Qu'est-ce que la fumée de soudage ? - Les dangers et comment les réduire

Le soudage joint les matériaux en faisant fondre une pièce métallique avec un métal d'apport pour former un joint solide. Le processus de soudage produit une fumée visible qui contient des fumées métalliques nocives et des sous-produits gazeux.

Cette fiche d'information traite des opérations de soudage, des normes applicables et des suggestions pour protéger les soudeurs et leurs collègues contre l'exposition aux nombreuses substances dangereuses contenues dans les fumées de soudage.

Qu'est-ce que les fumées de soudage ?

Les fumées de soudage sont un mélange complexe d'oxydes métalliques, de silicates et de fluorures. Des fumées se forment lorsqu'un métal est chauffé au-dessus de son point d'ébullition et que ses vapeurs se condensent en particules très fines (particules solides). Les fumées de soudage contiennent généralement des particules provenant de l'électrode et du matériau à souder.

Les fumées de soudage sont un mélange variable de gaz en suspension dans l'air et de particules fines. La composition du mélange dépend de la méthode de soudage et des produits soudés. Les gaz qui peuvent être libérés incluent par exemple :

• Blindage : Argon, Hélium, Azote, Dioxyde de Carbone.
• Processus : Oxyde nitrique, dioxyde d'azote, monoxyde de carbone, ozone, phosgène, fluorure d'hydrogène, dioxyde de carbone.

En outre, il peut contenir de nombreuses particules fines d'oxydes métalliques, de fluorures et de métaux, tels que l'aluminium, l'antimoine, l'arsenic, le béryllium, le cadmium, le chrome, le cobalt, le cuivre, le fer, le plomb, le manganèse, le nickel, le molybdène, l'argent, l'étain. , Titane, Vanadium, Zinc.

Facteurs qui influent sur l'exposition des travailleurs aux fumées de soudage

• Type de procédé de soudage
• Métaux de base et métaux d'apport utilisés
• Composition de la baguette de soudure
• Emplacement (extérieur, espace clos)
• Pratiques de travail des soudeurs
• Mouvement aérien
• Utilisation des commandes de ventilation

Trois facteurs déterminent les risques

Le niveau de risque, en l'absence de ventilation adjuvante et de mesures de protection, dépend de trois facteurs :

• La toxicité de la fumée
• La concentration de la fumée
• Pendant combien de temps la fumée a été inhalée.

1. Toxicité des fumées de soudure

La toxicité des fumées varie. Comme indiqué, cela dépend du type de procédé de soudage, des matériaux de soudage utilisés et du type de matériau à souder. Nous écrirons plus sur les fumées provenant, par exemple, du soudage de l'acier doux, du soudage de l'acier inoxydable ou du soudage des métaux revêtus, et sur le développement des fumées dans des produits et procédés de soudage spécifiques.

2. Concentration des fumées de soudure

La concentration des fumées et des substances nocives est la plus élevée dans le panache de fumée qui s'élève du point de soudage. Plus vite cette fumée est éliminée par la ventilation, mieux c'est.

3. Durée d'inhalation des fumées de soudure

La durée pendant laquelle un soudeur peut inhaler une telle fumée dépend du temps pendant lequel il soude réellement. Certains fabricants soudent une ou deux heures par jour, d'autres soudent toute la journée. Un calcul simple, également appelé temps d'arc, montre que plus on soude longtemps, plus la fumée est produite et plus le danger d'inhalation du mélange de gaz en suspension dans l'air et de particules fines est grand.

Les fumées de soudage peuvent provoquer des maladies graves

Il est assez évident qu'il est potentiellement dangereux d'inhaler de telles fumées de soudage. Et si vous n'êtes pas convaincu, lisez les nombreuses études scientifiques et rapports indiquant que les fumées de soudage peuvent provoquer toutes sortes de troubles physiques et de maladies graves telles que le cancer, l'asthme et même les symptômes de la maladie de Parkinson.

Effets sur la santé de la respiration des fumées de soudage

• Une exposition aiguë aux fumées et aux gaz de soudage peut entraîner une irritation des yeux, du nez et de la gorge, des étourdissements et des nausées. Les travailleurs de la zone qui présentent ces symptômes doivent quitter la zone immédiatement, chercher de l'air frais et consulter un médecin.
• Une exposition prolongée aux fumées de soudage peut entraîner des lésions pulmonaires et divers types de cancer, notamment des poumons, du larynx et des voies urinaires.
• Les effets sur la santé de certaines fumées peuvent inclure la fièvre des fondeurs, des ulcères d'estomac, des lésions rénales et des lésions du système nerveux. Une exposition prolongée aux fumées de manganèse peut provoquer des symptômes semblables à ceux de la maladie de Parkinson.
• Des gaz tels que l'hélium, l'argon et le dioxyde de carbone déplacent l'oxygène dans l'air et peuvent entraîner une suffocation, en particulier lors du soudage dans des espaces confinés ou fermés. Du monoxyde de carbone peut se former, ce qui présente un risque sérieux d'asphyxie.

Source et effet sur la santé des fumées de soudage

Type de fumée	Source	Effet sur la santé
Aluminium	Composants en aluminium de certains alliages, par exemple, Inconel, cuivre, zinc, acier, magnésium, laiton et matériaux de remplissage.	Irritant respiratoire.
Béryllium	Les agents de durcissement se trouvent dans le cuivre, le magnésium, les alliages d'aluminium et les contacts électriques.	« Fièvre des vapeurs de métal ». Un cancérigène. D'autres effets chroniques comprennent des dommages aux voies respiratoires.
Oxydes de cadmium	Acier inoxydable contenant du cadmium ou matériaux plaqués, alliage de zinc.	Irritation du système respiratoire, gorge irritée et sèche, douleurs thoraciques et difficultés respiratoires. Les effets chroniques comprennent les lésions rénales et l'emphysème. Cancérogène suspecté.
Chrome	La plupart des matériaux en acier inoxydable et fortement alliés, des baguettes de soudure. Également utilisé comme matériau de placage.	Risque accru de cancer du poumon. Certaines personnes peuvent développer une irritation cutanée. Certaines formes sont cancérigènes (chrome hexavalent).
Cuivre	Alliages tels que Monel, laiton, bronze. Aussi quelques baguettes de soudure.	Les effets aigus incluent une irritation des yeux, du nez et de la gorge, des nausées et la "fièvre des fondeurs".
Fluorures	Revêtement d'électrode et matériau de fondant communs pour les tôles d'acier faiblement et fortement alliées.	L'effet aigu est une irritation des yeux, du nez et de la gorge. Des expositions à long terme peuvent entraîner des problèmes osseux et articulaires. Les effets chroniques comprennent également un excès de liquide dans les poumons.
Oxydes de fer	Le principal contaminant dans tous les procédés de soudage du fer ou de l'acier.	Sidérose - une forme bénigne de maladie pulmonaire causée par des particules déposées dans les poumons. Les symptômes aigus comprennent une irritation du nez et des poumons. A tendance à s'éclaircir lorsque l'exposition s'arrête.
Responsable	Soudure, alliages de laiton et de bronze, apprêt/revêtement sur aciers.	Effets chroniques sur le système nerveux, les reins, le système digestif et la capacité mentale. Peut provoquer un empoisonnement au plomb.
Manganèse	La plupart des procédés de soudage, en particulier les aciers à haute résistance.	« Fièvre des vapeurs de métal ». Les effets chroniques peuvent inclure des problèmes du système nerveux central.
Molybdène	Alliages d'acier, fer, acier inoxydable, alliages de nickel.	Les effets aigus sont une irritation des yeux, du nez et de la gorge et un essoufflement.
Nickel	Acier inoxydable, Inconel, Monel, Hastelloy et autres matériaux hautement alliés, baguettes de soudure et acier plaqué.	L'effet aigu est une irritation des yeux, du nez et de la gorge. Un risque accru de cancer a été noté dans les professions autres que la soudure. Également associé à des dermatites et à des problèmes pulmonaires.
Vanadium	Certains alliages d'acier, fer, acier inoxydable, alliages de nickel.	L'effet aigu est une irritation des yeux, de la peau et des voies respiratoires. Les effets chroniques comprennent la bronchite, la rétinite, la présence de liquide dans les poumons et la pneumonie.
Zinc	Métal galvanisé et peint.	La fièvre des fondeurs.

Source et effet sur la santé des gaz de soudage

Type de gaz	Source	Effet sur la santé
Monoxyde de carbone	Formé dans l'arc.	Absorbé facilement dans la circulation sanguine, provoquant des maux de tête, des étourdissements ou une faiblesse musculaire. Des concentrations élevées peuvent entraîner une perte de conscience et la mort
Fluorure d'hydrogène	Décomposition des revêtements des tiges.	Irritant pour les yeux et les voies respiratoires. La surexposition peut causer des dommages aux poumons, aux reins, aux os et au foie. Une exposition chronique peut entraîner une irritation chronique du nez, de la gorge et des bronches.
Oxydes d'azote	Formé dans l'arc.	Irritation des yeux, du nez et de la gorge à faible concentration. Liquide anormal dans les poumons et autres effets graves à des concentrations plus élevées. Les effets chroniques comprennent des problèmes pulmonaires tels que l'emphysème.
Manque d'oxygène	Soudage dans des espaces confinés et déplacement d'air par le gaz de protection.	Étourdissements, confusion mentale, asphyxie et mort.
Ozone	Formé dans l'arc de soudage, en particulier lors des procédés à l'arc plasma, MIG et TIG.	Les effets aigus comprennent la présence de liquide dans les poumons et des hémorragies. De très faibles concentrations (par exemple, une partie par million) provoquent des maux de tête et une sécheresse des yeux. Les effets chroniques comprennent des modifications importantes de la fonction pulmonaire.

Source et effet sur la santé des vapeurs organiques résultant du soudage

Type de gaz	Source	Effet sur la santé
Aldéhydes (comme le formaldéhyde)	Revêtement métallique avec liants et pigments. Solvants dégraissants	Irritant pour les yeux et les voies respiratoires.
Diisocyanates	Métal avec peinture polyuréthane.	Irritation des yeux, du nez et de la gorge. Forte possibilité de sensibilisation, produisant des symptômes asthmatiques ou d'autres symptômes allergiques, même à de très faibles expositions.
Phosgène	Métal avec solvants de dégraissage résiduels. (Le phosgène est formé par la réaction du solvant et du rayonnement de soudage.)	Sévère irritant pour les yeux, le nez et le système respiratoire. Les symptômes peuvent être retardés.
Phosphine	Métal recouvert d'inhibiteurs de rouille. (La phosphine est formée par la réaction de l'inhibiteur de rouille avec le rayonnement de soudage.)	Irritant pour les yeux et le système respiratoire, peut endommager les reins et d'autres organes.

Réduire l'exposition aux fumées de soudage

• Les soudeurs doivent comprendre les dangers des matériaux avec lesquels ils travaillent. La norme de communication des risques de l'OSHA exige que les employeurs fournissent des informations et une formation aux travailleurs sur les matières dangereuses sur le lieu de travail.
• Les surfaces de soudage doivent être nettoyées de tout revêtement susceptible de créer une exposition toxique, comme des résidus de solvant et de peinture.
• Les travailleurs doivent se positionner de manière à éviter de respirer les fumées et les gaz de soudage. Par exemple, les travailleurs doivent rester face au vent lorsqu'ils soudent dans des environnements ouverts ou extérieurs.
• La ventilation générale, c'est-à-dire le mouvement naturel ou forcé d'air frais, peut réduire les niveaux de fumées et de gaz dans la zone de travail. Le soudage à l'extérieur ou dans des espaces de travail ouverts ne garantit pas une ventilation adéquate. Dans les zones de travail sans système de ventilation et d'échappement, les soudeurs doivent utiliser des courants d'air naturels ainsi qu'un positionnement approprié pour éloigner les fumées et les gaz d'eux-mêmes et des autres travailleurs.
• Les systèmes de ventilation par aspiration locale peuvent être utilisés pour éliminer les fumées et les gaz de la zone respiratoire du soudeur. Gardez les hottes, les pistolets extracteurs de fumée et les buses d'aspiration à proximité de la source du panache pour éliminer le maximum de fumée et de gaz. Les systèmes d'échappement portables ou flexibles peuvent être positionnés de manière à ce que les fumées et les gaz soient évacués de la soudeuse. Gardez les orifices d'échappement à l'écart des autres travailleurs.
• Envisagez de remplacer un type ou un consommable de soudage moins générateur de fumée ou moins toxique.
• Ne pas souder dans des espaces confinés sans ventilation. Reportez-vous aux réglementations OSHA applicables.
• Une protection respiratoire peut être nécessaire si les pratiques de travail et la ventilation ne réduisent pas les expositions à des niveaux sûrs.