibles de provoquer des microcoupures de la peau qui risquent de s’infecter. Les liquides de coupe à base d’eau qui mouillent la peau et les vêtements peuvent contenir des bactéries et causer des infections, tandis que leurs émulsifiants sont susceptibles de dissoudre la barrière lipidique de la peau. La folliculite imputable à l’huile résulte d’une exposition prolongée à des fluides de coupe à base minérale due, par exemple, au port de vêtements imprégnés d’huile. Quand leurs vêtements sont trempés d’huile, les travailleurs devraient les retirer et les donner au nettoyage avant de les porter à nouveau. Les dermites peuvent être dues également à l’emploi de savons, de détergents ou de solvants pour laver la peau. Le meilleur moyen de les éviter réside dans une bonne hygiène et consiste à réduire au minimum les expositions. En cas de problème cutané persistant, il convient de consulter un médecin.

Au cours d’une vaste enquête conduite pour servir de base à l’établissement de ses critères, l’Institut national de la sécurité et de la santé au travail (National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH)), aux Etats-Unis, a établi un lien entre l’exposition aux fluides d’usinage des métaux et le risque d’apparition de cancers de divers organes dont l’estomac, le pancréas, le larynx et le rectum (NIOSH, 1996). Les formulations spécifiquement responsables du risque élevé de cancers restent à déterminer.

L’exposition professionnelle aux brouillards et aux aérosols d’huile est associée à divers effets respiratoires non malins, parmi lesquels la pneumonie lipoïde, l’asthme, l’irritation aiguë des voies aériennes, la bronchite chronique et l’altération de la fonction pulmonaire (NIOSH, 1996).

Les fluides d’usinage des métaux sont facilement contaminés par des bactéries et des champignons susceptibles d’affecter la peau ou, en cas d’inhalation sous forme d’aérosols contaminés, d’entraîner des effets systémiques.

On utilise des procédés de raffinage tels que l’hydrofinissage et le traitement acide pour extraire les aromatiques des lubrifiants industriels, tandis que l’emploi de bases naphténiques a été restreint pour réduire le plus possible la cancérogénicité. Les additifs introduits lors du mélange peuvent également constituer un risque pour la santé. Les expositions à des composés contenant du chlore et du plomb, tels que ceux mis en œuvre dans certains lubrifiants et graisses pour engrenages, provoquent des irritations de la peau et peuvent être dangereuses. Le phosphate de tri-o-crésyle (employé normalement comme lubrifiant) a provoqué des cas de paralysie nerveuse lorsqu’il a été utilisé par erreur comme huile de cuisine. Les huiles synthétiques renferment essentiellement du nitrite de sodium, de la triéthanolamine et des additifs. La triéthanolamine du commerce contient de la diéthanolamine, susceptible de réagir en présence du nitrite de sodium pour former la N-nitrosodiéthanolamine, cancérogène relativement peu agressif, mais pouvant présenter un certain risque. Quant aux lubrifiants semi-synthétiques, ils présentent les risques des deux types de produits, ainsi que ceux des additifs qu’ils renferment.

L’information concernant la sécurité des produits revêt beaucoup d’importance pour les travailleurs, tant ceux des fabricants que ceux des utilisateurs de lubrifiants, d’huiles et de graisses. Les fabricants doivent disposer des fiches de données de sécurité (FDS) ou d’informations relatives aux produits pour tous les additifs et bases employés dans les mélanges et les compositions. De nombreuses entreprises ont procédé à des essais épidémiologiques et toxicologiques pour déterminer le niveau des risques d’effets sanitaires aigus et chroniques que pourraient présenter leurs produits. Ces informations devraient être mises à la disposition des travailleurs et des utilisateurs sous forme d’un étiquetage de sécurité et d’information sur la sécurité des produits.


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