compatibilite des m produits chimiques
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COMPATIBILITE DES MATERIELS DE LUTTE AVEC LES
PRODUITS CHIMIQUES
RAPPORT FINAL
PROGRAMMATION 2020
Etude réalisée dans le cadre du marché
Marine nationale – Cedre n°2019.009.2020.008.0000 et de la
convention Cedre / Direction des Affaires Maritimes (DAM)
R.20.45.C/3650 SCP/PLG Décembre 2020
Source : Cedre
Cedre 715, rue Alain Colas, CS 41836
29218 BREST CEDEX 2 - FRANCE
Tél : 33 (0)2 98 33 10 10 Fax : 33 (0)2 98 44 91 38
Courriel : contact@cedre.fr Internet : www.cedre.fr
Références du contrat : Marché Marine nationale – Cedre n°2019.009.2020.008.0000 Convention pluriannuelle Cedre – DEB-DAM 2020 – 2022
COMPATIBILITE DES MATERIELS DE LUTTE AVEC LES PRODUITS CHIMIQUES
RAPPORT FINAL
Rédigé par : Sophie Chataing Pariaud Pascale Le Guerroué
Relu par : Stéphane Le Floch Responsable Service Recherche
Contrôlé par : Arnaud Guéna Adjoint au directeur, responsable de la production
Mots clefs : Compatibilité, HNS, matériel de lutte, barrage, réservoir, combinaison, essais, traction, immersion
Nombre de pages : 29 Hors page de garde / résumé / annexes Nombre de pages annexes : 20
Confidentiel □ Diffusion : CEPPOL : 1 version pdf, 1 version papier DAM : 1 version pdf PNE POLMAR : 1 version pdf
Classement / copies internes : Recherche, Documentation Références Cedre, date : R.20.45.C/3650 – Décembre 2020
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Compatibilité des matériels de lutte avec les produits chimiques R.20.45.C/3650
RÉSUMÉ
La prise en considération de la problématique spécifique des substances nocives et
potentiellement dangereuses dans la lutte antipollution conduit à de nombreuses
interrogations notamment quant à l’intervention sur des pollutions par de tels produits.
Ainsi, l’évaluation de la compatibilité des stocks d’équipements antipollution actuels vis-à-vis
des produits chimiques s’est avérée essentielle pour deux partenaires du Cedre et a conduit à
la présente étude.
Ce travail a été mené comme suit :
- Une première phase d’inventaire des stocks d’équipements pouvant être utilisés sur
des pollutions par produits chimiques a été menée. Une fois identifiés, les fournisseurs de ces
équipements ont été contactés afin d’obtenir des échantillons de ceux-ci.
- Une sélection de produits chimiques a été réalisée en tenant compte notamment du
comportement à court terme des produits (classification SEBC).
- Puis, la compatibilité entre les matériaux constitutifs des équipements d’intérêt et la
sélection de produits chimiques a été recherchée dans la littérature.
- Enfin, une évaluation expérimentale de la compatibilité des 14 échantillons reçus vis-
à-vis de quelques produits chimiques a été menée à travers deux séries d’essais :
o Une évaluation qualitative de la compatibilité suite à une immersion des
échantillons dans les produits ;
o Une évaluation de l’impact de deux produits chimiques sur la résistance
mécanique de trois échantillons de barrages à l’aide d’un banc de traction.
Les essais menés ont permis l’acquisition des données suivantes :
- Des niveaux de compatibilité supplémentaires par rapport aux données de la
littérature grâce aux essais d’immersion ;
- Des niveaux de compatibilité pour des mélanges de matériaux. En effet, dans la
littérature, seules les compatibilités entre un matériau unique et un produit chimique
sont disponibles ;
- Les recommandations quant à l’utilisation de barrages suite aux essais de traction.
Afin de synthétiser l’ensemble de ces résultats et d’en avoir une lecture opérationnelle
aisée, le tableau suivant établit l’utilisation des barrages détenus par le CEPPOL et la DAM
sur des pollutions par les 18 produits chimiques sélectionnés. Deux niveaux ont été définis :
l’utilisation possible de l’équipement avec un code couleur associé vert et l’utilisation non
recommandée avec un code couleur associé orange. L’utilisation possible d’un équipement
correspond à un niveau de compatibilité A, l’utilisation non recommandée correspond aux
niveaux de compatibilité B, C et D. En effet, le parti pris a été de maximiser l’impact potentiel
d’un produit sur un matériau. Cette approche permet de s’affranchir de questionnements en
cas de prise de décision dans une situation d’urgence.
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Compatibilité des matériels de lutte avec les produits chimiques R.20.45.C/3650
Ceppol DAM
RCY (Reynaud-Cauvin Yvose) RCY Desmi - Roclean Safran Group / Aerazur Pronal
Barrages et réservoirs REYCAU
600 (hauturier)
BARRACUDA 120 (côtier / portuaire)
BARRACUDA 200 (côtier / portuaire)
CANARIE (côtier /
portuaire)
Reycau 450
Reycau 600
Roboom 1300
Baléar 323
Baléar 333
BAP 333ter
Aerazur BAPG 850 Pronal 250
Matériau PU/PVC TPU (polyester
enduit de polyuréthanne)
PU/PVC PU/PVC PU Néoprène Hypalon PVC Néoprène
hypalon Néoprène hypalon
Néoprène (face
interne)
Produit chimique SEBC
Acétate de n-amyle FED Acétate de n-butyle FED Acide oléique Fp Adiponitrile FD Aniline FD Butyrate d’éthyle FED Cyclohexanone FED Di (2-éthylhexyl) adipate (DEHA) Fp Ethylbenzène FE 2 Ethyl-1-hexanol FD Isopropylbenzène (cumène) FE Méthyl isobutyl cétone FED 1-nonanol Fp Iso-Octane FE Octanol F Styrène FE Xylène FE Acide sulfurique (75 à 100%) D
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SOMMAIRE
1. Contexte .............................................................................................................................. 1 2. Matériels d’intérêt ............................................................................................................... 1
2.1 Inventaire du matériel ............................................................................................................. 1 2.2 Echanges avec les fournisseurs ............................................................................................... 3 2.3 Analyses des échantillons reçus .............................................................................................. 4
3. Choix des HNS ...................................................................................................................... 6 4. Compatibilité théorique ....................................................................................................... 7 5. Compatibilité expérimentale .............................................................................................. 12
5.1 Immersion ............................................................................................................................. 12 5.1.1 Protocole ........................................................................................................................... 12 5.1.2 Résultats ............................................................................................................................ 13 5.1.3 Conclusions sur l’essai d’immersion .................................................................................. 15 5.2 Traction.................................................................................................................................. 17 5.2.1 Protocole ........................................................................................................................... 19 5.2.2 Résultats ............................................................................................................................ 21 5.2.3 Conclusions sur l’essai de traction .................................................................................... 23
6. Conclusions générales ........................................................................................................ 25 Bibliographie .............................................................................................................................. 29 ANNEXES.................................................................................................................................... 30 Annexe 1 : Essais d’immersion des échantillons de barrages et de réservoirs dans cinq produits chimiques - Photographies ......................................................................................................... 31 Annexe 2 : Essais d’immersion des échantillons de barrages et de réservoirs – classification de la compatibilité .............................................................................................................................. 38 Annexe 3 : Essais d’immersion des échantillons de Combinaison – classification de la compatibilité .................................................................................................................................................. 42 Annexe 4 : Essais de traction des échantillons de barrages secs ................................................... 45 Annexe 5 : Essais de traction des échantillons de barrages immergés dans l’eau de mer ............... 47 Annexe 6 : Essais de traction des échantillons de barrages immergés dans le 2-ethylhexanol ....... 48 Annexe 7 : Essais de traction des échantillons de barrages immergés dans le DEHA...................... 49
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Compatibilité des matériels de lutte avec les produits chimiques R.20.45.C/3650
Liste des illustrations Figure 1 : Spectres IRTF de deux échantillons de barrage a) GoreTex® Viking jaune, b) PU/PVC ........... 5 Figure 2 : Comportements des substances déversés selon la classification SEBC (Cedre and TransportCanada, 2012) .......................................................................................................................... 6 Figure 3 : Tissu de combinaison maintenu en forme de ballotin (source Cedre) ................................. 13 Figure 4 : Banc d'essai de type Instron 5585 (à gauche vue d'ensemble, à droite vue rapprochée) (source Cedre) ....................................................................................................................................... 18 Figure 5 : Eprouvette de tissu équipée de talons en aluminium (source Cedre) .................................. 19 Figure 6 : Immersion des éprouvettes de tissu de barrage dans un produit chimique (source Cedre) 21 Liste des tableaux Tableau 1 : Inventaire du matériel de lutte à considérer ........................................................................ 2 Tableau 2 : Echantillons reçus ................................................................................................................. 3 Tableau 3 : Résultats d'analyses FTIR ...................................................................................................... 4 Tableau 4 : Corrélations entre les échantillons analysés par IRTF .......................................................... 5 Tableau 5 : Liste des 18 produits chimiques retenus .............................................................................. 7 Tableau 6 : Compatibilité entre élastomères et produits chimiques (données issues de la littérature) 9 Tableau 7 : Compatibilité entre polymères et produits chimiques (données issues de la littérature) . 10 Tableau 8 : Compatibilité entre métaux et produits chimiques (données issues de la littérature) ..... 11 Tableau 9 : Matrice d’essai pour la compatibilité suite à l’immersion dans les produits chimiques.... 12 Tableau 10 : Compatibilités théoriques complétées par les résultats expérimentaux de l’essai d’immersion entre les échantillons et les produits chimiques ............................................................. 16 Tableau 11 : Compatibilités expérimentales de l’essai d’immersion sur les échantillons composés de plusieurs matériaux ............................................................................................................................... 17 Tableau 12 : Matrice d’essai pour les essais de traction ....................................................................... 18 Tableau 13 : Charges de rupture expérimentales ................................................................................. 23
Cedre 1
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1. CONTEXTE
Le transport maritime des biens et produits de consommation ne cesse de s’accroître entre les différentes régions industrialisées du globe, y compris le transport en vrac des substances nocives et potentiellement dangereuses (SNPD, ou HNS en anglais pour Hazardous and Noxious Substances). Une augmentation du trafic induit inévitablement un accroissement du risque de déversement accidentel de substances dans l’environnement.
Lors d’un accident, la connaissance du devenir du produit dans le milieu est essentielle pour déployer les moyens de lutte adéquats et assurer la sécurité des intervenants, voire de la population. Cependant, cette connaissance n’est pas suffisante à elle seule. Il est également primordial pour les autorités de disposer de matériels de lutte et d’équipements adaptés à l’intervention sur produits chimiques, ce qui nécessite de réaliser au préalable des études et tests dédiés afin de consolider les procédures d’intervention et ainsi aider au choix des stratégies et équipements à mettre en place.
Dans ce contexte, et afin de répondre à ce besoin, le Cedre a proposé pour la programmation de
l’année 2020 de : - Réaliser l’inventaire des équipements d’intérêt dont disposent les autorités et qui seraient
déployés en cas de pollution par produits chimiques ; - Evaluer la compatibilité théorique entre les matériaux constituants ces équipements et une
sélection de produits chimiques ; - Réaliser des essais permettant d’évaluer expérimentalement la compatibilité entre des
échantillons d’équipements de lutte et des produits chimiques.
Ce programme a reçu le soutien de la Marine nationale à travers le CEPPOL et de la Direction des Affaires Maritimes (DAM) et de son PNE POLMAR (Pôle National d’Expertise POLMAR). Ce rapport présente les résultats de l’étude réalisée en 2020.
2. MATERIELS D’INTERET
2.1 Inventaire du matériel
Le nombre et la diversité des équipements pouvant être en contact avec des produits chimiques lors d’une pollution est considérable. Aussi, il a été demandé aux deux organismes finançant cette étude, le CEPPOL et la DAM, de lister leurs équipements et de les prioriser pour l’évaluation expérimentale (Tableau 1).
Les équipements de la Marine nationale et de la Direction des Affaires Maritimes peuvent être regroupés selon les catégories suivantes :
- Barrages ; - Pompes de transfert ; - Ancrages ; - Stockages / réservoirs ; - Récupérateurs / écrémeurs ; - Flexibles.
Dans un second temps, une tenue de protection Viking et une combinaison Aerazur, utilisées par
les équipes d’évaluation lors d’un accident ou les équipages aéronautiques, ont été ajoutées aux équipements à évaluer expérimentalement.
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Tableau 1 : Inventaire du matériel de lutte à considérer
Priorité CEPPOL (Marine nationale) DAM (Moyens POLMAR-Terre)
Matériel Revendeur Matériel Revendeur
P1
Barrages hauturiers
gonflables, à flottabilité
permanente et côtiers
REYCAU 600 (hauturier) BARRACUDA 120 (côtier /
portuaire) BARRACUDA 200 (côtier /
portuaire) CANARIE (côtier / portuaire)
RCY
Barrages hauturiers
gonflables, à flottabilité
permanente et côtiers
REYCAU 600 et 450 RCY
Roboom 1300 DESMI – ROCLEAN
Baléar 333 et 323 BAP 333ter
Aerazur BAPG 850
AERAZUR -> SAFRAN GROUP
Pronal 250 PRONAL
Ancrages
Coffre d’amarrage gonflable TMB
Coffre d’amarrage métallique CHANTIN SA
Coffre d’amarrage plastique moussé OCEAN 3
P2 Pompes de transfert
GTA115 GTA50 M60
LPD C75/3Y LPD6 (pompe à lobe Vogelsang
VX100-45 QHM)
LAMOR
Stockages /Réservoirs
Réservoir souple flottant Aristock
AERAZUR -> SAFRAN GROUP
TK5 TK6
TK150 FRAMO
CTD6 (pompe centrifuge FRE) CTD20 (pompe centrifuge FRE)
CTD80 (pompe à lobes Vogelsang VX136-140Q)
CTD
Big Bags SFDO Cleansail VX 40m3/h (pompe à
lobes Vogelsang VX136Q) CLEANSAIL
AMA-DRAINER KSB 65 KSB MSP 150-90 MARFLEX Ensemble bacs
stockage / décantation
TMB TDS150 TDS200 FOILEX
P2
Flexibles associés Information non communiquée
TransIroise, AREMA
Hydraulique
Ensemble bacs stockage /
décantation MUSTHANE
Ecrémeurs à seuil
Ecrémeur FOILEX : pompe TDS250 Le Floch Dépollution Bac autoportant
Ecrémeur Ocean Skater ELASTEC, pompe MARFLEX MSP-300 CLEANSAIL Bac autoportant PRONAL
P3 Equipements des BSAA
Pompe Circuit de transfert Cuves de stockage
Récupérateurs
Elastec TDS118 : oléophile à tambour CLEANSAIL
Mini Foilex à seuil Le Floch Dépollution
Mini-max à seuil DESMI – ROCLEAN
P4 Réservoirs flottants / stockages
Réservoirs souples 16 m3 Réservoirs souples grutables 1m3 MUSTHANE
Pompes
Pompe Spate 75C : pompe à piston -
membrane
DMTP / SELWOOD
Pompe DEPA ELRO : pompe péristaltique
Le Floch Dépollution
Réservoirs souples 6m3 PRONAL Pompe à vis Egmopol W200
EGMO -> NAVTIS GROUP
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2.2 Échanges avec les fournisseurs
Une fois les équipements listés, les revendeurs ou fabricants associés ont été contactés afin d’obtenir des informations concernant les matériaux constitutifs de ces équipements et afin d’obtenir des échantillons de ces matériaux.
Dix-neuf sociétés ont été contactées par message électronique et par téléphone afin d’obtenir les
informations suivantes : - Est-ce que leurs équipements (spécifiés lors de l’échange) répondent à des normes de
compatibilité (pénétration, imperméabilité, étanchéité…) vis-à-vis des produits chimiques ? Si oui, pour quels produits chimiques ?
- Est-ce que leurs équipements ont été testés sur des produits chimiques ? Si oui, quels types de tests ont été réalisés (contact, traction…) et pour quels produits chimiques ?
- Quelle partie de l’équipement est en contact avec le polluant lorsque celui-ci est mis en œuvre ? Quel est le matériau constituant cette partie ?
Le taux de réponse initial étant faible, plusieurs relances ont été faites. Ces nombreux échanges
n’ont pas permis d’obtenir l’ensemble des informations souhaitées. De ce fait, des recherches ont été menées afin de connaître les matériaux entrant dans la composition des équipements (sources : fiches de la DAM, sites internet des sociétés, documents envoyés par deux fournisseurs).
Néanmoins, les échanges avec les sociétés ont permis d’aboutir à l’envoi de 14 échantillons de matériaux. Le Tableau 2 indique les sociétés les ayant fournis, le matériau constitutif ainsi que les équipements et gestionnaires associés.
Tableau 2 : Echantillons reçus
Sociétés Matériaux Equipement et gestionnaire Desmi - Roclean Néoprène – Hypalon Barrage Roboom 1300 – DAM Néoprène rigide noir Barrage Roboom 1300 – DAM Néoprène souple noir Tissu de réparation du barrage Roboom 1300 –
DAM Musthane Réservoir 2 faces Réservoir souple – CEPPOL et DAM
PU orange avec motifs Bac de stockage – DAM Penel PU orange lisse Tissu de barrage – DAM RCY (Reynaud-Cauvin Yvose)
TPU 2037L Barrages – CEPPOL et DAM PU/PVC / PVC Oilboom 1200g / PVC B6000 900g / PVC Hydro H3602 /
Viking PTFE étiré (Gore Tex®) 1067605 PS4190 (jaune)
Tenue des équipes d’évaluation – CEPPOL
PTFE étiré (Gore Tex®) 1064578 PS4043 (orange)
Aerazur Inconnu Combinaison étanche type 951 aéronautique (tenue déclassée pour vétusté générale) – Marine nationale
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2.3 Analyses des échantillons reçus
Les échantillons de tissus reçus ont été analysés au laboratoire du Cedre par IRTF (InfraRouge à Transformée de Fourier) afin de déterminer leur composition. Les données sont présentées dans le Tableau 3.
L’analyse d’un échantillon par le FTIR donne une correspondance avec un matériau après analyse des données spectrales et comparaison avec une banque de données de spectres. Cette correspondance est associée à un taux de succès. Lorsque celui-ci est supérieur à 80%, la correspondance peut être qualifiée de satisfaisante.
Tableau 3 : Résultats d'analyses FTIR
Echantillons Données spectrales Succès Barrages TPU 2037 L Polyuréthane résine 84,9 PU/PVC Tygon Polymère B-44-4X 73,6 PVC Oilboom 1200 g Tygon Polymère B-44-4X 70,3 PVC Hydro H3602 Polybutyl metacrylate 73,5 PVC B 6000 900 g Polybutyl metacrylate 72,1 Réservoir 2 faces -Face orange Aucun résultat trouvé Réservoir 2 faces -Face noir Talc 68,5 Neoprene Hypalon Aucun résultat trouvé Neoprene Souple Talc 57,5 Neoprene Rigide Aucun résultat trouvé PU Orange lisse Tygon Polymère B-44-4X 74,8 PU Orange avec motif Polyuréthane résine 83,1 Combinaisons Gore Tex ®Viking 1067605 jaune Ester contaming polyether 63,7 Gore Tex ®Viking 1064578 orange Aucun résultat trouvé Tissu Combinaison Aerazur Aucun résultat trouvé Néoprène Combinaison Aerazur Polyethylène 65,2
Les spectres obtenus par IRTF pour deux échantillons sont présentés ci-dessous pour information
(Figure 1).
a)
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b) Figure 1 : Spectres IRTF de deux échantillons de barrage a) GoreTex® Viking jaune, b) PU/PVC
Plusieurs échantillons ont le même résultat après analyse par IRTF. Par exemple, le TPU 2037L et le PU Orange avec motifs ont pour résultat « Polyuréthane résine ». Des corrélations entre ces échantillons sont ensuite établies et exprimées en % de succès. En rouge, apparaissent les valeurs supérieures à 80% de succès (Tableau 4).
Tableau 4 : Corrélations entre les échantillons analysés par IRTF
TPU
203
7 L
PU/P
VC
PVC
Oilb
oom
12
00 g
PVC
Hyd
ro H
3602
PVC
B 60
00 9
00 g
Ré
serv
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PU O
rang
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mot
if
Néo
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mbi
nais
on
Aera
zur
TPU 2037 L 96,0 PU/PVC 98,9
87,8
PVC Oilboom 1200 g 98,9
87,2
PVC Hydro H3602
95,3
PVC B 6000 900 g
95,3
Réservoir 2 faces-Face noire
73,7
PU Orange lisse 87,8
87,2
PU Orange avec motif 96,0
Neoprene Souple
73,7 32,3
63,1
Neoprene Rigide
32,3
9,8
Néoprène Combinaison Aerazur 63,1 9,8
Ainsi, il ressort de ces analyses que des échantillons ayant la même dénomination (PU, néoprène
ou PVC) ne présentent pas nécessairement la même composition. La dénomination du matériau ne semble donc pas assez spécifique et deux échantillons synonymes pourront présenter des résultats différents aux essais de compatibilité du fait d’une différence de composition (additifs, mélange de plusieurs matériaux…).
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3. CHOIX DES HNS
Il est communément admis que plus de 2000 produits chimiques sont régulièrement transportés par voie maritime en vrac ou sous forme conditionnée (Häkkinen and Posti, 2013). Bien qu’il demeure très difficile d’obtenir des données récentes sur l’intensité de ce trafic (Harold et al., 2014), l’OMI (Organisation Maritime Internationale) a néanmoins estimé que 200 millions de tonnes de produits chimiques sont transportés chaque année par navires citernes (IMO et al., 2016).
Afin d’évaluer la compatibilité théorique puis expérimentale d’équipements de lutte avec des produits chimiques, une sélection de produits a été réalisée sur la base de celle établie dans le cadre du projet « Potentialité des absorbants pour l’intervention sur produits chimiques » de la programmation 2014 et 2015 du Cedre (Cedre, 2014, 2015). Dans le cadre de ce précédent projet, les critères de sélection avaient notamment été :
- L’accidentologie. Une analyse des accidents passés (Cedre, 2017) avait permis de présélectionner les produits chimiques avec lesquels des absorbants avaient été utilisés.
- Le comportement du produit. Il existe quatre types de comportements à court terme dans l’environnement : le produit s’évapore dans l’atmosphère (Evaporator - E), se solubilise dans la colonne d’eau (Dissolver - D), flotte en surface (Floatter - F) ou coule (Sinker - S). Les produits chimiques n’étant généralement pas régis par un seul devenir dans le milieu marin, une classification a été créée dans le cadre de la convention régionale pour la Mer du Nord (Bonn Agreement, 1994): la Standard European Behaviour Classification (SEBC). Cette classification, spécifiquement adaptée au contexte accidentel et basée sur les propriétés physico-chimiques des produits (état physique, densité, solubilité, pression de vapeur), aboutit à 12 comportements à court terme (Figure 2).
Figure 2 : Comportements des substances déversés selon la classification SEBC (Cedre and TransportCanada,
2012)
La sélection de produits chimiques s’est concentrée sur des produits ayant une tendance à flotter car ce sont ceux sur lesquels une opération de récupération peut être envisagée et donc ceux pouvant être en contact avec des moyens de lutte.
- Les quantités transportées. L’identification des produits les plus transportés en Europe (Aprin
et al., 2011; HASREP, 2005) permet de maximiser la probabilité d’un déversement et donc d’une possible intervention.
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Cette démarche avait abouti à la sélection et à l’évaluation sur divers absorbants de 18 produits chimiques pour lesquels une stratégie de lutte en terme de récupération peut être mise en place.
Pour évaluer la compatibilité d’équipements de lutte avec des produits chimiques, les critères de
sélection sont identiques à ceux de l’étude sur les absorbants détaillés ci-dessus. Ainsi, de manière à répondre à la même problématique (évaluation de produits conduisant à la mise en place d’une intervention) et afin d’être homogène entre les deux études, les mêmes 18 produits chimiques ont été retenus pour cette étude (Tableau 5).
Tableau 5 : Liste des 18 produits chimiques retenus
Nom du produit N° CAS SEBC (GESAMP, 2019)
Acétate de n-amyle 628-63-7 FED Acétate de n-butyle 123-86-4 FED Acide oléique 112-80-1 Fp Adiponitrile 111-69-3 FD Aniline 62-53-3 FD Butyrate d’éthyle 105-54-4 FED Cyclohexanone 108-94-1 FED Di(2-éthylhexyl) adipate (DEHA) 103-23-1 Fp Ethylbenzène 100-41-4 FE 2 Ethyl-1-hexanol 104-76-7 FD Isopropylbenzène (cumène) 98-82-8 FE Méthyl isobutyl cétone 108-10-1 FED 1-nonanol 143-08-8 Fp n-octane 111-65-9 FE Octanol 111-87-5 F Styrène 100-42-5 FE Xylène 1330-20-7 FE Acide sulfurique 7664-93-9 D
La présence de l’acide sulfurique dans la liste des produits retenus, et ce malgré sa complète
hydrosolubilité contraignant une éventuelle opération de récupération, s’explique par son caractère corrosif très prononcé et son implication dans de nombreuses pollutions aussi bien en France qu’à l’étranger.
4. COMPATIBILITÉ THÉORIQUE
Suite à la sélection des produits chimiques et à l’obtention des matériaux des équipements de lutte, les compatibilités entre ceux-ci ont été recherchées dans la littérature (Fisher Scientific, 2018; GRACO, 2013; Primary Fluid System Inc., 2016; SP-Distribution, 2020).
Par soucis de lisibilité, les matériaux ont été regroupés en 3 catégories : - Elastomères (Tableau 6): ce sont des polymères présentant des propriétés « élastiques »
obtenues après réticulation, c’est-à-dire la formation d’un ou plusieurs réseaux tridimensionnels par voie chimique ou physique. Les élastomères supportent ainsi de très grandes déformations avant rupture. Le caoutchouc naturel (sigle NR) est resté longtemps le seul élastomère connu.
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- Polymères (Tableau 7) : o Thermodurcissables : la transformation d’un matériau thermodurcissable fait
intervenir une polymérisation, laquelle est irréversible et conduit à un produit fini solide, généralement rigide.
o Thermoplastiques : ce sont des matières se ramollissant d’une façon répétée lorsqu’elles sont chauffées au-dessus d’une certaine température, mais qui, au-dessous, redeviennent dures. Une telle matière conservera toujours de manière réversible sa thermoplasticité initiale.
- Métaux (Tableau 8).
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Tableau 6 : Compatibilité entre élastomères et produits chimiques (données issues de la littérature)
Elastomères
Nom chimique Butadiène-acrylonitrile
Caoutchouc fluorocarboné
Caoutchouc naturel
Caoutchouc Polychloroprène
Polyethylène chlorosulfonaté Polyuréthane
Nom commercial Nitrile Viton Neoprène Hypalon Sigle NBR FPM NR CR CSM PU Produit chimique Acétate de n-amyle Acétate de n-butyle Acide oléique Adiponitrile
Aniline Catégorie Couleur Description
Butyrate d’éthyle Excellente compatibilité A Excellent, sans effet
Cyclohexanone Bonne compatibilité B Effet mineur à modéré Di(2-éthylhexyl) adipate (DEHA) Compatibilité passable C Effet modéré à grave
Ethylbenzène Incompatibilité D Non compatible
2 Ethyl-1-hexanol Isopropylbenzène (cumène) Méthyl isobutyl cétone 1-nonanol Iso-Octane Octanol Styrène Xylène Acide sulfurique (75 à 100%)
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Tableau 7 : Compatibilité entre polymères et produits chimiques (données issues de la littérature)
Polymères Thermodurcissables Thermoplastiques
Nom chimique Polyester Polyamide Polyethylène basse densité Polypropylène Polytétra-
fluoroéthylène Polyvinyle chlorure
Nom commercial Hytrel (copolyester) Nylon Téflon Sigle PA LDPE PP PTFE PVC Produit chimique Acétate de n-amyle Acétate de n-butyle Acide oléique Adiponitrile
Aniline Catégorie Couleur Description
Butyrate d’éthyle Excellente compatibilité A Excellent, sans effet
Cyclohexanone Bonne compatibilité B Effet mineur à modéré Di(2-éthylhexyl) adipate (DEHA) Compatibilité passable C Effet modéré à grave
Ethylbenzène Incompatibilité D Non compatible
2 Ethyl-1-hexanol Isopropylbenzène (cumène) Méthyl isobutyl cétone 1-nonanol Iso-Octane Octanol Styrène Xylène Acide sulfurique (75 à 100%)
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Tableau 8 : Compatibilité entre métaux et produits chimiques (données issues de la littérature)
Métaux Ferreux Non ferreux Inox 304 Inox 316 Aluminium Produit chimique Acétate de n-amyle Acétate de n-butyle Acide oléique Adiponitrile Aniline
Butyrate d’éthyle Catégorie Couleur Description
Cyclohexanone Excellente compatibilité A Excellent, sans effet
Di(2-éthylhexyl) adipate (DEHA) Bonne compatibilité B Effet mineur à modéré
Ethylbenzène Compatibilité passable C Effet modéré à grave
2 Ethyl-1-hexanol Incompatibilité D Non compatible
Isopropylbenzène (cumène) Méthyl isobutyl cétone 1-nonanol Iso-Octane Octanol Styrène Xylène Acide sulfurique (75 à 100%)
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5. COMPATIBILITÉ EXPÉRIMENTALE
L’étude expérimentale de la compatibilité entre le matériel de lutte considéré et les produits chimiques se décompose en deux étapes : un essai d’immersion et un essai de traction.
Une recherche bibliographique a été menée afin d’aider à la définition de protocoles pour évaluer expérimentalement la compatibilité entre un tissu et des produits chimiques. En ce sens, la norme AFNOR NF EN ISO 1421 (Supports textiles revêtus de caoutchouc ou de plastique – Détermination de la force de rupture et de l’allongement à la rupture) a servi de base à la définition du protocole d’un essai de traction. La bibliographie a également permis d’aider à la définition de critères définissant le degré d’altération des matériaux après immersion dans des produits chimiques.
A l’issue, deux essais ont été définis afin d’évaluer expérimentalement la compatibilité : un essai d’immersion et un essai de traction.
5.1 Immersion Cet essai concerne l’ensemble des échantillons de matériaux reçus (Tableau 2, paragraphe 2.2) et
consiste à les mettre en contact pendant 1 et 3 jours avec 5 produits chimiques sélectionnés : l’adiponitrile, le DEHA (di(2-ethylhexyl) adipate), l’éthylbenzène, le 2-ethylhexanol et le 1-nonanol (Tableau 9). Cette sélection de produits a été définie de manière à obtenir des informations supplémentaires par rapport aux données théoriques trouvées dans la littérature et ainsi compléter les tableaux 6, 7 et 8 (paragraphe 4).
L’objectif est d’évaluer visuellement l’aspect et la déformation du matériau mis en contact avec les produits chimiques suite à différentes durées d’imprégnation. La durée maximale de 3 jours a été définie avec le CEPPOL en s’appuyant sur une durée moyenne d’utilisation d’un barrage sur une nappe.
Tableau 9 : Matrice d’essai pour la compatibilité suite à l’immersion dans les produits chimiques HNS Temps d’immersion
Pour chaque
échantillon de
matériau reçu
Adiponitrile 1 jour 3 jours
DEHA 1 jour 3 jours
Ethylbenzène 1 jour 3 jours
2-ethylhexanol 1 jour 3 jours
1-nonanol 1 jour 3 jours
5.1.1 Protocole Protocole pour les échantillons de barrages et de réservoir
• Préparer des échantillons de 45mm x 45mm ou, si l’échantillon se présente sous forme de feuille, le découper au cutter selon ces mêmes dimensions.
• Peser chaque échantillon à l’aide de la balance de précision (m initiale). • Noter sur le cristallisoir les noms du matériau et du produit chimique.
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• Déposer à l’aide d’une pince, le matériau dans le cristallisoir. • Verser le produit chimique dans le cristallisoir sur l’échantillon jusqu’à le recouvrir. • Le couvrir d’un film plastique afin de ralentir l’évaporation du produit chimique. • Au terme d’une journée d’immersion (24 h), le retirer du cristallisoir. • Sécher la surface de l’échantillon avec du papier. • Laisser les résidus de produits s’évaporer complétement sous la sorbonne pendant une
période de 30 min. • Peser l’échantillon (m finale). • Observer l’aspect du matériau, décrire s’il y a décoloration, déformation sous forme de
gonflement, fissuration … • Prendre une photo du matériau. • Remettre l’échantillon dans le cristallisoir en contact du produit chimique, noter l’heure. • Au terme de 2 jours d’immersion supplémentaire (72 h d’immersion), retirer l’échantillon du
cristallisoir. • Sécher l’échantillon et réaliser comme précédemment la pesée, les observations et les
photos. Protocole pour les échantillons des combinaisons
Les combinaisons ne présentant pas le même type ni la même durée d’utilisation que les autres matériaux, le protocole est adapté pour ces échantillons.
Ainsi, seule la face externe de la combinaison est exposée au produit chimique. Pour cela, les tissus sont découpés en carré de 10 cm de côté et pliés en forme de ballotin, les 4 coins étant réunis à l’aide d’un trombone et l’intérieur étant plombé par le poids d’une vis déposée à l’intérieur du ballotin (Figure 3). Les temps de contact avec les produits sont de 5 min, 1 heure et 24 heures.
Figure 3 : Tissu de combinaison maintenu en forme de ballotin (source Cedre)
5.1.2 Résultats Echantillons de barrages et de réservoir
Les échantillons vierges et après immersion durant un et trois jours dans les cinq produits chimiques ont été photographiés et sont présentés en annexe 1.
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La classification de la compatibilité d’un matériau a été définie selon deux critères : la coloration du produit chimique dans lequel le matériau est immergé et la déformation du tissu, comme suit :
Code
Couleur HNS
Bonne compatibilité HNS Incolore (HI) A
Compatibilité passable HNS coloré Couleur claire
B Jaune - rosé
Incompatibilité HNS coloré Couleur foncée ou intense
C Jaune Orange Jaune fluorescent
Déformation du tissu
Bonne compatibilité Sans déformation A
Compatibilité passable niveau 1 Coins légèrement relevés
B Forme légèrement arrondie
Compatibilité passable niveau 2 Forme une rigole
C Forme arrondie Incompatibilité Matériau attaqué, déformé D
Les résultats des essais sont donnés en annexe 2. Dans le cas du tissu de réservoir, celui-ci est
composé de 2 faces différentes : une première de couleur noire en néoprène et une seconde de couleur orange en hypalon. Seule la face interne du réservoir est en contact du produit lors de son utilisation, il s’agit de la face noire. Néanmoins, lors de cet essai d’immersion, les deux faces de l’échantillon ont été en contact avec le produit. La face orange a présenté un impact plus marqué par les produits chimiques, c’est pour cela qu’elle a été photographiée préférentiellement. Ces résultats d’essais sont utiles pour compléter les données sur l’hypalon, matériau qui compose la face externe du réservoir, plus que pour l’utilisation du réservoir.
Globalement, les échantillons n’ont pas été très détériorés par l’action des produits chimiques à
l’exception du néoprène souple, du néoprène Hypalon et de la face orange du réservoir à 2 faces.
Echantillons des combinaisons
La classification de la compatibilité d’un matériau a été définie selon deux critères : la coloration du produit chimique dans lequel le matériau est immergé et la déformation du tissu, comme suit :
Code
Couleur HNS
Bonne compatibilité HNS Incolore A Compatibilité passable HNS coloré Couleur claire
B orange - jaune - noir Incompatible HNS coloré Couleur plus intense
C Jaune
Déformation du Tissu
Bonne compatibilité Sans déformation A Compatibilité passable - B Incompatible Tissu déformé et détendu
C Tissu qui absorbe HNS
Les résultats des essais de compatibilité sur les combinaisons sont donnés en annexe 3.
Globalement, les échantillons les plus impactés par l’action des produits chimiques sont ceux de la
combinaison Aerazur (tissu principal et néoprène). Pour rappel, cette tenue n’est pas neuve et a été déclassée du fait de son état de vétusté général. De ce fait, la résistance des tissus aux produits peut
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en être amoindrie. Afin de valider cette hypothèse, il serait nécessaire de réaliser les mêmes essais sur une combinaison neuve.
Dans tous les cas, les résultats de ces essais sur combinaisons sont uniquement informatifs. Une normalisation des tenues de protection contre les risques chimiques existe et la réalisation d’essais normalisés par une entreprise accréditée est nécessaire pour infirmer ou confirmer ces premiers résultats. Prises de masse
Les prises de masse de l’ensemble des échantillons (barrages, réservoirs et combinaisons) ne présentent pas de dégager une tendance nette, ni en fonction du matériau, ni en fonction du produit chimique. La réalisation d’essais en plus grand nombre et sur une plus longue durée permettrait éventuellement de dégager une tendance statistique.
En première analyse, il semble qu’à l’issue des 30 minutes de séchage, les tissus en contact avec des produits chimiques peu ou pas volatils ne soient pas secs. Cela conduit à des résultats aléatoires difficilement exploitables.
5.1.3 Conclusions sur l’essai d’immersion
Les résultats expérimentaux de l’essai d’immersion permettent de compléter le tableau de compatibilité du paragraphe 4. Pour cela, les choix suivants ont été réalisés :
- Les colonnes correspondant aux tissus évalués dans l’essai d’immersion sont reprises ci-
dessous, à savoir : le néoprène, le polyuréthane, le PTFE (polytétrafluoroéthylène) et le PVC. Certaines catégories d’élastomères ou de polymères regroupent plusieurs échantillons. Ainsi :
o la catégorie Néoprène regroupe les échantillons : • Néoprène souple ; • Néoprène rigide ; • Néoprène de la combinaison Aerazur.
o la catégorie Polyuréthane regroupe : • TPU ; • PU lisse ; • PU avec motifs.
o la catégorie PVC regroupe : • PVC Oilboom 6000 ; • PVC Hydro H3602 ; • PVC B6000 900g.
Dans certains cas, les tissus regroupés dans une même catégorie ne présentent pas le même
résultat d’essai. Ainsi, pour l’éthylbenzène sur le PVC, les conclusions varient : A pour le PVC B6000 et B pour les échantillons Oilboom et Hydro H3602. De même, pour la catégorie néoprène vis-à-vis du 2-ethylhexanol, le néoprène rigide présente une compatibilité A, le néoprène souple une compatibilité B et le néoprène de la combinaison Aerazur une compatibilité C.
Il a été décidé, en cas de niveaux de compatibilité différents, de conserver uniquement le résultat le moins avantageux, c’est-à-dire la moins bonne compatibilité, de manière à maximiser les problèmes d’interactions pouvant être rencontrés lors d’une opération de lutte.
Ces différences de compatibilité entre des échantillons de la même catégorie peuvent s’expliquer
par une différence de composition : présence d’additifs, proportion de matériau… Par exemple,
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l’analyse IRTF donne les échantillons de PVC B6000 et PVC Hydro H3602 semblables à 95 %. Les 5 % d’écart peuvent ainsi suffire à observer une différence de compatibilité en présence d’éthylbenzène. Il est à noter également que pour le besoin des essais, les échantillons ont été découpés et que, de ce fait, la trame du tissu est accessible au produit chimique, à la différence de l’utilisation classique d’un équipement de lutte. Ceci peut également expliquer l’écart de compatibilité observé.
- Afin de compléter ce tableau de compatibilité théorique, seuls les résultats obtenus à
l’issue de 3 jours d’immersion sont pris en compte. En effet, nous avons observé qu’en cas d’effet du produit chimique sur le matériau, celui-ci a tendance à s’aggraver au fil du temps. Il a donc été décidé de prendre en compte la durée d’immersion la plus longue.
- En cas de différence de niveau de compatibilité entre le produit chimique (coloration) et le
matériau (déformation), la catégorie de compatibilité la moins avantageuse est conservée.
Tableau 10 : Compatibilités théoriques complétées par les résultats expérimentaux de l’essai d’immersion entre les échantillons et les produits chimiques
Elastomères
Polymères Thermoplastiques
Nom chimique Caoutchouc Polychloroprène
Polyethylène chlorosulfonaté Polyuréthane Polytétra-
fluoroéthylène Polyvinyle chlorure
Nom commercial Neoprène Hypalon Téflon Sigle CR CSM PU PTFE PVC Produit chimique Acétate de n-amyle Acétate de n-butyle Acide oléique Adiponitrile B A A B A Aniline Butyrate d’éthyle Cyclohexanone Di(2-éthylhexyl) adipate (DEHA) C C A A A
Ethylbenzène C D C A B 2 Ethyl-1-hexanol C A C B A Isopropylbenzène (cumène) Méthyl isobutyl cétone 1-nonanol C A C B A Iso-Octane Octanol Styrène Xylène Acide sulfurique (75 à 100%)
Les résultats de certains essais peuvent être comparés avec des compatibilités déjà disponibles
dans la littérature. Deux cas de figures se présentent : - soit la compatibilité théorique est moins bonne que celle observée expérimentalement :
c’est le cas pour le néoprène et le PU vis-à-vis de l’éthylbenzène, les compatibilités théoriques sont D contre C expérimentalement. Cet écart peut éventuellement s’expliquer par la durée d’immersion de 3 jours des essais contre 7 jours, voire 30 jours selon la source bibliographique utilisée.
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L’objectif de l’étude étant de vérifier la résistance des barrages actuellement en stock dans le cas d’une utilisation d’une durée classique, estimée à 3 jours par le CEPPOL, la conduite d’essais avec une plus longue durée de contact n’a pas été jugée nécessaire en première approche. De tels essais restent néanmoins possibles dans le cas d’une éventuelle poursuite du travail sur le sujet.
- soit la compatibilité théorique est meilleure que celle observée expérimentalement : c’est le cas, vis-à-vis du 2-ethylhexanol, pour le néoprène (B théoriquement au lieu de C expérimentalement) et le PTFE (A théoriquement au lieu de B expérimentalement). Les différences de compatibilité ne sont que d’un niveau à chaque fois. Ceci peut probablement s’expliquer par des différences d’appréciation de l’impact du produit, la frontière entre le niveau B (effet mineur à modéré) et C (effet modéré à grave) étant subjective.
Les essais peuvent révéler un écart de niveaux de compatibilité entre la théorie et l’expérience (maximum d’un niveau observé dans cette étude).
Les essais d’immersion ont également permis d’obtenir des informations concernant des associations de matériaux. En effet, deux échantillons reçus sont composés de deux matériaux : le PU/PVC et le Néoprène Hypalon. Dans la littérature, les données de compatibilité disponibles concernent uniquement un matériau unique vis-à-vis d’un produit chimique unique.
Ainsi, ces essais ont permis d’établir la compatibilité de mélanges de matériaux (Tableau 11) dont sont composés des barrages antipollution, donnée absente de la littérature. Le tableau reprend également les données pour les 5 produits chimiques pour chaque matériau seul : PU, PVC, néoprène et Hypalon. Les données de la littérature correspondent aux couleurs des cases, les lettres correspondent aux résultats des essais.
Tableau 11 : Compatibilités expérimentales de l’essai d’immersion sur les échantillons composés de
plusieurs matériaux PU/PVC PU PVC Néoprène
Hypalon Néoprène Hypalon
Adiponitrile A A A B B A Di (2-éthylhexyl) adipate (DEHA) A A A C C C
Ethylbenzène B C B C C D 2 Ethyl-1-hexanol A C A B C A 1-nonanol B C A C C A
Il en ressort que lorsque les deux matériaux constitutifs du barrage présentent chacun une bonne
compatibilité vis-à-vis d’un produit chimique (par exemple le PU et le PVC vis-à-vis de l’adiponitrile et du DEHA), l’association des deux est également compatible avec ce produit. Lorsque les compatibilités de chacun des matériaux diffèrent pour un produit chimique, la conclusion quant à la compatibilité du mélange est moins franche (exemple du 2-ethylhexanol et du 1-nonanol pour le mélange PU/PVC). Ainsi, il semble difficile de prédire une compatibilité d’une association de deux matériaux en tenant uniquement compte des compatibilités de chacun des matériaux pris séparément. De plus, la composition exacte du mélange de matériaux, c’est-à-dire les proportions respectives de chacun de ceux-ci, ainsi que l’ajout d’additifs peuvent impacter le résultat.
5.2 Traction Ce deuxième essai concerne uniquement les trois tissus les plus résistants (TPU 2037L, PU/PVC et
Néoprène Hypalon) entrant dans la composition des barrages antipollution du CEPPOL et de la DAM et consiste à évaluer leur résistance lorsqu’ils sont soumis à des forces de traction. Ces essais sont
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menés sur les matériaux vierges, après immersion dans de l’eau de mer pendant 3 jours et après immersion dans deux produits chimiques pendant 3 jours selon la matrice d’essai ci-dessous. La durée d’immersion a été définie avec le CEPPOL en s’appuyant sur une durée moyenne d’utilisation d’un barrage sur une nappe.
Les produits chimiques retenus, le DEHA et le 2-ethylhexanol, ont été sélectionnés sur la base des critères suivants : produit utilisé lors de l’essai d’immersion, faible évaporation / volatilité et toxicité (le banc de traction n’est pas placé sous sorbonne ce qui induit un risque pour les manipulateurs).
Tableau 12 : Matrice d’essai pour les essais de traction Immersion dans Temps d’immersion
TPU 2037 L
- - Eau de mer 3 jours
DEHA 3 jours 2-ethylhexanol 3 jours
PU/PVC
- - Eau de mer 3 jours
DEHA 3 jours 2-ethylhexanol 3 jours
Néoprène Hypalon
- - Eau de mer 3 jours
DEHA 3 jours 2-ethylhexanol 3 jours
Cet essai de résistance mécanique a été réalisé à l’I.U.P de Génie Mécanique de Brest, à l’aide d’un banc d’essai de traction de type Instron 5585, constitué d’un bâti de charge bicolonne sur table, piloté par un logiciel intégré.
Figure 4 : Banc d'essai de type Instron 5585 (à gauche vue d'ensemble, à droite vue rapprochée) (source Cedre)
La résistance mécanique étant fonction de la force exercée mais également de la forme des pièces ou de ses défauts, des essais préliminaires ont été nécessaires afin de définir le dispositif de serrage, la force de pré-tension et la vitesse d’allongement.
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Les essais ont été réalisés selon la norme AFNOR NF EN ISO 1421 (Supports textiles revêtus de caoutchouc ou de plastique – Détermination de la force de rupture et de l’allongement à la rupture) dont les conditions sont les suivantes :
- Géométrie d’éprouvette, soit un rectangle de 50 mm x 200 mm ; - Vitesse imposée de la traverse : 100 mm/min ; - Mesure : force / déplacement. - Condition limite prise en mors. Analyse du risque : rupture dans les mors. La norme stipule une
rupture dans une zone éloignée de 5 mm des mors. Ainsi, une série de talons métalliques en aluminium de 50 mm x 15 mm x 1,5 mm ont été collés sur les éprouvettes, en contact avec les mors plats de la machine d’essai, pour permettre d’éviter des ruptures localisées (Figure 5).
Figure 5 : Eprouvette de tissu équipée de talons en aluminium (source Cedre)
5.2.1 Protocole Mesure de la résistance mécanique à la rupture des matériaux secs
Détermination des valeurs de résistance sur le matériau sec de manière à valider la valeur moyenne de résistance mécanique à la rupture du produit et à définir la force de rupture.
- Préparation des échantillons appelés « éprouvette » o Découper à l’aide de ciseaux biens affutés ou d’un cutter, 5 échantillons du matériau
selon le modèle de l’éprouvette préalablement déterminé (rectangle de 50 mm x 200 mm).
o Bien prendre en compte le sens du fils de trame du textile (fil de trame correspond au côté élastique du textile) de façon à le positionner dans le sens de l’étirement de l’éprouvette (dans certains cas, l’éprouvette est positionnée d’une façon non parallèle aux bords du matériau).
o Pour une même éprouvette, essayer de prendre des échantillons uniformes. Les quelques différences de structure peuvent conduire à des différences de résultats.
- Réalisation de la mesure à la rupture o Sur la partie destinée au maintien de l’éprouvette par les mors, coller un talon en
aluminium sur chacune des 2 extrémités de l’éprouvette. o Placer ensuite l’éprouvette dans les 2 mors. o Effectuer la mesure qui se traduit par une courbe faisant apparaître la charge en
Newton en fonction du déplacement (mm). o En déduire la valeur de résistance exprimée en Newton correspondant à la rupture.
Mesure de la résistance mécanique à la rupture des matériaux imprégnés d’eau de mer
Réalisation d’essai de traction sur les matériaux immergés au préalable 3 jours dans l’eau de mer.
- Préparation des échantillons appelés « éprouvette »
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o Préparer les éprouvettes comme mentionné dans l’essai de traction du matériau sec.
- Imprégnation des éprouvettes d’eau de mer o Découper 5 éprouvettes selon le modèle de l’éprouvette préalablement déterminé. o Introduire les éprouvettes dans les perçages du couvercle et les fixer à l’aide de
pinces. o Dans les béchers de 3L, positionner le couvercle maintenant les 5 éprouvettes en
position verticale. o Introduire de l’eau de mer dans le bêcher par l’orifice du couvercle de façon à
recouvrir la partie centrale de l’éprouvette jusqu’à la limite de la position du mors supérieur.
o Laisser en contact 3 jours. o Retirer les éprouvettes du bêcher et sécher le matériau.
- Réalisation de la mesure à la rupture o Sur la partie destinée au maintien de l’éprouvette par les mors, coller un talon en
aluminium sur chacune des 2 extrémités de l’éprouvette. o Placer l’éprouvette dans les 2 mors. o Effectuer la mesure qui se traduit par une courbe faisant apparaître la charge en
Newton en fonction du déplacement (mm). o En déduire la valeur de résistance exprimée en Newton correspondant à la rupture.
Mesure de la résistance mécanique à la rupture des matériaux imprégnés de produit chimique
Réalisation d’essai de traction sur les matériaux immergés au préalable 3 jours dans le produit chimique.
- Préparation des échantillons appelés « éprouvette »
o Préparer les éprouvettes comme mentionné dans l’essai de traction du matériau sec.
- Imprégnation des éprouvettes de produit chimique o Découper 5 éprouvettes selon le modèle de l’éprouvette préalablement déterminé. o Introduire les éprouvettes dans les perçages du couvercle et les fixer à l’aide de
pinces. o Dans les béchers de 3L, positionner le couvercle maintenant les 5 éprouvettes en
position verticale. o Introduire de l’eau de mer dans le bécher par l’orifice du couvercle sur une hauteur
de 50 mm correspondant à l’emplacement du mor inférieur. o Par ce même orifice, rajouter le produit chimique dans le bêcher de façon à recouvrir
la partie centrale de l’éprouvette jusqu’à la limite de la position du mors supérieur. Les différences de densité des produits permettent une séparation telle qu’indiquée ci-dessous.
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Figure 6 : Immersion des éprouvettes de tissu de barrage dans un produit chimique (source Cedre)
o Laisser en contact 3 jours. o Retirer les éprouvettes du bêcher et sécher le matériau.
- Réalisation de la mesure à la rupture o Sur la partie destinée au maintien de l’éprouvette par les mors, coller un talon en
aluminium sur chacune des 2 extrémités de l’éprouvette. o Placer l’éprouvette dans les 2 mors. o Effectuer la mesure qui se traduit par une courbe faisant apparaître la charge en
Newton en fonction du déplacement (mm). o En déduire la valeur de résistance exprimée en Newton correspondant à la rupture.
5.2.2 Résultats Matériaux vierges
L’étude des matériaux vierges et secs permet d’établir une référence pour ensuite évaluer l’impact de l’immersion dans l’eau de mer et dans les produits chimiques. Ainsi, la résistance intrinsèque du matériau est déterminée et la présence d’un effet structure en raison d’une trame de tissu asymétrique est évaluée.
Les résultats des essais de traction sur les éprouvettes de barrage sèches sont donnés en annexe
4. Seul le Néoprène-Hypalon présente une limite à la rupture influencée par l’orientation de la
découpe. En effet il y a une différence de 50 % entre les deux directions. Les essais suivants ont été menés suivant le sens du matériau le plus résistant. Matériaux immergés dans l’eau de mer
La prise d’eau des éprouvettes des 3 tissus a été évaluée par pesées du matériau sec puis après 3 jours d’immersion dans l’eau de mer. La moyenne a été réalisée sur 3 à 4 éprouvettes. Les résultats sont les suivants :
- TPU : augmentation de 12,3 % en masse ;
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- PU-PVC : augmentation de 8 % en masse ; - Néoprène Hypalon : augmentation de 2,3 % en masse.
Les deux premiers matériaux ont absorbé un volume d’eau. L’âme du TPU étant plus large que
celle du PU-PVC, la diffusion y est donc plus aisée. La présence d’eau peut ainsi avoir un impact sur le comportement mécanique du matériau. Pour le néoprène, la structure est dense et donc la diffusion de l’eau y est plus lente.
Les résultats des essais de traction sur les éprouvettes de barrage sèches sont donnés en annexe
5.Les matériaux, pour lesquels une prise d’eau a été mesurée (TPU et PU-PVC), ont une résistance améliorée en présence d’eau de mer par rapport à leur valeur à l’état sec : + 4,7% pour le TPU et + 5,6 % pour le PU-PVC. Pour le Néoprène, où il y a peu de diffusion d’eau dans le matériau, les niveaux à rupture n’évoluent pas (+0,1%). Matériaux immergés dans le 2-ethylhexanol
Les résultats des essais de traction sur les éprouvettes de barrage sèches sont donnés en annexe 6.
Pour le TPU, les caractéristiques à rupture suite à immersion dans le 2-ethylhexanol sont proches
de celles du matériau sec (+ 2 %). Ce produit n’a donc visiblement pas d’effet sur la résistance du TPU.
Pour le PU-PVC, la charge de rupture suite à l’immersion dans le 2-ethylhexanol est diminuée de
20 % par rapport au matériau sec. Le 2-ethylhexanol a donc une forte incidence sur la résistance du PU-PVC et il n’est donc pas préconisé de l’utiliser sur ce produit.
Pour le Néoprène Hypalon, le 2-ethylhexanol ne présente aucune influence sur la tenue
mécanique du matériau (+ 0,1 %). Matériaux immergés dans le DEHA
Les résultats des essais de traction sur les éprouvettes de barrage sèches sont donnés en annexe 7.
Pour le TPU, la force de rupture présente une augmentation notable par rapport au matériau sec
(+ 8,7 %), à comparer avec la force de rupture suite à l’immersion dans l’eau de mer (+ 4,7 %). Ainsi, le DEHA n’endommage pas le TPU pour une durée d’immersion de 3 jours.
Pour le PU-PVC, la force de rupture est augmentée suite à l’immersion dans le DEHA (+ 6 %) du
même ordre de grandeur que suite à l’immersion dans l’eau de mer (+ 5,8 %). Ainsi, le DEHA n’endommage pas le PU-PVC pour une durée d’immersion de 3 jours.
Pour le Néoprène Hypalon, la résistance à la rupture est amoindrie suite à l’immersion dans le
DEHA (- 5,8 %) malgré le fait que la diffusion dans le matériau soit très faible. Le DEHA a donc une influence sur la tenue mécanique du Néoprène Hypalon.
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5.2.3 Conclusions sur l’essai de traction Les charges de rupture obtenues expérimentalement par les essais de traction sont reportées
dans le tableau ci-dessous (Tableau 13). Le barrage en néoprène Hypalon présente de loin la charge de rupture la plus élevée des
échantillons de barrage testés. L’échantillon de barrage en TPU 2037L est ensuite le plus résistant suivi de l’échantillon en PU/PVC.
L’immersion des échantillons de barrage dans le 2-ethylhexanol n’a pas le même effet selon le tissu considéré : le TPU 2037 L et le néoprène Hypalon ne sont pas endommagés (charges de rupture du même ordre de grandeur que lors d’une immersion dans l’eau de mer) et peuvent donc être utilisés pour contenir ce produit chimique. A l’inverse, l’échantillon de PU-PVC se rompt pour une charge inférieure de 20 % à celle du tissu sec. Le 2-ethylhexanol endommage donc le PU-PVC et il n’est pas recommandé de l’utiliser pour contenir ce produit.
L’immersion des échantillons de barrages en TPU 2037L et PU/PVC dans le DEHA n’impacte pas négativement la résistance mécanique de ceux-ci et ils peuvent donc être utilisés pour contenir ce produit. Néanmoins, le néoprène Hypalon pert en résistance lorsqu’il est immergé dans le DEHA. L’effet étant moins prononcé comparé au PU/PVC, l’utilisation de ce matériau pour contenir ce produit reste possible.
Tableau 13 : Charges de rupture expérimentales
TPU 2037L Barrages RCY
(CEPPOL et DAM)
PU/PVC Barrages RCY
Néoprène Hypalon Barrage Desmi
Roboom 1300 (DAM) Charge de rupture (N) Tissu sec 5 533 4 254 14 361
Charge de rupture (N) Tissu immergé 3 jours dans l’eau de mer
5 794 (+ 4,7 %)
4 494 (+ 5,6 %)
14 388 (+ 0,1 %)
Charge de rupture (N) Tissu immergé 3 jours dans 2-ethylhexanol
5 641 (+ 1,9 %)
3377 (- 20 %)
14 388 (+ 0,1 %)
Utilisation possible Utilisation non recommandée Utilisation possible
Charge de rupture (N) Tissu immergé 3 jours dans DEHA
6 019 (+ 8,7 %)
4 509 (+ 6 %)
13517 (- 5,8 %)
Utilisation possible Utilisation possible Utilisation possible
Il aurait été intéressant de comparer les charges de rupture obtenues expérimentalement avec les valeurs des forces s’exerçant directement sur le tissu des barrages lors de leur utilisation (déploiement, impact du courant, remontée à bord ou à quai…). Celles-ci ne sont pas connues précisément mais le cahier des charges des achats de la Marine nationale demandent les caractéristiques minimales suivantes pour le TPU (polyester enduit de polyuréthane) :
Support Polyester Enduction Polyuréthane Poids total au m² 1500 ± 200 g Résistance à la déchirure > à 4 500 N/5cm en chaîne et en trame* Résistance à la déchirure amorcée > à 500 N/5 cm en chaine et en trame* Adhérence par pelage ≥ à 100 N/5 cm* Résistance à la température De – 20 °C à + 70 °C*
* valeurs minimales
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Les résultats d’essai de traction pour les échantillons de barrage en TPU présentent bien une
charge de rupture toujours supérieure à 4 500 N quelles que soient les conditions d’essai. Ainsi, les barrages en TPU 2037L répondent bien à ce cahier des charges et ce, même suite à
l’immersion dans les 2 produits chimiques évalués, le 2-ethylhexanol et le DEHA. De fait, ce type de barrage peut être utilisé sur ces 2 produits sans diminution de sa résistance mécanique.
Néanmoins, les résultats de l’essai de compatibilité suite à immersion donnent une compatibilité de niveau B pour le TPU2037L vis-à-vis du 2-ethylhexanol (compatibilité passable, légère déformation du matériau). Il n’est donc pas à exclure que le barrage soit légèrement altéré. Ainsi, la déformation d’un matériau n’est pas un indice suffisant pour juger de l’utilisation possible d’un équipement de lutte sur une pollution par un produit chimique mais reste une information d’intérêt.
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6. CONCLUSIONS GENERALES
Cette étude avait pour objectif d’évaluer la compatibilité entre du matériel de lutte antipollution et des produits chimiques afin, notamment, de connaître la potentialité d’utilisation des équipements actuels sur des pollutions par produits chimiques.
Suite à l’établissement d’un inventaire des équipements en stock ainsi que la sélection de 18 produits chimiques, la compatibilité théorique des matériaux des équipements vis-à-vis de ces produits a été recherchée dans la littérature. Afin de compléter ces données, des essais d’immersion et de traction sur les 14 échantillons de barrages, de réservoirs et de tenues de protection fournis par les fabricants d’équipements antipollution, par la DAM ou le CEPPOL, ont été réalisés.
Ces essais ont permis d’obtenir les conclusions suivantes : - Les essais d’immersion des barrages et réservoirs ont permis d’obtenir des niveaux de
compatibilité supplémentaires par rapport aux données de la littérature. Lorsque les tissus regroupés dans une même catégorie (par exemple, PU, PVC ou néoprène) ne présentaient pas le même niveau de compatibilité à l’issue des essais, il a été choisi de conserver uniquement le résultat le moins avantageux, c’est-à-dire la moins bonne compatibilité, de manière à maximiser les problèmes d’interactions pouvant être rencontrés lors d’une opération de lutte. Ces différences de compatibilité entre des échantillons de la même catégorie peuvent s’expliquer par une différence de composition : présence d’additifs, proportion de matériaux…
Ci-dessous, Les données de la littérature correspondent aux couleurs des cases, les lettres correspondent aux résultats des essais.
Elastomères Polymères
Thermoplastiques
Nom chimique Caoutchouc Polychloroprène
Polyethylène chlorosulfonaté Polyuréthane Polytétra-
fluoroéthylène Polyvinyle chlorure
Nom commercial Néoprène Hypalon Téflon Sigle CR CSM PU PTFE PVC Produit chimique Acétate de n-amyle Acétate de n-butyle Acide oléique Adiponitrile B A A B A Aniline Butyrate d’éthyle Cyclohexanone Di (2-éthylhexyl) adipate (DEHA) C C A A A
Ethylbenzène C D C A B 2 Ethyl-1-hexanol C A C B A Isopropylbenzène (cumène) Méthyl isobutyl cétone 1-nonanol C A C B A Iso-Octane Octanol Styrène Xylène Acide sulfurique (75 à 100%)
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- L’écart maximal observé entre les données théoriques et expérimentales est de 1 niveau de compatibilité et ne représente probablement pas un problème dans le cas d’une intervention classique.
- Deux échantillons de barrages sont constitués de deux matériaux (PU/PVC et néoprène
Hypalon). Les essais réalisés ont permis d’obtenir des niveaux de compatibilité avec cinq produits chimiques. Ces résultats ne sont pas présents dans la littérature car seules les compatibilités entre un matériau unique et un produit chimique sont disponibles. Ainsi, les essais expérimentaux sont nécessaires et justifiés pour accéder aux compatibilités de mélanges de matériaux.
PU/PVC PU PVC Néoprène Hypalon Néoprène Hypalon
Adiponitrile A A A B B A Di (2-éthylhexyl) adipate (DEHA) A A A C C C
Ethylbenzène B C B C C D 2 Ethyl-1-hexanol A C A B C A 1-nonanol B C A C C A
- Concernant les combinaisons, les tissus en GoreTex® Viking présentent de bons niveaux de compatibilité en première approche. En effet, il est à rappeler qu’une normalisation existe pour les tenues de protection contre les risques chimiques. Les résultats de cette étude sont à prendre uniquement à titre informatif et ne sauraient remplacer des essais normalisés. Les résultats pour la tenue Aerazur sont moins bons mais peuvent probablement être expliqués par le fait que la tenue utilisée pour les essais n’était pas neuve.
- Les essais de traction ont été menés sur trois échantillons de barrages (TPU2037L, PU/PVC et
néoprène Hypalon) secs, immergés trois jours dans l’eau de mer et immergés trois jours dans deux produits chimiques (2-ethylhexanol et DEHA). Le barrage en néoprène Hypalon présente de loin la charge de rupture la plus élevée suivi par le barrage en TPU 2037L puis celui en PU/PVC. Seule l’immersion du PU/PVC dans le 2-ethylhexanol provoque une diminution importante de la charge de rupture (- 20 %). Les résultats des autres essais ne conduisent pas à la contre-indication d’utilisation des barrages.
Catégorie Couleur
Excellente compatibilité A Bonne compatibilité B
Compatibilité passable C Incompatibilité D
Excellent, sans effet Effet mineur à modéréEffet modéré à grave
Non compatible
Description
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TPU 2037L Barrages RCY
(CEPPOL et DAM)
PU/PVC Barrages RCY
Néoprène Hypalon Barrage Desmi
Roboom 1300 (DAM) Charge de rupture (N) Tissu sec 5 533 4 254 14 361
Charge de rupture (N) Tissu immergé 3 jours dans l’eau de mer
5 794 (+ 4,7 %)
4 494 (+ 5,6 %)
14 388 (+ 0,1 %)
Charge de rupture (N) Tissu immergé 3 jours dans 2-ethylhexanol
5 641 (+ 1,9 %)
3377 (- 20 %)
14 388 (+ 0,1 %)
Utilisation possible Utilisation non recommandée Utilisation possible
Charge de rupture (N) Tissu immergé 3 jours dans DEHA
6 019 (+ 8,7 %)
4 509 (+ 6 %)
13 517 (- 5,8 %)
Utilisation possible Utilisation possible Utilisation possible
- La déformation d’un matériau n’est pas un indice suffisant pour juger de l’utilisation possible d’un équipement de lutte sur une pollution par un produit chimique mais reste une information d’intérêt.
Afin de synthétiser l’ensemble de ces résultats et d’en avoir une lecture opérationnelle aisée, le
tableau en page suivante établit l’utilisation des barrages détenus par le CEPPOL et la DAM sur des pollutions par les 18 produits chimiques sélectionnés. Deux niveaux ont été définis : l’utilisation possible de l’équipement avec un code couleur associé vert et l’utilisation non recommandée avec un code couleur associé orange. L’utilisation possible d’un équipement correspond à un niveau de compatibilité A, l’utilisation non recommandée correspond aux niveaux de compatibilité B, C et D. En effet, le parti pris a été de maximiser l’impact potentiel d’un produit sur un matériau. Cette approche permet de s’affranchir de questionnements en cas de prise de décision dans une situation d’urgence.
L’étude réalisée en 2020 a ainsi permis d’évaluer la compatibilité des équipements de type
barrages et réservoirs vis-à-vis d’une sélection de 18 produits chimiques. Plusieurs pistes pour poursuivre cette étude sont envisageables :
- Les essais réalisés sur des échantillons constitués de plusieurs matériaux ont mis en avant le fait que le niveau de compatibilité général n’est pas facilement identifiable en tenant compte des compatibilités respectives de chacun des matériaux. Ainsi, certains équipements étant constitués de plusieurs matériaux, il semble judicieux de poursuivre, à minima, les essais d’immersion sur un panel plus large de produits chimiques. Les futurs essais pourraient concerner un nombre restreint d’équipements mais maximiser les produits testés, par exemple ceux de la sélection des 18 produits pour lesquels la compatibilité avec les mélanges de matériaux n’est pas connue.
- Les priorités P1 du CEPPOL et de la DAM ont été couvertes cette année par cette étude, à
l’exception des ancrages DAM. Les autres priorités, notamment les pompes, les récupérateurs et les ancrages restent à traiter et pourraient faire l’objet d’une suite à cette étude.
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Ceppol DAM
RCY (Reynaud-Cauvin Yvose) RCY Desmi - Roclean Safran Group / Aerazur Pronal
Barrages et réservoirs REYCAU
600 (hauturier)
BARRACUDA 120 (côtier / portuaire)
BARRACUDA 200 (côtier / portuaire)
CANARIE (côtier /
portuaire)
Reycau 450
Reycau 600
Roboom 1300
Baléar 323
Baléar 333
BAP 333ter
Aerazur BAPG 850 Pronal 250
Matériau PU/PVC TPU (polyester
enduit de polyuréthanne)
PU/PVC PU/PVC PU Néoprène Hypalon PVC Néoprène
hypalon Néoprène hypalon
Néoprène (face
interne)
Produit chimique SEBC
Acétate de n-amyle FED Acétate de n-butyle FED Acide oléique Fp Adiponitrile FD Aniline FD Butyrate d’éthyle FED Cyclohexanone FED Di (2-éthylhexyl) adipate (DEHA) Fp Ethylbenzène FE 2 Ethyl-1-hexanol FD Isopropylbenzène (cumène) FE Méthyl isobutyl cétone FED 1-nonanol Fp Iso-Octane FE Octanol F Styrène FE Xylène FE Acide sulfurique (75 à 100%) D
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BIBLIOGRAPHIE Aprin, L., F. Tena-Chollet, S. L. Floch,et al. (2011). Rapport scientifique du projet CLARA II, Rapport
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Häkkinen, J., and A. Posti (2013). Review of maritime and port-related HNS accidents, International Association of Maritime Economists IAME, Marseille, p. 21
IMO, ITOPF, and I. Funds (2016). La convention SNPD : pourquoi est-elle nécessaire ?, p. 6 Primary Fluid System Inc. (2016). Chemical Resistance Guide, p. 36 SP-Distribution (2020). Compatibilité chimique entre matériaux et produits
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ANNEXES
Annexe 1 : Essais d’immersion des échantillons de barrages et de réservoirs dans cinq produits chimiques - Photographies Annexe 2 : Essais d’immersion des échantillons de barrages et de réservoirs – classification de la compatibilité Annexe 3 : Essais d’immersion des échantillons de combinaison – classification de la compatibilité Annexe 4 : Essais de traction des échantillons de barrages secs Annexe 5 : Essais de traction des échantillons de barrages immergés dans l’eau de mer
Annexe 6 : Essais de traction des échantillons de barrages immergés dans le 2-ethylhexanol Annexe 7 : Essais de traction des échantillons de barrages immergés dans le DEHA
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ANNEXE 1 : ESSAIS D’IMMERSION DES ÉCHANTILLONS DE BARRAGES ET DE RÉSERVOIRS DANS CINQ PRODUITS
CHIMIQUES - PHOTOGRAPHIÉS Les échantillons de barrages et de réservoirs ont été mis en contact avec 5 produits chimiques pendant 1 et 3 jours. Les photographies, réalisées par le Cedre, sont présentées ci-dessous.
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Tissu Vierge 1 jour d’immersion 3 jours d’immersion
TPU 2037L
PU/PVC
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PVC Oilboom 1200g
PVC Hydro H3602
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PVC B6000 900g
Réservoir 2 faces
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Néoprène souple
Néoprène rigide
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Néoprène – Hypalon
PU orange lisse
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PU orange à motifs
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ANNEXE 2 : ESSAIS D’IMMERSION DES ÉCHANTILLONS DE BARRAGES ET DE RÉSERVOIRS – CLASSIFICATION DE
LA COMPATIBILITÉ La classification de la compatibilité d’un matériau a été définie selon deux critères : la
coloration du produit chimique dans lequel le matériau est immergé et la déformation du tissu, comme suit :
Code
Couleur HNS
Bonne compatibilité HNS Incolore (HI) A
Compatibilité passable HNS coloré Couleur claire
B Jaune - rosé
Incompatibilité HNS coloré Couleur foncée ou intense
C Jaune Orange Jaune fluorescent
Déformation du tissu
Bonne compatibilité Sans déformation A
Compatibilité passable niveau 1 Coins légèrement relevés
B Forme légèrement arrondie
Compatibilité passable niveau 2 Forme une rigole
C Forme arrondie
Incompatibilité Matériau attaqué, déformé D
Les résultats des essais sont donnés ci-dessous. Dans le cas du tissu de réservoir, celui-ci est
composé de 2 faces différentes : une première de couleur noire en néoprène et une seconde de couleur orange en hypalon. Seule la face interne du réservoir est en contact du produit lors de son utilisation, il s’agit de la face noire. Néanmoins, lors de cet essai d’immersion, les deux faces de l’échantillon ont été en contact avec le produit. La face orange a présenté un impact plus marqué, témoignant d’une moindre résistance de l’Hypalon vis-à-vis des produits chimiques.
Résultats de l'essai compatibilité des barrages et réservoirs – classification
Matériau Produits chimiques
Jour Compatibilité HNS
Compatibilité Matériau
TPU 2037 L
Adiponitrile J1 A A J3 A A
DEHA J1 A A J3 A A
Ethylbenzène J1 A B J3 A B
2-Ethyl-1-Hexanol J1 A B J3 A B
1 Nonanol J1 A B J3 A B
PU/PVC Adiponitrile J1 A A J3 A A
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DEHA J1 A A J3 A A
Ethylbenzène J1 A A J3 A B
2-Ethyl-1-Hexanol J1 A A J3 A A
1 Nonanol J1 A A J3 A B (- que
Ethylbenzène)
PVC Oilboom 1200 g
Adiponitrile J1 A A J3 A A
DEHA J1 A A J3 A A
Ethylbenzène J1 B B J3 B B
2-Ethyl-1-Hexanol J1 A A J3 A B (- que
Ethylbenzène)
1 Nonanol J1 A A J3 A A
PVC Hydro H3602
Adiponitrile J1 A A J3 A A
DEHA J1 A A J3 A A
Ethylbenzène J1 B B J3 B B
2-Ethyl-1-Hexanol J1 A A J3 A A
1 Nonanol J1 A A J3 A A
Réservoir 2 faces
Adiponitrile J1 A A J3 A A
DEHA J1 B B J3 B C
Ethylbenzène
J1 B C J3 C D
C'est le côté orange qui a été attaqué.
2-Ethyl-1-Hexanol J1 A A J3 A A
1 Nonanol J1 A A J3 A A
Néoprène Hypalon
Adiponitrile J1 B A J3 B A
DEHA J1 C A
Cedre 40
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J3 C A
Ethylbenzène J1 C A J3 C A
2-Ethyl-1-Hexanol J1 B A J3 B A
1 Nonanol J1 B A J3 C A
Néoprène Souple
Adiponitrile J1 B A J3 B A
DEHA J1 A B J3 A C
Ethylbenzène J1 B C J3 B C
2-Ethyl-1-Hexanol J1 B B J3 B B
1 Nonanol J1 B B J3 B B
Néoprène Rigide
Adiponitrile J1 A A J3 B A
DEHA J1 A A J3 A A
Ethylbenzène J1 C A J3 C A
2-Ethyl-1-Hexanol J1 A A J3 A A
1 Nonanol J1 A A J3 A A
PU Orange Lisse
Adiponitrile J1 A A J3 A A
DEHA J1 A A J3 A A
Ethylbenzène J1 C B J3 C C
2-Ethyl-1-Hexanol J1 A A J3 A A
1 Nonanol J1 A A J3 A A
PU Orange avec Motif
Adiponitrile J1 A A J3 A A
DEHA J1 A A J3 A A
Ethylbenzène J1 B B J3 B B-C
2-Ethyl-1-Hexanol J1 C A J3 C A
Cedre 41
Compatibilité des matériels de lutte avec les produits chimiques R.20.45.C/3650
1 Nonanol J1 C A J3 C A
PVC B6000 900 g
Adiponitrile J1 A A J3 A A
DEHA J1 A A J3 A A
Ethylbenzène J1 A A J3 A A
2-Ethyl-1-Hexanol J1 A A J3 A A
1 Nonanol J1 A A J3 A A
Cedre 42
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ANNEXE 3 : ESSAIS D’IMMERSION DES ÉCHANTILLONS DE COMBINAISON – CLASSIFICATION DE LA
COMPATIBILITÉ
La classification de la compatibilité d’un matériau a été définie selon deux critères : la coloration du produit chimique dans lequel le matériau est immergé et la déformation du tissu, comme suit :
Code
Couleur HNS
Bonne compatibilité HNS Incolore A Compatibilité passable HNS coloré Couleur claire B orange - jaune - noir Incompatible HNS coloré Couleur plus intense C Jaune
Déformation du Tissu
Bonne compatibilité Sans déformation A Compatibilité passable B Incompatible Tissu déformé et détendu C Tissu qui absorbe HNS
Les résultats des essais de compatibilité sur les combinaisons sont donnés ci-dessous.
Matériau HNS Temps Compatibilité HNS Compatibilité matériau
Gore Tex ®Viking
1067605 jaune
Adiponitrile 5 min B A
1 H B A 24 H B A
DEHA 5 min A A
1 H A A 24 H A A
Ethylbenzène
5 min A A 1 H A A
24 H A
Le tissu absorbe l'éthylbenzène, devient vert-jaune. En 30 min le tissu sèche et retrouve
sa couleur d'origine.
2-Ethyl-1-Hexanol 5 min A A
1 H A A 24 H B A
1- Nonanol 5 min A A
1 H A A 24 H B A
Gore Tex ®Viking
1064578 Adiponitrile
5 min B A 1 H B A
24 H B A
Cedre 43
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orange DEHA
5 min A A 1 H A A
24 H A A
Ethylbenzène
5 min A A 1 H A A
24 H A Décoloration de l'intérieur du tissu
2-Ethyl-1-Hexanol
5 min A A 1 H B A
24 H B Trace rouge à l'intérieur du tissu
1- Nonanol 5 min A A
1 H A A 24 H B A
Tissu combinaison
Aerazur
Adiponitrile
5 min B A 1 H B A
24 H C Tissu intérieur blanc comme l'origine
DEHA
5 min A A 1 H A A
24 H A Absorbe HNS ? Tissu intérieur gris foncé
Ethylbenzène
5 min A A 1 H B A
24 H B Absorbe HNS ? Tissu intérieur gris clair
2-Ethyl-1-Hexanol
5 min A A 1 H A A
24 H A Absorbe HNS ? Tissu intérieur gris foncé
1- Nonanol
5 min A A 1 H A A
24 H A Absorbe HNS ? Tissu intérieur gris foncé
Néoprène combinaison
Aerazur
Adiponitrile 5 min B A
1 H B A 24 H B A
DEHA
5 min A A 1 H B A
24 H C
C Tissu déformé et
détendu
Ethylbenzène
5 min
C
C Tissu déformé et
détendu de couleur noir passée
1 H C
C Tissu déformé et
détendu de couleur
Cedre 44
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noir passée 24 H
C
C Tissu déformé et
détendu de couleur noir passée
2-Ethyl-1-Hexanol 5 min A A
1 H B A 24 H C A
1- Nonanol 5 min A A
1 H A A 24 H C A
Cedre 45
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ANNEXE 4 : ESSAIS DE TRACTION DES ÉCHANTILLONS DE BARRAGES SECS
Les 3 échantillons de barrages secs ont été soumis à des essais de traction dont les résultats sont présentés ci-dessous.
Tissu Image de rupture Charge de rupture Commentaires
TPU
Moyenne de la force de rupture (5 essais) = 5 533 N
Les essais sont quasi identiques suivant le sens
de découpe de l’éprouvette (0-90°) dans la
plaque.
Cedre 46
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PU-PVC
Moyenne de la force de rupture (5 essais) = 4 254 N
Les essais sont identiques suivant le sens de découpe
de l’éprouvette (0-90°) dans la plaque.
Néoprène Hypalon -
Moyenne de la force de rupture (5 essais) = 14 361 N
La trame du tissu n’est pas équilibrée et présente un
sens pour lequel la résistance du matériau est
moindre.
Cedre 47
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ANNEXE 5 : ESSAIS DE TRACTION DES ÉCHANTILLONS DE BARRAGES IMMERGÉS DANS L’EAU DE MER
Les échantillons de barrages ont été soumis à des essais de traction après une immersion de
trois jours dans l’eau de mer. Les résultats sont présentés ci-dessous.
Tissu Image de rupture Charge de rupture
TPU
Moyenne de la force de rupture (4 essais) = 5 794 N
PU-PVC
Moyenne de la force de rupture (4 essais) = 4 494 N
Néoprène
Hypalon
Moyenne de la force de rupture (5 essais) = 14 388 N
Cedre 48
Compatibilité des matériels de lutte avec les produits chimiques R.20.45.C/3650
ANNEXE 6 : ESSAIS DE TRACTION DES ÉCHANTILLONS DE BARRAGES IMMERGÉS DANS LE 2-ETHYLHEXANOL
Les échantillons de barrages ont été soumis à des essais de traction après une immersion de trois jours dans du 2-ethylhexanol. Les résultats sont présentés ci-dessous.
Tissu Charge de rupture
TPU
Moyenne de la force de rupture (4 essais) = 5 641 N
PU-PVC
Moyenne de la force de rupture (4 essais) = 3 377 N
Néoprène Hypalon
Moyenne de la force de rupture (5 essais) = 14 388 N
Cedre 49
Compatibilité des matériels de lutte avec les produits chimiques R.20.45.C/3650
ANNEXE 7 : ESSAIS DE TRACTION DES ÉCHANTILLONS DE BARRAGES IMMERGÉS DANS LE DEHA
Les échantillons de barrages ont été soumis à des essais de traction après une immersion de
trois jours dans du DEHA. Les résultats sont présentés ci-dessous.
Tissu Image de rupture Charge de rupture
TPU
Moyenne de la force de rupture (5 essais) = 6 019 N
PU-PVC
Moyenne de la force de rupture (5 essais) = 4 509 N
Néoprène Hypalon
Moyenne de la force de rupture (5 essais) = 13 517 N
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