La pompe Masterflex® réduit le risque d’exposition aux métaux lourds
Le mercure, une substance hautement réactive et toxique, peut endommager le système nerveux central, les reins, les poumons et le cerveau lorsqu’une personne est exposée à des doses suffisamment élevées. L’empoisonnement au mercure peut déclencher des symptômes incluant le gonflement, la neuropathie périphérique et la desquamation. Des scientifiques du Remote Systems Group (groupe spécialisé dans les systèmes à distance à utiliser dans les environnements dangereux) du laboratoire national d’Oak Ridge (Oak Ridge National Laboratory, ORNL) qui ont traité des transferts de mercure élémentaire sont très conscients de ses dangers.
L’équipe a d’abord effectué le transfert de mercure dans le cadre du projet Spallation Neutron Source (SNS), puis de la MERcury Intense Target (MERIT), une collaboration en physique des hautes énergies visant à démontrer une cible à jet de mercure en écoulement dans un champ magnétique intense. Plus récemment, des chercheurs de l’ORNL ont étudié l’intégrité structurelle de flacons de stockage de mercure vieux de décennies et qui requéraient le transfert du mercure dans de nouveaux flacons.
Implications profondes
L’ORNL est un site du Département américain de l’énergie (Department of Energy, DOE) qui accomplit des percées techniques en matière d’énergie propre et de sécurité mondiale. En qualité de plus grand laboratoire du DOE dans les domaines de la science et de l’énergie, la recherche et le développement de l’ORNL en science des neutrons, science et ingénierie des matériaux et science et technologie nucléaires ont des applications d'une grande portée. L’examen par l’ORNL des propriétés de matériaux au niveau subatomique, à l'aide du SNS, peut conduire ultérieurement à l’amélioration des médicaments, des métaux, des plastiques et des céramiques.
Toutefois, le transfert du mercure peut s’avérer une activité risquée. Les ingénieurs et techniciens du projet portent des lunettes-masques à protections latérales, des gants en nitrile, des blouses de laboratoire et des chaussures de sécurité conformément aux normes de sécurité de l’ORNL. Ayant reçu une formation préventive sur les respirateurs et l'utilisation de tubas et de hottes de laboratoire pour atténuer les vapeurs, les scientifiques sont relativement bien protégés. Cependant, lors de l’utilisation de pompes centrifuges et/ou de pompes à vide pour transférer la substance, la mécanique de la pompe a été contaminée. L’équipe avait besoin d'une meilleure solution.
« À cette époque, nous avons étudié « des pompes à sang » qui sont utilisées dans l’industrie médicale et alimentaire », a expliqué Philip Spampinato, un senior engineer de l’ORNL. « Cette recherche nous a conduit aux pompes péristaltiques qui nous ont conduits à la pompe Masterflex®. »
La technologie adaptée à la tâche
Le Remote Systems Group utilise les pompes Masterflex pour les transferts de fluides depuis 1999. Plus récemment, lorsqu’il a été question de transférer 76 livres de mercure d’un flacon de stockage standard dans des récipients de confinement, l’entraînement de précision sans balais Masterflex I/P® avec télécommande analogique ont démontré être avantageux à de nombreux niveaux. Avec la tête de pompe Masterflex I/P Easy-Load® et le tube Tygon® compatible et de longue vie, le système de pompe a résolu plusieurs des dilemmes du groupe à un moment donné.
« La quantité d’écoulement du mercure peut être contrôlée en variant la vitesse et l’occlusion de la pompe », a déclaré P. Spampinato. Les composants mécaniques de la pompe ne sont pas contaminés. Le mercure n’entre en contact qu’avec le tube. Ceci diminue le risque d’exposition au mercure élémentaire et à ses vapeurs. Nous n'avons à nous préoccuper que de la mise au rebut en toute sécurité du tube lorsqu’il devient nécessaire de le remplacer. Enfin, l’opérateur peut observer visuellement le transfert, car le tube est transparent. Ceci confère un niveau de confiance supplémentaire que le processus fonctionne bien.
Ceci automatise aussi un processus qui pourrait être traité autrement manuellement, une perspective qui est à la fois inefficace et potentiellement dangereuse.
« Le système de pompe de Masterflex a un avantage significatif comparé au versement du mercure à partir d'un flacon pesant 80 livres », a déclaré P. Spampinato. « Alors que la viscosité du mercure est similaire à celle de l’eau, sa densité est 13,6 fois celle de l’eau et c’est un liquide qui ne mouille pas. C’est pourquoi le versement contrôlé est pratiquement impossible. »