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Les fumées de soudage, un danger pour la santé des opérateurs

 

Le soudage génère des fumées dont la composition diffère selon le procédé et le métal d’apport utilisés. Les particules nocives formées par des substances et gaz dangereux pour la santé peuvent pénétrer dans l’organisme et provoquer de nombreuses maladies cardiovasculaires et respiratoires.

Que dit la législation ?

Des valeurs limites d’exposition (VLEP) existent en France depuis 1987. Celles-ci viennent d’être actualisées à compter du 1er juillet 2023 et les nouvelles concentrations moyennes s’appliquant, sont de 4mg/m3 pour les poussières totales et de 0,9mg/m3 pour les poussières alvéolaires. D’autres VLEP spécifiques, comme pour le chrome VI sont également à respecter.

Il existe aussi des classifications et règlementations au niveau européen et international. Ainsi, le CIRC (centre international de recherche sur le cancer) a classé les fumées de soudage comme étant cancérigènes en 2017. Au niveau union européenne, une discussion sur l’éventuel inscription des fumées de soudage dans la liste des substances cancérigène est en cours.

 

La protection collective au service de la prévention du risque.

Il existe un certain nombre de mesures visant à protéger la santé des personnes concernées par les travaux de soudage. Celles-ci ne présentent pas toutes la même efficacité et sont à choisir selon le poste de travail et la façon de travailler.

Plus une mesure intervient près du danger lui-même, plus son efficacité est collective. La mesure la plus efficace serait donc d'éviter le danger en lui-même, c'est-à-dire de remplacer le processus de soudage par un procédé d'assemblage à faibles émissions (substitution). L'utilisation d'un procédé de soudage moins polluant ou l'utilisation de matériaux ou d'additifs moins polluants entrent également dans cette catégorie. Toutes les personnes concernées profitent de telles mesures, ses effets sont alors de nature collective.

Si la substitution n'est pas possible ou si cette mesure ne suffit pas, des mesures techniques en matière d’aspiration des fumées et des mesures organisationnelles entrent en jeu.
Comme le préconise le Code du travail, celles-ci peuvent être mises en place au plus près du danger, comme une aspiration à la source des fumées, et font alors bénéficier d’une protection collective pour tous les salariés travaillant dans le même espace de travail. L'aération des locaux, les restrictions d'accès ou les règles d'hygiène ont un effet moins collectif et s'appliquent plutôt à la protection de certains groupes de personnes.

Les mesures relatives à chaque individu, telles que les équipements de protection individuelle (EPI), ne protègent que certaines personnes et présentent donc uniquement une efficacité individuelle. Par exemple, si la personne qui soude porte une protection respiratoire appropriée, elle est certes elle-même protégée, mais les autres personnes présentes dans la zone de travail continuent à être exposés aux fumées.

 

L’importance des mesures techniques d’aspiration des fumées de soudage.

Une substitution du soudage ou alors la modification du procédé pour réduire les émissions n’est pas toujours possible voire ne s’avère souvent pas suffisant. Une aspiration efficace au plus près de la source d’émission, comme une torche aspirante MIG/MAG ou TIG ou encore un capteur laminaire sont alors indispensables. Ces dispositifs évitent les mélanges des fumées de soudage à l’air ambiant respiré et protègent ainsi le soudeur mais aussi tous les opérateurs d’un même atelier.

 

Quel outil aspirant, pour quelle efficacité ? 

                                                                                                                                                                                        

La torche aspirante

L’outil aspirant le plus efficace est la torche aspirante, car elle permet de capter les fumées directement à la source, quel que soit la pièce à souder et la position. Afin de garantir une qualité d’aspiration performante, la norme NF EN ISO 21904 ainsi que les CARSAT prescrivent les vitesses d’extraction à respecter dans la zone de captage :

  • torches aspirantes MIG/MAG < 200 Ampères = vitesse induite ≥ 0,25 m/s
  • torches aspirantes MIG/MAG > 200 Ampères = vitesse induite ≥ 0,35 m/s
  • torches TIG :  vitesse induite ≥ 0,35 m/s

Lors de l’achat de torches aspirantes, il est alors primordial de faire attention à ce que celles-ci répondent à la norme DIN EN ISO 21904, afin de protéger les salariés de façon optimale et ainsi préserver leur santé.

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   
         


Le bras d'aspiration

Le captage des fumées de soudage peut également être réalisé à l'aide de capteurs d'aspiration et de bras d'aspiration flexibles d'un diamètre nominal allant jusqu'à 800 mm et d'une longueur de 10 m environ. Les bras d'aspiration peuvent être positionnés librement et conservent la position réglée en porte-à-faux. Les systèmes permettent de détecter les fumées de soudage jusqu'à une distance d'environ 300 à 400 mm lorsqu'ils sont correctement positionnés. Le dispositif de détection doit être positionné de manière que les fumées de soudage soient tenues à l'écart de la zone de respiration de la personne. Il faut veiller à ce que les bras d'aspiration soient faciles à manœuvrer. Ceci facilite l'utilisation et améliore considérablement l'acceptation par les soudeurs. Pour une aspiration efficace, une vitesse minimum de 0,5m/s doit être respecté dans la zone de soudage. Cela nécessite un ajustement régulier du dispositif de détection au fur et à mesure de l'avancement du processus de soudage.


                                                                                                                                                                                            


La table d'aspiration ou le dosseret d'aspiration 

Les tables d'aspiration sont particulièrement adaptées lorsque différents processus d'usinage sont effectués sur le même poste de travail. Sur les tables aspirantes, l'air pollué est aspiré vers l'arrière et/ou vers le bas. Une aspiration uniquement vers le bas convient plutôt aux processus de découpe. L'aspiration des fumées de soudage ascendantes dues à la thermique n'est possible que de manière limitée avec des tables aspirantes avec aspiration uniquement vers le bas. Ceci peut néanmoins convenir pour les pièces à petite ou moyenne taille ou plates. Un dosseret d'aspiration supplémentaire permet d'améliorer la captation. Les parois d'aspiration aspirent les fumées de soudage à l'arrière du poste de travail. Les émissions sont ainsi séparées de l'environnement. Le débit d'air nécessaire dépend de la taille de la table ; une vitesse de 0,5m/s dans la zone de soudage est à respecter pour assurer la bonne efficacité de captage.


 


La hotte d'aspiration

Ce type d’aspiration de substances dangereuses est typiquement utilisé pour l'aspiration sur les postes de soudage robotisés et autres processus de soudage automatisés. Les fumées de soudage pénètrent dans la zone de détection de la hotte d'aspiration sous l'effet de la montée thermique. Les hottes peuvent en outre être équipées de rideaux à lamelles latéraux qui réduisent l'influence des courants parasites (par exemple, des flux d'air incontrôlés dans la pièce) et améliorent ainsi le captage des fumées. La taille et la forme de la hotte d'aspiration dépendent de la zone de travail concernée. Le débit d'air doit être calculé de manière que l'ensemble du flux thermique émanant du point de soudage soit capté.


 

 

L'aspiration dans la cabine ventilée

Les encoffrements sont principalement utilisés pour les robots de soudage afin de protéger les postes de travail environnants des émissions de fumées de soudage. Le captage s'effectue par des aspirations murales ou des raccords dans le plafond de l'enceinte. La quantité d'air à aspirer est déterminée, par exemple, par le renouvellement d'air nécessaire ou la vitesse d'écoulement sur les surfaces ouvertes afin d'éviter que les substances dangereuses ne s'échappent de l'enceinte. L'inconvénient est la réduction de l'accessibilité au poste de travail. Il faut également tenir compte de la situation lors de l'entrée et de la sortie des pièces.


 


La ventilation générale

Une ventilation peut être utilisées pour assister les dispositifs de captage susmentionnés. Elle peut permettre de protéger les postes de travail voisins en réduisant la concentration de substances dangereuses non captées. L'aspiration se fait généralement à une hauteur de 4 m à 6 m et de manière plutôt aléatoire en faisant circuler et filtrer l'air de l'atelier en général plusieurs fois par heure.


 

La démarche de prévention des risques.

Les mesures de prévention à mettre en place dépendent du procédé, des matériaux utilisés, mais aussi du poste de travail (atelier, chantier, espace confiné). Chaque situation doit être considérée comme un cas particulier. C'est pourquoi l'analyse doit être réalisée en collaboration avec les différents acteurs de l'entreprise, dont les travailleurs qui occupent le poste de travail. Ils pourront alors apporter leurs compétences et leur expérience nécessaire pour connaître leur activité réelle et ainsi trouver la solution la mieux adaptée à leur situation.

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