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Utilisations

D ’une manière générale, le pénétrantfluorescent base aqueuse est mis en

œuvre pour le contrôle de pièces qui nejustifient pas l’utilisation de pénétrant deniveau de sensibilité élevé : - contrôle des pièces de fonderie (fonde-

rie aluminium automobile…) ;- contrôle d’éléments mécanosoudés,

contrôle de soudures, contrôle d’élé-ments structuraux ;

- contrôle de pièces céramiques ou plas-tiques (impossibilité d’utiliser despénétrants contenant des fractionspétrolières) ;

- opération de contrôle en cours de fabri-cation (domaine aéronautique) ;

- contrôle d’étanchéité des soudures ;- contrôle des composants cryogéniques

appelés à entrer en contact avec l’oxy-gène liquide ;

- détermination du taux de porosité demacromolécules de synthèse telles quepolytetrafluoroéthylène…

Propriétés d’un pénétrant base aqueuse

Mode opératoire

Les pénétrants base aqueuse sont utili-sés soit purs, soit dilués à l’eau jusqu’à50 % en volume : 1 volume de pénétrantpour 1 volume d’eau. La concentrationdu pénétrant base aqueuse dans l’eau,comprise entre 100 % (produit pur) et50 %, doit être déterminée expérimen-talement en fonction de l’applicationspécifique considérée. L’utilisation d’un révélateur (révélateursec ou révélateur à base de solvant hu-

mide non aqueux) est souvent recom-mandée pour améliorer la sensibilité dedétection, car les propriétés autores-suantes de ce type de pénétrant restent,malgré tout, assez limitées.

Utilisé pur ou dilué à l’eau, ce type depénétrant s’utilise dans les mêmes condi-tions qu’un pénétrant classique à supportpétrolier. En cours d’utilisation, le volume du baindiminue sous l’influence de 2 facteurs : - les pertes par entraînements des pièces ;

- l’évaporation naturelle de l’eau.

La vérification hebdomadaire de laconcentration en eau du bain de péné-trant s’effectue donc d’une manièresimple et rapide à l’aide d’un réfracto-mètre à main. La procédure est similaireà celle utilisée pour la vérification hebdo-madaire de la concentration en émulsi-fiant hydrophile. Le bain est alors remisà niveau avec soit de l’eau, soit du péné-trant pur pour restaurer la concentrationinitiale souhaitée.

L’utilisation de ce type de pénétrant sup-prime également le risque de pollutionirréversible du bain de pénétrant en casde projection accidentelle d’eau, prove-nant par exemple du poste de lavage.

Sensibilité des pénétrants base aqueuse

Nous retrouvons les propriétés de détec-tion d’un pénétrant de sensibilité 2 :100 % des défauts sur pièces de référencetype 1 de la norme AFNOR NF ENISO 3452-3 (50 µm) pour le pénétrantpur mais aussi le pénétrant dilué à 50 %dans l’eau (avec l’utilisation d’un révé-lateur sec). La sensibilité du pénétrantpeut ainsi être réglée en fonction de sadilution à l’eau. Par ailleurs, ce pénétrantprésente de très bonnes propriétés delavabilité et une résistance satisfaisanteau surlavage.

Viscosité cinématique

La viscosité cinématique du pénétrant aun impact important sur la consomma-tion de pénétrant. En effet, plus le péné-trant est visqueux, plus la masse depénétrant entraînée par la pièce testée estimportante et donc plus votre consom-mation de pénétrant sera importante. Nous avons constaté qu’avec 2 pénétrantsfluorescents de viscosité cinématiquerespectives de 6 mm2.s-1 et de 18 mm2.s-1,

Hygiène, sécurité et environnement

Utilisation de pénétrants fluorescentsbase aqueuse en ressuageLes pénétrants fluorescents base aqueuse existent depuis de nombreu-ses années mais leur utilisation est encore à ce jour assez restreintedans le contrôle par ressuage. Il est donc intéressant de faire le pointsur les différentes caractéristiques de ce type de pénétrants et les nom-breux avantages de leur utilisation.

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Photo d’une cale nickelchrome avec lepénétrant base aqueuse Fluxo P502.

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Station de ressuage pour le contrôledes pièces automobiles.

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la consommation de pénétrant pouvaitjusqu’à doubler dans le cas du pénétrantà haute viscosité cinématique. De nombreux pénétrants base aqueuseont une viscosité cinématique assezélevée, autour de 15 mm2.s-1 pour le péné-trant pur, ce qui constitue un inconvé-nient car cela entraîne une consommationde pénétrant plus élevée.Néanmoins, les nouvelles gammes depénétrants fluorescents base aqueusepossèdent une viscosité cinématiqueproche de 10 mm2.s-1, ce qui limite cetinconvénient. De plus, lorsque le pénétrantest dilué à 50 % dans l’eau, la viscositécinématique chute à 4,25 mm2.s-1.

Améliorations au niveau H&S

Absence de fraction pétrolière

Ces pénétrants base aqueuse ne renfermentni fraction pétrolière ni huile minérale,ce qui entraîne de nombreux avantages : - totale ininflammabilité du bain de

pénétrant : suppression de tout risqued’incendie autour de votre station deressuage ;

- évite le dégagement de vapeur desolvant pétrolier que pourraient inhalerles opérateurs ;

- réduit les risques de dermatoses, quisont le plus souvent liées aux fractionspétrolières ;

- le coût du pénétrant n’est pas indexésur le cours du pétrole, intéressantlorsque l’on observe la flambée du prixdu pétrole dont le baril a atteint la valeursymbolique de 100 $ !

Coûts de retraitement réduits

La source majeure de la pollution des eauxde ressuage provient des hydrocarburespétroliers et huiles minérales contenus dansles pénétrants classiques. Ainsi certainspénétrant peuvent contenir plus de 50 %de fractions pétrolières. En contrepartie,les agents tensioactifs contenus dans lespénétrants possèdent dans la plupart descas un taux de biodégradabilité supérieurà 80 %. Ainsi l’utilisation de pénétrant baseaqueuse réduit considérablement la pollu-tion des eaux de lavage de ressuage.

De plus, on tient ainsi souvent comptede la DCO – demande chimique en

oxygène – pour mesurer la pollutiond’une eau. Généralement, la DCO d’unpénétrant classique de ce type à supportpétrolier dosé à 1 % dans l’eau est del’ordre de 25 000 ppm. La DCO d’unpénétrant base aqueuse dosé à 1 % dansl’eau est aux environs de 14 000 ppm.Les rejets sont donc ainsi réduits et il estpossible, dans certains cas, de rejeterdirectement les eaux usées qui serontensuite traitées par la station d’épura-tion.

L’interdiction des nonylphénolséthoxylés (NPE)

Les nonylphénols et leurs dérivés étho-xylés ont fait l’objet d’une réévaluationdes risques au niveau de l’écotoxicité(toxicité/persistance) et du risque parrapport à la santé (inhibiteur endocri-nien). Suite à cette étude, il est apparunécessaire de restreindre la mise sur lemarché et l’utilisation de ces produits àdes utilisations spécifiques.

La directive 2003/53/CE (26e adaptationde la directive 76/769) interdit la com-mercialisation des nonylphénols éthoxy-lés employés en tant que substance ouconstituant de préparations à des concen-trations égales ou supérieures à 0,1 %.

La directive 2003/53/CE (26e adaptationde la directive 76/769) interdit la com-mercialisation des nonylphénols éthoxy-

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Pénétrant classique base pétrole. Pénétrant Fluxo P502 base aqueuse.

Conclusion

Pour la même quantité de charbon actif, celui-ci fixe plus facilement le pénétrant base aqueuse etl’eau ressort moins polluée et moins fluorescente.

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lés employés en tant que substance ouconstituant de préparations à des concen-trations égales ou supérieures à 0,1 % :elle est entrée en vigueur le 17 janvier2005.

Malgré cette interdiction, de nombreuxpénétrants, en particulier ceux conçusaux États-Unis et commercialisés enFrance, renferment toujours actuellementdes nonylphénols éthoxylés, et ils repré-sentent ainsi un véritable danger pour lesopérateurs, surtout dans le cas où lespénétrants, que ce soit pour les stationspar trempé ou par pulvérisation, sont encontact direct avec les opérateurs. Les octylphénols ne sont pas concernéspar la directive, mais l’évaluation de leurspropriétés indique que le risque est iden-tique pour ce type de molécule et que leurinterdiction n’est qu’une question detemps... Ils ne constituent en aucun casune solution alternative !

Éthers de glycols

Les éthers de glycol : « Des substancespotentiellement dangereuses et étroite-ment surveillées », selon l’ADSSET,Agence française de sécurité sanitaire del’environnement et du travail. Ainsi denombreuses molécules de cette famillechimique sont classées cancérigènes etde nombreuses études se poursuiventpour mieux connaître la dangerosité et latoxicité de ces molécules.

Essai comparatif de pénétrants sur charbon actif Mode opératoire

Les tests sont réalisés sur une solution de pénétrant dilué à 1 % dans l’eau.On ajoute une quantité de charbon X dans cette solution. Puis on observe la fluorescence de cette solutionsous UV après 24 h d’adsorption.La quantité de charbon X est faible dans les éprouvettes de gauche et forte dans les éprouvettes de droite.

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Dans cette famille chimique nous retrou-vons le butyl-di-glycol (CAS 112-34-5),souvent utilisé comme agent de solubi-lisation dans les pénétrants fluorescentsbase aqueuse. Ainsi, les fabricants depénétrants fluorescents sont de plus enplus confrontés à la demande denombreuses médecines du travail :remplacer le butyl-di-glycol dans lespénétrants base aqueuse par d’autresagents de solubilisation moins dange-reux. Grâce à sa formulation novatrice, notrenouveau pénétrant fluorescent baseaqueuse est totalement exempt de butyl-di-glycol. Il utilise d’autres agents desolubilisation qui ne sont pas classésdangereux pour l’homme et l’environ-nement.

COV

La mise en œuvre de la norme environ-nementale ISO 14001 conduit chaqueentreprise à réduire ses émissions deCOV (composés organo-volatils), quisont à l’origine de la destruction de la

couche d’ozone. Les fractions pétroliè-res contenues dans les pénétrants clas-siques peuvent être à l’origine d’émissionde COV. L’utilisation de pénétrants baseaqueuse, exempts de fractions pétrolières,permet de mieux répondre aux normesenvironnementales dans la mesure oùleur valeur COV est nulle.

Maladies professionnelles

Nous pouvons ainsi rappeler que laquasi- totalité des pénétrants (base orga-nique, mais aussi base aqueuse) sontassujettis à :- tableau 84 des maladies profession-

nelles : déclaration d’emploi obliga-toire à la Caisse primaire d’assurancemaladie et à l’Inspection du travail.

- article L-461-6 du code de la Sécuritésociale et décret du 3 août 1963 (JO du23 août 1963) : déclaration médicalede ces affections.

Grâce à l’absence de fractions pétroliè-res et à leur nouvelle formulation nova-trice, les pénétrants base aqueuse de

dernière génération peuvent être complè-tement affranchis des maladies profes-sionnelles.

Transport

Les pénétrants base aqueuse présententdans la plupart des cas l’avantage de nepas être assujetti aux différentes classesde transport.

Conclusion

Comme nous venons de le développer,l’utilisation de pénétrants base aqueuseprésente de nombreux avantages dans latechnique de contrôle par ressuage,comparativement aux pénétrants fluo-rescents à support pétrolier.

Fabien Cormier(1)

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(1) Ingénieur chimiste diplômé ENSCP - Chef produit Fluxo - Produits de ressuage & magnétoscopie - SREM Technologies.