Ventilation en soudage expliquée : types, avantages et exemples pratiques

Vue d'ensemble de la ventilation en soudage

Pour les procédés tels que le soudage, le brasage, le soudage à l'étain et le découpage au chalumeau, l'objectif principal de la ventilation est d'éliminer les contaminants atmosphériques de la zone de respiration du soudeur. Différentes stratégies de ventilation peuvent être nécessaires selon les cas pour protéger efficacement la zone de respiration.

La ventilation remplit trois fonctions générales :

• Éliminer les contaminants atmosphériques de la zone de respiration et de la zone de travail du soudeur ;
• Empêcher l'accumulation de gaz ou vapeurs inflammables ou combustibles ;
• Prévenir les atmosphères enrichies ou appauvries en oxygène.

Des instruments de détection doivent être utilisés pour identifier les atmosphères dangereuses. Lorsque la ventilation adéquate est impossible, des appareils respiratoires à alimentation d'air ou des masques à tuyau approuvés pour cet usage doivent être employés.

Dans ces situations, des surveillants doivent être postés à l'extérieur de l'espace confiné pour assurer la sécurité des travailleurs à l'intérieur. Les exigences de cette section décrivent les normes établies pour le soudage et le découpage à l'arc et au gaz.

Un hygiéniste industriel certifié devrait être consulté pour déterminer l'approche adaptée à votre situation spécifique.

La sécurité dans le soudage, le découpage et les procédés connexes, ainsi que la norme ANSI (American National Standards Institute) Z49.1 « Safety in Welding and Cutting ».

Chaque fois que la ventilation est utilisée comme moyen de protection des travailleurs, le système de ventilation doit être utilisé et entretenu conformément aux procédures acceptées.

Lorsque la ventilation seule ne peut protéger adéquatement le soudeur, des équipements de protection individuelle (appareils respiratoires) peuvent également être utilisés. Choisissez l'appareil respiratoire approprié selon les dangers présents, la législation applicable et/ou la norme CSA Z94.4 « Protection respiratoire ».

Facteurs à considérer lors du choix de la ventilation

Le choix de la ventilation dépend de :

• Le volume de l'espace de travail
• La configuration de l'espace de travail
• Le nombre de soudeurs
• Le procédé de soudage et le courant utilisé
• Les consommables utilisés (acier doux, rechargement, inox, etc.)
• Les valeurs limites admissibles (VLE, VME, etc.)
• Le matériau soudé (y compris la peinture ou le revêtement)
• Le flux d'air naturel

Les différents types de ventilation

Les stratégies de ventilation se divisent en trois catégories générales :

• Ventilation par dilution naturelle (la moins efficace)
• Ventilation par dilution mécanique
• Ventilation par extraction locale (la plus efficace)

1. Ventilation naturelle

La ventilation naturelle est le mouvement de l'air à travers l'espace de travail causé par des forces naturelles. À l'extérieur, c'est généralement le vent. À l'intérieur, il peut s'agir du flux d'air à travers les fenêtres et portes ouvertes.

Selon la réglementation OSHA, lors du soudage et du découpage d'aciers doux, la ventilation naturelle est généralement considérée comme suffisante pour éviter l'exposition, à condition que :

• La pièce ou la zone de soudage contienne au moins 10 000 pieds cubes (environ 6,7 m × 6,7 m × 6,7 m) par soudeur.
• La hauteur sous plafond ne soit pas inférieure à 16 pieds (environ 4,9 m).
• La ventilation transversale ne soit pas bloquée par des cloisons, des équipements ou d'autres obstacles structurels. Note : Lorsque le soudage doit être effectué dans un espace entièrement grillagé de tous les côtés, les grillages doivent être disposés de manière à ne pas restreindre sérieusement la ventilation. Les grillages doivent être montés à environ 2 pieds (60 cm) au-dessus du sol (sauf si le travail est effectué à un niveau bas et que le grillage doit s'étendre jusqu'au sol pour protéger les travailleurs proches de l'éblouissement du soudage).
• Le soudage n'est pas effectué dans un espace confiné.

Les espaces ne respectant pas ces exigences doivent être équipés d'un système de ventilation mécanique évacuant au moins 2 000 pcm (pieds cubes par minute) d'air par soudeur, sauf si des hottes d'extraction locale, des cabines ou des appareils respiratoires à alimentation d'air sont utilisés.

2. Ventilation mécanique

La ventilation mécanique est le mouvement de l'air à travers l'espace de travail provoqué par un dispositif électrique, tel qu'un ventilateur portable ou un ventilateur fixé au plafond ou au mur.

Le débit minimal doit être de 2 000 pcm par soudeur, sauf si des hottes et cabines d'extraction locale ou des appareils respiratoires à alimentation d'air sont fournis et utilisés. Selon l'OSHA 29 CFR 1910.252(c), les espaces suivants nécessitent une ventilation mécanique :

• Un espace de moins de 10 000 pieds cubes (environ 6,7 m × 6,7 m × 6,7 m) par soudeur.
• Une pièce dont la hauteur sous plafond est inférieure à 16 pieds (4,9 m).
• Les espaces confinés, ou lorsque l'espace de soudage contient des cloisons, des mezzanines ou d'autres obstacles structurels qui entravent significativement la ventilation transversale.

3. Ventilation par extraction locale

L'extraction à la source ou ventilation par extraction locale (VEL) est un dispositif mécanique utilisé pour capter les fumées de soudage au niveau ou près de l'arc et filtrer les contaminants de l'air. La VEL est le moyen le plus efficace d'éliminer les contaminants de la zone de respiration du soudeur. Les dispositifs VEL doivent être capables de maintenir une vitesse de 100 pieds/min (0,5 m/s) vers l'entrée d'air.

Exemples de ventilation par extraction locale :

• Table aspirante. Une table aspirante possède une surface de travail à grille ouverte. L'air est aspiré vers le bas à travers la grille, entraînant les contaminants dans les conduits d'évacuation. La vitesse de l'air doit être suffisante pour empêcher les contaminants de s'accumuler et de remonter dans la zone de respiration. Si les pièces sont trop grandes, elles peuvent bloquer le flux d'air de ventilation ou créer des poches de haute vitesse (ce qui pourrait affecter les gaz de protection).
• Hotte mobile. Des conduits flexibles permettent de déplacer la hotte de capture là où c'est nécessaire. Assurez une vitesse d'air d'au moins 100 pi/min (0,5 m/s) au-dessus de l'arc de soudage. Placez la hotte aussi près que possible du travail. L'emplacement optimal de la hotte est à environ un diamètre de conduit de l'arc.
• Torches de soudage à extraction de fumées. Les contaminants sont éliminés très près de la source de génération et aspirés à travers un tuyau dans le système d'évacuation. Elles peuvent être très efficaces sur les surfaces planes et verticales ou dans les coins et autour des brides.

Ventilation pour les composés fluorés

Dans les espaces confinés, le soudage ou le découpage impliquant des flux, des enrobages ou d'autres matériaux contenant des composés fluorés doit être effectué conformément au paragraphe 2-4 h, ventilation dans les espaces confinés.

Un composé fluoré est un composé qui contient le fluor comme élément en combinaison chimique, et non comme gaz libre.

Concentration maximale admissible.

La nécessité d'une ventilation par extraction locale ou d'appareils respiratoires à alimentation d'air pour le soudage ou le découpage hors espaces confinés dépendra des circonstances individuelles.

Cependant, l'expérience a montré qu'une telle protection est souhaitable pour le soudage de production à poste fixe et pour tout soudage de production sur acier inoxydable.

Lorsque des prélèvements d'air effectués sur le lieu de soudage indiquent que les fluorures libérés sont inférieurs à la concentration maximale admissible, une telle protection n'est pas nécessaire.

Zinc

Dans les espaces confinés, le soudage ou le découpage impliquant des métaux d'apport contenant du zinc ou des métaux revêtus de matériaux contenant du zinc doit être effectué conformément aux règlements sur la ventilation dans les espaces confinés.

À l'intérieur, le soudage ou le découpage impliquant des métaux contenant du zinc ou des métaux d'apport revêtus de matériaux contenant du zinc doit être effectué conformément aux règlements sur la ventilation par extraction locale.

Plomb

Dans les espaces confinés, le soudage impliquant des métaux à base de plomb (à tort appelé « plombage ») doit être effectué conformément aux directives sur la ventilation dans les espaces confinés.

À l'intérieur, le soudage impliquant des métaux à base de plomb doit être effectué conformément aux directives sur la ventilation par extraction locale.

Ventilation locale dans les espaces confinés ou à l'intérieur, le soudage ou le découpage impliquant des métaux contenant du plomb ou des métaux revêtus de matériaux contenant du plomb, y compris la peinture, doit être effectué en utilisant une ventilation par extraction locale ou des appareils respiratoires à alimentation d'air.

À l'extérieur, de telles opérations doivent être effectuées en utilisant un équipement de protection respiratoire approuvé par le US Bureau of Mines, le National Institute of Occupational Safety and Health, ou d'autres organismes d'essais agréés par le gouvernement.

Dans tous les cas, les travailleurs dans le voisinage immédiat de l'opération de découpage ou de soudage doivent être protégés au besoin par une ventilation par extraction locale ou des appareils respiratoires à alimentation d'air.

Béryllium

Le soudage ou le découpage à l'intérieur, à l'extérieur ou dans des espaces confinés impliquant des matériaux ou métaux d'apport contenant du béryllium sera effectué en utilisant une ventilation par extraction locale et des appareils respiratoires à alimentation d'air.

Cela doit être réalisé sans exception, sauf si des tests atmosphériques dans les conditions les plus défavorables ont établi que l'exposition des travailleurs se situe dans les concentrations acceptables des dernières Valeurs Limites de Seuil (VLS) de l'American Conference of Governmental Industrial Hygienists ou les limites d'exposition établies par la loi Public Law 91-596, Occupational Safety and Health Act de 1970.

Dans tous les cas, les travailleurs dans le voisinage immédiat des opérations de soudage ou de découpage doivent être protégés au besoin par une ventilation par extraction locale ou des appareils respiratoires à alimentation d'air.

Cadmium

Généralités. Le soudage ou le découpage à l'intérieur ou dans des espaces confinés impliquant des métaux de base contenant du cadmium ou revêtus de cadmium sera effectué en utilisant une ventilation par extraction locale ou des appareils respiratoires à alimentation d'air.

À l'extérieur, de telles opérations seront effectuées en utilisant un équipement de protection respiratoire tel que des masques à fumées, approuvés par le US Bureau of Mines, le National Institute of Occupational Safety and Health, ou d'autres organismes d'essais agréés par le gouvernement, pour de tels usages.

Espace confiné. Le soudage (brasage) impliquant des métaux d'apport contenant du cadmium sera effectué en utilisant la ventilation prescrite dans le paragraphe ci-dessus sur la ventilation par extraction locale, et la ventilation dans les espaces confinés, si le travail doit être effectué dans un espace confiné.

Mercure

Le soudage ou le découpage à l'intérieur ou dans un espace confiné impliquant des métaux revêtus de matériaux contenant du mercure, y compris la peinture, doit être effectué en utilisant une ventilation par extraction locale pour soudage ou des appareils respiratoires à alimentation d'air.

À l'extérieur, de telles opérations seront effectuées en utilisant un équipement de protection respiratoire approuvé par le National Institute of Occupational Safety and Health, le US Bureau of Mines, ou d'autres organismes d'essais agréés par le gouvernement.