Quelle est la vitesse d'aspiration minimale requise pour éliminer efficacement les brouillards d'huile ?

Captage et traitement des aérosols
de fluides de coupe

6 GUIDE PRATIQUE DE VENTILATION

 L’Institut national de recherche et de sécurité (INRS)
Dans le domaine de la prévention des risques
professionnels, l’INRS est un organisme
scientifique et technique qui travaille, au plan
institutionnel, avec la CNAMTS, les CRAM-CGSS et
plus ponctuellement pour les services de l’État
ainsi que pour tout autre organisme s’occupant
de prévention des risques professionnels.
Il développe un ensemble de savoir-faire
pluridisciplinaires qu’il met à la disposition de
tous ceux qui, en entreprise, sont chargés de la
prévention : chef d’entreprise, médecin du travail,
CHSCT, salariés. Face à la complexité des
problèmes, l’Institut dispose de compétences
scientifiques, techniques et médicales couvrant
une très grande variété de disciplines, toutes au
service de la maîtrise des risques professionnels.
Ainsi, l’INRS élabore et diffuse des documents
intéressant l’hygiène et la sécurité du travail :
publications (périodiques ou non), affiches,
audiovisuels, site Internet… Les publications
de l’INRS sont distribuées par les CRAM.
Pour les obtenir, adressez-vous au service
prévention de la Caisse régionale ou de la Caisse
générale de votre circonscription, dont l’adresse
est mentionnée en fin de brochure.
L’INRS est une association sans but lucratif
(loi 1901) constituée sous l’égide de la CNAMTS
et soumise au contrôle financier de l’État. Géré
par un conseil d’administration constitué à parité
d’un collège représentant les employeurs
et d’un collège représentant les salariés,
il est présidé alternativement par un représentant
de chacun des deux collèges. Son financement
est assuré en quasi-totalité par le Fonds national
de prévention des accidents du travail
et des maladies professionnelles.
Les Caisses régionales d’assurance maladie
(CRAM) et Caisses générales de sécurité
sociale (CGSS)
Les Caisses régionales d’assurance maladie
et les Caisses générales de sécurité sociale
disposent, pour participer à la diminution
des risques professionnels dans leur région,
d’un service prévention composé d’ingénieursconseils
et de contrôleurs de sécurité.
Spécifiquement formés aux disciplines
de la prévention des risques professionnels
et s’appuyant sur l’expérience quotidienne
de l’entreprise, ils sont en mesure de conseiller
et, sous certaines conditions, de soutenir
les acteurs de l’entreprise (direction, médecin
du travail, CHSCT, etc.) dans la mise en œuvre
des démarches et outils de prévention les mieux
adaptés à chaque situation.
Ils assurent la mise à disposition de tous les
documents édités par l’INRS.

Toute représentation ou reproduction intégrale ou partielle faite sans le consentement de l’INRS,
de l’auteur ou de ses ayants droit ou ayants cause, est illicite.
Il en est de même pour la traduction, l’adaptation ou la transformation, l’arrangement ou la reproduction,
par un art ou un procédé quelconque (article L. 122-4 du code de la propriété intellectuelle).
La violation des droits d’auteur constitue une contrefaçon punie d’un emprisonnement de deux ans
et d’une amende de 150 000 euros (article L. 335-2 et suivants du code de la propriété intellectuelle).
© INRS, 2005. Réalisation: at.causse@free.fr

 ED 972
GUIDE PRATIQUE DE VENTILATION N°6
Annule et remplace ED 680

6.Captageettraitement
desaérosolsdefluides
de coupe
Ceguideconcernelesopérationseffectuéesavecdesfluidesdecoupesousforme d’huiles minérales entières ou de fluides aqueux, notamment lors
de l'enlèvement ou de la déformation des métaux. Il traite des risques associés
à ces opérations et des moyens de les prévenir par une ventilation appropriée.
Ilabordelespointssuivants:
■ nature et évaluation des risques (additifs, effets sur la santé, valeurs
limites d'exposition, métrologie des aérosols de fluides de coupe) ;
■ conception d'une installation de ventilation (captage localisé, ventilation
générale, apport d'air de compensation, circuits de transport, traitement
et rejet de l'air pollué) ;
■ contrôle et maintenance d'une installation de ventilation.
Une série de dossiers techniques, présentant des solutions précises aux problèmespouvantêtrerencontréssurlesinstallationsréelles
,figureenfinde
guide.
ventilation captage brouillarddefluidedecoupe
Ce documenta été établi par ungroupe tage et de ventilation et au traitement des
de travail constitué polluants captés.
sous l'égide de la Caisse natio- L'objectif final à atteindre est le mainnale
de l'assurance maladie et tien de la salubrité de l'air aux postes de
comprenant des spécialistes en ventila- travail et dans les ateliers, telle qu'elle est
tion et nuisances chimiques des Caisses définie par les textes réglementaires ou
régionales d'assurance maladie et de par les normes et les règles de l'art.
l'Institut national de recherche et de Les critères de ventilation proposés
sécurité. Lors de son élaboration, les constituent donc des moyens minimaux
organismes professionnels suivants ont permettant d'atteindre les objectifs reteété
consultés : Centre technique des nus dans la majorité des cas, sous réserve
industries mécaniques (CETIM), Centre que l'ensemble des sources de pollution
technique des industries aérauliques et soit traité.
thermiques (CETIAT), Union intersyndi- Ce guide, comme tous ceux qui sont
cale de matériel aéraulique, thermique et publiés dans cette série, sera régulièrefrigorifique
(UNICLIMA), Centre tech- ment réexaminé à la lumière des
nique de l'industrie du décolletage remarques éventuelles formulées par les
(CT DEC). utilisateurs et des résultats d'études nou-
L’ambition de ce guide est de servir de velles conduites sur ce thème.
document de référence à l'usage des personnes
et des entreprises concernées par
la conception, la réalisation, l'utilisation
et le contrôle des installations de captage 1. Domaine
et de traitement des aérosols dégagés
dans les ateliers où sont mis en œuvre d'application
des fluides de coupe.
Ce document, se voulant avant tout un Ce guide est applicable aux opérations
guide pratique, aborde essentiellement d’enlèvement ou de déformation des
les points relatifs à la nature et à l'évalua- métaux effectuées avec des fluides de
tion du risque dû aux fluides de coupe, à coupe sous forme d'huiles entières ou de
la conception des installations de cap- fluides aqueux.

 2

Ceci concerne : ment d’hydrocarbures de synthèse (poly- des micro-organismes (formaldéhyde,
les machines travaillant par enlève- alkyl-benzènes) ; triazines).
ment de matière : tours à décolleter les fluides aqueux dont on
(monobroche, multibroches), recti- recherche surtout les qualités de refroi- Les biostatiques
fieuses, fraiseuses, aléseuses, perceuses dissement, parmi lesquels il est possible Plus récents, ils confèrent aux fluides
(monobroche, multibroches), machines de distinguer : des propriétés de résistance améliorées.
à brocher, fileter, tarauder, tailler les ■ les émulsions et micro-émulengrenages
… ; sions : ce sont des dispersions de Les parfums et colorants.
les machines travaillant par défor- gouttelettes d’huile plus ou moins
mation de matière : machines de frappe à fines (10-3 à 2 μm de diamètre) stafroid
, presses de découpage ou d’embou- bilisées par un émulgateur ; 2.2. Caractéristiques
tissage, machines à rétreindre… ■ les solutions : tous les composés des polluants
sont solubles dans l’eau ; on trouve
N’entrent pas dans le champ d’applica- fréquemment des produits de syn- Les polluants émis lors de l'usinage
tion du présent guide, en raison de leurs thèse (polyglycols…). peuvent être des composants de base du
aspects techniques très spécifiques : Dans les deux cas la concentration de fluide, des produits de dégradation therles
verreries mécaniques, matières actives dans l’eau varie de 2 à mique et des particules solides en provel
’industrie textile (tissage en parti- 10 %. nance des matériaux usinés; ils sont émis
culier), sous forme de vapeurs et d’aérosols.
les bains de traitement thermique Les fluides de coupe, de formulation À la liste des additifs introduits volon-
(trempe à l’huile), complexe, contiennent en général de tairement dans la formulation d’un fluide
les salles d’essai de moteurs, nombreux additifs appartenant à des de coupe, il faut ajouter les constituants
l’usinage par électroérosion, familles chimiques très diverses. dangereux qui accompagnent les prol
’application d’huile de décoffrage, La liste des produits cités ci-dessous duits de base pétroliers et ceux qui peules
presses à injecter ou à mouler n’est pas exhautive. vent apparaître au cours du travail d’usi-
(poteyage). nage ou de déformation.
Les additifs d’onctuosité
Ils améliorent l’efficacité et la lubrifica- Les hydrocarbures polycycliques
tion (huiles grasses, esters d’origine natu- aromatiques (HPA)
2. Nature des fluides relle ou synthétique…). Le plus connu de ces composés est le
et caractéristiques benzo(a)pyrène classé cancérogène de
Les additifs «extrême pression» catégorie 2* par la communauté euro-
des polluants Ils facilitent la coupe dans les opéra- péenne.
tions sévères (composés organiques Ces substances peuvent être présentes
chlorés, soufrés ou phosphorés). en quantité importante dans les huiles
On désigne par fluides de coupe des Actuellement, pour des considérations entières lorsque le traitement en raffineliquides
qui, appliqués par arrosage sur la d’environnement, on cherche à rempla- rie est insuffisant (distillats non désaropartie
active d'un outil, facilitent l'opéra- cer les produits chlorés par d’autres addi- matisés) ou lorsqu’il s’agit d’huiles
tion d'usinage et contribuent à améliorer tifs, notamment soufrés (sulfonates sur- régénérées sommairement. Lors de l'utila
durée de vie de l'outil ou la producti- basés). Les paraffines chlorées à chaînes lisation, un enrichissement progressif en
vité de l'opération. Les deux effets princi- courtes sont interdites depuis le 6 janvier HPA peut se produire, lorsque les huiles
paux d'un fluide de coupe sont la lubrifi- 2004 (directive 2002/45/CE). sont soumises à des températures élecation
et le refroidissement. vées.
La norme NF ISO 6743-7 [1] donne une Les additifs anti-usure
classification précise des fluides de coupe Ils limitent l’usure de l’outil de coupe Les nitrosamines
pour l'ensemble du travail des métaux. dans les opérations moyennement Elles peuvent se former dans les
Il existe deux grandes catégories de sévères (phosphates d’aryles, alkyldithio- fluides aqueux ; parmi celle-ci, la N-nitrofluides
de coupe [2], les huiles entières et phosphates de zinc…). sodiéthanolamine est classée cancéroles
fluides aqueux. gène de catégorie 2* par la communauté
En 2002, les ventes d’huiles de coupe Les inhibiteurs de corrosion européenne.
entières étaient de 32000 tonnes en Ils protègent le métal à usiner contre la
France, en baisse de 7,7 % par rapport à corrosion (amines ou amides grasses, Les métaux
2001. Celles de fluides aqueux concen- triéthanolamine, esters boriques…). Ils se présentent sous forme de partitrés
étaient de 32600 tonnes, en hausse cules ou solubilisés lors de l’usinage
de 1,4 % par rapport à 2001 [3]. Les additifs dits «antibrouillards» (plomb dans le cas des aciers à décolleter
Ils visent à diminuer l’émission de ou cobalt dans le cas de la rectification
brouillards d’huile par coalescence des des carbures frittés [4]).
2.1. Composition des fluides particules les plus fines pour former des
de coupe particules plus grosses, sédimentant plus Les impuretés
facilement (exemple : polyisobutènes). D’origines diverses, elles proviennent
On distingue : de la dégradation thermique ou chi-
les huiles entières à propriétés Les biocides (bactéricides et fongi- mique des composés organiques (prolubrifiantes
prépondérantes, générale- cides) et les biostatiques duits d’oxydation des hydrocarbures, forment
à base d’huiles de pétrole, plus rare- Les biocides limitent la prolifération maldéhyde…).
Les chiffres entre crochets renvoient à la bibliographie.
Les termes marqués par * sont définis dans le glossaire à la fin du guide.

 3

Les micro-organismes Création d’odeurs d’huile «chaude» Des pathologies respiratoires peu-
Susceptibles de se développer dans les ou d’huile «brûlée» vent également avoir pour origine cerfluides
aqueux, certains d'entre eux peu- Ces émanations proviennent de tains micro-organismes ayant colonisé
vent produire des toxines. petites quantités de produits de décom- des fluides aqueux.
position thermique des hydrocarbures
Les aérosols sont essentiellement dus à constituant l’huile minérale*.
un phénomène mécanique localisé près 3.3. Risques de cancers
du point d’impact entre le fluide et les Concernant les risques pour la santé,
pièces tournantes. Les microparticules les fluides de coupe sont principalement Outres les cancers cutanés précédemformées
sont dispersées dans l’atmo- à l'origine de pathologies de la peau et ment cités, des études épidémiologiques
sphère ; s’y ajoutent une partie des des voies respiratoires [5, 6, 7]. menées en particulier aux États-Unis
vapeurs qui recondensent ainsi que dans l'industrie automobile montrent
les fumées produites lors de l’usinage si qu'il existe des arguments en faveur
les conditions sont particulièrement 3.1. Les pathologies cutanées d'une relation entre les fluides de coupe
sévères : les températures à l’interface et les localisations cancéreuses
outil-copeau peuvent en effet dépasser Ce sont les plus fréquemment obser- suivantes : larynx, pancréas, rectum et
750° C. Il se forme alors des produits de vées. On distingue quatre catégories : vessie.
distillation et de dégradation (craquage) Les dermites d'irritation représen- Ces cancers seraient associés essentielsuivis
éventuellement de recombinai- tent une forte proportion des patholo- lement aux huiles entières. Des argusons
diverses (pyrosynthèse). gies cutanées. Elles sont dues au pH rela- ments plus limités, incriminant les
Le terme «brouillard d’huile», tivement élevé de nombreux fluides de fluides aqueux, existent également
impropre pour les fluides aqueux, dési- coupe aqueux et au caractère irritant de concernant les cancers de l'œsophage et
gnait à l’origine des aérosols émis lors beaucoup des additifs utilisés. Elles peu- de l'estomac.
d’usinages avec des huiles entières. En ce vent être infectées par des bactéries ou Des nitrosamines peuvent se former
qui concerne les fluides aqueux, on des champignons. dans les fluides aqueux, certaines de ces
admet, du moins pour les émulsions, que Les dermites allergiques sont pro- molécules sont cancérogènes (voir
l’eau présente disparaît en partie par éva- voquées par certains des additifs utilisés § 2.2.).
poration. L’aérosol résultant est mal (en particulier de nombreux biocides) et
connu mais serait peu différent de celui par les métaux, sous forme de particules
d’une huile entière. ou dissous (cobalt…), provenant des 3.4. Maladies professionnelles
Le spectre de répartition dimension- alliages usinés ou des outils. Nettement
nelle des particules constituant l’aérosol plus rares, elles sont souvent associées Certaines pathologies cutanées ou resest
assez large. Les plus grosses goutte- aux dermites d'irritation qui en favori- piratoires peuvent être reconnues
lettes peuvent sédimenter, les particules sent l'apparition. comme maladies professionnelles, on
de faible diamètre (0,1 à environ 10 μm) Les boutons d'huile «classiques», trouve entre autres [8] :
forment dans l’air un aérosol stable. dus aux huiles entières, surviennent les affections provoquées par les
aujourd'hui plus rarement grâce à l'amé- huiles minérales* ou synthétiques :
lioration des conditions d'hygiène. tableau 36 (du régime général de la sécu-
Les cancers de la peau et du scro- rité sociale);
3. Risques et nuisances tum sont causés par les HPA contenus les affections cutanées cancédans
les huiles minérales* insuffisam- reuses provoquées par les huiles minément
raffinées (surtout observés pour rales : tableau 36 bis ;
La dispersion des aérosols de fluides des expositions anciennes, avant 1975). les affections provoquées par le
de coupe est à l’origine de plusieurs phé- formaldéhyde : tableau 43;
nomènes. Les coupures, érosions et frictions les affections provoquées par les
favorisent le passage des substances chi- amines aliphatiques ou alicycliques :
Formationdefilmsgras miques et les dermites irritatives et aller- tableaux 49 et 49 bis;
Les plus grosses particules sédimen- giques par rupture de la barrière épider- les lésions eczématiformes de
tent sur les sols, les plans de travail et l’en- mique. mécanisme allergique : tableau 65.
semble de la structure de l’atelier. Ce phénomène
augmente la sensation générale
de pollution par l’huile, et entraîne des 3.2. Les affections respiratoires
risques de chutes par glissade sur les sols. 4. Évaluation
Les pneumopathies, dues aux
Formation dans l’atelier brouillards d'huiles minérales* ou synthé- des risques
d’un brouillard bleuté tiques, peuvent se compliquer de fibroses
La couleur résulte de la diffusion de la ou de surinfections bronchiques. L'appréciation des risques est un élélumière
par les particules les plus fines, Les pneumopathies d'irritation ou ment essentiel qui permet de décider
cela donne un effet visuel de pollution allergiques sont observées avec les huiles des mesures de prévention à mettre en
intense. Ce phénomène ne permet d’ap- entières et les fluides aqueux. Elles peu- place.
précier que de manière très subjective la vent être dues à certains des additifs et La brochure ED 840 [9] propose une
concentration du brouillard, puisqu’il aux métaux sous forme de particules ou démarche pour l'évaluation des risques.
dépend de la taille des particules pré- dissous (cobalt…) provenant des alliages Différents outils techniques peuvent
sentes. usinés ou des outils. être utilisés pour la réaliser.

 4

4.1. Contrôle chimique légiée, plutôt qu'une recherche de pol- ment le benzo(a)pyrène (BaP), présents
et biologique des fluides de coupe luants spécifiques. dans ces aérosols. Les résultats étaient
Il n'existe pas de valeur limite française alors comparés à une valeur limite de
Plusieurs types de contrôles, différents ou européenne pour les aérosols de 1 mg/m3 pour les huiles (valeur dite «de
pour les huiles entières et les fluides fluides de coupe. La seule valeur limite confort»), et de 150 ng/m3 pour le BaP.
aqueux, peuvent être effectués sur les actuellement disponible est celle de Cette méthode de prélèvement et
fluides de coupe. 0,5 mg/m3 proposée par le NIOSH d’analyse n’est cependant pas adaptée au
(National Institute for Occupational cas des fluides d’usinage aqueux, compte
4.1.1. Huiles entières, contrôles Safety and Health) pour la fraction inha- tenu entre autres de la faible quantité
chimiques lable de l'aérosol [12]. d’huile présente dans l’air, conduisant à
Pour les huiles minérales, l'ACGIH des concentrations en huile et en BaP
Les teneurs en HPA des huiles entières (American Conference of Industrial toujours très inférieures aux limites indineuves
peuvent être contrôlées à partir Hygienist) propose l'abaissement de la quées ci-dessus.
de l’indice DMSO – UV [10] exigible valeur limite concernant la fraction inha- Une approche différente a été propoauprès
des fournisseurs. On considère lable de l'aérosol de 5 à 0,2 mg/m3. Cette sée par le NIOSH. Elle consiste à effecque
les huiles de coupe doivent présen- valeur, qui n’est pas spécifique des aéro- tuer une mesure de la concentration
ter un indice DMSO – UV inférieur à 300 sols d'huile de coupe, n'est pas encore pondérale de l’aérosol et à la comparer à
[11] (ce qui correspond à une teneur en acceptée définitivement comme valeur une valeur limite au-dessous de laquelle
benzo(a)pyrène inférieure à 30 μg/kg). limite par l'ACGIH. les problèmes respiratoires peuvent être
Pour les huiles en cours d’utilisation, la Pour la suite du document on retiendra considérés comme minimes. Dans un
méthode DMSO – UV ne peut être donc comme objectif, pour l'assainisse- premier temps, le NIOSH avait suggéré
employée. Si un vieillissement important ment des ateliers utilisant des fluides de de mesurer la fraction thoracique de l’aéde
l’huile conduisant à un enrichissement coupe (huiles entières et fluides aqueux), rosol, puisqu’il s’agit de la fraction pertien
HPA est soupçonné, le contrôle de la une concentration moyenne en aérosol nente dans le cas de problèmes respirateneur
en benzo(a)pyrène comme traceur de fluide dans l’air inhalé ne dépassant toires, et de la comparer à 0,4 mg/m3.
des HPA peut être réalisé. Cette teneur doit pas 0,5 mg/m3 (fraction inhalable). Cependant, les appareils de prélèvement
rester inférieure à 100 μg/kg [7]. Dans certains cas particuliers, il est correspondants étant peu répandus, une
nécessaire de considérer l'exposition à alternative a été proposée consistant à
4.1.2. Fluides aqueux, contrôles des polluants spécifiques en complé- mesurer la fraction inhalable de l’aérosol
chimiquesetbiologiques ment ou en remplacement de celle aux et à la comparer à une valeur limite de
brouillards de fluides de coupe. Ainsi, 0,5 mg/m3, un peu plus élevée.
Pour une bonne efficacité des fluides lors de la rectification des carbures frit- Lorsque l’on soupçonne la présence de
aqueux, il est conseillé de surveiller diffé- tés, c'est l'exposition au cobalt qui doit particules solides (métalliques par
rents paramètres en cours d'utilisation. être prise en compte (il n'existe pas de exemple) et si la concentration mesurée
Certains d'entre eux ont également une valeur limite française ou européenne dépasse 0,5 mg/m3, il est souhaitable de
importance pour la santé des salariés pour le cobalt et, aux États-Unis, l'ACGIH procéder à une analyse complémentaire
comme le pH, la concentration en produit a fixé une valeur limite à 0,02 mg/m3). permettant de n’évaluer que le fluide.
actif et la teneur en micro-organismes. Parmi les autres polluants qu'il est parfois Ces méthodes de prélèvement et d’ana-
Cette dernière peut facilement être nécessaire de prendre en compte, on lyse sont décrites dans la fiche
évaluée à l’aide de kits. La concentration peut citer le formaldéhyde (dans le cas «Métropol» n°2 «Concentration pondémaximale
généralement admise pour le où des biocides libérateurs de formaldé- rale sur filtre» [13] ainsi que dans la
bon fonctionnement du fluide est de 106 hyde sont utilisés) et le benzo(a)pyrène. méthode NIOSH 5524 [14].
bactéries par millilitre. Ne pas dépasser En pratique on pourra utiliser :
cette valeur contribue aussi à préserver en prélèvement individuel ou
la santé des salariés. d’ambiance, un capteur type «cassette
Le contrôle de la teneur en nitrites et 4.2.2. Métrologie fermée», correspondant à celui décrit
en N-nitrosodiéthanolamine peut égale- dans la norme NF X 43-257 [15] ;
ment être utile selon la composition du Différentes métrologies sont utili- en prélèvement d’ambiance, un
fluide et ses conditions d'utilisation. sables dans les ateliers d’usinage, mais il capteur de la fraction inhalable de l’aéro-
L’absence de nitrites peut être contrô- convient de faire un choix en fonction sol type CATHIA (ou à défaut un capteur
lée à l’aide de bandelettes réactives. En ce des objectifs retenus, et surtout des de la fraction totale de l’aérosol, comme
qui concerne la concentration en N- valeurs limites utilisables pour l’évalua- celui décrit dans la norme NF X 43-261
nitrosodiéthanolamine, l’INRS recom- tion du risque. [16]), couplé à un appareil de prélèvemande
de ne pas dépasser 1 mg/kg dans Dans les années 1970-80, les huiles ment à fort débit.
le fluide [7]. entières étaient prépondérantes. Les prélèvements
étaient effectués sur filtres, Cette approche a des limites certaines :
généralement en ambiance à l’aide d’ap- il s’agit d’une mesure globale, donc
4.2. Valeurs limites et métrologie pareils de prélèvement à grand volume. assez sommaire ;
On obtenait, par extraction du filtre au dans le cas de prélèvements indivi-
4.2.1. Valeurs limites solvant, la concentration en «matières duels, le faible débit de l’appareil de préextractibles
» représentatives de l’aérosol lèvement peut conduire à une incerti-
Compte tenu de la complexité du pro- d’huile entière ; il était aussi possible tude importante sur la concentration, ce
blème et de la diversité des polluants mis d’analyser les hydrocarbures polycy- qui impose des prélèvements de longue
en jeu, une approche globale sera privi- cliques aromatiques (HPA), et notam- durée, au moins six heures en pratique ;

 5

elle n’est pas pertinente si l’on siter des ajouts de biocides. Il est impor- Pour le problème plus spécifique des
soupçonne la présence de polluants tant de respecter les préconisations des métaux dissous (usinage de carbures
atmosphériques particuliers, gazeux ou fournisseurs, une concentration trop métalliques en particulier), on recomsous
forme de liquides volatils. faible pouvant entraîner la sélection de mande l’utilisation des fluides spécimicro-organismes
résistants au biocide, fiques adaptés à ce type de travail : fluides
Mais elle présente aussi plusieurs avan- alors qu'une forte concentration favori- qui ne dissolvent pas le cobalt (absence
tages : sera l'apparition d'irritations et d'allergies d'amines complexantes dans la formulaelle
est réalisable avec tout appareil chez les opérateurs. De plus, il convient tion) et dont l'efficacité a pu être démonpermettant
de capter sur filtre la fraction de nettoyer les cuves avant tout change- trée sur le terrain [4].
inhalable de l’aérosol; il est donc possible ment de fluide contaminé pour prévenir
de réaliser des prélèvements individuels le développement rapide des micro-orgaou
des prélèvements d’ambiance ; nismes dans le nouveau fluide. Alterner
l’exploitation des prélèvements deux types de biocides permet d’éviter 6. Rappel des principes
par gravimétrie est relativement simple, l’apparition de résistances des microce
qui permet de multiplier les prélève- organismes. L’utilisation de biocides généraux de ventilation
ments dans un même atelier ; concentrés nécessite des précautions
elle permet une bonne estimation particulières en se référant à leurs fiches L’objectif de la mise en place d'une vende
la qualité de l’air des locaux. de données de sécurité. tilation dans les ateliers est d'abaisser la
Les équipements de protection indivi- concentration en aérosols de fluides de
duelle permettent d'éviter les contacts coupe aux postes de travail à un niveau
avec les fluides de coupe, on utilise : inférieur à 0,5 mg.m-3 (voir § 4.2.1.).
5. Prévention des gants de protection pour Pour atteindre ce résultat, il faut que les
manutentionner les pièces couvertes de différentes sources de pollution soient
fluide; la matière recommandée aussi connues et correctement traitées. Deux
Les mesures de prévention, collectives bien pour les fluides aqueux que pour techniques de ventilation peuvent être
ou individuelles, sont déjà pour l’essen- les huiles entières est le nitrile [18]; les mises en œuvre, séparément ou conjointiel
connues et restent valables même si gants en caoutchouc naturel (latex) sont tement.
les produits évoluent constamment. Elles à éviter à cause de leur mauvaise résiss
’appliquent, pour la plupart, aux deux tance aux huiles et des risques d’allergies
types de fluides que l'on rencontre simul- qu’ils entraînent ; 6.1. La ventilation par aspiration
tanément dans beaucoup d'ateliers. des vêtements de travail couvrant locale
Dans tous les cas, il est pertinent de les bras, à changer périodiquement et
choisir, en priorité, les fluides de coupe rapidement lorsqu’ils sont souillés ; Cette solution consiste à capter les polles
moins dangereux pour la santé, si nécessaire des tabliers de protec- luants au plus près de leur point d'émiscomme
les huiles minérales* raffinées tion. sion, avant qu'ils ne pénètrent dans la
(tant pour la formulation de base que zone d'évolution des travailleurs et ne
pour le conditionnement des additifs). Il Il est recommandé de respecter des soient disséminés dans toute l'atmopeut
également être utile d'employer des mesures d'hygiène : sphère de l'atelier. Elle se compose de disfluides
contenant des additifs destinés à se laver les mains, notamment positifs de captage localisé et d'introduclimiter
la formation des aérosols. avant le repas et les pauses, en proscri- tion d'air de compensation. Elle doit être
L’utilisation des procédés produisant vant les solvants et les détergents trop retenue en priorité.
peu d'aérosols, comme les techniques de alcalins ainsi que ceux chargés en partimicrolubrification
ou d'usinage à sec en cules abrasives;
tenant compte de l’émission de pous- se doucher en fin de poste. 6.2. La ventilation générale
sières, permet d’éviter l’arrosage des
pièces; sinon les débits d'arrosage doi- Certaines mesures de prévention, Cette technique consiste, grâce à un
vent être limités au strict nécessaire. Une concernant le choix et l’utilisation des apport d'air neuf en quantité suffisante, à
étude allemande [17] sur la microlubrifi- fluides de coupe aqueux sont spéci- diluer les polluants émis afin que leur
cation montre que, lors d’essais d’usinage fiques. Il est nécessaire : concentration dans l'ambiance ne
sur différents matériaux avec des lubri- de préférer les constituants les dépasse pas 0,5 mg.m-3. Les travailleurs
fiants du marché, les émissions d’aéro- moins agressifs possible (bactériosta- doivent être suffisamment éloignés des
sols sont faibles. Toutefois, les lubrifiants tiques plutôt que bactéricides, émulga- sources de pollution pour ne pas être
de très faible viscosité (3 mm2/min à teurs non ioniques... ) ; soumis aux fortes concentrations exis-
40°C) sont à éviter car ils entraînent de d'éviter les additifs précurseurs de tant au voisinage immédiat de celles-ci.
fortes émissions d’aérosols et de vapeurs. nitrosamines (nitrites, éthanolamines, La ventilation générale peut être assurée
Le capotage des machines et le captage mais prendre garde aussi aux biocides par une ventilation naturelle ou mécades
aérosols à la source, complétés le cas nitrés ou aux nitrates de l'eau de dilution) nique selon que les introductions et les
échéant par une ventilation générale effi- et les biocides générateurs de formaldé- extractions sont ou non maîtrisées par
cace, permettent de réduire l'exposition hyde ; des moyens mécaniques.
des salariés (voir § 6. et 7.). de prendre des formulations à pH Cependant, cette méthode, en tant
Le suivi des fluides s’avère indispen- modéré (9 - 9,2) ; que technique principale, n’est à retenir
sable (voir § 4.1.) afin d’assurer le main- de respecter les concentrations de que lorsqu’il est impossible de mettre en
tien de leur qualité dans le temps. La lutte fluide dans l'eau préconisées par le for- œuvre la ventilation par aspiration
contre les micro-organismes peut néces- mulateur. locale. Par contre, une ventilation géné-

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rale complémentaire est souvent néces- 7.1. Captage localisé Le dispositif de captage doit de plus
saire pour éliminer les polluants rési- être conçu pour éviter :
duels non captés à la source par les aspi- On distingue deux types de dispositif, une dispersion des brouillards
rations locales. Le guide de ventilation le captage enveloppant et le captage dans l'atelier au moment de l'ouverture
n° 0 [19] traite de manière plus appro- inducteur. du capot ;
fondie des principes généraux de venti- Pour des raisons d’efficacité, il un mauvais fonctionnement de
lation. convient de privilégier le captage enve- l'épurateur à cause d'une concentration
loppant chaque fois que cela est techni- excessive d’aérosols de fluides de coupe
quement possible. dans l'air à épurer.
7. Conception 7.1.1. Captage enveloppant Deux solutions sont possibles.
d'une installation (tableau I)
Dépression importante dans le capot,
de ventilation Ce dispositif est conçu de telle sorte faible débit d'air, balayage préalable
que la source de pollution soit totale- du capot avant son ouverture
ment enfermée et qu'aucune dispersion Une dépression de l'ordre de 20 à 50 Pa
Une installation correctement conçue des polluants à l'extérieur du dispositif (environ 2 à 5 mm de colonne d'eau) est
doit comprendre les fonctions suivantes ne soit possible. obtenue par une bonne étanchéité du
[20, 21, 22] : Sa réalisation est souvent aisée puisque capot (photo 1).
captage localisé ; de nombreuses machines sont équipées Cette dépression induit des vitesses
ventilation générale pour diluer et de capots destinés à limiter, d'une part les d'air au niveau des fuites de l'ordre de 3 à
évacuer les polluants non captés à la risques d'éjection des pièces ou des 6 m.s-1 [23].
source ; outils, d'autre part les projections d'huile À l'arrêt de la machine, le capot doit
compensation de l’air extrait par sur les opérateurs, le sol ou les murs. être entrouvert pendant un certain
les dispositifs de captage ; Le captage peut être obtenu par encof- temps avant d'être ouvert totalement,
transport de l'air pollué ; frement total de la machine ou unique- afin de permettre un balayage de l'entraitement
de l'air pollué (épura- ment par encoffrement de la partie ceinte par de l'air propre. Cette méthode
tion, rejet à l'extérieur, recyclage partiel génératrice de brouillards d'huile (tête est particulièrement indiquée en cas de
éventuel). d'usinage par exemple). projections d'huile sous forte pression.
TABLEAU I
CARACTÉRISTIQUES DES DIFFÉRENTS CAPTAGES ENVELOPPANTS
Types de matériels Dépression Vitesse d’air Vitesse d’air Observations
à l’intérieur du capot dans les ouvertures de balayage
parrapportàl’atelier ouauxfuites danslecapot
(Pa) (m.s-1) (m.s -1)

Capot Faible débit d’air 20 à 50 ≈ 3 à 6 Négligeable Ouverture du capot
sans ouverture Pas de balayage en deux temps :
avec dépression du capot (photo 1) 1) partielle temporisée
importante pour permettre le
balayage des polluants ;
2) totale ensuite
Débit d’air 20 à 50 ≈ 3à6 ≈ 0,2 à 0,5 Dépression et vitesse
important balayage de balayage
du capot (air neuf) bien maîtrisées
Capot avec Dimensions - ≈ 2à3 ≈ 0,2 à 0,5
ouverture des ouvertures
bien définies
et faibles devant
celles du capot
So/Sc < 0,2
(photo 2)
Dimensions - ≈ 0,5à1 ≈ 0,2 à 0,5
des ouvertures
mal définies et non
négligeables devant
celles du capot
So/Sc > 0,2
(photo 3)
Les mesures de pression dans le capot sont faites avec la machine arrêtée pour éviter les projections.
Les mesures de vitesses sont faites avec la machine en fonctionnement.
So : Section des ouvertures dans le capot.
S c : Section du capot perpendiculaire à l'écoulement de l'air.

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Photo 2. Dispositif de captage fermé
Photo 1. Dispositif de captage enveloppant sur tour à décolleter. avecouverturedesectionfaible.

Dispositif d'épuration avant
rejet dans l'atmosphère

Ventilation
mécanique
L'air de l'atelier
n'est aspiré que
lors de l'ouverture
de l'écran
coulissant
Pris e d'air
à température
Écran mobileÉ Air ext érieure
ppollulluéé Enceinte
Flexiblee ΔΔp = 20 à 50 Pa fermée
de raccod ordement


Singularité permettant d'obtenir
la dépression souhaitée dans l'enceinte
Photo 3. Rectifieuse avec capteur. Figure 1. Capotage enveloppant avec amenée d’air neuf à l’intérieur du capot.

Balayage minimal de l'intérieur les dimensions des ouvertures sont mal Remarques
du capot par de l'air propre définies et non négligeables par rapport Les dispositifs peu encombrants, dits « bras de récu-
Ce balayage a pour effet de limiter les à celles du capot (photo 3), les vitesses pération », permettent de réduire considérablement
concentrations en brouillards d'huile et d'air dans les ouvertures doivent être de l'ouverture laissée dans le capotage, d'où une dimi-
de les ramener à des valeurs acceptables l'ordre de 0,5 à 1 m.s-1 [24]. nution très appréciable de la quantité de brouillard
à l’entrée des épurateurs. Une vitesse de Une autre méthode consiste à amener d'huile émis dans l'atelier. En outre, ils suppriment
balayage de l'ordre de 0,2 à 0,5 m.s-1 peut de l'air neuf provenant de l'extérieur du l'intervention manuelle de l'opérateur près des
être considérée comme acceptable. local à l'intérieur du capot qui est totale- organes mécaniques en mouvement, le contact
Une méthode consiste à mettre en ment fermé (fig. 1). Elle permet de maî- répété des mains avec les pièces souillées par le
place des capots ayant des ouvertures triser la dépression (20 à 50 Pa) et la fluide de coupe et la détérioration des pièces fra-
conçues volontairement et qui assurent vitesse de balayage à l'intérieur du capot giles.
un écoulement préférentiel de l'air. et ainsi d'envisager des économies Il existe aussi des robots de positionnement et de
Lorsque les dimensions des ouvertures d'énergie substantielles car l'air extrait récupération des pièces. Ces appareils nécessitent
sont bien définies et faibles par rapport à pour évacuer les polluants n'est pas pris en général l’utilisation d’air comprimé pour extraire
celles du capot (photo 2), les vitesses d'air dans l'atelier, sauf durant le temps où le la pièce et évacuer les copeaux, ce qui génère une
dans les ouvertures doivent être de capot est ouvert (récupération de pièces pollution importante alors que le capot est ouvert.
l'ordre de 2 à 3 m.s-1. Par contre, lorsque par exemple).

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7.1.2. Captage inducteur
Cette technique est à employer uniquement
lorsque l'utilisation du captage
enveloppant s'avère impossible ou difficile.
Contrairement au captage enveloppant
, la source d'émission de polluants
est à l'extérieur du dispositif de captage.
Celui-ci doit induire des vitesses d'air suffisantes
dans la zone d'émission des polluants
pour les entraîner à l'intérieur du
réseau d'aspiration (photo 4).
Lors de la conception d'un tel dispositif
, il y a lieu :
de prévoir de le placer au plus près
du point d'émission, en utilisant au
mieux les mouvements naturels de l'air,
tout en prenant en compte les turbulences
provoquées par les pièces en
mouvement ;
de calculer ses dimensions ;
de déterminer la vitesse de captage
à mettre en œuvre ; Photo 4. Dispositif de captage inducteur.
de calculer le débit d'aspiration
nécessaire pour assurer cette vitesse de
captage. TABLEAU II
CARACTÉRISTIQUES DES DISPOSITIFS DE CAPTAGE INDUCTEURS
Les vitesses de captage au point d'émission
doivent tenir compte des conditions Captage au-dessus Captage sur le côté
de travail, des différents facteurs de géné- delasourcedepollution delasourcedepollution
ration des brouillards (pression d'huile, (photo 4)
vitesse de rotation des outils…) et de l'im- Disposition à retenir lorsque les courants
de convection sont non négligeables
plantation du dispositif par rapport au
point d'émission. Fluide amené
Le tableau II indique des ordres de sous faible pression v > 0,5m.s-1 v > 0,75 m.s-1
(jet large) [24]
grandeur des vitesses de captage à
mettre en œuvre aux points d'émission Fluide amené
de polluants selon l'implantation du dis- sousfortepression v>2,5m.s-1 v > 2,5 m.s-1
positif de captage et selon la façon dont (jet étroit) [20]
le fluide de coupe est amené à proximité
des pièces.
La figure 2 donne les relations permettant
de calculer le débit d'air nécessaire à en aucun cas remplacer les techniques puyer sur des moyens d’investigation
créer pour assurer une vitesse de captage de captage localisé. Pour concevoir un conséquents comme les techniques de
«v» à une distance «x» d'un dispositif système de ventilation générale, il faut simulation par la ventilation prévisionselon
la forme de celui-ci. déterminer le nombre, la position et le nelle. L’INRS, des Centres de mesures
débit des dispositifs d’extraction et d’in- physiques des Caisses régionales d’assu-
Remarques troduction d’air ; ces éléments doivent rance maladie et certains bureaux
- La mise au point d'un dispositif de captage induc- être le résultat d’une étude prenant en d’étude spécialisés disposent de telles
teur est délicate et son efficacité peut chuter consi- compte les données suivantes : techniques [25, 26, 27].
dérablement pour un dimensionnement ou une le nombre, la répartition, la posi-
implantation incorrects ; tion et le débit d’émission des sources de Plusieurs principes de base doivent
- la mise en place d'écrans permet souvent d'amé- polluant ; être respectés :
liorer l'efficacité de tels dispositifs en limitant la la dynamique éventuelle des émis- les dispositifs d’extraction et d’in-
zone de captage et les effets perturbateurs des cou- sions (vitesse d’émission, effet ascension- troduction mécaniques sont à privilé-
rants d’air. nel des gaz chauds…) ; gier ;
la toxicité des polluants, les valeurs l’air introduit doit être pris à l’extélimites
; rieur de l’atelier dans une zone non pol-
7.2. Ventilation générale la présence de sources thermiques. luée en évitant toute interférence avec
les rejets d’air pollué ;
La ventilation générale a essentielle- Ces données sont souvent difficiles à les débits d’air extrait (en tenant
ment pour fonction de diluer puis d’ex- obtenir et l’étude de conception est en compte des captages localisés) et introtraire
les polluants résiduels. Elle ne peut général complexe à mener. Elle peut s’ap- duit doivent être équil