Vendredi, Février 25 2011 17: 39

Questions environnementales et de santé publique

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Les industries aérospatiales ont été considérablement affectées par l'énorme croissance des réglementations environnementales et communautaires sur le bruit adoptées principalement aux États-Unis et en Europe depuis les années 1970. Des législations telles que le Clean Water Act, le Clean Air Act et le Resource Conservation and Recovery Act aux États-Unis et les directives connexes dans l'Union européenne ont entraîné de volumineuses réglementations locales pour répondre aux objectifs de qualité environnementale. Ces réglementations imposent généralement l'utilisation de la meilleure technologie disponible, qu'il s'agisse de nouveaux matériaux ou procédés ou d'équipements de contrôle de fin de pile. De plus, des problèmes universels tels que l'appauvrissement de la couche d'ozone et le réchauffement climatique obligent à modifier les opérations traditionnelles en interdisant complètement les produits chimiques tels que les chlorofluorocarbures, sauf conditions exceptionnelles.

Les premières lois ont eu peu d'impact sur les opérations aérospatiales jusqu'aux années 1980. La croissance continue de l'industrie et la concentration des opérations autour des aéroports et des zones industrialisées rendaient la réglementation attrayante. L'industrie a connu une révolution en termes de programmes requis pour suivre et gérer les émissions toxiques dans l'environnement dans le but d'assurer la sécurité. Le traitement des eaux usées provenant de la finition des métaux et de la maintenance des avions est devenu la norme dans toutes les grandes installations. La ségrégation, la classification, le manifeste et, plus tard, le traitement des déchets dangereux avant leur élimination ont été institués là où des programmes rudimentaires existaient auparavant. Les programmes de nettoyage des sites d'élimination sont devenus des problèmes économiques majeurs pour de nombreuses entreprises, car les coûts ont atteint plusieurs millions sur chaque site. À la fin des années 1980 et au début des années 1990, les émissions atmosphériques, qui constituent jusqu'à 80 % ou plus des émissions totales de la fabrication et de l'exploitation des aéronefs, sont devenues le centre de la réglementation. L'Organisation de l'aviation civile internationale (OACI) a adopté des normes d'émissions des moteurs dès 1981 (OACI 1981).

Les réglementations sur les émissions de produits chimiques concernent essentiellement toutes les opérations de traitement chimique, de moteurs et de groupes auxiliaires de puissance, de ravitaillement en carburant et de véhicules de service au sol. À Los Angeles, par exemple, les réductions d'ozone troposphérique et de monoxyde de carbone pour atteindre les normes du Clean Air Act pourraient nécessiter une réduction de 50 % des opérations aériennes à l'aéroport international de Los Angeles d'ici 2005 (Donoghue 1994). Les émissions y seront suivies quotidiennement pour s'assurer que les limites des émissions totales de composés organiques volatils et de monoxyde de carbone sont inférieures au total global autorisé. En Suède, une taxe a été prélevée sur les émissions de dioxyde de carbone des avions en raison de leur potentiel de réchauffement climatique. Des réglementations similaires dans certaines régions ont entraîné une élimination quasi totale du dégraissage à la vapeur à l'aide de solvants chlorés tels que le trichloroéthane en raison des niveaux historiquement élevés d'émissions des dégraisseurs à ciel ouvert et du potentiel d'appauvrissement de la couche d'ozone et de la toxicité du 1,1,1 trichloroéthane.

La réglementation la plus large jamais imposée est peut-être la norme nationale d'émission aérospatiale pour les polluants atmosphériques dangereux (NESHAP) de 1995, promulguée par l'Agence de protection de l'environnement des États-Unis en vertu des modifications de la Clean Air Act de 1990. Cette réglementation exige que toutes les opérations aérospatiales se conforment avec la moyenne des 12% des meilleures pratiques de contrôle actuelles aux États-Unis pour réduire les émissions de polluants provenant des processus les plus émetteurs. La norme exige la conformité d'ici septembre 1998. Les processus et les matériaux les plus touchés sont le nettoyage manuel par essuyage et rinçage, les apprêts et les couches de finition, le décapage de la peinture et les masquages ​​chimiques. Le règlement autorise la modification ou le contrôle des processus et charge les autorités locales de l'application des exigences en matière de matériel, d'équipement, de pratiques de travail et de tenue de registres. L'importance de ces règles est l'imposition des meilleures pratiques sans égard au coût pour chaque constructeur aéronautique. Ils imposent un changement complet vers des matériaux de nettoyage à base de solvants à faible pression de vapeur et vers des revêtements à faible teneur en solvant, ainsi que la technologie des équipements d'application, comme indiqué dans le tableau 1. Certaines exceptions ont été faites lorsque la sécurité des produits ou la sécurité du personnel (en raison du risque d'incendie, etc. ) serait compromise.

 


Tableau 1. Résumé du NESHAP des États-Unis dans les installations de fabrication et de remaniement.

 

Processus Exigences1
Nettoyage manuel par essuyage des composants aérospatiaux

Pression composite maximale de 45 mmHg à 20 °C ou utilisation de nettoyants spécifiques préférés

Dérogations pour espaces confinés, travaux à proximité de systèmes sous tension, etc.

Fermeture immédiate des essuie-glaces pour contenir l'évaporation supplémentaire

Nettoyage affleurant avec COV2 ou HAP3 contenant des matériaux Collecte et confinement des fluides
Application d'apprêts et de couches de finition Utilisation d'équipements à haute efficacité de transfert4 
Apprêt HAP contenu moins d'eau 350 g/l de primaire tel qu'appliqué en moyenne5
Top coat HAP teneur en eau 420 g/l de couche de finition appliquée en moyenne5
Enlèvement de peinture de surface extérieure

Zéro produits chimiques HAP, souffle mécanique, lumière à haute intensité6.

Allocation pour 6 avions assemblés à dépeinturer par site/an avec des produits chimiques contenant des HAP

Revêtements contenant des HAP inorganiques Contrôle à haut rendement des émissions de particules
Masque de broyage chimique HAP contenu moins d'eau 160 g/l de matériau tel qu'appliqué ou un système de collecte et de contrôle des vapeurs à haut rendement
Surpulvérisation des opérations de revêtement avec HAP Filtre à particules multi-étages
Équipement de contrôle de la pollution de l'air Efficacités minimales acceptables plus surveillance
Nettoyage du pistolet Pas d'atomisation de solvant de nettoyage, dispositions pour capturer les déchets

1 Des exigences considérables en matière de tenue de registres, d'inspection et d'autres exigences s'appliquent, non énumérées ici.

2 Les composés organiques volatils. Ceux-ci se sont révélés photochimiquement réactifs et précurseurs de la formation d'ozone troposphérique.

3 Polluants atmosphériques dangereux. Ce sont 189 composés répertoriés par l'Agence américaine de protection de l'environnement comme toxiques.

4 L'équipement répertorié comprend les pistolets de pulvérisation électrostatiques ou à haut volume et basse pression (HVLP).

5 Revêtements spéciaux et autres procédés à faibles émissions exclus.

6 Retouche autorisée en utilisant 26 gallons par avion et par an de décapant contenant des HAP (commercial) ou 50 gallons par an (militaire).

Source : Réglementation de l'EPA des États-Unis : 40 CFR Part 63.


 

Les résumés des risques chimiques typiques et des pratiques de contrôle des émissions dus à l'impact des réglementations environnementales sur les opérations de fabrication et de maintenance aux États-Unis sont fournis dans les tableaux 2 et 3 respectivement. Les réglementations européennes n'ont pour la plupart pas suivi le rythme dans le domaine des émissions atmosphériques toxiques, mais ont mis davantage l'accent sur l'élimination des toxines, telles que le cadmium, des produits et l'élimination accélérée des composés appauvrissant la couche d'ozone. Les Pays-Bas exigent des exploitants qu'ils justifient l'utilisation du cadmium comme essentiel pour la sécurité des vols, par exemple.

Tableau 2. Risques chimiques typiques des procédés de fabrication.

Processus communs Type d'émission Produits chimiques ou dangers
Revêtements, y compris les revêtements de protection temporaires, les masques et les peintures

Surpulvérisation de solides et évaporation de solvants



 

 

 

 

 

Déchets solides (par exemple, essuie-tout)

 

Composés organiques volatils (COV) dont méthyléthylcétone, toluène, xylènes

Composés appauvrissant la couche d'ozone (ODC) (chlorofluorocarbures, trichloroéthane et autres)

Toxines organiques dont le trichloroéthane, le xylène, le toluène

Toxines inorganiques, y compris le cadmium, les chromates, le plomb

COV ou toxines comme ci-dessus

Nettoyage au solvant

Évaporation des solvants

Déchets solides (essuie-tout)

Déchet liquide

COV, appauvrissant la couche d'ozone ou toxines

COV ou toxines

Solvant usé (COV) et/ou eau contaminée

Enlèvement de peinture

Évaporation ou entraînement de solvants

 

Déchets liquides corrosifs

Poussière, chaleur, lumière

COV tels que xylène, toluène, méthyléthylcétone

Toxines organiques (chlorure de méthylène, composés phénoliques)

Métaux lourds (chromates)

Caustiques et acides, y compris l'acide formique

Poussière toxique (dynamitage), chaleur (décapage thermique) et lumière

Anodisation de l'aluminium

Échappement d'aération

Déchet liquide

Brouillard acide

Acide concentré généralement chromique, nitrique et fluorhydrique

Placage de métaux durs

Échappement d'aération

Eaux de rinçage

Métaux lourds, acides, cyanures complexés

Métaux lourds, acides, cyanures complexés

Broyage chimique Déchet liquide Caustiques et métaux lourds, autres métaux
Scellage

Solvant évaporé

Déchets solides

COV

Métaux lourds, traces de substances organiques toxiques

Alodinage (revêtement de conversion)

Déchet liquide

Déchets solides

Chromates, éventuellement cyanure complexé

Chromates, oxydants

Composés inhibiteurs de corrosion Particules, déchets solides Cires, métaux lourds et matières organiques toxiques
Fabrication composite Déchets solides Volatils non polymérisés
Dégraissage à la vapeur Vapeur échappée Trichloroéthane, trichloroéthylène, perchloroéthylène
Dégraissage aqueux Déchet liquide COV, silicates, métaux traces

 

Tableau 3. Pratiques typiques de contrôle des émissions.

Processus Émissions atmosphériques Émissions dans l'eau Émissions terrestres
Revêtement : surpulvérisation Équipement de contrôle des émissionspour la surpulvérisation (COV et particules solides) Prétraitement et surveillance sur site Traiter et enfouir3 déchets de cabine de peinture. Incinérer les produits inflammables et les cendres d'enfouissement. Recyclez les solvants si possible.
Nettoyage au solvant avec COV Contrôles des émissions2 et/ou substitution matérielle Prétraitement et surveillance sur site Incinérer et enfouir les chiffons usagés
Nettoyage au solvant avec ODC Substitution due à l'interdiction de la production d'ODC Aucun Aucun
Nettoyage au solvant avec des toxines Substitution Prétraitement et surveillance sur site Traiter pour réduire la toxicité4 et décharge
Enlèvement de peinture Contrôle des émissions ou substitution par des méthodes non HAP ou mécaniques Prétraitement et surveillance sur site Boues de traitement stabilisées et enfouies
Anodisation de l'aluminium, placage de métaux durs, fraisage chimique et revêtement de conversion par immersion (Alodine) Contrôle des émissions (épurateurs) et/ou substitution dans certains cas Prétraitement sur site des eaux de rinçage. Concentrés acides et caustiques traités sur site ou hors site Boues de traitement stabilisées et enfouies. Autres déchets solides traités et mis en décharge
Scellage Habituellement, aucun n'est requis Habituellement, aucun n'est requis Incinérer et enfouir les chiffons usagés
Composés inhibiteurs de corrosion Ventilation filtrée Habituellement, aucun n'est requis Essuie-glaces, composés résiduels et filtres de cabine de peinture5 traité et enfoui
Dégraissage à la vapeur Refroidisseurs pour recondenser les vapeurs Systèmes fermés ou Collecte de charbon actif Séparation des solvants dégraissants des eaux usées Solvant dégraissant toxique recyclé, traitement résiduel et enfoui
Dégraissage aqueux Habituellement, aucun n'est requis Prétraitement et surveillance sur site Boues de prétraitement gérées comme déchets dangereux

1 La plupart des installations aérospatiales doivent posséder une installation de prétraitement des eaux usées industrielles. Certains peuvent avoir un traitement complet.

2 L'efficacité du contrôle doit généralement être supérieure à 95 % d'élimination/destruction des concentrations entrantes. Généralement, 98 % ou plus sont obtenus par des unités de charbon actif ou d'oxydation thermique.

3 Des réglementations strictes sur la mise en décharge spécifient le traitement, la construction et la surveillance des décharges.

4 La toxicité est mesurée par des essais biologiques et/ou de lixiviation conçus pour prédire les résultats dans les décharges de déchets solides.

5 Cabines de peinture généralement filtrées. Les travaux effectués dans le désordre ou les retouches, etc. sont généralement exemptés pour des raisons pratiques.

 

Les réglementations sur le bruit ont suivi un cours similaire. La Federal Aviation Administration des États-Unis et l'Organisation de l'aviation civile internationale ont fixé des objectifs agressifs pour l'amélioration de la réduction du bruit des moteurs à réaction (par exemple, la loi américaine sur le bruit et la capacité des aéroports de 1990). Les compagnies aériennes sont confrontées à la possibilité de remplacer des avions plus anciens tels que le Boeing 727 ou le McDonnell Douglas DC-9 (avions Stage 2 tel que défini par l'OACI) par des avions de nouvelle génération, de remotoriser ou de moderniser ces avions avec des kits "hush". L'élimination des aéronefs bruyants de l'étape 2 est obligatoire d'ici le 31 décembre 1999 aux États-Unis, lorsque les règles de l'étape 3 entrent en vigueur.

Un autre danger posé par les opérations aérospatiales est la menace de chute de débris. Des objets tels que des déchets, des pièces d'avion et des satellites descendent avec des degrés de fréquence variables. Le plus courant en termes de fréquence est la soi-disant glace bleue qui se produit lorsque les fuites des drains des toilettes permettent aux déchets de geler à l'extérieur de l'avion, puis de se séparer et de tomber. Les autorités aéronautiques envisagent des règles pour exiger une inspection supplémentaire et la correction des fuites de drains. D'autres dangers tels que les débris de satellites peuvent parfois être dangereux (par exemple, des instruments radioactifs ou des sources d'énergie), mais présentent un risque extrêmement faible pour le public.

La plupart des entreprises ont formé des organisations pour aborder la réduction des émissions. Des objectifs de performance environnementale sont établis et des politiques sont en place. La gestion des permis, la manutention et le transport sécuritaires des matériaux, l'élimination et le traitement exigent des ingénieurs, des techniciens et des administrateurs.

Les ingénieurs en environnement, les ingénieurs chimistes et autres sont employés comme chercheurs et administrateurs. De plus, des programmes existent pour aider à éliminer la source d'émissions chimiques et sonores dans la conception ou le processus.

 

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Table des matières

Références de fabrication et de maintenance aérospatiales

Association des industries aérospatiales (AIA). 1995. Advanced Composite Material Manufacturing Operations, Safety and Health Practice Observations and Recommendations, édité par G. Rountree. Richmond, C.-B. : AIA.

Donoghue, JA. 1994. Alerte au smog. Monde du transport aérien 31(9):18.

Dunphy, BE et WS George. 1983. Industrie aéronautique et aérospatiale. Dans Encyclopaedia of Occupational Health and Safety, 3e édition. Genève : OIT.

Organisation de l'aviation civile internationale (OACI). 1981. Normes internationales et pratiques recommandées : Protection de l'environnement. Annexe 16 à la Convention relative à l'aviation civile internationale, Volume II. Montréal : OACI.