Informations sur les gaz inflammables
Les données peuvent changer selon le pays et la date. Pour obtenir les dernières mises à jour, consultez la réglementation locale.
Références : BS EN 61779-1:2000 Appareils électriques pour la détection et le mesurage de gaz inflammables Partie 1 : Règles générales et méthodes d’essai.
NIST Chemistry Web Book juin 2005 Aldrich Handbook of Fine Chemicals and Laboratory Equipment 2003-2004.
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Risques liés aux gaz toxiques
Certains gaz sont toxiques et peuvent être nocifs à de très faible concentration. Quelques uns ont des odeurs marquées, comme l’odeur d’œufs pourris du H2S. Les mesures de concentration les plus employées pour les gaz toxiques sont le ppm (partie par million) et le ppb (partie par milliard). Par exemple, 1 ppm équivaut à une pièce remplie d’un million de balles parmi lesquelles se trouve 1 balle rouge. La balle rouge représente 1 ppm.
Le nombre de décès par exposition à des gaz toxiques est supérieur à celui des décès par explosions dues à des gaz inflammables. (Remarque: de nombreux gaz sont à la fois combustibles et toxiques, ce qui implique d’homologuer les détecteurs de gaz toxiques pour les zones dangereuses). Les gaz inflammables et les gaz toxiques sont traités séparément car ils impliquent des risques, des réglementations et des types de capteurs différents.
Dans le cas des substances toxiques (hormis les problèmes environnementaux évidents), la principale préoccupation est l’effet que produisent sur les employés les expositions (même à faible concentration) due à une inhalation, à une ingestion ou à une pénétration par la peau. Étant donné que les effets nocifs résultent souvent d’expositions régulières sur le long terme, il est essentiel de mesurer le temps d’exposition, et pas seulement la concentration de gaz. Des cas de synergie ont même été recensés dans des situations où des substances interagissent et créent un effet plus nocif que chacune séparément.
Les préoccupations relatives à la présence de substances toxiques sur le lieu de travail se focalisent sur les composés organiques et inorganiques, y compris leur effet potentiel sur la santé et la sécurité des employés, la contamination possible des produits finaux fabriqués (ou d’équipements utilisés en fabrication), mais aussi la perturbation du travail qui peut s’ensuivre.
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Contrôle sanitaire
L’expression « contrôle sanitaire » sert généralement à désigner la surveillance de la santé dans le secteur industriel, comme l’exposition des employés à des gaz dangereux, à la poussière, au bruit, etc. En d’autres termes, à garantir le respect des réglementations sur le lieu de travail.
Ces exigences impliquent à la fois des études de terrain (profil des expositions potentielles) et une surveillance personnelle grâce à des instruments portés par les employés et un prélèvement qui s’effectue le plus près possible de la zone de respiration. Cette méthode permet d’obtenir une mesure véritablement représentative du niveau de contamination de l’air inhalé par l’employé.
Il convient de souligner que la surveillance personnelle et la surveillance du lieu de travail sont deux composantes essentielles de tout programme de sécurité intégré. Elles fournissent les informations indispensables sur l’état de l’air, permettant ainsi de prendre les mesures nécessaires au respect des réglementations industrielles et des exigences de sécurité correspondantes.
Quelle que soit la méthode choisie, la nature de la toxicité des gaz concernés doit absolument être prise en compte. Par exemple, un instrument qui mesure uniquement une moyenne pondérée ou un instrument qui réalise un prélèvement pour une analyse en laboratoire ne protège pas un employé contre une courte exposition à une dose mortelle d’une substance extrêmement toxique. Toutefois, il peut être normal de dépasser temporairement les niveaux limites d’exposition à long terme (LTEL) dans certaines parties d’une usine sans nécessairement déclencher une situation d’alerte. L’instrument optimal doit donc permettre de surveiller les niveaux d’exposition à long terme et à court terme, ainsi que les niveaux d’alarme instantanés.
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Limites d’exposition à des gaz toxiques
Limites européennes d’exposition professionnelle
Les valeurs limites d’exposition professionnelle (VLEP) sont définies par des autorités nationales compétentes ou d’autres institutions nationales correspondantes. Il s’agit des limites de concentration de composés dangereux dans l’air sur le lieu de travail. Les VLEP de substances dangereuses constituent un précieux outil en matière d’évaluation et de gestion des risques, ainsi qu’une référence utile pour la sécurité au travail et la santé dans les activités impliquant des substances dangereuses. Les limites d’exposition professionnelle s’appliquent aussi bien aux produits fabriqués qu’aux déchets et sous-produits des processus de production. Les limites protègent les employés contre les effets sur la santé, mais ne règlent pas les problèmes de sécurité, tels que les risques d’explosion. Étant donné que les limites changent fréquemment et varient d’un pays à l’autre, vous devez consulter les autorités nationales afin de toujours disposer des dernières informations.
Les limites d’exposition professionnelle au Royaume-Uni sont régies par les réglementations sur le contrôle des substances nocives pour la santé (COSHH). Ces réglementations demandent à l’employeur de garantir que l’exposition de l’employé à des substances dangereuses pour la santé est empêchée ou, à défaut, contrôlée comme il se doit. Le 6 avril 2005, un nouveau système de limites d’exposition professionnelle simplifié a été introduit dans les réglementations. Les exigences actuelles de respect des bonnes pratiques ont été rassemblées par la mise en place de huit principes dans les réglementations COSHH (amendement) de 2004.
Les limites d’exposition maximale (MEL) et les normes d’exposition professionnelle (OES) ont été remplacées par une seule et même limite: la limite d’exposition sur le lieu de travail (WEL). Toutes les MEL et la plupart des OES ont été transférées dans le nouveau système en tant que WEL et conservent leur ancienne valeur numérique. Les OES d’environ 100 substances ont été retirées puisque ces substances sont à présent interdites, peu utilisées ou preuve est faite qu’elles ont des effets nocifs sur la santé à des seuils limite. La liste des limites d’exposition est nommée EH40 et est disponible auprès de l’UK Health & Safety Executive (HSE). Toutes les WEL applicables au Royaume-Uni sont des valeurs limites dans l’air. Le maximum acceptable ou la concentration admise varie d’une substance à l’autre selon la toxicité. Les temps d’exposition sont estimés sur huit heures (TWA de 8 heures) et 15 minutes (limite d’exposition à court terme - STEL). Pour certaines substances, une brève exposition est si critique qu’elles n’ont qu’une limite d’exposition à court terme (STEL), qui ne doit jamais être dépassée, même très brièvement. La capacité de pénétration par la peau est indiquée dans la liste WEL par l’annotation « Peau ». La cancérogénicité, les effets toxiques sur la reproduction, l’irritation et la sensibilisation sont pris en compte lors de l’élaboration d’une proposition pour une VLEP selon les connaissances scientifiques actuelles.
Limites américaines d’exposition professionnelle
Le système de sécurité au travail varie d’un état à l’autre aux États-Unis. Les informations sur les limites d’exposition en milieu professionnel sont fournies par 3 organismes: l’ACGIH, l’OSHA et le NIOSH.
L’ACGIH (American Conference of Governmental Industrial Hygienists) publie les concentrations maximales admises (MAC), renommées plus tard TLV (Threshold Limit Value - concentration seuil).
Les TLV se définissent comme des limites d’exposition « auxquelles il est estimé que pratiquement tous les employés peuvent être exposés quotidiennement leur vie durant sans effet grave sur la santé ». L’ACGIH est un organisme professionnel d’hygiénistes issus d’universités ou d’institutions gouvernementales. Des hygiénistes du privé peuvent y adhérer comme membres associés. Une fois par an, les différents comités proposent de nouvelles concentrations seuil ou des guides de bonnes pratiques professionnelles. La liste des TLV comprend plus de 700 substances chimiques ou agents physiques, ainsi qu’une douzaine d’indices d’exposition biologique pour des produits chimiques sélectionnés.
L’ACGIH définit différents types de TLV :
Concentration seuil - moyenne pondérée dans le temps (TLV-TWA) : concentration moyenne, pondérée sur une journée de travail de 8 heures et sur une semaine de 40 heures, à laquelle il est estimé que pratiquement tous les employés peuvent être exposés quotidiennement leur vie durant sans effet grave sur la santé.
Concentration seuil – limite d’exposition à court terme (TLV-STEL) : concentration à laquelle il est estimé que pratiquement tous les employés peuvent être exposés en continu sur une courte période de temps sans souffrir d’irritations, de lésions des tissus chronique ou irréversible, ni de narcose. La limite d’exposition à court terme (STEL) est une exposition TWA sur 15 minutes qui ne doit jamais être dépassée lors d’une journée de travail.
Concentration seuil - valeur plafond
(TLV-C):
concentration qui ne doit jamais être dépassée quelle que soit l’exposition en milieu professionnel.
Il existe une recommandation générale d’exposition limite qui s’applique
aux TLV-TWA sans limite d’exposition à court terme (STEL). Les niveaux d’exposition peuvent excéder 3 fois la valeur TLV-TWA pour une durée totale qui ne doit jamais dépasser 30 minutes. Ils ne doivent jamais excéder 5 fois la valeur TLV-TWA, et ce sous réserve que la TLV-TWA soit respectée.
Les concentrations seuil de l’ACGIH n’ont pas de valeur légale aux États-Unis et font seulement office de recommandations. L’OSHA définit les limites réglementaires. Cependant, les concentrations seuil de l’ACGIH et les documents de travail servent fréquemment aux États-Unis et dans d’autres pays. Les limites d’exposition de l’ACGIH sont souvent bien plus protectrices que celles de l’OSHA. La plupart des entreprises américaines utilisent les niveaux de l’ACGIH actuels ou d’autres limites internes et plus protectrices.
L’OSHA (Occupational Safety and Health Administration) du U.S. Department of Labor publie les PEL (Permissible Exposure Limits - limites d’exposition admissibles). Les PEL sont des limites réglementaires en vigueur sur la quantité ou la concentration d’une substance dans l’air. Le premier ensemble de limites, datant de 1971, était basé sur les TLV de l’ACGIH. L’OSHA a défini approximativement 500 PEL qui regroupent environ 300 substances chimiques sous diverses formes, dont un grand nombre est utilisé dans l’industrie. Les PEL existantes sont présentées dans un document appelé « 29 CFR 1910.1000 », qui définit la norme en matière de contaminants dans l’air. L’OSHA et l’ACGIH emploient de façon similaire les types de VLEP suivantes : TWA, niveaux d’action, valeurs plafond, STEL, limites d’exposition et, dans certains cas, les indices biologiques d’exposition (IBE).
Le NIOSH ( National Institute for Occupational Safety and Health) est chargé de définir les niveaux d’exposition pour la protection des employés. Cet institut a mis en place des expositions maximales recommandées (Recommended Exposure Levels ou REL) pour environ 700 substances dangereuses. Ces limites n’ont toutefois pas de valeur réglementaire. Le NIOSH recommande l’utilisation de ces limites à l’OSHA et à d’autres institutions de VLEP via des documents de travail. Il existe plusieurs types de REL : TWA, STEL, valeur plafond et IBE. Le NIOSH publie ses recommandations et critères dans différents types de documents, notamment les bulletins CIB (Current Intelligent Bulletins), les alertes (Alerts), les études SHR (Special Hazard Reviews), les évaluations AHA (Occupational Hazard Assessments) et les guides techniques.
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Informations sur les gaz toxiques
Les gaz toxiques répertoriés ci-dessous peuvent être décelés avec des équipements Honeywell Analytics. Les informations sur les gaz sont données lorsqu’elles sont connues. Nous sommes sans cesse en train de développer des produits. Si le gaz souhaité n’est pas indiqué, contactez Honeywell Analytics.
Les données peuvent changer selon le pays et la date. Pour obtenir les dernières mises à jour, consultez la réglementation locale.
Réf. : Limites d’exposition sur le lieu de travail EH40/2005, norme OSHA 29 CFR 1910.1000 tableaux Z-1 et Z-2, et le ACGIH Threshold Limit Valves and Biological Exposure Indices Book 2005 (guide des indices d’exposition biologique et concentrations seuil).
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Risques d’asphyxie (manque d’oxygène)
Nous avons tous besoin de respirer l’oxygène (O2) contenu dans l’air pour vivre. L’oxygène n’est toutefois que l’un des nombreux gaz présents dans l’air. Dans l’air ambiant ordinaire, sa concentration est de 20,9 % v/v. Lorsque ce taux chute en dessous de 19,5 %, l’air est considéré comme appauvri en oxygène. À moins de 16 % v/v, l’air est dangereux pour l’être humain.
L’appauvrissement en oxygène a plusieurs origines:
• Un déplacement
• Une combustion
• Une oxydation
• Une réaction chimique
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Enrichissement en oxygène
Le danger lié à un air trop riche en oxygène est également souvent oublié. L’augmentation du taux d’O2 accroît l’inflammabilité des matériaux et des gaz. Au-delà de 24 %, des combustions spontanées peuvent survenir, notamment des vêtements.
Le soudage oxyacétylénique combine l’oxygène et l’acétylène gazeux pour produire des températures extrêmement élevées. Les atmosphères enrichies en oxygène peuvent représenter un danger dans d’autres environnements, par exemple les zones de fabrication ou d’entreposage de systèmes de propulsion par réaction et de produits de blanchiment de l’industrie du papier ou les usines de traitement des eaux.
Les capteurs doivent être spécialement certifiés pour une utilisation dans des atmosphères enrichies en O2.
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Zones nécessitant généralement une détection de gaz
Il existe de nombreuses applications différentes à la détection de gaz toxiques, de gaz inflammables et d’oxygène. Les processus industriels impliquent de plus en plus l’utilisation et la fabrication de produits hautement dangereux, notamment de gaz toxiques et inflammables. Inévitablement, des fuites surviennent, entraînant des risques potentiels dans les usines ainsi que pour les employés et les personnes vivant à proximité. Dans le monde entier, des incidents tels que des asphyxies, des explosions et des pertes de vies humaines, viennent continuellement rappeler ce problème.
Dans la plupart des industries, les programmes de sécurité destinés à réduire les risques pour le personnel et l’usine prévoient l’emploi de dispositifs d’avertissement, comme des détecteurs de gaz. Grâce à ces appareils, les industries disposent de plus de temps pour prendre des mesures correctrices ou protectrices. Les instruments peuvent également être intégrés au système de surveillance et de sécurité des usines.
Pétrole et gaz
L’industrie du pétrole et du gaz couvre un grand nombre d’activités en amont, de l’exploration terrestre et marine à la production de pétrole et de gaz, en passant par leur transport, stockage et raffinage. La quantité considérable de gaz hautement inflammables présents dans ces activités représente un sérieux risque d’explosion, sans oublier les gaz toxiques comme le sulfure d’hydrogène.
Applications classiques :
• Plates-formes de forage
• Plates-formes de production
• Terminaux pétroliers et gaziers à terre
• Raffineries
Gaz courants :
Inflammables : Gaz hydrocarbures
Toxiques : Sulfure d’hydrogène, monoxyde de carbone
Fabrication de semi-conducteurs
Dans la fabrication des matériaux semi-conducteurs, des substances extrêmement toxiques et des gaz hautement inflammables sont employés. Le phosphore, l’arsenic, le bore et le gallium sont fréquemment utilisés comme agents de dopage. L’hydrogène sert à la fois de réactif et de gaz porteur en atmosphère réductrice. Parmi les gaz de décapage et de nettoyage, figurent le NF3 et d’autres composés perfluorés.
Applications classiques :
• Réacteur à plaquette
• Appareils de séchage de plaquettes
• Armoires à gaz
• Dépôt de vapeur chimique
Gaz courants :
Inflammables : Hydrogène, alcool isopropylique, méthane
Toxiques : HCl, AsH3, BCl3, PH3, CO, HF, O3, H2Cl2Si, TEOS, C4F6, C5F8, GeH4, NH3, NO2 et appauvrissement en O2.
Pyrophoriques : Silane
Usines chimiques
Les usines chimiques sont probablement l’un des plus importants utilisateurs d’équipements de détection de gaz. Dans leurs processus de fabrication, elles recourent en effet à de nombreux gaz inflammables et toxiques ou les créent comme sous-produits de leurs processus.
Applications classiques :
• Stockage de matières premières
• Zones d’opérations
• Laboratoires
• Pompes
• Stations de compression
• Aires de chargement/déchargement
Gaz courants :
Inflammables : Hydrocarbures généraux
Toxiques: Sulfure d’hydrogène, fluorure d’hydrogène, ammoniac, etc.
Centrales électriques
Les stations électriques fonctionnent habituellement au charbon et au fuel,
cependant l’Europe et les États-Unis possèdent désormais des centrales au gaz naturel.
Applications classiques :
• Autour des tubes de chaudières et brûleurs
• Dans les ensembles de turbines et autour
• Dans les silos à charbon et les convoyeurs à bandes des anciennes centrales au
fuel/charbon
Gaz courants :
Inflammables : Gaz naturel, hydrogène
Toxiques : Monoxyde de carbone, SOx, NOx et atmosphères pauvres en oxygène Stations d’épuration des eaux usées
Les stations d’épuration sont des sites fréquemment situés à proximité des villes.
Les eaux usées dégagent naturellement du méthane et de l’H2S. L’odeur d’œufs pourris de l’H2S peut souvent être décelée par simple inhalation à des concentrations inférieures à 0,1 ppm.
Applications classiques :
• Digesteurs
• Puisards
• Purificateurs H2S
• Pompes
Gaz courants :
Inflammables : Méthane, vapeurs de solvants
Toxiques: Sulfure d’hydrogène, monoxyde de carbone, chlore, dioxyde de soufre, ozone
Chaudières
Les chaudières sont de formes et de tailles différentes. Certaines installations peuvent posséder une seule chaudière tandis que d’autres comprennent de vastes chaufferies regroupant plusieurs grandes chaudières.
Applications classiques :
• Fuites de gaz inflammable au niveau de la conduite principale de gaz entrante
• Fuites au niveau de la chaudière ou des conduites de gaz à proximité
• Monoxyde de carbone dégagé par les chaudières mal entretenues
Gaz courants :
Inflammable : Méthane
Toxiques: Monoxyde de carbone
Hôpitaux
Les hôpitaux emploient de nombreuses substances toxiques et inflammables, notamment dans leurs laboratoires. Par ailleurs, certains centres hospitaliers disposent de ressources sur leur site et de générateurs électriques de secours.
Applications classiques :
• Laboratoires
• Installations frigorifiques
• Chaudières
Gaz courants :
Inflammables: Méthane, hydrogène
Toxiques: Monoxyde de carbone, chlore, ammoniac, oxyde d’éthylène et atmosphères pauvres en oxygène
Tunnels/parkings
Les gaz toxiques issus des fumées d’échappement doivent être surveillés dans les tunnels routiers et les parkings fermés. Cette surveillance permet de contrôler la ventilation dans les constructions modernes. Les tunnels sont également surveillés afin de déceler l’accumulation de gaz naturel.
Applications classiques :
• Tunnels routiers
• Parkings fermés et souterrains
• Tunnels d’accès
• Contrôle de la ventilation
Gaz courants :
Inflammables: Méthane (gaz naturel), GPL, GNL, vapeurs de pétrole.
Toxiques: Monoxyde de carbone, dioxyde d’azote
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