1 Procédés Industriels et sécurité La sécurité en Soudage & Coupage.
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1
Procédés Industriels et sécuritéProcédés Industriels et sécurité
La sécurité enSoudage & Coupage
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2
Démarche du cours
• Les procédés• Les risques:
– reliés aux fumées et aux gaz– d’incendie et d ’explosion– d’électrisation– pour la peau et les yeux– reliés à l’exposition au bruit– reliés aux contraintes thermiques
• Les procédures de travail particulières
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3
Sigles des procédés
GMAW Gaz Metal Arc Welding Soudage à l’arc sous gazprotecteur (MIG,MAG)
FCAW Flux Core Arc Welding Soudage à l’arc avec fil fourré
SMAW Shielded Metal Arc Welding Soudage à l’arc avec électrodeenrobée (baguette)
GTAW Gaz Tungsten Arc Welding Soudage à l’arc avec électrodede tungstène (TIG)
SAW Submerged Arc Welding Soudage à l’arc submergé
PAC Plasma Arc Cutting Coupage au plasma
OFC Oxy-fuel Cutting Coupage au chalumeau
AAG Air Carbon Arc GougingGougeage à l’arc avecélectrode de carbone et jetd’air (Arcair)
RSW Resistance spot welding Soudage par résistance parpoint#1
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4
Procédés à l ’arc électrique
• Réparation d ’équipement• Assemblage• Très utilisé dans le
secteur « métal »
• GMAW/GMAC : sous gaz protecteur, fil plein (MIG ou MAG)
• GTAW/GTAC : atmosphère inerte, électrode de tungstène (TIG)
• PAW/PAC : arc au plasma
#1
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5
Procédés oxygaz
• Assemblages divers• Très utilisé pour le coupage
• OFW : soudage avec ou sans baguette
• Brasage : fonte du métal d ’apport seulement
• OFC : coupage• Métallisation : traitement
de surface (revêtement)
#1
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6
Procédés par résistance
• Assemblages divers• Très utilisé dans le
secteur « automobile »
• RSW : soudage par point• RSWE : soudage à la
molette
#1
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7
Procédés au laser
• Relativement peu répandu en industrie
• Très polyvalent
• LBC : coupage (CO2 ou YAG)
• LBW : soudage
#1
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8
Risques à la santé
Provenance des polluants
FuméesOxydes de métaux
Métal de base (Chrome VI)Métal d'apport (Oxyde de Magnésium)
Flux (Manganèse)
GazProduits de dégradation thermique
Gaz de protectionFlux (fondant)
SolvantsPeintures, huiles
Métal en fusion + O2Énergie
Soudage/Coupage
#2
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9
Production des fumées
Acier Inox Acier Inox Acier Inox Alu Cuivre Inox Alu Acier Inox Alu
SMAW FCAW GMAW GTAW LBC
Tau
x de
pro
duct
ion
de f
umée
s (g
/min
)
#2
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10
Mécanismes de défense
Trachée (m)Bronches (c,t)Bronchioles (c,t)
Alvéoles (p)
Cils
Cils
M : mucusC : cilsT : touxP : phagocytose… fibrose
#2
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11
Types d’effets sur la santé
•Asphyxiants (Argon, CO)•Allergisants (Chrome, Zinc)•Fibrosants (Fer, bérylium, Silice)•Irritants (Chrome, zinc, manganèse)•Cancérigènes (Chrome, Nickel)•Toxiques (Plomb, Manganèse)
Bronchiole normale
Bronchioleasthme
Alvéolenormale
Alvéolefibrosée
#2
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Maladies professionnelles
• Fièvre du fondeur (Cu, Fe, Mg, Zn)
– Sorte de grippe
• Pneumonite et œdème (Be, Cd, Mn, NOx, O3, COCl2)
– Fièvre, toux, douleur thoracique, difficulté à respirer
• Asthme (Co, Ni)
• Bronchite chronique (métaux et gaz)
– Toux et crachats chronique
• Pneumoconiose, fibrose (Fe, Sn, Al, SiO2, Amiante, Cd, Co, Ti, W)
• Cancer (Cr VI, Cd, Ni, As, Be, Zn, amiante)
• SNC (Mn, Al, Pb)
#2
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Effets sur la santé
• Équation de base :– Exposition + Toxicité = Risque
• Exposition : – Concentration et durée d’exposition
• Toxicité :– Aiguë ou chronique
#2
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14
Normes d ’exposition
RQMT
Pb : 0,15 mg/m3
concentration moyennesur 8 heures d'exposition
VEMP
Cd (oxydes) : 0,05 mg/m3
valeur à ne pasdépasser en tout temps
Plafond
Acétaldéhyde : 270 mg/m3
concentration moyennesur 15 minutes d'exposition
VECD
Normes de l'Annexe A du RQMT, S-2.1, r-15
#2
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15
Méthodes de prévention• LSST :
– Élimination à la source même des dangers pour la santé, la sécurité et l ’intégrité physique des travailleurs
• Diminution du taux de production de fumées et de gaz
• Captation à la source• Dilution des contaminants• Protection individuelle
#2
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16
Diminution à la source
• Diminution du taux de production de fumées et de contaminants– Préparation des pièces à souder
• Enlever les substances organiques
• Éviter les substances chlorées
– Modifications au niveau du procédé• Fil fourré pour fil plein
• Enrobage, diamètre, polarité de l’électrode
• Modifier le courant
• Gaz de protection
#2
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Captation haut volume
#2
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Captation bas volume
#2
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Dilution des contaminants
Entrée d’air acceptableexcellente extraction
Excellente entrée d’airexcellente extraction
Excellente entrée d’airexcellente extraction
#2
• À utiliser seulement si la captation à la source est impossible
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20
Dilution des contaminants
• Métal: 4 changements d’air• Électrique: 2 changements d’air
Mauvaise dilution Dilution acceptable Excellente dilution
#2
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21
Protection individuelle
• Protection respiratoire– Solution de dernier recours– Consulter un hygiéniste industriel pour
réaliser un bon choix– Approbation NIOSH (42 CFR 84)
• Masques filtrants : – Jetables, cartouches
#2
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• Masques à ventilation assisté:
• Masques à adduction d ’air :– Manque d ’O2
– Toxicité élevée– 10X la norme
Protection individuelle
#2
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23
Incendie et explosion
24
#3
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• Triangle de feu
Incendie et explosion
Sources de chaleur
OxygèneMatières combustibles#3
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25
Sources de chaleur
• Flamme du chalumeau et flamme secondaire
• Température des pièces soudées
• Rebuts d ’électrodes au sol• Oxygène sous pression +
graisse ou huile
• Électricité et surcharge
#3
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26
Sources de chaleur
• Projections de métal en fusion
10 à 20 pi13 à 26 pi16 à 33 pi
8 pi
16 pi
23 pi
Jusq
u’à
66 p
i
#3
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Contrôle des sources de chaleur
• Aménagement des lieux– Surveillance
• Méthodes de travail– Nettoyer avec un linge propre– Utiliser un allumoir à frottement– Jeter les rebuts d’électrodes– Marquer les pièces chaudes
• Équipement– État des câbles, ...
#3
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28
Matières combustibles
• Matières solides– Murs, plancher, plafond, cloisons,…
• Vapeurs et gaz– Espaces confinés mal ventilés– Réservoirs mal nettoyés, ...
• Poussières combustibles– Particules de meulage– Procédé au Laser– Poussières d ’aluminium
#3
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29
Contrôle des matières combustibles
• Distance de 15 mètres (50 ’) ou écrans
• Détection des fuites– Régulateurs, tuyaux, raccords, …
• Éloigner graisse et huile
• Protéger les planchers combustibles
• Extincteur approprié
#3
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30
Retour de gaz et de flammes
• Claquement– Entrée temporaire et bruit sec
• Entrée de flamme soutenue– Flamme au niveau du mélangeur
• Retour de flamme explosive– Remontée de la flamme jusqu ’aux
tuyaux et même au détendeur et à la bouteille
#3
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31
Retour de flamme et de gaz
• Méthodes de travail– Pression des gaz– Purge des tuyaux– Nettoyage du chalumeau
• Clapets antiretours
#3
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32
Clapet antiretour de gaz
• De retenu ou «check valve»• Conçus pour arrêter le gaz
#3
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33
Clapet antiretour de gaz et de flamme
• Arrêt d ’explosion ou « flashback arrestor »
• Arrêt thermique qui se fusionne
#3
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34
Clapet antiretour de gaz et de flamme
• Poignée du chalumeau
• Au détendeur
#3
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35
Tuyaux et raccords (inspection)
• Couleur et nuance (R, RM et T)• Vérification (craquelures,
fissures…)
Écrou rainuréfiletage à gauche
Tuyau rouge(gaz combustible)
Tuyau vert(oxygène)
Tuyau noir(gaz inertes, eau et air comprimé)#3
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36
Tuyaux et raccords (inspection)
• Raccords appropriés
• Inspecter les manodétendeurs
#3
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37
Précautions acétylène• Matière poreuse dans
la bouteille avec de l’acétone
• Attendre 1 heure (transport à l’horizontale)
• Robinet de la bouteille 3/4 tour à 1tour et 1/2 maximum
• Pression d’utilisation inférieure à 103 kPa (15 psi)
#3
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38
Entreposage des bouteilles
• S.I.M.D.U.T.
• Endroit ventilé et accès limité
• Jamais dans une armoire ou près des escaliers, monte-charge, ponts-roulants et voies d ’accès
• Bouteilles vides identifiées et à l’écart
• Température < 55°C
• Protégées du soleil, glace et étincelles
• Debout, attachées et chapeau en place
#3
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39
Étiquette S.I.M.D.U.T.
#3
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40
Entreposage des bouteilles
Bâtiment Qté max # Bttles
Gaz non liq. : 60 m3 17 petites (Ø 6”)6 grosses (Ø 12”)
Gaz liq.: 25 kg
Propane : extérieur
selon le format
aucune
Non protégépar gicleurs
Oxygène : 150 kg 11 bouteilles (Ø 9”)
Protégé par gicleurs
Gaz non liq. : 170 m3 48 petites (Ø 6”)17 grosses (Ø 12”)
• Quantité entreposée à l’intérieur par zone
#3
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41
Entreposage des bouteilles
• Distance de 6 m (20 pi) ou écran de 1,5 m (5 pi)– Oxygène et gaz combustibles– Matières inflammables et bouteilles
de gaz
Oxygène Gazinflammables
1/2
heur
e
#3
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42
Manutention des bouteilles
• Robinet fermé• Chapeau en place• Chariot, diable ou nacelle
#3
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43
Manutention des bouteilles
• Faire rouler la bouteille en position verticale
• Dégel (eau chaude non bouillante)– Limite de 74 oC (165
oF)
• Bien fixer à la verticale
#3
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44
Les risques d’électrisation
#4
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45
Notions de base
• Tension ou voltage (V)• Résistance (R)• Courant (I)
• Loi d ’OhmV = R x I
#4
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46
Facteurs de risques
• Milieu humide
• Surface conductrice
• Mise à la terre inadéquate
• Mauvais entretien des équipements
• Mauvaises méthodes de travail
• Méconnaissance du risque
#4
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47
Causes d ’électrisation
Les contactsdirects
Les contactsindirects#4
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48
Effets ressentis
• Selon l’intensité du courant
300 Brûlures
200
10080 Fibrillation cardiaque
50 Difficultés respiratoires
25 Choc électrique sévère
10 Contraction musculaire
3 Secousse électrique, douleur1 Seuil de perception
(mA)
#4
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49
Facteurs d’influence
• Intensité du courant• Nature du contact• Durée de passage du courant• Trajet du courant dans le corps
#4 R = 500 Ω R = 750 Ω R = 1000 Ω
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50
Méthodes de prévention
• Éviter les contacts avec les composantes sous tension
• Boucle d’égouttement pour les pistolets refroidis à l’eau
#4
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51
Méthodes de prévention
• Mettre hors tension avant de retirer les électrodes
• Ne pas enrouler les câbles
#4
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52
Méthodes de prévention• Vêtements et gants isolants et
secs
• Boîtier isolant pour porte-électrode
• Utiliser un tapis isolant
#4
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53
Méthodes de prévention
• Fixer adéquatement le câble de retour
#4
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54
Méthodes de prévention
• Situation dangereuse
#4
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55
Précautions
• Ne jamais laisser passer le courant de retour par:
– Bouteilles de gaz
– Canalisations de gaz ou liquides inflammables
– Grues, équipements de levage, chaînes et câbles
– Joints filetés, brides ou assemblages boulonnés
#4
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56
Méthodes de prévention
• Câbles d ’alimentation
– Disposition et protection
– État de la gaine isolante
– Aucune traction sur ceux-ci
– Calibre adéquat selon le courant de soudage et la longueur de câble
#4
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57
Méthodes de prévention
• Méthodes de branchement
• Mise à la terre
– Poste de soudage
– Pièce à souder
– Procédé Laser
• Connecteurs adéquats– Connecteurs isolés (CAMLOCK, JOY,…)
#4
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58
Exposition aux rayonnements
• 2 types de rayonnement :– Non-ionisant : IR, Visible, UV (A,B,C)– Ionisant : Rx, Gamma
#5
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59
Exposition aux rayonnements
• Le fameux coup d ’arc (flash)– Lésion de la cornée (ou de la conjonctive)
due aux UV et à la lumière bleue visible– Symptômes : 6-12 heures après expos.– Lésion dure entre 24 et 48 heures
• Les brûlures et effets thermiques– L ’œil est souvent atteint : cataractes– Cancer ?
#5
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60
Protection contre le rayonnement• Conforme à la norme CSA Z94.3
« Protecteurs oculaires et faciaux pour l ’industrie »
• Masque serre-tête et lunettes de protection
• Choix de la teinte en fonction:– du procédé– de l’ampérage (Arc)– de l’épaisseur (oxygaz)
(ACNOR W 117.2)
#5
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61
Protection contre le rayonnement• Masque électronique :
• Crème solaire:– Permet de protéger la peau des parties du corps non couverte par les vêtements
#5
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62
Protection contre le rayonnement
• Écrans :– Matériaux incombustibles ou
résistants au feu– Non réfléchissant– Permet la circulation de l’air
#5
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63
Protection contre le rayonnement
• Procédé au laser :– Protection oculaire obligatoire– Conforme à ANSI Z136.1 « Safe use of laser » et EN 60825-1 « Sécurité des appareils à laser »
• Rx et Gamma :– Conforme à ANSI N43.3 et CSA W.117.2-94
#5
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64
Brûlures, piqûres et projections
• Brûlures : – Étincelles et gouttelettes– Pièces fraîchement soudées
• Piqûres :– Métal d ’apport pointu (TIG)– Faisceau du pistolet
• Projections de particules :– Éclats et projections à haute vitesse– Meulage
#5
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65
Brûlures, piqûres et projections• Protection contre les brûlures et projections :
– Série de règles minimales– Lunettes de sécurité– Bottes approuvées par CSA
• Qu ’on peut retirer aisément
• Protection métatarsienne
– Vêtements
#5
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66
Risques reliés au bruit
AAC 96 à 116 dBA
PAC 95 à 110 dBA
Façonnage et martelage 95 à 115 dBA
SMAW 62 à 82 dBA
140 Tir d’un pistolet
130 Tonnerre proche
120 Décollage d’avion
90 Camion lourd
65 Conversation normale
0 dBA Seuil d’audition
• Norme d’exposition– 90 dBA (8 heures)– 100 dBA (4 heures)
#6
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67
Méthodes de prévention• Agir à trois niveaux :
– Source du bruit• Choix de procédés• Installations moins bruyantes
– Entre la source et l’individu• Murs, barrières, écrans, cloisons, enceintes, disposition des
départements, etc...
– Protection personnelle• Bouchons intra-auriculaires• Coquilles
#6
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68
Contraintes thermiques
• Mécanismes d ’adaptation :– Sudation (2 litres/heure !)– Système cardiovasculaire– Convection– Conduction transfert énergétique
– Radiation
#7
![Page 69: 1 Procédés Industriels et sécurité La sécurité en Soudage & Coupage.](https://reader036.fdocuments.fr/reader036/viewer/2022062404/551d9db5497959293b8d9cc6/html5/thumbnails/69.jpg)
69
Contraintes thermiques
• Effets sur la santé :– Boutons de chaleur– Œdème de chaleur (enflure)– Fatigue mentale et épuisement– Crampes– Syncope– Coup de chaleur (>40 ºC, interne)
#7
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70
Contraintes thermiques
• Facteurs de risque :– Activité physique
• Type de travail, taux de production
• Condition physique, acclimatation, génétique, sexe
– Type de vêtements• Perméabilité, poids, souplesse, gants, masque
– Environnement de travail• Température ambiante, ventilation, humidité,
chaleur radiante
#7
![Page 71: 1 Procédés Industriels et sécurité La sécurité en Soudage & Coupage.](https://reader036.fdocuments.fr/reader036/viewer/2022062404/551d9db5497959293b8d9cc6/html5/thumbnails/71.jpg)
71
Contraintes thermiques• Réglementation :
– RQMT : Indice WBGT + Charge de travail– Norme applicable sur travail de 60 ou 120
minutes
Travailléger
Travailmoyen
Travaillourd
Travailcontinu 30,0 0C 26,7 0C 25,0 0C
75 %Travail 30,6 0C 28,0 0C 25,9 0C
50 %Travail 31,4 0C 29,4 0C 27,9 0C
25 %Travail 32,2 0C 31,1 0C 30,0 0C#7
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72
Méthodes de prévention
• Contrôle d ’ingénierie :– Diminuer rayonnement par isolation– Écrans réfléchissants– Ventilation, climatisation, contrôle de
l’humidité, vitesse de l ’air– Diminuer efforts physiques
• Mesures administratives :– Régime d ’alternance Travail-Repos
#7
![Page 73: 1 Procédés Industriels et sécurité La sécurité en Soudage & Coupage.](https://reader036.fdocuments.fr/reader036/viewer/2022062404/551d9db5497959293b8d9cc6/html5/thumbnails/73.jpg)
73
Méthodes de prévention• Protection individuelle :
– Vestes refroidies à l ’eau ou à l ’air
• Acclimatation :– Exposition graduelle du travailleur
• Habillement :– Couleurs pâles, vêtements amples, coton
• Hydratation :– Ingestion régulière de liquides
#7
![Page 74: 1 Procédés Industriels et sécurité La sécurité en Soudage & Coupage.](https://reader036.fdocuments.fr/reader036/viewer/2022062404/551d9db5497959293b8d9cc6/html5/thumbnails/74.jpg)
74
Espace confiné
• Définition :– Pas conçu pour des personnes– Entrée et sortie restreinte– Endroit dangereux (emplacement,
atmosphère, contenu, etc.)
• Exemple:– Réservoir– Fosses– etc.
#8
![Page 75: 1 Procédés Industriels et sécurité La sécurité en Soudage & Coupage.](https://reader036.fdocuments.fr/reader036/viewer/2022062404/551d9db5497959293b8d9cc6/html5/thumbnails/75.jpg)
75
Espace confiné• Objectifs d’une procédure:
– Prévoir un moyen d ’accès– Qualité d’air– Protection individuelle adéquate– Plan de surveillance et mesure
d’urgence
#8
![Page 76: 1 Procédés Industriels et sécurité La sécurité en Soudage & Coupage.](https://reader036.fdocuments.fr/reader036/viewer/2022062404/551d9db5497959293b8d9cc6/html5/thumbnails/76.jpg)
76
Contenant de produit dangereux
• Connaître la nature de la substance– Fiche signalétique
• Nettoyage du contenant– De préférence à l’extérieur d’un bâtiment– Si à l’intérieur, prévoir la ventilation– Porter les équipements de protection
individuelle adéquats– Choix de la technique de nettoyage en
fonction des propriétés des substances et des risques
#8
![Page 77: 1 Procédés Industriels et sécurité La sécurité en Soudage & Coupage.](https://reader036.fdocuments.fr/reader036/viewer/2022062404/551d9db5497959293b8d9cc6/html5/thumbnails/77.jpg)
77
Travail à chaud
• Objectifs d’une procédure:– Diminuer les risques d ’accidents et
d ’incendie• Meulage
• Soudage
• Dégel de tuyaux, etc.
– Déceler les dangers– Gestion des contracteurs– Mesures d’urgence
#8
![Page 78: 1 Procédés Industriels et sécurité La sécurité en Soudage & Coupage.](https://reader036.fdocuments.fr/reader036/viewer/2022062404/551d9db5497959293b8d9cc6/html5/thumbnails/78.jpg)
78
Travail à chaud
• Application:– Vérification de la présence de produits
ou de matières inflammables ou combustibles (50 pi)
– Recouvrement des ouvertures (35 pi)– Vérification après les travaux
(ex :30 min)– Adaptation à la situation des éléments
de sécurité
#8