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Liqueurs magnétiques à support pétrolier et à support aqueux

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Écrit par Administrator
Vendredi, 01 Octobre 2010 13:59

Octobre 2010

1- Introduction

Un de nos fidèles lecteurs nous a demandé au début du mois de mars 2010 si nous avions déjà traité le sujet concernant les liqueurs magnétiques à support aqueux. Il souhaite connaître notre avis car, dans un souci environnemental, il se pose beaucoup de questions concernant le kérosène utilisé comme liquide porteur de certaines liqueurs magnétiques à support pétrolier.

Comme nous le lui avons expliqué, maintenant que nous avons un grand nombre d’articles traitant de sujets très différents publiés sur notre site Internet, nous comprenons que nos lecteurs peuvent éprouver quelques difficultés à trouver ce qu’ils cherchent au moment où ils en ont besoin... à moins de tout relire !

Nous lui avons donc communiqué les titres des articles déjà publiés à ce sujet sur notre site Internet :
• À la rubrique ''Informations'' : MT - Présentation des normes.
• À la rubrique ''Surprenant mais Véridique'' : MT - Un produit modifié.

Nous lui avons promis de réfléchir à ce sujet, de rédiger un article et de le publier sur notre site Internet.

Dans notre article intitulé ‘‘Présentation des normes et codes utilisés en magnétoscopie’’ paru sur notre site Internet, nous donnons la date d’apparition en France des liqueurs magnétiques à support aqueux, ainsi que les raisons de leurs succès.

2- Utilisation des liqueurs magnétiques dans certaines industries

Chez les constructeurs automobiles et leurs sous-traitants

Dans les années 70, les deux auteurs du présent article ont participé au démarrage de l’utilisation des liqueurs magnétiques fluorescentes à support aqueux chez les constructeurs automobiles en France.

Outre les problèmes de mousse que nous avons relatés dans notre article intitulé : ‘‘MT- Présentation des normes’’, d’autres problèmes furent rencontrés sur les bancs magnétoscopiques à haute cadence, comme ceux utilisés pour le contrôle des bielles :

• Compte tenu de leur robustesse, de leur longévité et de leur coût d’investissement, les bancs magnétoscopiques, sur lesquels avaient été mises en route les liqueurs magnétiques à support aqueux, dataient. Ils n’avaient été conçus à l’époque que pour des supports pétroliers. Il n’est donc pas du tout surprenant que les réservoirs ainsi que les circuits de pulvérisation et de retour de la liqueur magnétique au réservoir et les pompes, qui étaient réalisés en acier au carbone, commencent à rouiller. Certaines des premières liqueurs magnétiques à support aqueux étaient plutôt corrosives, on voyait même de la rouille qui se déposait sur les pièces contrôlées. Plus souvent qu’occasionnellement, les épanouissements polaires rouillaient également et même se bloquaient. Ce problème fut résolu en utilisant de l’acier inox à la place d’acier au carbone.

Un autre problème était directement lié à l’incompatibilité des supports aqueux et pétrolier. Pour passer du support pétrolier au support aqueux, les premiers utilisateurs des supports aqueux n’avaient même pas pris la peine de nettoyer le réservoir ou avaient nettoyé le réservoir SANS nettoyer les circuits et la pompe de recyclage. La liqueur magnétique à support aqueux se chargeait en distillats de pétrole et mouillait mal, ou pas du tout, les surfaces à contrôler.

• Un autre problème fut constaté ultérieurement : celui de l’encrassement plus important des épanouissements polaires, ce qui compliquait la maintenance des bancs magnétoscopiques. Ce problème affecta le leader français du marché de ces liqueurs magnétiques à la fin des années 80 ; il n’arriva pas à résoudre ce problème de manière satisfaisante et finit par perdre une part substantielle du marché, à la plus grande satisfaction de l’un des ses concurrents directs qui, lui, avait résolu, au moins en partie, le problème.

L’industrie automobile utilise depuis les années 80 les liqueurs magnétiques fluorescentes à support aqueux pour le contrôle de la majorité des organes mécaniques, car les performances respectives des liqueurs magnétiques à base aqueuse et de celles à base pétrolière sont jugées comparables.

Notons cependant que certaines pièces de sécurité peuvent encore être contrôlées à l’aide de liqueurs magnétiques à support pétrolier, les crémaillères de colonnes de direction par exemple. Cela peut s’expliquer par le fait que ces pièces ont été précédemment soumises à des opérations qui laissent sur les pièces des pollutions telles qu’huiles de coupe et graisses. Dans ce cas, les liqueurs magnétiques à support pétrolier mouilleront mieux la surface des pièces ; le support pétrolier pourra dissoudre une certaine quantité de pollutions sans nuire à la sensibilité et à la fiabilité de détection. Utiliser dans ce cas des liqueurs magnétiques à support aqueux ferait que les huiles et graisses transforment la liqueur magnétique en une sorte de ‘‘mayonnaise’’.

Un autre facteur entrant en ligne de compte est la durée de conservation des produits. Nous avons vérifié qu’au stockage, la durée de vie des liqueurs magnétiques à support pétrolier pouvait atteindre 5 ans et peut-être même plus, alors que la durée de conservation de celles à support aqueux est généralement plus courte : de 6 mois seulement pour certaines à 18 mois dans le cas général. En conséquence, sur un banc magnétoscopique peu utilisé, il est alors préférable d’utiliser une liqueur magnétique à support pétrolier.

Dans les industries ferroviaires

En France, un grand nombre d’utilisateurs préparent encore eux-mêmes leurs liqueurs magnétiques en ajoutant la poudre magnétique fluorescente au distillat pétrolier. Ainsi, la consommation annuelle en distillat de pétrole a dû dépasser les 80 000 litres à l’époque où la liqueur magnétique qui avait été préparée la veille et pas totalement utilisée ne pouvait pas être réutilisée le lendemain. Cette façon de faire perdura jusqu’au jour où certains ont pris conscience de l’augmentation du coût des produits pétroliers. Les liqueurs magnétiques à support aqueux ont donc alors été prises en considération et un certain nombre de pièces (y compris certaines du TGV) est contrôlé avec de telles liqueurs magnétiques. Les utilisateurs peuvent, au choix, utiliser des liqueurs magnétiques fluorescentes soit à support pétrolier, soit à support aqueux, mais certains d’entre eux ont conservé leurs habitudes et continuent à mettre en œuvre les produits à support pétrolier. Cependant, si l’évolution vers les produits aqueux semble inéluctable, cela ne se fera que très progressivement dans un secteur de l’industrie où l’on prend tout son temps pour décider de tout changement, car la sécurité prime sur tout.

Dans les industries aérospatiales


L’utilisation des liqueurs magnétiques fluorescentes à support pétrolier est toujours obligatoire, celles des liqueurs magnétiques fluorescentes à support aqueux, toujours proscrite, sauf au cas par cas. Jusqu’à maintenant, aucun signe ne montre une volonté de changement de la part d’aucun donneur d’ordre. Par ailleurs, ces industries utilisent moins la magnétoscopie que par le passé, car il y a moins de pièces ferromagnétiques (à part certains aubages, roulements, arbres, certains composants de trains d’atterrissages, etc.).

La tendance vers de moins en moins de magnétoscopie a fort peu de chance de s’inverser, si l’on en juge par le fait que des pièces de trains d’atterrissage de l’AIRBUS 350 seront fabriquées en alliages de titane !
Qui financera les essais d’évaluation des liqueurs magnétiques fluorescentes à support aqueux en milieu aéronautique ?

3- Évolution

Quels sont donc les facteurs qui peuvent faire évoluer la situation en faveur des liqueurs magnétiques à support aqueux ?

Le coût des produits

Une liqueur magnétique à support pétrolier s’utilise pure, alors que le produit à support aqueux s’utilise à quelques % en suspension dans de l’eau. L’automobile y a tout de suite trouvé son intérêt, en comprenant également qu’en changeant de produit à chaque changement d’équipe, elle pouvait éviter de faire tout contrôle des liqueurs magnétiques en service. Le seul contrôle consiste à placer, dans le lot de pièces à contrôler, quelques pièces dites ‘‘fantômes’’, comportant des défauts caractéristiques, pièces que le contrôleur devra IMPÉRATIVEMENT rebuter. Dans le cas contraire, le contrôle risque de ne pas être fiable.

L’hygiène et sécurité

Une fois diluées à leur concentration d’emploi, les liqueurs magnétiques à support aqueux ne sont pas assujetties à l’étiquetage des matières dangereuses. Il est possible, bien que rare, que les concentrés soient soumis à un étiquetage, lié d’ailleurs plutôt à l’environnement qu’à l’hygiène et sécurité proprement dit. Celles à support pétrolier sont classées nocives avec les phrases de risques telles que :
- R65 Nocif : peut provoquer une atteinte des poumons en cas d'ingestion.
- R66 L'exposition répétée peut provoquer dessèchement ou gerçures de la peau.

De plus, en France, elles sont visées par le tableau des maladies professionnelles N°84 : déclaration d'emploi obligatoire à la Caisse Primaire d'Assurance Maladie et à l'Inspection du Travail, et par l’article L-461-6 du Code de la Sécurité Sociale et décret du 3 août 1963 (J.O. du 23 août 1963) : déclaration médicale de ces affections.

L’environnement

La mise en œuvre de la norme environnementale ISO 14001 conduit chaque entreprise à identifier les produits, parmi ceux qu’elle utilise, générateurs de composés organiques volatils (COV), en vue de réduire le volume de leurs émissions.

Les liqueurs magnétiques à support aqueux ne renferment pas de COV.

Le cas des liqueurs magnétiques à support pétrolier est un ‘‘casse-tête’’.

Cela est dû à deux Directives européennes :

• La Directive 1999/13/CE(*) qui stipule qu’un composé organique volatil (COV) est "tout composé organique ayant une pression de vapeur de 0,01 kPa ou plus à une température de 293,15 K ou ayant une volatilité correspondante dans les conditions d'utilisation particulières.’’

• La Directive 2004/42/CE (**) qui stipule qu’un composé organique volatil (COV) est ‘‘tout composé organique dont le point d’ébullition initial, mesuré à la pression standard de 101,3 kPa, est inférieur ou égal à 250 °C.’’

Notez cependant que la Directive 2004/42/CE, qui semble plus stricte que la précédente, ne s’applique qu’‘‘aux solvants organiques utilisés dans certains vernis et peintures et dans les produits de retouche de véhicules.’’
En conséquence, cette Directive ne s’applique pas aux produits PT/MT.

Mais cette Directive stipule que :

• ‘‘Les États membres devraient toutefois pouvoir maintenir ou instaurer des mesures nationales afin de contrôler les émissions provenant d’activités de retouche de véhicules qui consistent en des opérations de revêtement de surface sur un véhicule routier.’’

• Un revêtement est ‘‘tout mélange, y compris tous les solvants organiques ou mélanges contenant des solvants organiques nécessaires pour une application adéquate, utilisée pour obtenir un film ayant un effet décoratif, un effet protecteur ou tout autre effet fonctionnel sur une surface.’’

Pouvons-nous considérer l’application des liqueurs magnétiques comme revêtement fonctionnel ? Mais cela ne s’applique qu’aux véhicules routiers !

Les composés organiques volatils (COV) exercent un effet néfaste sur la qualité de l’air, d’où la raison de ces deux Directives.

Nous pouvons nous étonner que la même substance chimique puisse être considérée comme un COV ou non, en fonction de la Directive applicable : dans un cas, elle est néfaste sur la qualité de l’air, alors qu’en lisant l’autre Directive, on comprend que cette même substance chimique ne l’est pas !

Un distillat de pétrole bien connu est très couramment utilisé par les fournisseurs de produits de magnétoscopie comme liquide porteur pour leurs liqueurs magnétiques prêtes à l’emploi, ou vendu sous leur propre marque comme liquide porteur. Ce même distillat de pétrole est plus ou moins explicitement décrit dans certaines spécifications.
Son point d'ébullition initial est égal à 235°C et sa pression de vapeur est de 0,002 kPa à la température de 293,15 K.
En utilisant ce distillat de pétrole, ces fournisseurs affirment que leurs liquides magnétiques et leur liquide porteur à base de ce distillat renferment 0 % de COV. Ils ont raison et sont totalement en conformité avec la Directive 1999/13/CE.

Un autre distillat de pétrole résoudrait le problème. Son point d'ébullition initial est égal à 255°C et sa pression de vapeur est de 0 kPa à la température de 293,15 K.

Ce produit du ‘‘meilleur choix’’ est plus cher, alors :

• Quel fabricant accepterait de payer plus cher un distillat de pétrole qui augmenterait le prix de ses liqueurs magnétiques à support pétrolier, sans apporter d’avantage technique par rapport à celles de ses concurrents ?

• Quel utilisateur accepterait de payer plus cher simplement pour être moins agressif vis-à-vis de la qualité de l’air ?

La seule façon de placer tous les concurrents sur un même pied d’égalité serait de n'avoir qu’une seule Directive concernant les COV ! Chacun devrait alors satisfaire exactement aux mêmes exigences.

Le traitement des effluents

Le traitement des effluents des produits de magnétoscopie sera le sujet d’un article que nous publierons sur notre site Internet.
D’ores et déjà, nous pouvons vous dire que :

• Les liqueurs magnétiques à base aqueuse usagées doivent, dans certains cas, être traitées avant rejet, ce qui ne pose pas un sérieux problème car il s’agit de solutions aqueuses très diluées de concentrés à diluer de 1 % à 5 % dans l’eau.

• Les liqueurs magnétiques à support pétrolier non utilisées ou périmées et leurs emballages sont à remettre à un récupérateur agréé par la Direction Régionale de l'Industrie, de la Recherche et de l'Environnement (DRIRE), en France.
Les produits usagés peuvent être décantés.
Les mélanges d’hydrocarbures ne sont plus incinérés comme dans le passé mais ils sont maintenant récupérés pour être régénérés.

Quels sont les paramètres qui peuvent ne pas faire évoluer la situation en faveur des liqueurs magnétiques à support aqueux ?

La composition chimique des liqueurs magnétiques à support aqueux est nettement plus complexe que celles des liqueurs magnétiques à support pétrolier, car leurs caractéristiques physicochimiques sont le résultat de compromis, comme nous allons le voir.
En effet, leur liquide porteur est composé d’une solution aqueuse comprenant, entre autres, des agents de surface biodégradables qui doivent à la fois bien mouiller les surfaces et ne pas être trop moussants. Le pH de ces liqueurs magnétiques à leur concentration d’emploi doit être suffisamment élevé pour éviter la corrosion des pièces à contrôler, mais pas trop pour ne pas exercer une action néfaste vis-à-vis de l’épiderme des opérateurs. Il faut prévoir un agent antimousse ; certains fabricants ajoutent aussi un bactéricide.

Nous pensons que la réticence de certaines industries à utiliser les liqueurs magnétiques à support aqueux résulte de leurs craintes que :

• La liqueur magnétique mouille mal certaines zones lisses huileuses ou grasses sur lesquelles elle glissera. Ces zones risquent donc d’échapper au contrôle. Cela peut se produire sur des pièces qui ont été mal, ou pas du tout, dégraissées avant contrôle.

• De la corrosion apparaisse aux points de contact entre pièces après contrôle (pièces mises dans un panier par exemple, par effet galvanique), ou dans des zones où la liqueur magnétique va subsister longtemps (trous borgnes, par exemple, par effet de pile à concentration d’oxygène, le fond du trou se mettant en polarité anodique).

Nous pensons malgré tout que l’industrie aéronautique pourrait trouver avantage à utiliser les liqueurs à base aqueuse, ne serait-ce que pour des contrôles en interne :

• moins de contrôle sur le produit en service, s’il est changé suffisamment souvent (donc allègement de l‘Assurance Qualité : moins de ‘‘papier’’ à remplir, moins de temps ‘‘non productif’’, suppression du ‘‘pseudo-contrôle’’ consistant à mesurer le volume de sédimentation dans l’ampoule à décanter) ; donc, meilleure constance des performances du produit.

• Déchets moins ‘‘pénalisants’’, pouvant souvent être rejetés en égout sans traitement préalable, quoi que puissent en dire certains documents (il suffit de faire un rapport entre la masse des additifs ainsi rejetés par jour, et la masse des ‘‘effluents naturels’’ rejetés par les dizaines, ou centaines, de personnes de l’entreprise, qui vont aux toilettes au moins une fois par jour ! Quelle masse de produits azotés, entre autres, ainsi rejetés chaque jour !)

• Moins de risque de dermatite, ou de respirer des hydrocarbures. Le port de gants est cependant recommandé.

• Pas de stockage en grande quantité d’hydrocarbures qui, même non classés ‘‘inflammables’’, sont néanmoins combustibles - et participent allègrement à alimenter un incendie éventuel.

• Moins de mètres carrés pour le stockage : une dose de 200 ml suffit souvent pour faire dix litres de liqueur magnétique.

Nous sommes avides d’avoir les réactions de nos lecteurs et d’utilisateurs.

Notez que dans l’industrie générale (chaudronnerie par exemple) et chez les prestataires de service, pour des raisons essentiellement d’économie, les liqueurs magnétiques noires à support aqueux connaissent un certain succès ; elles remplacent en partie les générateurs d’aérosols de liqueur magnétique noire à support pétrolier.

4- Les produits disponibles

Comme nous l’avons vu, les liqueurs magnétiques sont composées de poudres magnétiques et d’un liquide porteur, appelé aussi liquide support pétrolier ou aqueux.

Les poudres magnétiques sont noires, plus rarement rouges, mixtes (rouges en lumière blanche et orange fluorescent sous UV-A), fluorescentes jaune/vert sous UV-A. Leur granulométrie varie, selon les particules et leur utilisation : de < 0,5 µm à 10 µm environ pour les particules noires ; de 2,5 µm environ à 10/15 µm pour les particules fluorescentes jaune/vert sous UV-A. Il existe également des poudres magnétiques jaune/vert fluorescent dont la granulométrie va de 10 µm à 30 µm environ, plus grosses donc moins mobiles. Elles sont aussi plus brillantes ; c’est pourquoi on les avait appelées ‘‘superbrillantes’’.

L’utilisateur a le choix entre une gamme étendue de produits. Il peut acheter les liqueurs magnétiques à support pétrolier prêtes à l’emploi. Il peut également acheter séparément la poudre magnétique chez des fournisseurs de produits pour magnétoscopie, et le liquide porteur soit auprès des mêmes fournisseurs, soit auprès des fournisseurs de distillats de pétrole. Ensuite, il prépare lui-même sa liqueur magnétique avec la concentration désirée en particules. Certains utilisateurs et fournisseurs peuvent ajouter d’autres additifs au distillat de pétrole, telle que de l’huile minérale, qui peuvent être stipulés dans certaines spécifications.

Les liqueurs magnétiques à support aqueux sont fournies sous forme de concentrés, soit liquides, soit plus rarement sous forme de poudres. Elles ne sont jamais livrées prêtes à l’emploi sauf sous forme de générateurs d’aérosols.
L’utilisateur peut acheter séparément la poudre magnétique et l’agent de conditionnement, sous forme liquide ou de poudre. Cet agent de conditionnement renferme divers composants tels que : agents de surface (agents tensioactifs), inhibiteurs de corrosion, agent rhéologique, antimousse, bactéricide, etc.

Les liqueurs magnétiques à support pétrolier sont également fournies sous forme de générateurs d’aérosols.
Un fabricant/fournisseur français a récemment lancé, pour un gain substantiel en hygiène et sécurité, une toute nouvelle gamme de liqueurs magnétiques à support aqueux conditionnées en générateurs d’aérosols avec comme propulseur du dioxyde de carbone.

Références

(*) Directive 1999/13/CE du Conseil du 11 mars 1999 relative à la réduction des émissions de composés organiques volatils dues à l'utilisation de solvants organiques dans certaines activités et installations.

(**) Directive 2004/42/CE du Parlement européen et du Conseil du 21 avril 2004 relative à la réduction des émissions de composés organiques volatils dues à l'utilisation de solvants organiques dans certains vernis et peintures et dans les produits de retouche de véhicules, et modifiant la Directive 1999/13/CE.

Mis à jour ( Samedi, 12 Octobre 2013 14:10 )