Le cobalt associé au carbure de tungstène est cancérogène

par Marie-Thérèse Giorgio
2 octobre 2011 | 0 commentaire

Les fabricants d’outils en métaux durs et les affûteurs de ces outils doivent être informés de ce risque. La CRAM a réalisé une étude chez les salariés exposés en Rhône Alpes.

Le Cobalt
Risques pour la santé du carbure de tungstène associé au cobalt
Cobalt associé au carbure de tungstène: réglementation
Surveillance médicale des personnes exposées au cobalt
Evaluation de l’exposition au cobalt
Etude chez les carburiers
Etude lors de la fabrication et l’affûtage d’outils en métaux durs

La région Rhône Alpes est la première région de France en terme de salariés exposés au cobalt associé au carbure de tungstène pour la métallurgie des poudres et la fabrication et l’affûtage d’outils en carbure de tungstène.

La CRAM Rhône Alpes a conduit cette étude dans le but :

De réaliser une cartographie des expositions au cobalt dans la métallurgie des poudres et la fabrication et l’affutâge d’outils en carbure de tungstène.
De définir les mesures préventives à mettre en place pour diminuer les niveaux d’exposition.
De sensibiliser les professionnels à propos de ce risque

Le Cobalt

Cobalt en métallurgie

Métallurgie des alliages fondus.
Métallurgie des alliages frittés ( carburiers): métaux durs, aimants permanents.

Métaux durs

Composition des métaux durs:
Ce sont des alliages frittés de carbure de tungstène noyé dans un liant de cobalt.
Propriété des métaux durs:
Dureté de ces alliages frittés, et ténacité, c’est à dire bonne résistance à la déformation.
Principales utilisations de ces métaux durs:
Fabrication d’outils de coupe et d’usinage

Toxicocinétique du Cobalt

Absorption du cobalt:

Le cobalt est absorbé surtout par voie pulmonaire, absorption variable par voie digestive.
Le cobalt est ensuite rapidement solubilisé avec passage dans le sang, faible rétention du cobalt dans le foie et les reins.

Elimination du cobalt

L’élimination du cobalt se fait par voie urinaire pour 87 %.
L’élimination est biphasique:
Rapide avec une demie-vie de 48 heures
Lente comme pour tout métal, avec une demie-vie de 5 à 15 ans.

Risques pour la santé du carbure de tungstène associé au cobalt

Effets mutagènes et cancérogènes du carbure de tungstène associé au cobalt

Le mécanisme mutagène du carbure de tungstène associé au cobalt est réalisé par une agression oxydante.

Le carbure de tungstène associé au cobalt, CW+CO est classé cancérogène probable par le CIRC, 2A. Le cobalt métallique est classé cancérogène possible par le CIRC: 2B, action cancérogène par inhibition de l’enzyme réparase, lorsque l’ADN est altéré.

Dangers respiratoires du carbure de tungstène associé au cobalt

Rhinites, trachéites.
Asthme au cobalt:
Il représente 0,6% des asthmes professionnels
La crise d’asthme se produit 6 à 8 heures après le début de l’exposition, chez 8% des salariés exposés.
Alvéolite allergique,
Elle peut évoluer vers une Fibrose Interstitielle Diffuse, FID.
Fibrose interstitielle diffuse
Elle peut évoluer vers une insuffisance respiratoire chronique, et un coeur pulmonaire chronique.

Effets cutanés du carbure de tungstène associé au cobalt:

Dermatose alllergique.

Risques cardiaques du carbure de tungstène associé au cobalt:

Des cardiomyopathies peuvent être observées.

Cobalt associé au carbure de tungstène: réglementation

Décret ACD, Agent Chimque Dangereux

Le cobalt associé au tungstène est classé cancérogène probable par le CIRC: 2A, il n’est pas classé par l’Union Européenne.

Par conséquent le cobalt étant un cancérogène non reconnu par la Communauté Européenne, bien que le tableau de maladie professionnelle 70 ter indemnise le cancer provovoqué par le cobalt, Il faut appliquer le décret ACD, Agents Chimiques Dangereux, et non le décret CMR, du 1 février 2001.

Tableaux de maladie professionnelle du régime général

Tableau n° 65 des maladies professionnelles:
Lésions eczématiformes de mécanisme allergique.
Tableau n° 70 des maladies professionnelles:
Affections professionnelles provoquées par le cobalt et ses composés:
Eczéma, rhinite, asthme, insuffisance respiratoire chronique.
Tableau n° 70 bis des maladies professionnelles:
Affections respiratoires dues aux poussières de carbures métalliques frittés ou fondus contenant du cobalt
Tableau n° 70 ter des maladies professionnelles:
Affections cancéreuses broncho-pulmonaires primitives causées par l’inhalation de poussières de cobalt associées au carbure de tungstène avant frittage.

Valeurs limites ,

Pas de VME en France

TLV TLWA 20 µg/m3 aux Etats Unis( ACGIH): valeur sur 8 heures

Surveillance médicale des personnes exposées au cobalt

Radiographie pulmonaire annuelle.
EFR, Exploration Fonctionnelle Respiratoire tous les 2 ans.

Evaluation de l’exposition au cobalt

Bio métrologie: dosage urinaire du cobalt

Il représente la dose interne absorbée.
En fin de poste,fin de semaine, c’est le reflet de l’exposition de la semaine.
Ce dosage est bien corrélé à la concentration atmosphérique.
Valeur guide française: 15 µg/l(fin de poste, fin de semaine).
La valeur de référence dans la population est inférieure à 2 µg/l (fin de poste, fin de semaine).

Etude chez les carburiers

La CRAM Rhône Alpes a étudié les postes des carburiers: personnes qui assurent la fabrication des métaux durs

Procédé de fabrication des métaux durs

Mélange, broyage, tamisage des poudres.
Les poudres de carbure de tungstène et de cobalt sont pesées puis introduites dans des moules et comprimées dans des presses:
Il n’existe pas encore de procédé thermique pour faire un alliage intime entre le cobalt et le carbure de tungstène.
Puis usinage «au mou».
Et frittage ( au four sans oxygène, mais sous hygrogène à environ 1500°):
Obtention d’un métal dur à l’état fini.
L’alliage cobalt carbure de tungstène étant très onéreux, les poudres qui sont aspirées sont récupérées.

Exposition au cobalt dans la fabrication des métaux durs

Poste de mélange, broyage et tamisage des poudres:
Exposition importante pour l’opérateur: des mesures révèlent des taux de 200 à plus de 1000 µg/m3 alors que la valeur aux USA est de 20 µg/m3.
Pesée et remplissage des moules avant compression sur presse isostatique:
Concentration en cobalt au niveau des voies respiratoires de l’opérateur: 400 µg/m3
Pesée et compression des poudres sur presse hydraulique:
Concentration en cobalt au niveau des voies respiratoires de l’opérateur: 192 µg/m3
Compression sur presse à pastiller:
Concentration en cobalt au niveau des voies respiratoires de l’opérateur: 15 µg/m3
Usinage sur tour sans capotage:
Concentration en cobalt au niveau des voies respiratoires de l’opérateur: 1300 µg/m3
Usinage sur tour conventionnel:
Concentration en cobalt au niveau des voies respiratoires de l’opérateur: 14 à 20 µg/m3
Usinage sur tour à commande numérique entièrement capoté:
C’est l’idéal, puisque la concentration au niveau des voies aériennes de l’opérateur est inférieur à 5µg/m3

Préconisations pour limiter l’exposition

Mélange, pesée, compression des poudres:

Dispositif de captage enveloppant, ou travail en vase clos;

Usinage au mou:

Travail sur tour capoté entièrement, à défaut capotage enveloppant.
Réseau conçu pour la simultanéité de fonctionnement des machines.
Epuration et rejet de l’air à l’extérieur.
Compensation de l’air extrait.

Prévention chez les carburiers

Certains postes sont particulièrement exposés au cobalt

La prévention est basée sur un captage efficace à la source des poussières émises.
Les opérateurs doivent bénéficier d’une surveillance médicale appropriée.

Etude lors de la fabrication et l’affûtage d’outils en métaux durs

La CRAM Rhône Alpes a également étudié les postes de fabrication et affûtage d’outils en métaux durs

Outils monoblocs et outils de coupe

Outils monoblocs:

Forets, alésoirs, canons de guidage.
Principales étapes de fabrication de ces outils monoblocs:
Taillage, rectification, affûtage.

Outils de coupe et d’usinage

Outils coupant:
Brasage d’une pastille de carbure de tungstène sur un support en acier :
Lames de scies circulaires, lames de scie à ruban, alésoirs…
Principales étapes de fabrication:
Brasage, affûtage.

Machines utilisées

Machines entièrement capotées, travail sous fluide de coupe:
Certains fluides de coupe solubilisent le cobalt.
Machines ouvertes:
Travail sous fluide de coupe ou travail à sec.

Brasage d’une plaquette en carbure de tungstène

2 méthodes:induction ou chalumeau.
Produits utilisés: brasure à l’argent et flux de décapage aux fluorures.
Nettoyage des pièces brasées: avec une meuleuse portative, ou par sablage.

Risques lors du brasage et du nettoyage des pièces brasées

Outre l’exposition au cobalt:

Exposition au cadmium, classé cancérogène de catégorie 2 par l’Union Européenne.
Présence d‘argent.

Préconisations

Pour les machines capotées

Prévoir une entrée d’air pour assurer un bon balayage.
Réseau de gaines pour le transport des aérosols captés: prévoir 7 à 8 m /seconde.
Filtration des brouillards d’huile et rejet à l’extérieur de l’air épuré.
Bac de récupération du fluide fermé avec système de filtration des particules métalliques.

Pour les machines ouvertes, ancienne génération

Captage le plus enveloppant possible.
Capteur placé dans la trajectoire d’éjection des particules ou des aérosols.
Réseau séparé pour les machines travaillant à l’humide et celles travaillant à sec.
Réseau conçu pour la simultanéité de fonctionnement des machines.
Epuration et rejet de l’air à l’extérieur.
Compensation de l’air extrait

Prévention chez les fabricants d’outils en métaux durs et les affûteurs de ces outils:

Informer les salariés sur les risques liés au cobalt associé au carbure de tungstène.
Mettre en place des installations efficaces de captage des particules émises.
Les opérateurs doivent bénéficier d’une surveillance médicale appropriée.

Les informations présentes dans cet article ont été recueillies lors de la conférence «repérage et substitution des cancérogènes», organisée conjointement par la Caisse Régionale d’Assurance Maladie Rhône-Alpes et la Direction régionale du Travail, de l’Emploi et de la Formation Professionnelle, qui s’est déroulée à Lyon le 16 octobre 2007.

Tableaux des maladies professionnelles associés :

Tableau n°65 RG : Lésions eczématiformes de mécanisme allergique (66,9 KiB, 17 349 hits)

Tableau n°70 RG : Affections professionnelles provoquées par le cobalt et ses composés (6,7 KiB, 3 255 hits)

Tableau n°70 Bis RG : Affections respiratoires dues aux poussières de carbures métalliques frittés ou fondus contenant du cobalt (6,9 KiB, 3 053 hits)

Tableau n°70 Ter RG : Affections cancéreuses broncho-pulmonaires primitives causées par l'inhalation de poussières de cobalt associées au carbure de tungstène avant frittage (7,9 KiB, 2 256 hits)