L'aspiration des fumées de soudage n'est pas un luxe mais une nécessité

Les aérosols de condensation constituent un danger pour la santé

Bien que l'influence de diverses variables de soudage sur la production de fumées de soudage soit bien connue, il est difficile de prévoir l'exposition réelle, car l'environnement de travail et le comportement du soudeur sont tout aussi déterminants. L'attitude des employés face aux risques des fumées de soudage est cruciale. L'éducation et la formation sont donc essentielles pour susciter le changement nécessaire. Heureusement, dans de plus en plus d'entreprises, l'extraction des fumées de soudage fait partie d'un concept global, combinant extraction, filtration, ventilation et protection individuelle.

Perception

Dans le cas des fumées de soudage, il vaut mieux prévenir que guérir, mais ce n'est pas aussi simple qu'il n'y paraît à première vue. Bien que l'influence des différentes variables de soudage sur le développement des fumées de soudage soit largement connue, l'exposition réelle est difficile à prévoir car l'environnement de travail et le comportement du soudeur sont également déterminants. Cela est dû à la perception du risque, à l'évaluation psychologique et sociale des risques, qui n'a pas encore suivi le rythme de l'évaluation scientifique des risques. Cependant, un changement est en train de s'opérer: l'extraction des fumées de soudage s'inscrit de plus en plus dans un concept global dans lequel l'extraction, la filtration, la ventilation - associée ou non à la purification de l'air - sont combinées.

Couverture de fumée

Les fumées de soudage sont constituées de particules métalliques très fines (sèches), dont la quasi-totalité est inférieure à 1 µm. Ces aérosols de condensation agissent comme des noyaux de condensation qui se développent en s'agglomérant pour former des chaînes. La phase cristalline dominante des fumées de soudage présente une sorte de structure spinelle qui peut être généralement représentée par la formule AB2O4, où A = cobalt, fer, magnésium, manganèse ou zinc, et B = aluminium, chrome, cobalt ou fer. Les fumées de soudage forment une couverture de fumées de soudage à une hauteur d'environ 4 mètres. Plus la température et la vitesse de la fumée sont élevées, plus elle monte rapidement. Étant donné que non seulement les soudeurs mais aussi les autres personnes présentes sur le lieu de travail sont exposés, il est important de minimiser les risques pour la santé.

La nocivité des fumées de soudage dépend de 3 facteurs

Législation

La législation oblige les entreprises à maintenir les fumées de soudage dans la zone de respiration d'un soudeur en dessous d'une certaine valeur limite. Aux Pays-Bas, la loi prescrit une valeur MAC de 1 mg/m³; en Belgique, elle est de 5 mg/m³. Par personne et par heure, 800 m³ doivent être ventilés avec un temps de mise en route inférieur à 15%; au-delà de ce chiffre, 1.600 m³ par heure. Les employeurs doivent évaluer l'exposition de leurs employés aux fumées de soudage dans le cadre de l'inventaire et de l'évaluation des risques (RI&E). Lorsque la valeur limite de 1 mg/m3 fixée par la loi pour une journée de travail de 8 heures est dépassée pendant une période prolongée, des mesures doivent être prises.

Effets sur la santé

La nocivité des fumées de soudage dépend de la concentration et de la toxicité des composés présents et de la durée de l'inhalation. Les symptômes/conditions qui y sont directement liés sont les suivants:

• La fièvre des fumées métalliques, un terme collectif désignant des symptômes tels que des picotements des voies respiratoires, des maux de tête, des frissons, un goût métallique et des vomissements. Les symptômes disparaissent généralement dans les 24 heures.
• L'asthme professionnel, une inflammation chronique de la muqueuse des voies respiratoires, et la pneumonie;
• Maladies pulmonaires obstructives chroniques (MPOC) causées par une atteinte du tissu pulmonaire: bronchite chronique, emphysème pulmonaire et maladies des petites voies respiratoires;
• Cancer des poumons et du larynx.

La perception des employés concernant les risques liés aux fumées de soudage peut être influencée par la méthode dite PIMEX, où PIMEX signifie Picture Mix Exposure. Des appareils de mesure, une caméra vidéo et un logiciel spécial sont utilisés pour visualiser l'exposition en temps réel, de sorte que les actions et le comportement puissent être adaptés en conséquence.

Prévention

Il existe plusieurs façons de réduire la formation de fumées de soudage:

• La méthode de soudage utilisée: par exemple, avec le soudage TIG, la quantité de fumées de soudage est relativement faible;
• Utilisation de mélanges gazeux avec un pourcentage plus élevé d'argon et d'un gaz de protection avec une teneur en CO₂ aussi faible que possible;
• Élimination des composants qui augmentent le niveau des fumées de soudage, tels que les résidus d'huile, les revêtements, les traitements (antirouille) et les fluides de coupe résiduels;
• La longueur de l'arc de soudage: un arc de soudage long correspond à une grande quantité de fumées de soudage.

Outre les mesures d'hygiène (voir l'encadré), il est également important de mettre en place un programme efficace d'entretien ménager comprenant le nettoyage de l'espace et l'élimination des déchets contenant des métaux. Balayer n'aurait aucun sens, car les mouvements qui soulèvent les poussières pourraient également entraîner l'inhalation des fumées de soudage; mieux vaut donc utiliser un aspirateur approprié. Ces activités doivent être planifiées pour la fin de la journée afin de ne pas perturber le flux de travail.

MESURES D'HYGIÈNE

Il va sans dire que l'hygiène personnelle et, en particulier, le lavage des mains en temps opportun sont essentiels dans les mesures d'hygiène. En outre, les zones où l'exposition aux particules métalliques ou la contamination par celles-ci peuvent se produire doivent être clairement délimitées. Il est interdit de manger, de boire et de fumer (chewing-gum), ainsi que de transporter de tels produits de ces zones vers d'autres zones. Les vêtements (de travail) contaminés par des métaux ne doivent pas être portés en dehors du lieu de travail ni être emportés à la maison pour être lavés. Cette opération doit être effectuée par un service professionnel qualifié pour traiter les vêtements (éventuellement) contaminés.

Extraction des fumées de soudage

Mieux vaut privilégier l'extraction à la source ou par points, mobile ou non. Cela peut se faire au moyen d'un bras d'extraction, d'une hotte d'extraction sur mesure, d'une cabine fermée avec extraction ou d'une table ou d'un mur d'extraction. Il s'agit de formes particulières:

• Extraction des fumées au niveau du chalumeau ou extraction on-torch à l'aide de pistolets de soudage dotés d'un système d'extraction intégré à l'avant de la buse qui extrait les fumées de soudage et les achemine par un tuyau vers un système de filtration;
• Extraction par le robot, une solution totale où l'extraction de la source ne restreint pas la liberté de mouvement du robot de soudage. Dans ce cas, il y a une ventilation spatiale qui permet de repousser les fumées de soudure sous l'auvent, en quelque sorte (efficacité >90%).

Parfois, une solution totale avec extraction à la source et hottes n'est pas possible. Dans ces cas, il est préférable d'utiliser une ventilation - combinée ou non à une épuration de l'air - en plus d'une protection individuelle.

Ventilation

Le type de ventilation spatiale est déterminé par la nature du travail, l'espace disponible et/ou le degré d'intensité du soudage.

Ventilation spatiale ou à l'air libre: principalement utilisée dans les halls sans système de chauffage. Des ventilateurs de toit, de conduit ou de mur stratégiquement placés extraient une quantité d'air vers l'extérieur, après quoi de l'air frais entre par des grilles et des interstices. Les pertes de ventilation sont considérables et l'air quitte la pièce sans être filtré.

Recirculation par mélange: grâce à un système de mélange, l'air circule pendant un temps considérable avant de quitter la pièce par le système d'évacuation. L'air pollué est nettoyé dans une unité de filtration et renvoyé dans l'espace de travail par les buses d'évacuation. Afin de respecter la norme, dans le cas de grandes quantités de fumées de soudage, une quantité proportionnelle d'air de ventilation est nécessaire pour minimiser la contamination de l'air.

Système Push-Pull: un conduit de soufflage est installé sur toute la longueur de la zone de soudage avec un grand nombre de grilles de soufflage. La couverture des fumées de soudage est poussée par l'air d'alimentation vers le côté opposé où l'air pollué est extrait (tiré) par une unité de filtration autonettoyante située au centre. L'air propre est renvoyé dans le hall par le conduit d'admission. La distribution de l'air est uniforme et l'air circule moins longtemps avant d'être évacué par le système d'extraction.

La formation des travailleurs contre les risques est et restera toujours le critère le plus important

La ventilation par déplacement: elle est entièrement concentrée sur la partie de la pièce où se trouve le personnel. L'air dont la température est juste inférieure à celle de la pièce elle-même est introduit à faible vitesse. Cet air se répand ensuite sur le sol et pousse l'air chaud et contaminé vers le haut, là où se trouve le système d'extraction. L'air s'élevant sous l'effet naturel de la chaleur, une quantité beaucoup plus faible d'air de ventilation est nécessaire.

Protection personnelle

Divers équipements de protection individuelle (EPI) sont disponibles pour les soudeurs: gants, tabliers, casques et, bien sûr, protection respiratoire. Il est toujours préférable d'utiliser un écran de soudage équipé d'un ventilateur plutôt qu'un masque à particules fines ou une 'cagoule'. Avec un tel écran de soudage, l'air est aspiré par un filtre à poussière fin, puis l'air filtré est soufflé derrière l'écran de soudage. La surpression empêche les fumées de soudage de passer derrière le masque par le joint latéral/face. Le filtre à poussière utilisé doit être de qualité P3 - adapté aux fumées de soudage et autres substances toxiques - et offrir une protection jusqu'à 50 fois la valeur limite (norme: EN149:2001). Bien entendu, il est et reste important de former les employés à la reconnaissance et à l'identification des risques, ainsi qu'à l'entretien et à l'utilisation des équipements de protection.

Merci à: Abicor Binzel, Kemper, Lastek, Plymovent