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Chapitre 90 - L'industrie aérospatiale: la fabrication et l'entretien

L’INDUSTRIE AÉROSPATIALE

Buck Cameron

Généralités

Historique et tendances futures

Quand Wilbur et Orville Wright réussissent pour la première fois à faire décoller un avion en 1903, la construction aéronautique est encore une activité réservée aux expérimentateurs et aux aventuriers. La contribution limitée, mais spectaculaire, de l’aviation militaire pendant la première guerre mondiale, a facilité le passage de l’aéronautique du stade artisanal à celui de la production en série. Les avions de deuxième génération ont permis aux exploitants de l’après-guerre d’entrer dans le domaine commercial, notamment la poste aérienne et le cargo express. Ils n’étaient pas pressurisés, étaient mal chauffés et incapables de voler au-dessus des nuages. Malgré ces inconvénients, le transport de passagers s’est accru de 600% entre 1936 et 1941, mais c’était encore un luxe réservé à une minorité. Pendant la seconde guerre mondiale, les progrès technologiques considérables et l’utilisation massive de la force aérienne ont favorisé le développement fulgurant des industries aérospatiales qui avaient survécu à la guerre aux Etats-Unis, au Royaume-Uni et en Union soviétique. Depuis, les missiles tactiques et stratégiques, les satellites de reconnaissance et de navigation et les aéronefs pilotés ont pris une importance toujours croissante dans le secteur militaire. Les télécommunications, l’observation de la terre et la météorologie par satellite sont aussi de plus en plus importants dans le secteur civil. L’introduction, à la fin des années cinquante, du turboréacteur dans l’aviation civile a rendu le transport aérien plus rapide et plus confortable et a été le point de départ d’une expansion remarquable. En 1993, le trafic aérien mondial était de 2 000 milliards de passagers-kilomètre par an et, selon les prévisions, ce chiffre devrait presque tripler d’ici à 2013.

La structure de l’emploi

L’emploi dans les industries aérospatiales est fortement cyclique. En 1989, l’Union européenne, l’Amérique du Nord et le Japon totalisaient 1 770 000 emplois directs dans ce secteur, mais en 1995, ce chiffre était tombé à 1 300 000, la majeure partie des pertes ayant eu lieu principalement aux Etats-Unis et au Royaume-Uni. L’importante industrie aéronautique de la Communauté d’Etats indépendants a été sévèrement touchée par la désintégration de l’Union soviétique. L’Inde et la Chine, par contre, ont une capacité de production encore limitée, mais qui augmente rapidement. La construction de missiles intercontinentaux et de bombardiers à long rayon d’action a été en grande partie limitée aux Etats-Unis et à l’ex-Union soviétique, la France ayant, de son côté, développé l’aérospatiale à vocation commerciale. Les missiles stratégiques à courte portée, les missiles et bombardiers tactiques, les fusées civiles et les avions de chasse sont produits à plus grande échelle. Les avions de ligne de grande capacité (100 places ou plus) sont fabriqués directement par des constructeurs des Etats-Unis et d’Europe ou en coopération avec eux. La construction des avions de transport régional (moins de 100 places) et des avions d’affaires est géographiquement plus dispersée. Enfin, celle d’avions de tourisme, basée principalement aux Etats-Unis, est tombée de près de 18 000 unités en 1978 à moins de 1 000 en 1992, avant de connaître un nouvel essor.

L’emploi se répartit de façon à peu près égale entre la production de matériel militaire, civil, spatial et d’équipements associés. Dans les entreprises, les services techniques, l’administration et la production représentent chacun environ un tiers de la main-d’œuvre employée. Les hommes représentent quelque 80% du personnel d’étude et de production, de même que l’immense majorité des employés à haut niveau de qualification, techniciens ou directeurs de production est de sexe masculin.

La segmentation du secteur

Les pratiques et les besoins très différents des gouvernements et des utilisateurs civils ont conduit à une segmentation de l’industrie aérospatiale. La cellule, les moteurs et l’avionique (systèmes de navigation électronique, de communication et de commandes de vol) sont généralement produits par des sociétés différentes. Les moteurs et l’avionique peuvent représenter chacun jusqu’à 25% du coût total d’un avion de ligne. La construction aéronautique englobe la conception, la fabrication, l’assemblage, l’inspection et les essais d’un grand nombre de composants. Les constructeurs ont créé des réseaux interconnectés de sous-traitants et de fournisseurs pour répondre aux besoins de la production. Les exigences économiques, technologiques, politiques ainsi que celles liées à la commercialisation conduisent à une mondialisation croissante de la production de composants et de sous-ensembles.

Les matériaux, les unités de production et les procédés de fabrication

Les matériaux

A l’origine, la cellule était en bois et en toile, avant d’être faite de composants métalliques. Les alliages d’aluminium sont souvent utilisés pour leur résistance et leur faible poids. On fait largement appel également à des alliages de béryllium, de titane et de magnésium, en particulier pour les avions à hautes performances. Les nouveaux matériaux composites (réseaux de fibres entrelacées) sont des substituts solides et durables des composants métalliques. Par rapport aux métaux actuellement utilisés, ils ont une résistance générale égale ou supérieure, un poids réduit et une résistance accrue à la chaleur. De plus, dans le domaine de l’aviation militaire, ils permettent de réduire considérablement la signature radar de l’appareil. Les résines époxy sont les composites les plus utilisés dans l’aéronautique (elles représentent environ 65% de ces matériaux). On recourt aux résines polyimides lorsqu’une grande résistance à la chaleur est requise. D’autres résines sont également employées, telles que les résines phénoliques, les polyesters et les silicones. Les amines aliphatiques servent souvent d’agents de séchage, le graphite, le Kevlar et la fibre de verre, de fibres de support. Des stabilisateurs, catalyseurs, accélérateurs, antioxydants et plastifiants sont utilisés comme additifs lorsqu’on veut obtenir une consistance déterminée. D’autres résines comprennent des polyesters saturés et insaturés, des polyuréthanes et du vinyle, de l’acrylique et des polymères à base d’urée et de fluor.

Les apprêts, laques et vernis protègent les surfaces soumises à des températures extrêmes et à la corrosion. La peinture d’apprêt la plus répandue est composée de résines synthétiques pigmentées au chromate de zinc. Elle sèche très rapidement, améliore l’adhérence des couches supérieures et empêche la corrosion de l’aluminium, de l’acier et de leurs alliages. Les laques et vernis sont appliqués sur les surfaces apprêtées, aux fins de protection et de finition. Les vernis se composent d’huiles siccatives, de résines naturelles et synthétiques, de pigments et de solvants. Selon leur utilisation, les laques contiennent des résines, des plastifiants, des esters cellulosiques, du chromate de zinc, des pigments et des diluants. Les composés caoutchoutés sont d’usage courant dans les peintures, les revêtements de protection et ceux des réservoirs d’essence, les lubrifiants et les produits de protection, les nacelles-moteurs, les tuyaux souples et les joints d’étanchéité. Les huiles minérales et synthétiques permettent de refroidir et de lubrifier les moteurs, les systèmes hydrauliques et les machines-outils. L’essence aviation et le carburéacteur sont des dérivés d’hydrocarbures. L’industrie aérospatiale utilise également des carburants liquides et solides à haute énergie, aux propriétés physiques et chimiques instables, tels que l’oxygène liquide, l’hydrazine, les peroxydes et le fluor.

De nombreux matériaux entrent en jeu dans le processus de fabrication sans figurer dans le produit final. Les constructeurs peuvent avoir agréé des dizaines de milliers de produits, mais n’en utiliser qu’un nombre beaucoup plus petit. D’importantes quantités de solvants très divers sont employées, dont les variantes nuisibles pour l’environnement, comme la méthyléthylcétone et le fréon, sont remplacées par d’autres qui le sont moins. Les alliages d’acier contenant du chrome ou du nickel sont employés dans l’outillage tandis que, pour les outils de coupe, on fait appel à des métaux durs contenant des carbures de cobalt et de tungstène. Le plomb, qui entrait auparavant dans le processus d’usinage, est désormais très peu employé, ayant été remplacé par le kirksite.

Au total, l’industrie aérospatiale utilise plus de 5 000 produits chimiques et mélanges de composés chimiques, la plupart fabriqués par plusieurs fournisseurs, et beaucoup de composés qui contiennent entre 5 et 10 ingrédients. La composition exacte de certains produits est protégée par des brevets ou tenue secrète pour des raisons commerciales, ce qui ajoute encore à la complexité de cet ensemble hétérogène.

Les unités de production et les procédés de fabrication

La fabrication de cellules d’avion s’effectue généralement dans des usines intégrées de grande dimension. Les plus récentes d’entre elles sont équipées de systèmes de ventilation à haut débit et d’air climatisé. Des systèmes de ventilation locaux peuvent être ajoutés pour des fonctions particulières. Le traitement chimique et la peinture des éléments d’un gabarit important sont désormais effectués dans des cabines automatisées à atmosphère contrôlée. Les équipements plus anciens assurent en général une moins bonne maîtrise des risques environnementaux.

Une équipe d’ingénieurs hautement qualifiés développe et améliore les caractéristiques structurelles de l’avion ou du véhicule spatial. D’autres ingénieurs s’occupent de la résistance et de la durée de vie des matériaux et de la mise au point des procédés de fabrication. Les ordinateurs sont à présent chargés d’une grande partie des travaux de calcul et de dessin, précédemment effectués par des ingénieurs, des dessinateurs et des techniciens. Des systèmes informatiques intégrés sont désormais utilisés pour concevoir l’aéronef, sans faire appel aux plans ou aux maquettes.

La fabrication commence par la réalisation de pièces à partir des matériaux bruts. Elle comprend la production des outils et des gabarits, l’usinage des métaux, le travail des matières plastiques et des composites et les activités annexes. Les outils sont notamment des gabarits et des surfaces de travail utilisés pour la construction de pièces en métal ou en matériaux composites. Les gabarits servent de guides pour la coupe, le perçage et l’assemblage. Les sous-ensembles du fuselage, les panneaux de porte et les revêtements des ailes et de la queue (surfaces externes) sont généralement formés à partir de feuilles d’aluminium profilées et découpées avec précision avant d’être soumises à des traitements chimiques. Les opérations d’usinage sont souvent commandées par ordinateur. D’énormes fraiseuses montées sur rail effectuent l’usinage des longerons d’aile, à partir de pièces forgées en aluminium. Les pièces de petite dimension sont découpées et formées sur des fraiseuses, des tours et des rectifieuses. Les conduites rigides sont réalisées à partir de métaux en feuille ou de composites. Les composants intérieurs de l’aéronef, en particulier les planchers, sont généralement réalisés en composites ou en stratifiés en couches minces sur une structure en nid d’abeille. Les matériaux composites sont déposés en couches successives, soigneusement disposées et mises en forme soit à la main, soit à la machine, puis chauffés dans un four ou un autoclave.

L’assemblage commence par le montage des composants en sous-ensembles. Les principaux sous-ensembles sont les ailes, l’empennage, les sections du fuselage, le train d’atterrissage, les portes et les composants intérieurs. L’assemblage de la voilure est particulièrement délicat; un grand nombre de trous doivent être percés avec précision dans les revêtements, pour les rivets qui seront insérés plus tard. Une fois achevée, l’aile est nettoyée et traitée pour assurer l’étanchéité du réservoir de carburant. L’assemblage final s’effectue dans d’immenses halls, dont certains comptent parmi les locaux industriels les plus vastes au monde. La chaîne d’assemblage comporte plusieurs postes, sur lesquels la cellule est immobilisée de quelques jours à plus d’une semaine, pour procéder à des opérations prédéterminées. A chaque poste, plusieurs opérations d’assemblage sont effectuées simultanément, d’où un risque d’exposition à des combinaisons de produits chimiques. Les pièces et sous-ensembles sont amenés au poste correspondant au moyen de chariots, de systèmes de transport spécifiques et de grues à pont roulant. La cellule est déplacée d’un poste à l’autre par grue à pont roulant, jusqu’à la phase de montage du train d’atterrissage. Tous les déplacements ultérieurs de l’avion en construction sont effectués par tractage.

Au cours de l’assemblage final, les sections du fuselage sont rivetées les unes aux autres autour d’une ossature de support. Les poutres de plancher et les lisses sont posées, et l’intérieur est recouvert d’un enduit anticorrosion. Les sections avant et arrière du fuselage sont raccordées au caisson central (section servant de réservoir central et constituant une partie vitale de la structure de l’avion). L’intérieur du fuselage est revêtu de panneaux d’isolation en fibres de verre. Les câbles électriques et les conduits d’air sont posés. Les surfaces intérieures sont recouvertes de panneaux de finition. Les casiers à bagages dans lesquels sont intégrés les éclairages individuels et les masques à oxygène destinés aux passagers sont alors installés. Les sièges, les cuisines et les toilettes préassemblés sont transportés à la main et fixés au plancher, ce qui permet de configurer rapidement la cabine conformément aux besoins du client. On installe ensuite les groupes motopropulseurs, le train d’atterrissage et l’avionique. Le fonctionnement de tous les éléments est rigoureusement contrôlé avant le remorquage vers une station de peinture séparée, où une couche d’apprêt est appliquée (en principe à base de chromate de zinc), suivie d’une couche de peinture décorative à base d’uréthane ou d’époxy. Enfin, avant la livraison, l’avion est soumis à une série intensive d’essais au sol et en vol.

Aux personnels employés dans les processus de conception et de construction s’ajoutent ceux qui sont chargés de la planification, de l’inspection et du suivi ainsi que de la gestion des pièces et de l’outillage. Les techniciens assurent la maintenance des machines-outils et l’affûtage des outils de coupe. La maintenance du site de production, les services de gardiennage et la conduite des véhicules de piste requièrent également un personnel important.

LA SÉCURITÉ ET L’ERGONOMIE DANS L’INDUSTRIE AÉRONAUTIQUE

Douglas F. Briggs

La gestion de la sécurité

Les systèmes de gestion de la sécurité mis en œuvre dans l’industrie aéronautique reflètent l’évolution de cette discipline au sein des branches d’activité traditionnelles. Au début, les programmes de sécurité et de santé étaient fortement hiérarchisés et placés sous la responsabilité des cadres dirigeants des entreprises, conformément au système de gestion traditionnel. Les grandes entreprises aérospatiales employaient un personnel de professionnels de la sécurité et de la santé (spécialistes de l’hygiène industrielle, biophysiciens, ingénieurs, infirmiers et infirmières, médecins et techniciens) qui travaillait en collaboration avec la direction de la production pour réduire ou éliminer les risques constatés dans le processus de fabrication. Cette approche de la sécurité, dans laquelle un directeur responsable de la gestion des risques au jour le jour est secondé par un groupe restreint de professionnels de la sécurité et de la santé, correspondait au premier modèle mis en place depuis les débuts de l’industrie. L’introduction de réglementations précises aux Etats-Unis, au début des années soixante-dix, a renforcé le rôle des professionnels de la sécurité et de la santé, non seulement au stade de l’élaboration des programmes, mais aussi lors de leur mise en œuvre et de leur évaluation. Cette évolution a été le résultat de la technicité des normes, qui n’étaient pas bien comprises et étaient donc mal appliquées aux processus de production. C’est pourquoi de nombreux systèmes de gestion de la sécurité ont été réorientés vers la notion de conformité plutôt que vers la prévention des accidents et des maladies. Les anciens programmes intégrés de contrôle de la sécurité ont perdu en efficacité lorsque la complexité des réglementations a obligé à donner un pouvoir accru au personnel chargé de la sécurité et de la santé pour tous les aspects des programmes de sécurité, ce qui a entraîné une diminution de la responsabilité de la direction de la production.

Avec l’importance croissante attribuée dans le monde entier au management total de la qualité, le rôle de l’échelon productif est remis en valeur. Les constructeurs aéronautiques se tournent vers des programmes qui font de la sécurité une partie intégrante d’un processus de production fiable. La conformité devient secondaire, dans la mesure où les industriels considèrent que, par le biais de la recherche d’un processus fiable, la prévention des risques et des maladies deviendra l’objectif principal et qu’il sera satisfait aux réglementations par voie de conséquence. De façon générale, on trouve dans l’industrie quelques programmes traditionnels, d’autres basés sur les procédures et l’ingénierie, et des applications nouvelles des programmes axés sur le comportement. Indépendamment du modèle retenu, ceux qui sont les plus aptes à prévenir les accidents et les maladies répondent à trois conditions essentielles: 1) un engagement manifeste de la direction et du personnel; 2) la formulation explicite d’objectifs ambitieux dans la prévention des accidents et des maladies; et 3) un système de responsabilisation et d’encouragement, fondé à la fois sur les résultats (tels que les statistiques relatives aux accidents et aux maladies) et sur des indicateurs de méthodes (tels que le pourcentage d’un comportement de sécurité) et sur d’autres mesures de prévention active qui ont la même importance que les objectifs généraux de l’entreprise. Tous ces systèmes permettent l’instauration d’une véritable culture de la sécurité, sur l’inspiration de la direction et avec la participation active du personnel, tant dans la conception des procédés que dans les efforts d’amélioration de ceux-ci.

La sécurité des personnes

Le processus de construction des cellules présente un grand nombre de risques potentiellement graves, surtout en raison de la taille importante et de la complexité des produits, ainsi que de la diversité et de la fréquence à laquelle évoluent les procédés de fabrication et d’assemblage. Une exposition accidentelle ou mal contrôlée à ces risques peut occasionner immédiatement de sérieuses blessures. Le tableau 90.1 donne une vue récapitulative des risques dans cette branche d’activité.

Tableau 90.1 Risques pour la sécurité des personnes dans l'industrie
aéronautique et spatiale

Types de risque

Exemples courants

Effets possibles

Physique

Chute d’objets

Pistolets et outils à riveter, boulonnerie, outils à main

Contusions, traumatismes crâniens

Engins mobiles

Camions, tracteurs, bicyclettes, chariots élévateurs à fourche, grues

Contusions, fractures, lacérations

Travail en hauteur

Echelles, échafaudages, plates-formes surélevées, plans d’assemblage

Nombreux traumatismes graves, décès

Objets coupants

Couteaux à tailler, mèches, broches, lames de scie

Lacérations, plaies perforantes

Machines en mouvement

Tours, presses à découper, fraiseuses, cisailles à métaux

Amputations, luxations, blessures par écrasement

Fragments/déchets de fabrication

Perçage, ponçage, sciage, alésage, meulage

Corps étrangers dans l’œil, abrasions cornéennes

Matériaux brûlants

Traitement des métaux à chaud, surfaces à souder, bains de rinçage

Brûlures, tumeur chéloïdienne, dépigmentation

Métal, scories et déchets brûlants

Soudage, oxycoupage à la flamme, opérations de fonderie

Brûlures cutanées, oculaires ou auriculaires graves

Equipements électriques

Outils à main, câbles électriques, lampes portatives, boîtiers de raccordement

Contusions, foulures, brûlures, décès

Fluides sous pression

Systèmes hydrauliques, graissage sous pression et pistolets à peinture

Traumatismes oculaires, lésions sous-cutanées graves

Variations de pression atmosphérique

Essais de pressurisation, autoclaves, chambres d’essais

Lésions auriculaires, sinusales et pulmonaires, maladie des caissons

Températures extrêmes

Travail des métaux à chaud et à froid, fonderies

Epuisement dû à la chaleur, gelures

Bruit intense

Rivetage, essais moteurs, perçage à grande vitesse, marteaux-pilons

Déficit auditif momentané ou permanent

Rayonnements ionisants

Radiographie industrielle, accélérateurs, recherche sur les rayonnements

Stérilité, cancer, mal des rayons, décès

Rayonnements non ionisants

Soudage, lasers, radars, fours à micro-ondes, travaux de recherche

Brûlures cornéennes et rétiniennes, cataractes, cancer

Surfaces de travail/ voies de circulation

Epanchements de lubrifiants, outils, tuyaux et câbles mal rangés

Contusions, lacérations, foulures, fractures

Ergonomique

Travail dans des espaces confinés

Réservoirs à essence, ailes

Manque d’oxygène, peur du confinement, narcose, anxiété

Efforts physiques intenses

Levage, portage, chariots de piste, outils à main, atelier de câblage

Fatigue excessive, troubles musculo-squelettiques, syndrome du canal carpien

Vibrations

Rivetage, ponçage

Troubles musculo-squelettiques, syndrome du canal carpien

Interface opérateur/ machine

Montage, assemblage en position inconfortable

Troubles musculo-squelettiques

Mouvements répétés

Entrée de données, conception assistée par ordinateur, dépose de couches de stratifiés

Syndrome du canal carpien, troubles musculo-squelettiques

Source: d’après Dunphy et George, 1983.

Un traumatisme direct peut résulter de la chute d’outils à riveter ou d’autres objets; les travailleurs peuvent aussi trébucher sur des surfaces irrégulières, glissantes ou encombrées; tomber du haut de passerelles, de grues, d’échelles, de plates-formes surélevées, de bâtis de montage; entrer en contact avec du matériel électrique non mis à la terre, des objets métalliques portés à haute température, des solutions chimiques concentrées; toucher accidentellement des outils de coupe ou de perçage; se faire happer les cheveux, la main ou les vêtements dans une fraiseuse, un tour ou une presse; être blessés par des projections de copeaux, des particules volantes et des scories provenant des opérations de perçage, de meulage ou de soudage; et se faire des contusions et des entailles en heurtant des éléments de la cellule pendant le processus de fabrication.

La fréquence et la gravité des accidents ont été réduites avec la maturation des processus de sécurité dans l’industrie. L’évolution des accidents et des maladies liés aux risques ergonomiques témoigne d’une prise de conscience dans tous les secteurs de l’industrie et des services.

L’ergonomie

Les constructeurs aéronautiques ont une longue expérience de la prise en compte du facteur humain dans le développement des principaux systèmes composant leurs produits. Le poste de pilotage a été l’un des éléments les plus étudiés dans le cadre des travaux des ergonomes pour optimiser la sécurité du vol. Aujourd’hui, le domaine en pleine expansion de l’ergonomie relative à la prévention des risques et des maladies est le prolongement des études réalisées à l’origine sur les facteurs humains. L’industrie met en œuvre une série de processus impliquant des efforts musculaires intenses, des postures inconfortables, des gestes répétés, des chocs mécaniques et des vibrations. Des facteurs d’aggravation sont le travail dans des espaces exigus tels que l’intérieur des ailes ou des réservoirs de carburant. Pour résoudre ces problèmes, les industries aéronautiques emploient des ergonomes dans la conception des produits et des procédés et font appel à l’ergonomie participative, dans laquelle des équipes pluridisciplinaires, formées d’opérateurs, d’agents de maîtrise et de concepteurs spécialisés en outillage et en équipements de production coopèrent pour tenter de réduire les risques.

L’industrie de la fabrication des cellules connaît des problèmes ergonomiques majeurs dans les ateliers de câblage, qui font usage d’un certain nombre d’outils pour dénuder et sertir les fils, lesquels nécessitent un effort non négligeable de la main. La plupart sont actuellement remplacés par des outils pneumatiques, suspendus avec un système d’équilibrage lorsqu’ils sont trop lourds. Des postes de travail ajustables en hauteur permettent au personnel des deux sexes de choisir entre la position assise ou la position debout. Le travail est organisé en équipes au sein desquelles chaque travailleur effectue des tâches différentes afin de réduire la fatigue d’un groupe de muscles particulier. Dans les halls d’assemblage de la voilure, qui sont aussi des zones où le travail est pénible, la protection par rembourrage non seulement de l’outillage et des pièces mais aussi des travailleurs est nécessaire pour réduire les chocs mécaniques dans les espaces exigus. Sur la chaîne d’assemblage des ailes également, des plates-formes réglables remplacent l’usage des échelles doubles afin de réduire les risques de chute et de permettre aux ouvriers de travailler dans une position stable pour percer ou riveter. Les outils à riveter continuent d’être une source de risques à la fois par vibrations et par efforts musculaires. Une solution a été apportée par l’introduction de riveteuses à faible recul ou électromagnétiques mais, en raison de certains aspects des performances de ces machines, ainsi que des limites pratiques de ces techniques pour des opérations de production particulières, elle n’est pas universellement applicable.

Avec l’arrivée des matériaux composites, introduits pour des raisons de résistance et de légèreté, sont apparus des risques inconnus liés au travail manuel pour la dépose des couches ainsi que pour former, découper et travailler ces matériaux modernes. De nouveaux outils, adaptables à la taille de la main, et certains processus automatisés sont actuellement mis en service pour réduire ces risques. Des outillages réglables sont également employés pour positionner la pièce de manière confortable pour le travail. Les opérations d’assemblage des éléments posent de nombreux problèmes de postures inconfortables, ainsi que de manipulation des pièces, difficultés souvent résolues grâce à des études ergonomiques participatives. La réduction des risques est obtenue par une utilisation accrue des instruments de levage mécaniques (quand cela est possible) et par une réorganisation des tâches, ainsi que par d’autres améliorations des procédés qui permettent en général d’accroître en même temps la productivité et la qualité de la production.

LA PROTECTION CONTRE LES CHUTES DANS LA CONSTRUCTION ET LA MAINTENANCE DES AVIONS DE LIGNE

Robert W. Hites

Les avions de ligne servent au transport des passagers et du fret. Tant la construction que la maintenance impliquent des opérations de démontage, de fabrication, de modification ou d’installation d’éléments en tout endroit des avions. Les dimensions des appareils varient beaucoup, mais sur certains des plus gros avions de ligne (tels le Boeing 747 et l’Airbus A340) le personnel doit parfois travailler à grande hauteur du sol.

Les risques de chute sont nombreux dans les domaines de la construction et de la maintenance. Certes, chaque situation est un cas particulier et demande une solution différente, mais la meil-leure méthode de protection demeure la prévention , par une démarche active d’identification et de réduction des risques.

Une protection efficace implique une volonté de l’organisation dans son ensemble de prendre en compte tous les aspects. Chaque opérateur doit continuellement évaluer les risques liés à sa tâche et adopter un système de précaution qui soit suffisamment complet pour s’appliquer à chacun des risques encourus.

Les risques de chutes

Toute activité en hauteur pour une personne implique des risques de chute, qui se traduisent souvent par des accidents graves ou mortels. Des réglementations, des normes et des stratégies ont été élaborées pour aider les constructeurs à prévenir ces risques.

Pour évaluer les risques de chute liés à une opération, il faut identifier toutes les zones ou les tâches exigeant du personnel qu’il intervienne sur des surfaces de travail surélevées. Les statistiques des accidents et des maladies constituent une bonne source d’information (statistiques du travail ou médicales, registres des assurances ou de la sécurité, etc.). Il est toutefois important de voir au-delà des statistiques. Chaque tâche ou procédé doit être évalué pour déterminer les cas où le personnel doit travailler sur des surfaces situées en hauteur.

Le classement des risques de chute

Pratiquement, toute tâche de construction ou de maintenance effectuée sur un avion de ligne peut être la cause d’une chute. La taille de ces avions est en effet telle que presque toutes leurs surfaces se trouvent plusieurs mètres au-dessus du sol. Malgré la diversité des situations qui présentent un risque de chute, on peut les classer soit comme travail sur plate-forme , soit comme travail sur les surfaces de l’avion . Cette différenciation s’appuie sur les facteurs à prendre en compte dans les solutions.

Dans le travail sur plate-forme, le personnel utilise une plate-forme ou un échafaudage pour accéder à l’avion. Cela inclut toute activité menée à partir d’une surface qui ne fait pas partie de l’avion et qui sert spécifiquement à accéder à ce dernier. Les plates-formes d’accès à la voilure, les échafaudages d’entretien des moteurs, les chariots élévateurs, pour ne citer qu’eux, entrent dans cette catégorie. Pour prévenir les risques de chute à partir de ce type de surface, on peut s’appuyer sur des systèmes classiques de protection et sur de nombreuses recommandations existantes.

En ce qui concerne le travail sur les surfaces de l’avion, il comprend tout travail dans lequel ces surfaces font fonction de plates-formes d’accès, telles que les ailes, l’empennage horizontal, le fuselage, les moteurs et les nacelles-moteurs. Les risques de chute liés à cette catégorie de travail varient selon l’opération de maintenance requise et nécessitent parfois des mesures de protection non classiques.

La distinction entre ces deux catégories devient évidente dès que l’on tente de mettre en œuvre des mesures de protection qui visent à éliminer ou à réduire les risques. Les solutions employées peuvent s’appuyer sur les moyens de prévention technique, les équipements de protection individuelle ou les méthodes de travail.

Les moyens de prévention technique

Cette forme de protection consiste à modifier l’emplacement de travail de façon à minimiser l’exposition aux risques de chute. Les rambardes, garde-corps, cloisons et autres constructions similaires sont des exemples de cette méthode qui est considérée comme étant la plus efficace.

Cette méthode de protection est la plus utilisée sur les plates-formes, à la fois en construction et en maintenance. Elle consiste en général à utiliser des garde-corps standards, mais n’importe quel autre type de garde-corps fermant la plate-forme sur tous ses côtés libres constitue une protection efficace contre le risque de chute. Si la plate-forme est placée contre l’avion, comme c’est souvent le cas, la protection sur ce côté est assurée automatiquement.

La protection par les moyens techniques ne s’emploie habituellement pas dans la maintenance s’effectuant sur les surfaces de l’avion, car tout système de protection mécanique intégré à l’avion augmenterait le poids et diminuerait les performances de vol de celui-ci. Les systèmes de protection eux-mêmes se révèlent inefficaces lorsqu’ils doivent protéger une surface de l’avion, car ils devraient être spécifiques au type d’appareil, à sa taille, à son emplacement et pouvoir être mis en place sans causer de dégâts. La figure 90.1 montre un système de garde-corps portatif pour aile d’avion. La protection par les moyens techniques, par contre, est utilisée intensivement sur les surfaces au cours du processus de construction. C’est à cette étape qu’elle est la plus efficace, puisque les opérations ont lieu au même endroit, la cellule demeurant dans la même position pendant toute la durée d’une phase; les contrôles peuvent ainsi être adaptés à ce lieu et à cette position.

Figure 90.1 Garde-corps portatif sur un Boeing 747

Figure 90.1

Une autre solution consiste à placer des filets autour de la plate-forme ou de la surface de l’avion. Le filet est efficace, mais n’est pas la méthode la meilleure dans la mesure où les travailleurs peuvent être blessés par la chute même dans le filet. Par ailleurs, cette méthode nécessite une procédure pour la récupération et l’évacuation de la personne tombée dans le filet.

Les équipements de protection individuelle

Les équipements de protection individuelle comprennent un harnais relié soit à un filin de sécurité, soit à un ancrage. Ces systèmes sont habituellement employés pour arrêter les chutes, mais peuvent également servir à les empêcher. Pour une efficacité réelle, il faut que la distance de chute prévue soit inférieure à la distance effective entre les deux niveaux. Il faut noter également que le porteur peut parfois subir des blessures causées par le système d’arrêt lui-même. Ces systèmes exigent en outre une procédure particulière de récupération et d’évacuation des personnes arrêtées dans leur chute.

Ces systèmes individuels d’arrêt de chute (Personal Fall Arrest Systems (PFAS)) sont utilisés pour assurer la sécurité du travail sur plate-forme lorsque les garde-corps ne peuvent être employés sans gêner l’exécution du travail. Ils servent aussi à sécuriser le travail sur les surfaces de l’avion, du fait des difficultés logistiques associées à la protection mécanique. Les aspects les plus délicats à régler des systèmes d’arrêt de chute à partir des surfaces de l’avion sont la distance d’arrêt qu’il faut prévoir au regard de la mobilité du personnel et le poids supplémentaire imposé à la structure. La question du poids peut être résolue en fixant le dispositif aux équipements entourant l’avion, et non à la surface de l’avion même; cependant, une telle solution restreint le dispositif de protection à une configuration particulière. La figure 90.2 montre un portique roulant permettant d’y installer un système d’arrêt de chute. Ces systèmes sont surtout utilisés dans les opérations de maintenance, même s’ils le sont aussi dans certaines opérations de construction.

Figure 90.2 Portique roulant protégeant les techniciens des chutes lors de
travaux sur les moteurs

Figure 90.2

Un système de retenue contre la chute (Fall Restraint System (FRS)) est un système conçu pour empêcher un individu de tomber par-dessus bord. Il s’apparente au PFAS dans la mesure où les deux systèmes se composent des mêmes éléments, mais le FRS restreint les mouvements de la personne qui ne peut s’approcher du bord des surfaces. Ce dernier système est considéré comme étant la meilleure évolution, aussi bien dans la construction qu’en maintenance. En effet, il permet d’éviter à la fois les chutes et la nécessité de procéder à des opérations de récupération de la personne tombée. Il n’est pas utilisé fréquemment pour le travail sur plate-forme ou sur avion du fait de la mobilité restreinte qu’il permet. Pour le travail sur les surfaces de l’avion, le système FRS offre un rapport poids/efficacité intéressant, car il n’a pas besoin de résister à des efforts aussi importants que le système PFAS. A la date de parution de l’original anglais de cet article, seul un type d’avion, le Boeing 747, disposait d’un tel système adapté à la cellule (voir figures 90.3 et 90.4).

Figure 90.3 Filin de sécurité sur l'aile d'un Boeing 747

Figure 90.3

Figure 90.4 Zones de protection sur l'aile d'un Boeing 747

Figure 90.4

Dans ce système, un filin de sécurité est fixé à des points d’ancrage permanents sur la surface de l’aile, de manière à former six zones de protection. Le personnel fixe une sangle de 1,5 m de longueur sur des manilles ou sur des brides qui coulissent le long du filin horizontal entre les zones i à iv, et qui sont fixes dans les zones v et vi. Ce système permet de s’approcher du bord de l’aile, tout en évitant le risque de chute.

Les consignes de sécurité

On recourt aux consignes de sécurité lorsque les moyens de prévention technique et les équipements de protection individuelle sont tous deux inefficaces ou impossibles à mettre en œuvre.

Cette méthode n’est recommandée qu’en dernier ressort mais, correctement employée, elle est efficace. Elle consiste à délimiter la surface de travail et à en autoriser l’accès uniquement au personnel qui doit y être présent pendant une opération de maintenance donnée. La protection est assurée par un système de consignes écrites très strictes qui traitent de l’identification des risques, de la communication et des mesures individuelles à prendre. Ces consignes réduisent au minimum l’exposition au risque compte tenu des circonstances. Elles sont spécifiques au site et doivent prendre en compte tous les risques inhérents à la situation. Elles sont rarement mises en œuvre pour le travail sur plates-formes, que ce soit en maintenance ou en fabrication; elles sont par contre appliquées pour les opérations de maintenance effectuées sur les surfaces de l’avion.

LA CONSTRUCTION DES MOTEURS D’AVION

John B. Feldman

La construction des moteurs d’avion, à pistons ou à réaction, implique de transformer des matériaux bruts pour produire des machines d’une extrême précision et d’une fiabilité très poussée. L’environnement de fonctionnement très rigoureux du transport aérien nécessite l’utilisation d’un grand nombre de matériaux de pointe. Quant aux méthodes de construction, elles peuvent être tantôt traditionnelles, tantôt très spécialisées.

Les matériaux de construction

Les moteurs d’avion sont essentiellement de construction métallique mais, au cours des dernières années, on a vu apparaître les matériaux composites pour certains éléments. Divers alliages d’aluminium et de titane sont utilisés pour les éléments où il est primordial de combiner résistance et légèreté (composants structuraux, sections compresseurs, bâtis moteurs). Lorsque la résistance aux hautes températures et à la corrosion est recherchée, on emploie des alliages de nickel, de chrome et de cobalt (chambres de combustion et sections turbines). Enfin, on recourt à de nombreux alliages d’acier pour des usages intermédiaires.

La réduction du poids étant devenue un facteur fondamental pour l’abaissement des coûts d’utilisation (maximisation de la charge utile, minimisation de la consommation de carburant), on a assisté récemment à l’introduction de matériaux composites destinés à remplacer l’aluminium, le titane et certains alliages d’acier dans les parties structurales, les gaines et les canalisations non soumises à des températures élevées. Ces composites sont principalement à base de résines polyimides, époxy et autres, renforcées de fibres de verre tissées ou de fibres de graphite.

Les procédés de fabrication

Pratiquement tous les procédés de traitement et d’usinage des métaux sont appliqués dans la construction des moteurs d’avion. On peut citer, entre autres, le forgeage à chaud (aubes, disques de compresseurs), le moulage (composants structuraux, bâtis moteurs), le meulage, le brochage, le tournage, le perçage, le fraisage, le filetage, le soudage, le brasage, etc. Les procédés associés comprennent la finition (anodisation, chromatage, etc.), l’électrodéposition, la trempe et la métallisation à chaud, à la flamme ou au plasma. Compte tenu de la résistance et de la dureté des alliages utilisés, de la complexité des formes et du degré de précision recherché, les exigences de l’usinage sont ici plus strictes et plus rigoureuses que dans la plupart des autres branches de l’industrie.

Parmi les procédés spécifiques au secteur aéronautique figurent le fraisage chimique et électrochimique, l’usinage par électroérosion, le perçage au laser et le soudage par faisceau d’électrons. Le fraisage chimique et électrochimique consiste en un enlèvement de métal sur des surfaces importantes, de façon à conserver ou à créer un contour. En fonction de la nature de l’alliage, les pièces sont placées dans un bain acide, basique ou électrolytique fortement concentré. Le métal est dissous par action chimique ou électrochimique. Le fraisage chimique est souvent utilisé après le forgeage des aubes, afin de mettre l’épaisseur des parois en conformité avec les spécifications tout en préservant le profil.

L’usinage par électroérosion et le perçage au laser sont généralement utilisés pour réaliser des trous de petit diamètre et des contours complexes dans des métaux de grande dureté. Ces trous sont requis dans les composants des chambres de combustion et des turbines à des fins de refroidissement. L’enlèvement du métal est obtenu par l’action thermodynamique de décharges électriques à haute fréquence. Cette opération se déroule dans un bain d’huile minérale diélectrique. L’électrode tient lieu de modèle en négatif de la découpe désirée.

Le soudage par faisceau d’électrons est utilisé pour assembler des pièces dans lesquelles une forte pénétration de la soudure est requise, principalement dans des configurations peu accessibles. L’effet de soudage est produit par un faisceau focalisé et accéléré d’électrons, à l’intérieur d’une chambre à vide. L’énergie cinétique des électrons se transforme en chaleur utilisée pour le soudage.

La fabrication des composites fait appel soit à des techniques par voie humide, soit à l’utilisation de tissus préimprégnés. Dans la technique humide, le mélange de résine visqueuse non cuite est appliqué dans un moule par pulvérisation ou au moyen d’un pinceau. La fibre de renfort est introduite manuellement dans la résine. Un complément de résine est appliqué pour obtenir l’uniformité et le contour. Le matériau obtenu est alors cuit en autoclave (chaleur et pression). Les matériaux préimprégnés se composent de feuilles de composites semi-rigides, partiellement cuites et prêtes à l’emploi. Dans un premier temps, le matériau est coupé aux dimensions voulues, moulé manuellement puis cuit en autoclave. Les parties cuites sont usinées et assemblées sur le moteur par des techniques classiques.

L’inspection et les essais

Afin de garantir la fiabilité, un certain nombre d’opérations de contrôle de la qualité sont mises en œuvre au cours de la fabrication et sur le produit final. Les principales méthodes appliquées pour les essais non destructifs sont la radiographie, les ultrasons, les particules magnétiques et les marqueurs fluorescents. Ces différentes techniques permettent de détecter d’éventuelles fissures ou défauts internes. Les moteurs assemblés sont testés au banc avant livraison au client.

Les risques pour la sécurité et la santé et leur prévention

Les risques sanitaires associés à la construction des moteurs d’avion sont essentiellement liés à la toxicité des matériaux utilisés. L’aluminium, le titane et l’acier ne sont pas considérés comme fortement toxiques, tandis que le chrome, le nickel et le cobalt sont plus problématiques. Certains composés et états de valence de ces trois derniers métaux sont cancérogènes chez l’humain et chez l’animal. Leurs formes métalliques ne sont généralement pas considérées comme aussi toxiques que leurs formes ioniques, couramment rencontrées dans les bains de traitement superficiel du métal et pigments de peinture.

Dans l’usinage conventionnel, la plupart des opérations font appel à des liquides de refroidissement ou de coupe qui réduisent la formation de poussières et de fumées. A l’exception du meulage à sec, les métaux ne présentent généralement pas de risques d’inhalation, les vapeurs des liquides de refroidissement mises à part. Le meulage est assez courant, en particulier sur les pièces de moteur à réaction, pour lisser les contours et finir les aubages. Les meules utilisées sont généralement des petites meules manuelles. Lorsque ce type de meulage est appliqué à des alliages à base de chrome, de nickel ou de cobalt, une ventilation avec aspiration localisée est requise, notamment au moyen de tables à aspiration et de meuleuses autoventilées. Les autres risques sanitaires associés à l’usinage traditionnel sont les dermites et le bruit. Le personnel peut être, en effet, en contact avec des liquides de refroidissement et de coupe; l’exposition cutanée répétée de la substance avec la peau peut causer différentes formes de dermites. D’une façon générale, les gants et les crèmes de protection et de bons principes d’hygiène individuelle permettent de réduire ces effets nocifs. Des niveaux sonores élevés peuvent être engendrés lors de l’usinage de pièces d’alliages à haute résistance, à paroi mince, en raison du broutage de l’outil et des vibrations de la pièce. Ce problème peut être résolu, dans une certaine mesure, par l’emploi d’un outillage plus rigide et de matériaux amortissants, la modification des paramètres d’usinage et le bon affûtage des outils. Dans les autres cas, des équipements de protection individuelle (par exemple, casques antibruit et bouchons auriculaires) sont requis.

Les risques pour la sécurité associés aux opérations d’usinage classiques comprennent essentiellement les risques de blessures découlant des mouvements au point de travail, des opérations de fixation et des systèmes d’entraînement. La réduction de ces risques peut être réalisée au moyen de protecteurs fixes, de trappes d’accès à verrouillage automatique, de barrières lumineuses, de tapis sensibles, mais aussi à travers l’information et la formation du personnel. Une protection oculaire doit systématiquement être portée, dans le périmètre réservé aux opérations d’usinage, contre les projections d’éclats, de particules, de liquides de refroidissement ou de solvants de nettoyage.

Les opérations de traitement de surface des métaux, le fraisage chimique et électrochimique et l’électrodéposition impliquent l’exposition des opérateurs à des bains ouverts d’acides de bases et d’électrolytes concentrés. La plupart des bains utilisés contiennent aussi de fortes proportions de métaux dissous. En fonction des conditions d’utilisation de ces bains et de leur composition (concentration, température, agitation, dimensions), une ventilation avec aspiration localisée est nécessaire pour limiter les émissions de vapeurs dans l’atmosphère. Différents types de capots latéraux, à fente, sont utilisés à cette fin. Des systèmes de ventilation et des règles d’exploitation pour les différents bains sont recommandés dans les publications de la Conférence américaine des hygiénistes gouvernementaux du travail (American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH)) et de l’Institut américain de normalisation (American National Standards Institute (ANSI)). La nature corrosive de ces bains impose en outre le port d’équipements de protection des yeux et de la peau (lunettes de protection, masques, gants, tabliers, etc.). Des postes d’urgence pour le rinçage des yeux ainsi que des douches doivent également être accessibles immédiatement en cas d’accident.

Le soudage par faisceau d’électrons et le perçage au laser présentent des risques d’exposition aux rayonnements. Le soudage par faisceau d’électrons génère des rayons X secondaires (effet Bremsstrahlung). La chambre de soudage peut être comparée à un tube à rayons X inefficace. Il est donc essentiel que cette chambre soit construite en matériaux qui atténuent le plus possible les rayonnements ou qu’elle soit munie d’un blindage. Un blindage en plomb est souvent employé. Il faut également effectuer périodiquement des campagnes de mesurage des rayonnements. Les lasers, également, présentent des risques pour les yeux et la peau (risques de brûlure). Il existe aussi un risque potentiel d’exposition aux fumées d’évaporation du métal de base. Les risques de rayonnement associés aux opérations laser doivent être circonscrits, dans la mesure du possible, par l’utilisation de chambres fermées munies de sécurités. Un programme complet doit être mis en place et rigoureusement suivi. Une ventilation avec aspiration localisée doit être prévue dans tous les emplacements où des fumées métalliques sont émises.

Les principaux risques liés à la fabrication de pièces en composites sont ceux de l’exposition chimique aux composants de résines n’ayant pas réagi et aux solvants lors des opérations de stratification humide. Les composants les plus dangereux sont sans doute les amines aromatiques utilisées comme réactifs dans les résines polyimides et les durcisseurs des systèmes à base de résine époxy. Un certain nombre de ces composés sont des cancérogènes confirmés ou soupçonnés. Ils ont également d’autres effets toxiques. Du fait de leur nature hautement réactive, ces systèmes à base de résine et, en particulier, les époxys, causent une sensibilisation cutanée et respiratoire. La réduction des risques au cours des opérations de stratification par voie humide doit inclure une ventilation avec aspiration localisée et le port systématique d’équipements de protection individuelle pour éviter le contact avec la peau. Lorsque la stratification se fait avec des feuilles préimprégnées, il n’y a généralement pas de risque d’inhalation de produits en suspension dans l’air, mais une protection de la peau est nécessaire. Une fois cuites, ces pièces sont relativement inertes. Elles ne présentent plus de risques liés aux réactifs qui les composent. En revanche, l’usinage mécanique des pièces moulées peut produire des poussières irritantes, associées aux matériaux de composites de renfort (fibres de verre, graphite). Une ventilation avec aspiration localisée de l’atelier d’usinage est donc souvent requise.

Les risques pour la santé associés aux opérations de contrôle de la qualité sont généralement l’exposition aux rayonnements (rayons X ou gamma) lors de l’inspection radiographique et le bruit à l’occasion des essais de fin de fabrication. Les opérations radiographiques doivent être associées à un programme complet de radioprotection comprenant formation, surveillance des dosimètres personnels et mesurages périodiques. Les chambres de contrôle radiographiques doivent être munies de portes à verrouillage automatique, de voyants lumineux, de dispositifs d’arrêt d’urgence et d’un blindage. Les zones ou les cellules d’essai des produits assemblés doivent être protégées par un traitement acoustique adéquat, en particulier dans le cas des moteurs à réaction. Le niveau sonore mesuré sur les consoles de commande ne devra pas excéder 85 dB. Des mesures devront être prises pour éviter l’accumulation de gaz d’échappement, de vapeurs de carburant ou de solvants dans la zone d’essai.

Outre les risques mentionnés ci-dessus, liés à des opérations particulières, plusieurs autres risques plus généraux, à savoir l’exposition aux solvants, aux peintures, au plomb et aux opérations de soudage méritent considération. Des solvants de nettoyage sont utilisés dans toutes les opérations de la construction aéronautique. La tendance est à abandonner les solvants chlorés et fluorés au profit des solvants de type aqueux, terpéniques, et des essences minérales pour des raisons de toxicité et d’effets sur la couche d’ozone. Ce nouveau groupe de solvants semble plus acceptable pour l’environnement, mais il comporte des risques d’inflammation. Les quantités de solvants inflammables ou combustibles présentes sur le lieu de travail doivent donc être limitées et stockées dans des récipients approuvés, et une protection appropriée contre les incendies doit être mise en place. Le plomb est parfois utilisé comme lubrifiant de la matrice dans les opérations de forgeage des aubes. Dans ce cas, compte tenu de la toxicité de ce métal, un programme complet de contrôle et de suivi des concentrations en plomb doit être mis en place. De nombreux procédés de soudage classique sont utilisés dans les opérations de la construction aéronautique. L’exposition aux fumées métalliques, aux rayonnements ultraviolets et à l’ozone doit être mesurée pour ce type d’opération. La nécessité de mesures de protection dépendra des paramètres de fonctionnement et des métaux concernés.

LES MESURES DE PROTECTION ET LES EFFETS SUR LA SANTÉ

Denis Bourcier

Les contraintes croissantes du marché conduisent l’industrie aéro-nautique à réduire de plus en plus les temps de développement des produits, tout en s’efforçant de mettre en œuvre des matériaux répondant à des critères de performances toujours plus stricts et parfois même contradictoires. Accélérer les processus d’essai et de fabrication des produits peut mener à une mise au point beaucoup trop rapide des matériaux et des procédés par rapport à l’évolution parallèle des technologies relatives à la santé et à l’environnement. Il pourrait en résulter une mise sur le marché de produits ayant été testés et autorisés, mais pour lesquels on ne dispose pas d’informations suffisantes quant aux effets sur la santé et l’environnement. Certaines réglementations telles que la loi américaine sur le contrôle des substances toxiques (Toxic Substance Control Act ((TSCA)) prescrivent: 1) des essais sur les matériaux nouveaux; 2) l’élaboration de pratiques de précaution en laboratoire pour les essais de recherche-développement; 3) des restrictions aux importations et exportations de certaines substances chimiques; et 4) un suivi des études sur la sécurité, la santé et l’environnement ainsi que des archives des entreprises relatives aux effets sur la santé de l’exposition aux produits chimiques.

L’utilisation croissante des fiches de données de sécurité sur les produits chimiques (FDS) fournit aux professionnels de la santé les informations nécessaires pour maîtriser l’exposition à un risque chimique. Cependant, sur les milliers de matériaux et de produits en usage, il n’existe d’études de toxicité complètes que pour quelques centaines d’entre eux, ce qui complique la tâche des hygiénistes du travail et des toxicologues. Dans la mesure du possible, une ventilation avec aspiration localisée et d’autres moyens de prévention technique devraient être employés, en particulier en présence de concentrations importantes de produits chimiques peu connus, ou lorsqu’on connaît mal les quantités de contaminants dégagées. Les appareils de protection respiratoire peuvent jouer un rôle secondaire lorsqu’il existe un programme de gestion de la protection des voies respiratoires correctement planifié et rigoureusement mis en œuvre. Le choix doit se porter sur des appareils respiratoires et des équipements de protection individuelle qui offrent des garanties maximales sans causer de gêne.

On doit veiller à ce que des informations sur les risques et les mesures de protection soient communiquées au personnel par des moyens efficaces avant l’introduction d’un nouveau produit sur le site de travail. Une présentation orale, des bulletins d’information, des vidéos et des moyens de communication similaires peuvent servir de support. La méthode de communication et d’information a une grande importance pour le succès de l’introduction d’un nouveau produit chimique sur le lieu de travail. Sur les sites de construction aéronautique, le personnel, les matériaux, les processus de travail changent constamment. L’information sur les risques doit donc être un processus continu. Le mode de communication écrit ne sera pas efficace dans cet environnement sans l’aide de méthodes plus actives, telles que des réunions d’information ou des présentations vidéo. Des mesures devront être prises pour répondre dans tous les cas aux questions du personnel.

Les usines de construction aéronautique et, en particulier, les halls d’assemblage se caractérisent par des environnements chimiques extrêmement complexes. L’hygiène industrielle implique des efforts intensifs, participatifs et bien planifiés pour identifier les risques associés à la présence, simultanée ou successive, d’un grand nombre de produits chimiques dont on ignore — pour beaucoup d’entre eux — les effets sur la santé. On devra en particulier se préoccuper des contaminants qui sont libérés sous des formes non prévues par le fabricant et donc non prises en compte sur les FDS. Par exemple, la pose et l’enlèvement répétés de bandes partiellement cuites de matériaux composites peuvent libérer des mélanges solvant-résine sous forme d’aérosols, qui ne seront pas convenablement mesurés par les méthodes s’appliquant aux émissions de vapeurs.

La concentration et les combinaisons de produits chimiques peuvent également être complexes et très variables. L’exécution de tâches hors de la séquence normale des opérations peut exposer le personnel à des produits instables sans qu’il dispose des moyens de prévention technique et des équipements de protection individuelle appropriés. Les variations des méthodes de travail entre individus et les dimensions, ainsi que la configuration des divers types de cellules d’avion peuvent avoir une influence importante sur les risques d’exposition. Chez ce personnel procédant au nettoyage des réservoirs d’aile, par exemple, l’exposition aux solvants peut varier de un à deux entre individus. Cette situation est due, entre autres, à l’effet de la taille d’une personne sur l’écoulement de l’air dans un espace confiné.

Il est nécessaire d’identifier et de définir les risques potentiels et de prendre les mesures de protection voulues avant d’introduire un nouveau produit ou procédé sur le lieu de travail. Des règles de sécurité d’utilisation doivent être adoptées et mises en œuvre et leur application obligatoire doit être contrôlée avant que le travail ne commence. Si on dispose d’informations incomplètes, on doit se fonder sur le risque potentiel le plus élevé et prendre les mesures de protection correspondantes. Des études d’hygiène industrielle devraient être effectuées à des intervalles réguliers et rapprochés pour vérifier que les mesures de protection mises en œuvre sont adaptées et fiables.

La difficulté de définir les expositions sur le lieu de travail dans l’industrie aéronautique impose une coopération étroite entre les hygiénistes du travail, les cliniciens, les toxicologues et les épidémiologistes (voir tableau 90.2). Il est également fondamental que les techniciens et l’encadrement soient très bien informés. Les employés devraient être encouragés à déclarer tout symptôme anormal et l’encadrement devrait être attentif à tout signe ou à tout symptôme pouvant indiquer une exposition. La surveillance des paramètres biologiques peut compléter utilement les prélèvements d’ambiance lorsque les expositions varient fortement ou quand l’exposition cutanée peut être non négligeable. La surveillance biologique peut également servir à déterminer si les mesures de protection contribuent effectivement à limiter l’inhalation de contaminants par le personnel. L’analyse des données médicales pour mettre en évidence les signes, symptômes et plaintes devrait être faite de manière systématique.

Tableau 90.2 Evolutions technologiques rendues nécessaires par les mesures
de protection de la sécurité, de la santé et de l'environnement en liaison
avec les procédés et matériaux nouveaux

Paramètres

Technologies à développer

Niveaux de contaminants en suspension dans l’air

Méthodes analytiques de quantification chimique
Techniques de surveillance de l’air

Effets potentiels sur la santé

Etudes de toxicologie sur les expositions aiguës et chroniques

Effets sur l’environnement

Etudes de bioaccumulation et de biodégradation

Caractérisation des déchets

Essais de compatibilité chimique
Dosages biologiques

Les ateliers de peinture et de construction de fuselages, ainsi que les réservoirs de carburant devraient être équipés de systèmes de ventilation à très grand débit lors des phases intensives de peinture, d’étanchéification et de nettoyage. Si des expositions résiduelles subsistent ou si ces systèmes se révèlent inaptes à capter les flux d’air avant qu’ils ne parviennent aux travailleurs, il faudra prévoir dans certains cas le port d’appareils de protection respiratoire. Les opérations à échelle plus réduite de mise en peinture, de traitement des métaux, de nettoyage aux solvants, ainsi que de chimie de laboratoire et certaines opérations de dépose de couches pour la production de composites nécessiteront un système de ventilation avec aspiration localisée. Quant à la ventilation par distribution, elle convient en général uniquement dans les cas où l’emploi de produits chimiques est limité ou comme complément de la ventilation avec aspiration localisée. Des échanges d’air importants pendant l’hiver peuvent avoir pour conséquence de dessécher excessivement l’air intérieur. Des systèmes de ventilation mal conçus, dirigeant un courant trop fort d’air froid sur les mains ou sur le dos, dans les ateliers de montage de petits éléments, peuvent contribuer à des problèmes articulaires chez les travailleurs. Dans les ateliers complexes et de grande dimension, il faut veiller à optimiser l’emplacement des sorties d’air et des prises d’air afin que les contaminants ne soient pas réaspirés.

Le travail de précision nécessaire dans l’industrie aérospatiale doit s’effectuer dans un environnement clair, organisé et contrôlé. Les conteneurs, fûts et réservoirs de produits chimiques doivent être pourvus d’étiquettes décrivant les risques potentiels inhérents à leur manipulation. Une notice de premier secours doit également être immédiatement accessible. Les FDS et autres fiches signalétiques doivent décrire les mesures d’urgence et les mesures à prendre en cas de fuite. Les lieux de travail à risque doivent être signalés par un affichage et leur accès doit être réglementé et contrôlé.

Les effets des matériaux composites sur la santé

Les constructeurs aéronautiques, tant du secteur civil que militaire, recourent de plus en plus aux matériaux composites dans la fabrication des composants intérieurs et structuraux. Des générations successives de composites ont été intégrées à la production à tous les stades, notamment dans l’aéronautique militaire où ils sont appréciés pour leur faible signature radar. Ce secteur en croissance rapide est l’exemple type d’une technologie se développant plus vite que les mesures correspondantes de santé publique. Les risques propres à une résine ou à un constituant du tissu de renfort avant sa cuisson diffèrent de ceux que présente le matériau final. De plus, les composites partiellement cuits (les préimprégnés) peuvent continuer à présenter les caractéristiques de risque des constituants de la résine tout au long des étapes de production (Aerospace Industries Association (AIA), 1995). Les propriétés toxicologiques des principales catégories de résines sont décrites au tableau 90.3.

Tableau 90.3 Aspects toxicologiques des principaux constituants des résines
utilisées dans les matériaux composites destinés aux industries aéronautiques
et spatiales1

Type de résine

Constituants2

Particularité toxicologique

Epoxy

Agents durcisseurs aminés, épichlorhydrine

Agent sensibilisant, cancérogène présumé

Polyimide

Aldéhyde monomère, phénol

Agent sensibilisant, cancérogène présumé, toxicité systémique3

Phénolique

Aldéhyde monomère, phénol

Agent sensibilisant, cancérogène présumé, toxicité systémique3

Polyester

Styrène, diméthylaniline

Narcose, dépression du système nerveux central, cyanose

Silicones

Siloxane organique, peroxydes

Agent sensibilisant, irritant

Thermoplastiques4

Polystyrène, polyphénylène sulfuré

Toxicité systémique3, irritant

1 Sont fournis ici des exemples de constituants usuels des résines humides. D’autres produits chimiques, de nature toxicologique diverse, peuvent être présents en tant qu’agents durcisseurs, diluants et additifs.2 S’applique à l’origine aux constituants des résines humides avant réaction. Ces matériaux se trouvent en quantités variables dans les résines partiellement durcies et à l’état de traces dans les matériaux durcis. 3 La toxicité systémique suppose des effets dans plusieurs tissus.4 Les thermoplastiques sont classés séparément, dans la mesure où les produits de décomposition énumérés sont émis pendant les opérations de moulage, lorsque le matériau de départ à polymériser est chauffé.

Le degré et le type de risque posés par les composites dépendent en premier lieu de la tâche particulière et du stade de cuisson de la résine au fur et à mesure que le matériau passe de l’état de résine/tissu humide à celui de pièce cuite. Les émissions de composants volatils peuvent être non négligeables avant et pendant la réaction initiale entre la résine et le durcisseur, mais aussi pendant la phase de cuisson. Elles tendent à augmenter dans des conditions de température élevée, et les concentrations dans des zones de travail mal ventilées peuvent aller de l’état de simples traces jusqu’à des niveaux notables. L’exposition cutanée aux composants dans la phase de précuisson est un élément important du risque total, et elle ne saurait donc être négligée.

Le dégazage de produits de la dégradation des résines peut avoir lieu dans diverses opérations d’usinage qui produisent un échauffement à la surface du composite cuit. Ces produits de dégradation sont encore mal connus, mais tendent à varier dans leur structure chimique en fonction de la température et du type de résine. Des particules peuvent être libérées lors de l’usinage des matériaux cuits ou lors de la découpe des préimprégnés qui contiennent des résidus de résines. On a aussi observé des expositions aux gaz émis lors de la cuisson, lorsque, du fait d’une mauvaise conception ou d’une mauvaise manipulation des autoclaves, le système de ventilation de ceux-ci ne permet pas d’évacuer efficacement ces gaz.

Il est à noter que les poussières provenant des nouveaux matériaux textiles contenant des fibres de verre, de Kevlar, de graphite ou d’oxyde de bore/métal sont capables de produire une réaction fibrogène de légère à modérée, mais jusqu’à présent, il n’a pas été possible de définir leur efficacité relative. Une étude des informations disponibles sur le risque relatif lié à ces poussières, émises lors des opérations d’usinage, a été lancée. Les divers procédés et risques associés aux composites ont été répertoriés (AIA, 1995) et sont présentés dans le tableau 90.4.

Tableau 90.4 Risques chimiques dans l'industrie aérospatiale

Agent chimique

Origine

Maladie potentielle

Métaux

Poussières de béryllium

Usinage des alliages de béryllium

Lésions cutanées, affection pulmonaire aiguë ou chronique

Poussières, vapeurs de cadmium

Soudage, brûlage, peinture au pistolet

Œdème pulmonaire retardé aigu, lésions rénales

Poussières/vapeurs/fumées de chrome

Pulvérisation/ponçage couche d’apprêt, soudage

Cancer des voies respiratoires

Nickel

Soudage, meulage

Cancer des voies respiratoires

Mercure

Laboratoires, essais techniques

Lésions du système nerveux central

Gaz

Cyanure d’hydrogène

Galvanoplastie

Asphyxie chimique, effets chroniques

Monoxyde de carbone

Traitement thermique, travaux sur moteurs

Asphyxie chimique, effets chroniques

Oxydes d’azote

Soudage, galvanoplastie, décapage

Œdème pulmonaire retardé aigu, lésions pulmonaires permanentes (éventuelles)

Phosgène

Décomposition des vapeurs de solvants lors du soudage

Œdème pulmonaire retardé aigu, lésions pulmonaires permanentes (éventuelles)

Ozone

Soudage, vols à haute altitude

Affection pulmonaire aiguë et chronique, cancer des voies respiratoires

Composants organiques

Aliphatiques

Lubrifiants pour machines, carburants, huiles de coupe

Dermite folliculaire

Aromatiques nitrés et aminés

Caoutchouc, plastiques, peintures, teintures

Anémie, cancer, sensibilisation cutanée

Aromatiques, autres

Solvants

Narcose, lésion hépatique, dermite

Halogénés

Décapage des peintures, dégraissage

Narcose, anémie, lésion hépatique

Plastiques

Phénoliques

Composants intérieurs, conduites et canalisations

Sensibilisation allergique, cancer (éventuel)

Epoxy (durcisseurs aminés)

Opérations de dépose des couches

Dermite, sensibilisation allergique, cancer

Polyuréthane

Peintures, composants intérieurs

Sensibilisation allergique, cancer (éventuel)

Polyimide

Composants structuraux

Sensibilisation allergique, cancer (éventuel)

Poussières fibrogènes

Amiante

Avions militaires et avions anciens

Cancer, asbestose

Silice

Sablage à l’abrasif, matériaux de charge

Silicose

Carbure de tungstène

Meulage des outils de précision

Pneumoconiose

Graphite, Kevlar

Façonnage des matériaux composites

Pneumoconiose

Poussières de faible toxicité (éventuelles)

Fibres de verre

Couvertures isolantes, composants intérieurs

Irritation cutanée et respiratoire, affection chronique (éventuelle)

Bois

Fabrication de maquettes et modèles

Sensibilisation allergique, cancer respiratoire

LES PROBLÈMES D’ENVIRONNEMENT ET DE SANTÉ PUBLIQUE

Steve Mason

Les industries aérospatiales n’ont pas échappé aux effets de la multiplication très rapide des réglementations sur l’environnement et le bruit adoptées aux Etats-Unis, puis en Europe, depuis les années soixante-dix. La loi sur la qualité de l’eau (Clean Water Act), la loi sur la lutte contre la pollution de l’air (Clean Air Act) et la loi sur la préservation et la restauration des ressources (Resource Conservation and Recovery Act), aux Etats-Unis, et les directives équivalentes dans l’Union européenne ont donné lieu à l’adoption au niveau local de très nombreux textes d’application visant à atteindre certains objectifs de qualité de l’environnement. Ces réglementations imposent habituellement l’usage des technologies les plus avancées, qu’il s’agisse de nouveaux matériaux et procédés ou des équipements de contrôle final. De surcroît, les questions d’intérêt universel telles que la destruction de la couche d’ozone et le réchauffement planétaire imposent une évolution des procédés classiques, notamment par l’interdiction de produits chimiques tels que les chlorofluorocarbures, sauf dans des conditions exceptionnelles.

Les premières lois sur ces questions ont eu peu d’impact sur les procédés utilisés dans la construction aéronautique jusqu’aux années quatre-vingt. L’essor de ce secteur et la concentration des opérations à proximité des aéroports et des zones industrielles ont favorisé le développement de cette législation. Le secteur a ensuite connu une révolution avec l’introduction de programmes destinés à identifier et à gérer les émissions toxiques dans l’environnement en vue de protéger celui-ci. Le traitement des eaux usées produites par les processus de finition des métaux et de maintenance des avions est devenu la norme dans toutes les grandes usines. Le tri des déchets dangereux, leur classement, leur déclaration et, plus tard, leur traitement avant élimination ont été organisés là où il n’existait jadis que des programmes rudimentaires. Les programmes d’assainissement des sites ont posé des problèmes économiques importants aux entreprises, les coûts pouvant s’élever à plusieurs millions de dollars E.-U. par site. A la fin des années quatre-vingt et au début des années quatre-vingt-dix, les émissions atmosphériques, qui peuvent représenter jusqu’à 80% ou plus du total des émissions dans la construction et l’exploitation des avions, sont devenues la cible du législateur. En fait, l’Organisation de l’aviation civile internationale (OACI) avait adopté des normes sur les émissions des moteurs dès 1981 (OACI, 1993).

Les réglementations relatives aux émissions chimiques concernent essentiellement les procédés chimiques, les moteurs et les groupes auxiliaires de bord (Auxiliary Power Unit (APU)), les opérations de ravitaillement en carburant et les opérations aéroportuaires au sol. A Los Angeles, par exemple, la diminution de la teneur en ozone et en monoxyde de carbone au niveau du sol nécessaire pour respecter les normes de la loi sur la lutte contre la pollution de l’air pourrait entraîner une réduction de 50% du trafic à l’aéroport international de la ville d’ici à l’an 2005 (Donoghue, 1994). On a prévu de mesurer les émissions quotidiennement pour vérifier que le niveau total de composants organiques volatils et de monoxyde de carbone reste inférieur à la limite autorisée. En Suède, une taxe a été instaurée sur les émissions aéronautiques de dioxyde de carbone compte tenu de leur effet sur le réchauffement planétaire. Dans certains pays, des réglementations similaires ont conduit à une élimination quasi totale des systèmes de dégraissage à la vapeur utilisant des solvants chlorés tels que le trichloroéthane en raison des niveaux record d’émissions observés avec les appareils de dégraissage à ciel ouvert, de la forte toxicité du 1,1,1-trichloroéthane et de ses effets potentiels sur la couche d’ozone.

La réglementation la plus étendue adoptée jusqu’ici est sans doute la norme américaine relative aux émissions aérospatiales de polluants atmosphériques dangereux (National Emission Standard for Hazardous Air Pollutants (NESHAP)) de 1995, promulguée par l’Agence américaine de protection de l’environnement (Environmental Protection Agency (EPA)) dans le cadre des amendements à la loi de 1990 sur la lutte contre la pollution de l’air. Cette réglementation impose que l’ensemble des opérations aérospatiales respecte la moyenne des 12% de meilleures pratiques en vigueur aux Etats-Unis en ce qui concerne la limitation des émissions de polluants dans les procédés produisant le plus d’émissions. La réglementation prévoyait une mise en conformité avec cette norme en septembre 1998. Les procédés et les produits les plus directement concernés sont ceux liés aux opérations de nettoyage manuel et de rinçage sous pression, les peintures d’apprêt et de finition, les dissolvants pour peinture/vernis et les substances utilisées dans le fraisage chimique. Cette réglementation autorise les modifications de procédé ou les mesures de limitation et charge les autorités locales de contrôler l’application des normes sur les matériaux, équipements et pratiques et sur la tenue de dossiers obligatoires. La conséquence de ces réglementations est d’obliger les constructeurs à appliquer les meilleures pratiques, presque sans considération des coûts. Elles obligent notamment ces derniers à se reconvertir à l’utilisation d’agents nettoyants à base de solvants à faible pression de vapeur, de peintures de finition à faible teneur en solvants et de technologies d’application telles que celles présentées dans le tableau 90.5. Certaines exceptions sont toutefois permises dans le cas où la mise en conformité avec les normes risque de compromettre la sécurité du produit ou la santé des travailleurs (risque d’incendie, par exemple).

Tableau 90.5 Synthèse de la norme de pollution (NESHAP) des Etats-Unis pour
les usines de construction et de maintenance

Procédé

Prescriptions1

Nettoyage manuel des composants aéronautiques

Pression composite maximale de 45 mmHg à 20°C ou utilisation d’agents nettoyants recommandés
Exemptions pour les espaces confinés et les travaux à proximité de systèmes électriques, etc.
Récupération/confinement immédiats des chiffons pour éviter toute évaporation supplémentaire

Nettoyage sous pression avec matériaux contenant des COV2 ou des PAD3

Récupération et confinement des fluides

Application de couches d’apprêt et de finition

Utilisation d’équipements dotés d’une grande efficacité de transfert4

Couche d’apprêt contenant des PAD, sans eau

Concentration de 350 g/l appliquée en moyenne5

Couche de finition contenant des PAD, avec eau

Concentration de 420 g/l appliquée en moyenne5

Décapage de la peinture extérieure

Agents chimiques ne contenant aucun PAD, abrasion mécanique, éclairage de forte intensité6
Agrément pour décapage de six avions complets par site/an avec des agents chimiques contenant des PAD

Revêtements contenant des PAD inorganiques

Limitation efficace des émissions de particules

Masques pour fraisage chimique contenant des PAD, sans eau

Concentration de 160 g/l appliquée ou utilisation d’un système efficace de récupération et de traitement des vapeurs

Pulvérisations avec PAD lors des opérations de revêtement

Utilisation de filtres à particules à étages

Equipements de limitation de la pollution atmosphérique

Performances minimales acceptables en termes d’efficacité et de surveillance

Nettoyage des pistolets à peinture

Aucune vaporisation des solvants, dispositions adéquates pour la récupération des déchets

1 Un grand nombre de prescriptions relatives à la conservation de dossiers, aux inspections et autres sont applicables; elles ne sont pas mentionnées ici. 2 COV (composés organiques volatils). Leur réactivité photochimique a été démontrée, ainsi que leur rôle prépondérant dans la formation d’ozone au niveau du sol. 3 PAD (polluants atmosphériques dangereux). Cent quatre-vingt-neuf composés ont été recensés pour leur toxicité par l’Agence américaine de protection de l’environnement (Environmental Protection Agency (EPA)). 4 Dans les équipements recensés sont inclus les pistolets électrostatiques ou ceux présentant un rapport fort volume/faible pression. 5 Les revêtements/vernis spéciaux et autres procédés à faibles émissions sont exclus.6 Les retouches de peinture sont autorisées, jusqu’à concurrence de 98 litres de solvants contenant des polluants atmosphériques dangereux par avion et par an (aviation civile) ou 189 litres par avion et par an (aviation militaire).

Source: Environnemental Protection Agency (EPA) Regulation: 40 CFR Part 63.

Les principaux risques chimiques et les pratiques de réduction des émissions appliquées pour satisfaire à la réglementation environnementale dans la construction et la maintenance aéronautiques aux Etats-Unis sont récapitulés dans les tableaux 90.6 et 90.7. Les réglementations européennes n’ont, en général, pas suivi le modèle américain en ce qui concerne les émissions atmosphériques toxiques, mais elles ont mis l’accent sur l’élimination d’autres substances toxiques telles que le cadmium et sur l’accélération du processus de remplacement des substances contribuant à la destruction de la couche d’ozone. Les Pays-Bas, par exemple, exigent des exploitants qu’ils prouvent que l’usage du cadmium est indispensable à la sécurité du vol.

Tableau 90.6 Risques chimiques couramment associés aux procédés de fabrication

Procédés courants

Type d’émissions

Risques chimiques

Revêtements, y compris couches de protection, masques et peintures provisoires

Pulvérisation de matières solides et évaporation de solvants





Déchets solides (par exemple, chiffons)

Composés organiques volatils, notamment méthyléthylcétone, toluène, xylène
Composés organiques détruisant la couche d’ozone (chlorofluorocarbures, trichloroéthane et autres)
Substances toxiques organiques, notamment trichloroéthane, xylène, toluène
Substances toxiques inorganiques, notamment cadmium, chromates, plomb
Composés organiques volatils ou substances toxiques précédemment citées

Nettoyage avec solvants

Solvants évaporés

Déchets solides (chiffons)
Déchets liquides

Composés organiques volatils, destructeurs de la couche d’ozone ou substances toxiques
Composés organiques volatils ou substances toxiques
Solvants résiduels (composés organiques volatils) ou eau contaminée

Décapage des peintures

Solvants évaporés ou entraînés



Déchets liquides corrosifs
Poussière, chaleur, lumière

Composés organiques volatils tels que xylène, toluène, méthyléthylcétone
Substances toxiques organiques (chlorure de méthylène, phénoliques)
Métaux durs (chromates)
Produits caustiques et acides, dont l’acide formique
Poussières toxiques (sablage), chaleur (décapage thermique) et lumière

Anodisation

Sorties de ventilation
Déchets liquides

Vapeurs acides
Acide concentré, généralement acides chromique, nitrique et fluorhydrique

Placage des métaux durs

Sorties de ventilation
Eaux de rinçage

Métaux durs, acides, cyanures complexes
Métaux durs, acides, cyanures complexes

Fraisage par voie chimique

Déchets liquides

Produits caustiques et métaux lourds, autres métaux

Etanchéification

Solvant évaporé
Déchets solides

Composés organiques volatils
Métaux lourds, traces de composés organiques toxiques

Chromatisation (revêtement de conversion)

Déchets liquides
Déchets solides

Chromates, éventuellement cyanures complexes
Chromates, oxydants

Composés inhibiteurs de corrosion

Particules, déchets solides

Cires, métaux lourds et composés organiques toxiques

Fabrication de composites

Déchets solides

Produits volatils non cuits

Dégraissage à la vapeur

Vapeurs libérées

Trichloroéthane, trichloroéthylène, perchloroéthylène

Dégraissage aqueux

Déchets liquides

Composés organiques volatils, silicates, métaux traces

Tableau 90.7 Pratiques courantes en matière de limitation des émissions polluantes

Procédés

Emissions dans l’air

Emissions dans l’eau1

Emissions dans le sol

Pulvérisations de revêtements

Equipements de limitation des émissions2 pour les opérations de pulvérisation (composés organiques volatils et particules solides)

Prétraitement sur site et surveillance

Traitement et mise en décharge3 des déchets provenant des cabines de peinture Incinération des produits inflammables et mise en décharge des cendres
Recyclage des solvants chaque fois que possible

Nettoyage avec des solvants contenant des composés organiques volatils

Limitation2 des émissions ou remplacement des produits utilisés

Prétraitement sur site et surveillance

Incinération et mise en décharge des chiffons usagés

Nettoyage avec des solvants contenant des substances détruisant la couche d’ozone

Remplacement en raison de l’interdiction de fabrication des substances détruisant la couche d’ozone

Aucune

Aucune

Nettoyage avec des solvants contenant des substances toxiques

Remplacement des produits

Prétraitement sur site et surveillance

Traitement pour diminuer la toxicité4 et mise en décharge

Décapage des peintures

Limitation des émissions ou remplacement par des produits non dangereux pour l’atmosphère ou des méthodes mécaniques

Prétraitement sur site et surveillance

Traitement et mise en décharge des boues stabilisées

Anodisation, placage des métaux durs, fraisage par voie chimique et revêtements de conversion (chromatisation)

Limitation des émissions (absorbeurs-neutraliseurs) ou remplacement dans certains cas

Prétraitement sur site des eaux de rinçage
Concentrés acides et caustiques traités sur site et hors site

Traitement et mise en décharge des boues stabilisées
Autres déchets solides traités et mis en décharge

Etanchéification

Aucune émission atmosphérique

Aucune émission dans l’eau

Incinération et mise en décharge des chiffons usagés

Composés inhibiteurs de corrosion

Ventilation avec filtres

Aucune émission dans l’eau

Traitement et mise en décharge des chiffons, composés résiduels et filtres5 des cabines de peinture

Dégraissage à la vapeur

Condenseurs à vapeur
Systèmes confinés ou récupération avec charbon actif

Séparation des solvants dégraissants dans les eaux usées

Recyclage des solvants dégraissants toxiques, traitement et mise en décharge des produits résiduels

Dégraissage aqueux

Aucune émission atmosphérique

Prétraitement sur site et surveillance

Prétraitement des boues, considérées comme des déchets dangereux

1 La plupart des usines aéronautiques sont tenues d’avoir des installations industrielles de prétraitement des eaux usées. Certaines peuvent disposer d’installations assurant un traitement complet.2 L’efficacité des contrôles doit généralement permettre une élimination/destruction de 95% des concentrations initiales. Un taux de 98%, ou plus, est généralement obtenu avec le charbon actif ou des installations d’oxydation thermique.3 Une réglementation très stricte définit les mesures de traitement, ainsi que la construction et la surveillance des opérations de mise en décharge.4 La toxicité est mesurée au moyen de dosages biologiques ou d’essais de filtrage destinés à prédire les résultats dans les décharges de déchets solides.5 Les cabines de peinture disposent généralement d’un système de filtrage. Les travaux effectués hors séquence, les retouches etc., sont généralement exclus en raison de considérations pratiques.

Les réglementations sur le bruit ont suivi une évolution similaire. C’est ainsi que l’Administration fédérale de l’aviation (Federal Aviation Administration (FAA)), aux Etats-Unis, et l’Organisation de l’aviation civile internationale (OACI) ont fixé des objectifs sévères en termes de réduction du bruit des turboréacteurs (comme en témoigne la loi américaine de 1990 sur le bruit des aéroports et la capacité aéroportuaire (Airport Noise and Capacity Act)). Les compagnies aériennes ont dû soit remplacer les avions anciens tels que le Boeing 727 ou le McDonnell Douglas DC-9 (avions classés en catégorie 2 par l’OACI) par des avions de nouvelle génération, soit remotoriser ces avions, soit réduire leur niveau de bruit en installant des kits d’insonorisation («hush» kits). L’élimination des avions bruyants de catégorie 2 est devenue obligatoire aux Etats-Unis au 31 décembre 1999, date à laquelle la réglementation de catégorie 3 est entrée en vigueur.

Un autre risque lié aux opérations aéronautiques et spatiales est celui des chutes d’objets divers (déchets, éléments d’avions et de satellites) qui retombent régulièrement sur terre. L’incident le plus fréquent est la chute de ce que l’on appelle la «glace bleue», qui se produit en cas de fuite de la canalisation des toilettes des avions civils; les déchets gèlent à l’extérieur de l’appareil puis se détachent et tombent. Les autorités aéroportuaires envisagent des lois qui permettraient des contrôles supplémentaires, avec obligation de réparer les conduites défectueuses. D’autres phénomènes, en particulier la chute de débris de satellites, sont en théorie potentiellement dangereux (appareils radioactifs ou sources d’énergie, par exemple), mais présentent statistiquement un risque extrêmement faible pour la population.

La plupart des entreprises aéronautiques et spatiales ont mis en place des organisations chargées de régler le problème de la réduction des émissions. Des objectifs environnementaux sont fixés et des politiques sont établies. Des ingénieurs, des techniciens et des administrateurs sont chargés de la gestion des autorisations, de la sécurité des transports, de la manipulation des matériaux, de l’élimination et du traitement des déchets.

Des spécialistes de la gestion de l’environnement, des ingénieurs chimistes et autres sont employés à des tâches de recherche et d’administration dans ce secteur. Enfin, des programmes d’aide à l’élimination des émissions polluantes et des nuisances sonores dès le stade de la conception des produits et des procédés ont été mis en place.

RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES

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