maitriser les risques liés à l’exposition aux fumées de ... · 26/09/2016 1 maitriser les...
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Maitriser les risques liés à l’exposition aux
Fumées de soudage
Yves CAROMELContrôleur de sécuritéCARSAT du Nord – Est
CIMPE
Intervention
�Démarche d’analyse de la situation detravail
�Mesures de prévention appliquées auxfumées de soudage
�Réseaux de transport – entretien
�Aide à la rédaction d’un cahier des charges
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Intervention
�Démarche d’analyse de la situation detravail
�Mesures de prévention appliquées auxfumées de soudage
�Réseaux de transport – entretien
�Aide à la rédaction d’un cahier des charges
Démarche d’analyse
Analyse global de la situation de travail
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Démarche d’analyseAnalyse de la situation de travail (observation, entretiens)
Propositions d’actions (mesures de prévention)
Validation par les utilisateurs(réalisation d’essais)
Etablissement d’un cahier des chargesCritères : performances aérauliques
Réalisation et vérification de l’atteinte des objectifs fixés(dossier d’installation)
Consultation et choix d’un fournisseur
Intervention
�Démarche d’analyse de la situation detravail
�Mesures de prévention appliquées auxfumées de soudage
�Réseaux de transport – entretien
�Aide à la rédaction d’un cahier des charges
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Mesures de prévention
�Réduire l’émission de polluants�Appliquer les principes généraux de
ventilation�Positionner les opérateurs dans un flux d’air
salubre�Mettre en place une ventilation générale,
moyen de prévention collective
Mesures de prévention
�Réduire l’émission de polluants�Appliquer les principes généraux de
ventilation�Positionner les opérateurs dans un flux d’air
salubre�Mettre en place une ventilation générale,
moyen de prévention collective
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Réduction des émissions
� Travailler sur des pièces propres� Stockage des pièces à l’abri
• Travailler sur des pièces propres� Préparation des pièces (sablage, dégraissage lessiviel, …)
� Tonneaux d’ébavurage
Réduction des émissions
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• Limiter les opérations de meulage� Utiliser des machines à chanfreiner
Réduction des émissions
• Choisir un procédé moins émissif
Réduction des émissions
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• Substituer les anti-grattons contenant du Dichlorométhane (Spray anti-adhérent à base aqueuse)
• Supprimer les électrodes TIG au tungstène thorié
Réduction des émissions
• Tenir compte de l’évolution de la technique� Tester des procédés semi-auto moins émissifs
o MagSST, régulation électronique de l’intensité (LINCOLN)
o MagCMT, régulation de l’avance du fil (FRONIUS)
o Procédé PULSÉ ou Double PULSÉ (contrôle la génération de courant)
� Choisir des gaz contribuant à réduire les émissionsO2 contribue à diminuer l’émission de fumées
� Remplacer le fil cuivré par du fil non cuivré
Réduction des émissions
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Réduction des émissions
Dispositif de captageL = 400 mm
Ø 100 avec collerette
Gaine souple Ø 100 - L : 3 à 4 m
Tube de Pitot
Gaines rigidesØ 160 – L : 1,5 m
Photomètre en gaine Ø 35
Gaine rigide Ø 100 - L : 1 m
Analyseur FMPSGranulométrie de
5 à 500 nanomètres
Rejet
Extracteur
Estimation du débit de fumées / type de générateur
Réduction des émissions
Essai Caractéristiques
1 Réglage manuel (essai de référence)
2 Mode synergique Lisse
3 Mode synergique Lisse-1
4 Mode PULSE
5 Mode PULSE-1
*Générateur qui permet de compenser la puissance en jeu en fonction de la hauteur de l’arc.
Les essais 1,2, et 3 sont comparés entre eux ainsi que les essais 1, 4 et 5.
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Réduction des émissions
0
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10
15
20
25
30
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40
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Mode réglage manuel Mode synergique Lisse Mode synergique Lisse SC*
Concentration C en mg/m3
Débit de polluant en g/m3
-1
Réduction des émissions
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15
20
25
30
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Mode réglage manuel Mode synergique Pulsé Mode synergique Pulsé MC
Concentration C en mg/m3
Débit de polluant en g/m3
-1
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Réduction des émissions
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5
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20
25
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Mode réglage manuel Mode synergique Lisse Mode synergique Lisse SC*
Concentration en nombre de particules(#/cm3) x 107
Fraction de particules entre 5 et 30 nm (en%)
Mesures de concentration en nanoparticules
-1
Réduction des émissionsMesures de concentration en nanoparticules
0
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30
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Mode réglage manuel Mode synergique Pulsé Mode synergique Pulsé MC
Concentration en nombre de particules(#/cm3) x 107
Fraction de particules entre 5 et 30 nm (en%)
-1
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Mesures de prévention
�Réduire l’émission de polluants�Appliquer les principes généraux de
ventilation�Positionner les opérateurs dans un flux d’air
salubre�Mettre en place une ventilation générale,
moyen de prévention collective
Principes généraux de ventilation
Q = 3000 m3/h
Efficacité 80 %
Vulnérable aux courant d’air
Q = 800 m3/h
Efficacité 99,6 %
NON vulnérable aux courant d’air
1) Envelopper au maximum la zoned’émission des polluants
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Principes généraux de ventilation1) Envelopper au maximum la zone
d’émission des polluants
Hotte
Principalement pour les robots de soudage.
Le débit d’extraction (Q en m3/h)dépend du niveau d’encoffrementobtenu.
La vitesse (V en m/s) de l’air dansles surfaces verticales (Sv) laisséesouvertes doit être de l’ordre de0,5 m/s.
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Principes généraux de ventilation2) Capter au plus près de la source d’émission
Principes généraux de ventilation
2) Capter aux plus près de la sourced’émission
� Dosserets aspirants
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Dosserets aspirants– Petites ou moyennes pièces– Système fixe
Vc : vitesse de captage de 0,5 m/s au point le plus éloigné.
Principes généraux de ventilation
2) Capter aux plus près de la sourced’émission
� Torches aspirantes
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Torches aspirantes
� Procédés MIG, MAG� Soudage à plat et en angle
Torches aspirantes et équipements associés
Catalogue fournisseur
Potence
Equilibreur de charge
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Poste de travail
Torche TIG Gaine d’aspiration entre la torche et le groupe d’aspiration
Groupe d’aspiration
Torche TIG – Bague aspirante
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Torche TIG – Bague aspirante
Øint de 22 mm
Øint de 3 mm
Torche TIG – Flexibles de liaison
Øint de 3 mm
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Torche TIG – Céramique
Øint bague aspirante : 22 mm
Øext céramique : 20,6 mm
Surface de passage de l’air
Surface de passage : 0,46 cm²
Surface de 1 cm²
Surface de 0,5 cm²
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Torche TIG – Groupe aspirant
Flexible d’aspirationDiamètre extérieur : 1 cmDiamètre intérieur : 0,8 cmLongueur : 8 mSoit une perte de charge de 16 kPa
Données constructeur :Débit d’air extrait : 340 m 3/hPression : 18100 PaPuissance moteur de 1,6 kWGroupe aspirant équipé d’un filtre
Soit dans les conditions d’utilisation :Débit d’aspiration inférieur à 1 m 3/h
Torche TIG – Vitesse de captage
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Torche TIG – Vitesse de captage
Distance de 0,5 cm entre l’électrode et le point d’émission (opérateur)
Distance de 1,5 cm entre la surface aspirante et le point d’émission
Anémomètre
Torche TIG – Vitesse de captage
Mesure Groupe AspirantVitesse de
captageen m/s
Courant d’air avant et après
mesure en m/s
1 Potentiomètre sur
1< 0,1 m/s < 0,02
2Potentiomètre sur
6< 0,1 m/s < 0,02
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Torche TIG – Conclusion
Dans l’état actuel, la torche aspirante TIG ne permet pas de capter les émissions de
polluants.
Principes généraux de ventilation2) Capter aux plus près de la source
d’émission
� Gabarits aspirants
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Gabarits aspirants
� Grandes séries� Positionnement à 10 cm de la soudure� Système fixe� Conception pour chaque type de pièces� Débit d’aspiration par buse de 50 à
150 m3/h pour X compris entre 5 et 10 cm
Vc : vitesse de captage de 0,5 m/s.
Principes généraux de ventilation2) Capter aux plus près de la source
d’émission
� Capteurs inducteurs
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Dispositif de captage inducteur– Utilisable pour toutes les techniques de soudage.– Le DC peut être positionné à 50 ou 60 cm au-dessus de la source
d’émission de fumée sur une profondeur d’environ 70 cm– Contrainte d’ajustement moins grande pour l’opérateur (couverture
plus grande par rapport à un bras aspirant)– Utilisable pour des soudures réalisées sur des pièces posées sur
établi ou sur des postes robotisés (manutention par pont roulant)– Débit de 1 200 à 1 500 m3/h par mètre linéaire (réseau basse
dépression)– Débit de 150 à 300 m3/h pour le DC inducteur relié à un
extracteur à forte dépression
Dispositif de captage inducteur
Dispositif de captage inducteur
Fumigène
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Principes généraux de ventilation2) Capter aux plus près de la source
d’émission
� Bras aspirants
Bras aspirants articulés� A réserver pour le soudage sur
POSITIONNEUR (vireur par exemple).Dès que l’opérateur doit se déplacer,ce dispositif est à proscrire.
� Dés que la cordon dépasse 20 cm, cedispositif est à proscrire.
� Débit d’aspiration de 1 200 à 1 500 m3/hpour X inf à 20 cm
Capteur
Vc : vitesse de captage de 0,5 m/s au point le plus éloigné.
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Principes généraux de ventilation3) Ne pas placer les voies respiratoires de
l’opérateur entre la source de pollution et ledispositif d’aspiration
Opérateur
Aspiration frontale arrière
Principes généraux de ventilation3) Ne pas placer les voies respiratoires de
l’opérateur entre la source de pollution et ledispositif d’aspiration
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Principes généraux de Ventilation4) Utiliser les mouvements naturels des
polluants
- ponceuse
Dispositif de captage
- hotte aspirante
Effet ascendantdes polluants
Principes généraux de ventilation4) Utiliser les mouvements naturels des
polluants
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Principes généraux de ventilation5) Induire une vitesse d’air suffisante
Vitesse induite au point d’émission suffisante
Vitesse induite au point d’émission insuffisante
Principes généraux de ventilation5) Induire une vitesse d’air suffisante
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Principes généraux de ventilation6) Répartir uniformément les vitesses d’air
Ex : Dosseret aspirant
Principes généraux de ventilation7) Compenser les débits d’air extraits
(diffusion basse vitesse)
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Principes généraux de ventilation7) Compenser les débits d’air extraits
(diffusion basse vitesse – GAINE TEXTILE)
A diffusion A induction
Principes généraux de ventilation7) Compenser les débits d’air extraits
(diffusion basse vitesse – GAINE TEXTILE)
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Principes généraux de ventilation7) Compenser les débits d’air extraits
(Gaine textile inductive)
Principes généraux de ventilation7) Compenser les débits d’air extraits
(caisson de diffusion)
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Principes généraux de ventilation7) Compenser les débits d’air extraits
(caisson de diffusion)
Principes généraux de ventilation7) Compenser les débits d’air extraits
(Compensation statique)
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Principes généraux de ventilation
8) Éviter les courants d’air
Principes généraux de ventilation9) Rejeter l’air pollué en dehors des zones
d’entrées d’air correspondantes
Vent dominant
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Principes généraux de ventilation
Mesures de prévention
�Réduire l’émission de polluants�Appliquer les principes généraux de
ventilation�Positionner les opérateurs dans un flux
d’air salubre�Mettre en place une ventilation générale,
moyen de prévention collective
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Cabine de soudage►Dans quelles
conditions� Pièce petite à
moyenne� Dispositif de
rotation si nécessaire
• Inconvénients- Lieu de travail fixe- Approvisionnement par
l’ouverture
Règles essentielles de ventilation
�Réduire l’émission de polluants�Appliquer les principes généraux de
ventilation�Positionner les opérateurs dans un flux
d’air salubre�Mettre en place une ventilation générale,
moyen de prévention collective
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• Ventilation par déplacement :� Hauteur suffisante, >5 ou 6 m� Air de compensation introduit à
basse vitesse au niveau du sol�Extraction en partie haute
Ventilation générale • Étude préalable: Nombre et répartition des
sources, implantation, encombrement des locaux, …
• Recyclage à proscrire• Dossier d’installation: réception,
maintenance, contrôles
Ventilation Générale par déplacement
Courbe de température
Hauteur en cm
°C
Courbe de tendance
Thermocline à une hauteur comprise entre 320 et 400 cm
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Ventilation Générale par déplacement
Concentrations en poussières par taille de particul es
Hauteur en cm
x 10-2
mg/m3
Courbe de tendance
Augmentation des concentrations à une hauteur comprise entre 370 et 450 cm
Y. CAROMEL Contrôleur de sécuritéCIMPE - CARSAT Nord - Est
Ventilation Générale par déplacement
Bilan Ventilation Générale
- La hauteur de la stratification thermique est comprise entre 320 et 400 cm.
- La hauteur de l’augmentation des concentration est comprise entre 370 et 450 cm.
- Les poussières émises sont principalement des poussières dont le diamètre est inférieur à 1 µm.
Dans les conditions de mesures (sans courantd’air) la ventilation générale par déplacementpermet, a priori, de garantir un air moinschargé en particules fines au niveau des voiesrespiratoires des opérateurs.
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Intervention
�Démarche d’analyse de la situation detravail
�Mesures de prévention appliquées auxfumées de soudage
�Réseaux de transport – entretien
�Aide à la rédaction d’un cahier des charges
Réseaux de transport
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Réseau de transport
Dispositifs de captage haute dépression
Rejet via un réseau haute dépression centralisé
Réseau Haute dépression
Réseau de transport
Dispositifs de captage basse
dépression
Rejet via un réseau basse dépression centralisé
Réseau basse dépression
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Réseau de transport
Mixte réseau haute et basse dépression
* une procédure d’intervention devra être mise en place lors des phases de nettoyage des groupes de filtration.
Rejet via un réseau basse dépression
centralisé
Dispositifs de captage haute dépression reliée à un groupe (turbine +
filtration)*
Dispositifs de captage basse
dépression
Entretien
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Entretien
Intervention
�Démarche d’analyse de la situation detravail
�Mesures de prévention appliquées auxfumées de soudage
�Réseaux de transport – entretien
�Aide à la rédaction d’un cahier des charges
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Cahier des charges1) Choix du dispositif de captage (dimensions)
• Dosseret aspirant• Hotte• Torche aspirante + équipements associés• Gabarit aspirant• Capteur lamellaire• Bras aspirant• Cabine de soudage à flux horizontal
Cahier des charges2) Débit d’air extrait par dispositif de captageEfficacité d’un dispositif de captage liée à sa formemais également au débit d’aspiration.Les informations nécessaires au calcul des débits desdispositifs de captage doivent mentionner dans lesdevis :
► dimensions,► vitesse de captage,► distance du point d’émission,► formule utilisée.
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Cahier des charges3) Réseau d’extractionConception du réseau d’aspiration doit permettre degarantir, dans toutes les configurations defonctionnement des postes de travail, la vitesse detransport adaptée aux polluants transportés.Exemples :
► fumées de soudure : 12 m/s ;► poussières de meulage : 20 m/s ;
Cahier des charges4) Groupe extraction – filtration� Groupe de préférence positionné à l’extérieur des ateliers� Pour les réseaux haute dépression (torches aspirantes,
capteur lamellaire),Débit nominal du ventilateur = à la somme des débits del’ensemble des dispositifs de captage.
� Pour des réseaux basse dépression (dosseret aspirant,hotte, capteur lamellaire),Débit nominal du ventilateur devra tenir compte du tauxde simultanéité des postes de travail, mais ne devra pasdescendre en dessous de 75 % du débit total desdispositifs de captage installés.
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Cahier des charges4) RecyclageLe fonctionnement d’une installation de ventilation par recyclagedoit satisfaire à des exigences techniques et réglementaires Art.R. 4222-14 et circulaire du 9 mai 1985.
► Connaissance des caractéristiques de tous les polluants
► Arrêt du recyclage hors période de chauffe ou de climatisation
► Concentration des polluants dans la gaine de recyclage < 1/5 des valeurs limites d’exposition
►Mesure tous les 6 mois des concentrations de polluants
►…
Cahier des charges4) Recyclage► Exemple fumées de soudage :
Etant donné que tous les polluants ne peuvent pas êtrefiltrés, notamment les gaz générés par le soudage (CO, NOx,O3, CO2,…), ils seront rejetés à l’extérieur des ateliers (selonles cas une filtration des poussières avant rejet est réalisable,voir DREAL).
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Cahier des charges5) Engagement sur les résultats
Il est important de faire préciser dans le projet un engagement sur :
► les vitesses de captage, ► les débits d'air extraits,► les vitesses de transport,► les niveaux de bruit aux postes de travail.
Cahier des charges6) Niveaux de bruit
Afin que l’installation de ventilation n’augmente pas de façonsignificative le niveau sonore dans l’atelier, le niveau de bruitdû à la ventilation seule sera :
► inférieur à 75 dBA au poste de travail.
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Cahier des charges7) Dossier d'installationLes exigences du code du travail relatives à l'aération et àl'assainissement des locaux de travail imposent au chefd'établissement la constitution et la tenue à jour d'un dossierd'installation pour chaque installation de ventilation.
► Connaissance des installations,► Suivi des installations dans le temps
(maintenance),► Contrôles périodiques.
Cahier des charges7) Dossier d'installationIl est important de demander à l'installateur de prévoir dansson devis la fourniture des éléments nécessaires à la rédactiondu dossier d'installation de ventilation :
► dossier d’entretien,► dossier de maintenance,► y compris le relevé des valeurs de référence.
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Cahier des charges8) Protocole de réceptionLa réception des installations :
► essais fumigène,► vitesse de captage,► débit d’aspiration,► vitesse de transport,► niveau de bruit,► …
Ces exigences devront être vérifiées par l’installateurdans différentes configurations de fonctionnement.
Conception d’une installationde ventilation
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Conception d’une installationde ventilation
Yves CAROMEL – CARSAT Nord Est - CIMPE
Fumées de soudage
Merci …
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Bibliographie : fumées de soudage
INRS – www.inrs.fr
ED 668 Opérations de soudage à l’arc et de coupage
ED 6008 Le dossier d’installation de ventilation
ED 6106 Les appareils de protection respiratoires (choix et utilisation)
DV 0388 Le soudage à l'arc. Séquences prévention
CNAMTS – www.ameli.fr (employeurs – prévention – le bâtiment et les travaux publics)
R 443 Soudage à l'arc électrique et coupage. Prévention des risques professionnelsRecommandation