A propos du brouillard d'huile

Dans l’industrie métallurgique, des fluides pour l’usinage des métaux (MWF) sont utilisés pour refroidir et lubrifier les opérations d’usinage. Les fluides pour l’usinage des métaux assurent une réduction de la friction entre l’outil et la pièce usinée. Ils prolongent également la durée de vie de l’outil, évacuent les déchets et protègent les surfaces des pièces usinées.

Les fluides pour l'usinage des métaux sont des mélanges complexes pouvant contenir des huiles minérales et/ou synthétiques, des additifs tels que les biocides et les inhibiteurs de rouille, etc. et contenir des contaminants tels que de la poussière de métal, de l’huile de trempe et des bactéries. Les gouttelettes aéroportées de ces fluides pour l’usinage des métaux sont appelées brouillard d’huile.

 

Brouillard d’huile et fumée d’huile

Le brouillard d’huile est créé par le contact des fluides pour l’usinage des métaux avec les outils en rotation rapide (p.ex. les processus de meulage et de perçage). Le brouillard d’huile se disperse alors dans l’air.

De la fumée d’huile peut être générée en plus du brouillard d’huile. Ses gouttelettes sont plus petites que celles du brouillard d’huile. Les fortes températures utilisées lors de l’usinage des pièces métalliques (p.ex. les processus de meulage) réchauffent énormément les MWF qui commencent à « brûler » et se dégradent.

Les fines gouttelettes transportées dans l’air, d’un diamètre approximatif de 1 µ, forment le brouillard d’huile. Tout ce qui est de diamètre plus fin est considéré comme de la fumée d’huile.

 

Limite d’exposition recommandée pour le brouillard d’huile

Les types de MWF sont très nombreux et le brouillard souvent de compositions différentes, il est donc difficile de donner 1 seule limite d’exposition. La plupart des pays différencient le brouillard d’huile provenant des fluides pour l’usinage des métaux miscibles à l’eau et ceux à base d’huile minérale.

Aux USA, la Limite d’Exposition Admissible (PEL) de l’OSHA est définie, pour l’huile minérale, à 5,0 mg/m3 (TWA 10hr). Alors que le NIOSH définit la Limite d’Exposition Recommandée (REL) à 0,5 mg/m3 (TWA 10hr) pour tous les MWF. En Europe, l’IFA (précédemment BGIA), en Allemagne, a défini la limite à 10mg/m3 pour tous les fluides pour l’usinage des métaux, miscibles à l’eau et non miscibles à l’eau, dotés d’un d’inflammation supérieur à 100°C. L’Institut National de Recherche et de Sécurité (INRS), en France, a l’une des limites d’exposition recommandées les plus faibles, à 1 mg/m3 d’aérosol. La Suisse définit la limite d’exposition admissible pour les huiles minérales dotées d’un point d’ébullition supérieur à 350°C à seulement 0,2 mg/m3.*

 

Le brouillard d’huile - Un danger pour l’homme, la machine et l’environnement

De nombreux processus d’usinage métallurgique, tels que le meulage, le tournage, l’affûtage et le perçage génèrent du brouillard d’huile. Lorsque les fluides pour l’usinage des métaux forment un brouillard d’huile pendant ces processus, de grandes gouttes peuvent pénétrer dans le nez et la trachée et être avalées. Les petites gouttelettes peuvent se déposer dans les poumons et irriter fortement les yeux, le nez et la gorge. Le brouillard et la fumée d’huile peuvent même contenir des particules métalliques avec des substances cancérigènes. Lorsque le brouillard se dépose sur le sol de l’usine, le risque de glisser augmente.

Les effets sont négatifs non seulement pour les humains, mais également pour les machines. Lorsque le brouillard se dépose sur les machines, la corrosion peut les endommager. Les équipements électroniques sensibles des machines peuvent également être touchés par le brouillard. Des coûts de maintenance élevés peuvent en résulter.

Si les machines et l’environnement ne sont pas entretenus correctement, les dépôts de brouillard d’huile peuvent entraîner un risque d’incendie et les bactéries et moisissures proliférer et générer des problèmes d’hygiène. La détection, la filtration et l’élimination du brouillard d’huile sont donc essentielles !

 

Le volume de brouillard d’huile

Du brouillard d’huile est généré par l’interaction du fluide avec les pièces en mouvement pendant l’usinage. Le liquide touchant des pièces en mouvement est renvoyé et dispersé sous la forme de fines gouttelettes. L’état gazeux de tous les liquides se créé lorsque les molécules quittent (en s’évaporant) la surface du liquide. L’évaporation augmente si le liquide à un point d’ébullition bas et si le fluide a une température élevée. Dans les émulsions à base aqueuse, l’évaporation augmente le taux d’humidité dans l’usine. La génération de brouillard dépend des éléments suivants :

  • Vitesse plus élevée de l’outil = plus forte génération de brouillard
  • Volume, taux et point de sortie du fluide pour l’usinage des métaux vers l’arête de coupe
  • Température plus élevée de la pièce usinée = plus forte génération de fumée d’huile

 

*) Source: http://www.hse.gov.uk/research/rrpdf/rr1044.pdf (Chapter 1.2)

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