LES CONTAMINATIONS des DISTILLATS PETROLIERS

 (Gazoles, Fuels) PAR DES MICRO-ORGANISMES

ou comment éviter quelques emmerdes sur nos navires...

• g02 Quelle est la cause de cette accumulation rapide ?

•  g03  Qu’appelle-t-on « micro-organismes » ?

•   g04  Quelle est l’origine de la présence de micro-organismes dans les cuves de stockage ?

•   g05   Est-ce un phénomène récent ?

•  g06  Peut-il y avoir également une présence de micro-organismes et donc d’eau, dans les bacs des raffineries, les dépôts logistiques et dans les cuves de stations service ?

•   g07  Pourquoi le gazole est-il autant concerné ?

•   g08  Pourquoi les camions (et certains autobus) sont-ils atteints ?

•   g10  Quelles sont les dispositions préventives à prendre pour éviter les contaminations par les micro-organismes dans les réservoirs des véhicules ?

•   g11  Quels sont les moyens à mettre en œuvre pour éliminer les micro-organismes, de manière curative, dans un stockage ?

•   g12  La présence d’esters méthyliques d’huiles végétales (EMHV) dans les gazoles peut-elle favoriser le développement des micro-organismes ?

•   g13  Les « nouveaux » carburants commercialisés – avec une teneur plus faible en soufre  ne favorisent-ils pas l’apparition des micro-organismes ?

•   g14  Certains moteurs ne favorisent-ils pas un développement des micro-organismes ?

•   g15  Pourquoi les distributeurs des produits pétroliers n’ajoutent-ils pas des biocides dans la formule des gazoles ?

1 -  Qu’est-ce qui est à l’origine du colmatage des filtres à gazole des moteurs ?

     Ces filtres peuvent être colmatés – avant la fin de la période de maintenance préconisée par les constructeurs – si un ensemble constitué de poussières, sédiments et/ou de micro-organismes est venu s’accumuler à leur niveau, en quantité importante.  

A noter qu’en hiver, des paraffines ou de l’eau cristallisées peuvent aussi provoquer un colmatage de filtres.

2 -  Quelle est la cause de cette accumulation rapide ?

    L’air ambiant peut apporter plus ou moins d’eau et des micro-organismes.

    La présence excessive d’eau de condensation en résultant peut provoquer le développement de micro-organismes par mise en contact avec le carburant, que ce soit dans les cuves de stockage ou dans les réservoirs des camions.

    La rapidité du développement est aussi due, dans certaines conditions, à la chaleur élevée du gazole en retour réservoir que l’on peut trouver sur les nouvelles motorisations Diesel. La chaleur augmente la prolifération ultérieure et accélérée de ces micro-organismes.

    Lorsque les micro-organismes sont trop nombreux, ils s’accumulent sur les filtres.

3 -  Qu’appelle-t-on « micro-organismes » ?

    Ce sont des organismes vivants (bactéries aérobies et anaérobies, levures, moisissures ou champignons) invisibles à l’œil nu. Plus de 300 espèces différentes de micro-organismes ont été identifiées dans l’eau de condensation.

    Ils sont contenus, à l’origine, dans l’air ambiant qui porte naturellement ces germes. Ils naissent et se développent faiblement, d’abord dans l’eau également apportée par l’air, en consommant l’oxygène dissous.

Ensuite, pour proliférer, les micro-organismes ont besoin d’un terrain favorable composé de 3 éléments complémentaires : de l’eau, du carbone (contenu dans le gazole) et des sels minéraux dissous dans l’eau.

4 -  Quelle est l’origine de la présence de micro-organismes dans les cuves de stockage ?

    Les germes de micro-organismes sont apportés dans les cuves par l’air humide de respiration.

Le facteur déterminant d’apparition et de prolifération des micro-organismes est la présence d’eau libre. Celle-ci provient de l’humidité de l’air qui entre dans la cuve, par les évents de respiration, lorsque la cuve se vide de son carburant. L’eau se condense ensuite au contact des parois plus froides, puis finit par s’accumuler en fond de stockage, car elle a une masse volumique ou densité (1000 kg/m³) supérieure à celle du gazole (835 kg/m³).

    A noter que des températures douces ou élevées du gazole au contact de l’eau favorisent le développement des micro-organismes.

    A contrario, une température basse ralentit (mais n’empêche pas) cette prolifération.

    Le temps de contact ainsi que la surface de contact entre l’eau et le gazole favorisent et augmentent aussi ce développement. L’agitation et/ou la présence de composés émulsifiants créent des temps de contact plus importants et des surfaces de contact plus grandes.

    A noter que les dépôts, en aval de la distribution, contrôlent la présence d’eau libre des produits reçus, dans le cadre des procédures mises en place.

5 -  Est-ce un phénomène récent ?

    Non : les premiers incidents de ce genre ont été signalés par l’armée américaine en 1944, pendant la guerre du Pacifique. Les stockages d’hydrocarbures en zone tropicale très chaude et humide avaient provoqué l’apparition de ces phénomènes.

    A cette époque, d’ailleurs, les teneurs en soufre des carburants étaient 10 000 fois supérieures à celles de maintenant….

    Les teneurs en soufre, faibles, voire nulles, ne sont donc pas responsables de ce phénomène.

6 -  Peut-il y avoir également une présence de micro-organismes et donc d’eau, dans les bacs des raffineries, les dépôts logistiques et dans les cuves de stations service ?

    Il convient de souligner les points suivants :

    D’une part, à la fin du processus de raffinage, le gazole (qui finit de distiller vers 360°C) est stérile.

    D’autre part, les procédures sécurité et qualité de toute la profession pétrolière imposent de contrôler systématiquement la présence éventuelle d’eau décantée dans les stockages.

    Si, néanmoins, de l’eau de condensation s’introduit, des systèmes de purge permettent son extraction dans la partie basse des bacs aériens. Là où, par gravité, l’eau se rassemble du fait de sa densité plus forte que celle du gazole.

    L’eau est connue pour être un facteur d’endommagement des moteurs Diesel (grippage des pompes et des injecteurs, par défaut de lubrification). Elle est donc éliminée afin que le gazole soit conforme.

    Dans les cuves de stations-service (non purgeables, du fait que ces cuves sont enterrées), des tests avec un réactif à l’eau (appelé « pâte à eau ») sont régulièrement pratiqués. Les stations-service sont de plus en plus équipées aussi de jauges électroniques qui signalent automatiquement l’apparition d’eau.

    En cas de détection d’un fond d’eau, celle-ci est évacuée, par repompage du pied d’eau en cuve, par des sociétés spécialisées et agréées.

    Pour résumer :

• Pas d’eau libre = pas de risque de casse moteurs
• Pas d’eau libre = pas de risque d’apparition de micro-organismes.

7 -  Pourquoi le gazole est-il autant concerné ?

    L’écart de masse volumique entre l’eau et le gazole est relativement faible.

    La vitesse de décantation de l’eau libre est  relativement  plus lente.

    Les purges peuvent être insuffisantes si elles sont effectuées avant décantation totale de l’eau libre.

    A l’inverse, pour les supercarburants, l’écart de masse volumique est important, l’eau décante rapidement et peut être plus facilement éliminée.

    A noter, au passage, que les supercarburants contiennent les mêmes teneurs en soufre que les gazoles, mais sans connaître de problèmes de prolifération ; ce qui confirme que la teneur en soufre n’est pas un facteur influant.

    En revanche, le fuel domestique dont la teneur en soufre est largement plus élevée que celle du gazole (20 à 100 fois plus) connaît les mêmes problèmes que le gazole, lorsqu’il est utilisé en traction (agriculture et travaux publics) ou même lorsqu’il est stocké dans les cuves de chauffage central des particuliers et ce, malgré une filtration plus grossière qui ne fait que retarder le moment du colmatage.

    La mise en place, au niveau du bloc moteur de moteur Diesel, de systèmes de filtration du gazole présentant des maillages de plus en plus fins (pour une bonne protection des systèmes d’injection modernes) accentue, en toute logique, le risque de colmatage.

    Tout ceci prouve que l’apparition et le développement des micro-organismes ne sont spécifiquement pas liés à la teneur en soufre des carburants.

8 -  Pourquoi les camions (et certains autobus) sont-ils atteints ?

    La conjonction d’un certain nombre de facteurs s’additionnant favorise l’apparition du phénomène.

    D’une part les réservoirs carburant des camions - ou des autobus - ont une plus grande capacité. D’autre part, les consommations de carburant sont plus importantes parce que le kilométrage annuel parcouru et la consommation du moteur sont plus élevés. Pour toutes ces raisons, davantage d’air pénètre dans les réservoirs, lorsqu’ils se vident.

    En outre, les motorisations sont plus puissantes. De ce fait, la circulation  et donc l’échauffement du gazole non consommé au niveau des injections chaudes  est élevée. La température d’échauffement du réservoir, via le gazole en retour d’injection, est accrue et favorise la condensation d’humidité.

    De plus, si du gazole chaud de recirculation est mis en contact avec de l’eau en amont du réservoir, il peut dissoudre de l’eau et la relarguer ensuite dans le réservoir quand celui-ci se refroidira, à l’arrêt.

    A noter que le même gazole routier (norme EN 590) avec des motorisations Diesel identiques (injecteurs pompes, rampe commune) ne provoque aucun incident de ce genre sur les véhicules légers.

9- Quelles sont les dispositions préventives à prendre pour éviter les contaminations par les micro-organismes dans les cuves de stockage ?

    A titre préventif, il convient de respecter les dispositions suivantes :

-         diminuer, autant que possible, le volume non rempli en cuve pour limiter le volume d’air au-dessus du carburant. En effet, moins d’air signifie moins d’humidité et donc moins de germes potentiels.

-         faire attention à l’orientation des évents de respiration : ne pas les placer face aux vents dominants.

-         veiller à ce que l’aspiration dans la cuve soit placée suffisamment au-dessus du fond de la cuve (de 7 à 10 cm au-dessus).

-         éviter que ne soient installées, à proximité des trous d’homme et puits de jauge (pour les cuves enterrées), des évacuations des eaux de pluie ou de lavage.

-         contrôler régulièrement (une fois par mois) l’éventuelle apparition d’eau en fond de cuve avec une pâte réactive à l’eau (« pâte à eau ») que l’on enduit sur la jauge de mesure des stocks.

-         dès l’apparition d’au maximum 1 centimètre en fond, faire évacuer ce pied d’eau par une société agréée.

-         veiller à la propreté des stockages et à faire tourner régulièrement les produits.

  10 - Quelles sont les dispositions préventives à prendre pour éviter les contaminations par les micro-organismes dans les réservoirs des véhicules ?

    A titre préventif, il faut respecter un minimum de précautions :

-         limiter, autant que possible, le volume non rempli en réservoir pour limiter le volume d’air au-dessus du carburant. Moins d’air signifie moins d’humidité et moins de germes potentiels. C’est ce qui est fait, en général, par exemple, pour les flottes d’autobus urbains : leurs réservoirs sont systématiquement remplis en fin de journée.

-         limiter, autant que faire se peut, les retours de gazole chaud dans les réservoirs des camions. Si le gazole est froid, les risques d’apparition / prolifération sont fortement diminués.

-         éviter, lors du montage de réservoirs supplémentaires, tout point bas ou siphon où l’eau s’accumulera et commencera à fermenter.

-         purger, lorsque cela est possible, les fonds des réservoirs.

-         faire attention à la propreté des stockages de gazole. Le foyer de contamination initial, même à faible taux, est souvent situé à ce niveau.

-         purger régulièrement les décanteurs / séparateurs d’eau lorsqu’ils existent sur la ligne carburant (ex : filtre ou préfiltre gazole).

   11 - Quels sont les moyens à mettre en œuvre pour éliminer les micro-organismes, de manière curative, dans un stockage ?

    3 cas peuvent se présenter : une analyse du gazole (selon la norme NF M O7070 : Microtest P), révèle, soit un faible niveau de contamination, soit un niveau moyen de contamination, soit un niveau élevé.

    Niveau de contamination faible :

    Il est nécessaire de purger largement le stockage. L’élimination de l’eau et de l’interface entre eau et gazole parvient souvent à bloquer le processus de développement.

    Niveau de contamination moyen :

    Il est possible d’employer un produit de traitement appelé « biocide », en complément de la large purge préalable.

    Le traitement des micro-organismes doit se faire avec discernement.

    Ainsi, le biocide  utilisé dans le respect des précautions d’usage (principalement vis-à-vis de la santé et de l’environnement) préconisées par les fabricants (cf. la fiche de données sécurité)  doit obéir à un certain nombre de critères. Il doit d’abord avoir un spectre de traitement le plus étendu possible : on ne connaît pas toujours le type de micro-organisme à combattre. D’autre part, il doit être soluble à la fois dans le gazole et dans l’eau, surtout si la cuve à traiter est difficilement purgeable (cuve enterrée). En outre, il doit être parfaitement dosé, selon les instructions du fournisseur, pour un traitement curatif, c’est à dire suffisant et limité dans le temps.

    Niveau de contamination élevé :

    Il est nécessaire de faire procéder au nettoyage/désinfection de la cuve par un prestataire agréé.

    En effet, le simple traitement avec biocide ne tuerait que les micro-organismes, mais leurs nombreux cadavres continueraient à bloquer les filtres.Des parois contaminées au-dessus du niveau de liquide échapperaient aussi à un simple traitement du gazole.

   12 - La présence d’esters méthyliques d’huiles végétales (EMHV) dans les gazoles peut-elle favoriser le développement des micro-organismes ?

    Il convient de faire observer que certaines sociétés pétrolières commercialisent, pour des flottes captives, depuis 1996, du Gazole dit « B30 » - contenant 30% d’esters méthyliques d’huiles végétales notamment à des transporteurs. Ceci, sans problèmes particuliers, dès lors que les précautions de base définies ci-dessus ont été respectées.

    Même si les esters sont des produits assez hydrophiles, c'est-à-dire des produits qui « aiment » l’eau – en d’autres termes, qui attirent l’eau – cette eau se trouve sous forme dissoute. Or, si l’eau libre est nécessaire au développement des microorganismes, il n’en est rien de l’eau dissoute.

    A noter que le Plan Gouvernemental « Biocarburants » prévoit que le gazole commercialisé en France, en 2008, devra contenir entre 6 et 7% (en volume) d’esters dans le gazole.

    Du fait de la nature chimique différente des esters d’origine végétale contenus dans le gazole, il y a un risque envisageable – mais non encore prouvé – d’avoir des développements favorisés par ce type de nourriture : il sera donc recommandé de faire encore plus attention.

    13 - Les « nouveaux » carburants commercialisés – avec une teneur plus faible en soufre – ne favorisent-ils pas l’apparition des micro-organismes ?

    La diminution progressive (depuis une quinzaine d’années) de la teneur en soufre des gazoles est une obligation imposée par les autorités européennes.

    Le soufre, naturellement contenu dans tous les produits pétroliers, n’est pas et n’a jamais été un bactéricide. Le soufre, après combustion, est un polluant atmosphérique : il forme du dioxyde de soufre, puis de l’acide sulfurique (« les pluies acides »). En outre, il est un poison des catalyseurs utilisés dans les lignes d’échappement des véhicules.

    La contamination du gazole par des micro-organismes existe depuis bien longtemps, y compris avec des carburants à taux de soufre bien supérieur. De plus, les supercarburants qui ont les mêmes teneurs en soufre que les gazoles, sont épargnés. Le soufre n’est donc pas un facteur jouant sur la prolifération des micro-organismes.

    Par conséquent, la diminution, depuis 15 ans, de cette teneur n’est pas une explication.

    Il n’y a donc aucun lien entre l’évolution des spécifications techniques du gazole et la contamination par des micro-organismes.

    14 - Certains moteurs ne favorisent-ils pas un développement des micro-organismes ?

    Ce phénomène n’est pas lié au moteur lui-même, mais à son système d’alimentation (réservoirs – canalisations – filtres) qui peut contenir des traces d’eau.

    La filtration plus poussée du gazole (filtres plus fins, décanteurs et/ou séparateurs d’eau) augmente le temps de contact du gazole avec l’eau séparée et qui peut être, plus ou moins, contaminée. Eau qu’il n’est pas toujours possible de purger immédiatement ou automatiquement en raison, notamment, des risques de pollution des sols.

    Le fait d’échauffer le gazole (en le faisant circuler dans la culasse) ou en recyclant, au niveau des mêmes filtres, la partie très chaude non consommée par le moteur, ou bien partiellement refroidie – de  retour en réservoir – augmente aussi les risques.

     15 - Pourquoi les distributeurs des produits pétroliers n’ajoutent-ils pas des biocides dans la formule des gazoles ?

    L’incorporation systématique de biocides dans le gazole routier n’est absolument pas justifiée parce que l’immense majorité des utilisateurs de motorisation Diesel n’ont aucun problème de cette nature.

    D’autre part, un biocide pur (c'est-à-dire, tel qu’il devrait être utilisé) est un produit mal aisé à manipuler (corrosif, toxique, dangereux pour l’environnement et agressif pour les injecteurs, lorsqu’on ne respecte pas la dose).

    Enfin, une utilisation systématique pourrait aussi le rendre à terme inefficace, par mutation des germes, par suite du développement d’une résistance des micro-organismes au biocide.

    A noter qu’Il existe, dans le commerce, des additifs ou plutôt des concentrés de mélanges d’additifs, plus aisés à manipuler : la dose de biocide est optimisée, pour éviter les risques décrits ci-dessus. Ces produits – à titre préventif et de manière ponctuelle – évitent l’apparition de micro-organismes dans les motorisations « à risques ».

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