Cours SST-208 Hygiène industrielle

Chapitre 3: Vapeurs et gaz

Vanhiep.nguyen@groupeteknika.com

Définition des gaz État gazeux aux conditions normales

atmosphériques (25 degrés C, 101,3 kPa) Air :

– azote (78%), – oxygène (21%) – et autres

VapeursRésultat de la vaporisation

des liquides sous l’effet de la chaleur ou de la pression

Exemples : vapeur d’eau, vapeur d’essence

BrouillardsDispersion de fines gouttelettes

provenant de la pulvérisation d’un liquide

Ou condensation d’une vapeur et d’un gaz

Exemples: brouillard d’huile, brume matinale

Question 3.1 : Exemples de gaz, vapeurs et brouillards dans

les milieux de travail suivants:– Industries pétrolières, Industries papetières– Garages de réparation d’auto, Soudage– Mines– Salles de chirurgie dans les hôpitaux– Morgue– Nettoyeurs à sec– Ateliers de peinture

Inflammabilité Gaz inflammables ou combustibles Trois (3) conditions de feu :

– Présence des gaz (exemples de gaz ?????)– Présence de l’oxygène ou comburant (ozone,

fluor, nitrate d’ammonium, nitrites (dynamite), acide perchlorique, péroxyde d’hydrogène)

– Présence d’une source d’énergie (étincelles, électricité statique (prévention ?), équipements électriques (prévention ?), etc…)

Explosion Combustion dans un endroit clos 2 autres conditions (à part les trois

conditions du feu) pour avoir une explosion:

– Concentration suffisante

– Espace clos

Concentration suffisante pour une explosion

Concentration d’un combustible pour provoquer une explosion en la présence d’une source d’énergie

Limite inférieure d’inflammabilité (LII) Limite supérieure d’inflammabilité (LSI)

Exemple :carburateur d’auto

Point d’éclair Température minimale à laquelle un

liquide produit assez de vapeurs pour s’enflammer en présence d’une source d’ignition

3 classes d’inflammabilité:– Très inflammables (classe 1) : P.E < 38°C– Inflammables (classe 2) : P.E. < 60°C– Peu inflammables (classe 3): P.E. < 93°C– Ininflammables : P.E. > 93°C

Effets biologiques des gaz et vapeurs

Quatre catégories selon les effets biologiques :–Irritants–Asphyxiants–Anesthésiques–Toxiques systémiques

Irritants Voir tableau 3.3.a d’exemples d’irritants Question 3.2 :

– Dites où l’on retrouve chacun de ces gaz (applications, sources et utilisations)

– Référer au règlement sur la SST– Que pouvez vous conclure de la

comparaison?

AsphyxiantsAsphyxie par :

–Déplacement d’oxygène (asphyxiants simples)

–Perturbation de l’oxygénation des tissus (asphyxiants chimiques)

Exemples d’asphyxiants Voir tableau 3.3.b et répondre à la dernière

colonne Répondre à des questions supplémentaires :

– Commenter la densité relative du gaz (propane, hydrogène)

– Commenter le point d’éclair du méthane– Commenter la limite olfactive du méthane et

du propane, de l’acétylène et de l’hydrogène– Commenter la LII

Anesthésiques et narcotiques

Dépresseurs du système nerveux central

La plupart des solvants sont des anesthésiques et des narcotiques

Voir tableau 3.3c et commenter les applications et les propriétés

Toxicité systémique

Substances qui peuvent endommager plusieurs organes ou systèmes spécifiques

Contaminants mutagènes, tératogènes et cancérigènes

Exemples: ………………….

Classification par famille chimique

Deux grandes familles:

–Composés inorganiques

–Composés organiques

Composés inorganiques Gaz inertes, très peu réactifs et peu

toxiques Asphyxiants simples Utilisation dans des procédés de soudage Exemples de gaz inertes:

– Azote, argon, hélium, néon

Composés inorganiques Halogènes :

– Irritants puissants et très corrosifs– Utilisation pour préparer des acides,

agents de blanchiment, des désinfectants, des agents purificateurs, des dépolisseurs de verre….

– Exemples: fluor, chlore, brome, iode, phosgène

Composés inorganiquesOxygène et les oxydes nitreux :

– Comburant– Sous produits de la combustion– Exemples: Ozone, dioxyde de soufre,

anhydride sulfurique, monoxyde d’azote, oxyde nitreux, dioxyde d’azote, monoxyde de carbone, dioxyde de carbone

Composés inorganiques Hydrogène et ses composés :

– Très inflammables

– Dérivés très toxiques et peu utilisés dans l’industrie

– Exemples : arsine, phosphine, sulfure d’hydrogène, ammoniaque

Composés inorganiques

Autres inorganiques :

– Sulfure de carbone

– Pentacarbonyle de fer

– Tétracarbonlyle de nickel

– Etc….

Composés organiques Composés qui contiennent des

atomes – C (carbone)– et H (hydrogène)

Composés venant des organismes vivants– Datation du carbone

Composés organiques Hydrocarbures aliphatiques saturés ou alcanes

– CnH2n+2

– Inflammables, anesthésiques et légèrement irritants

– Exemples : éthane, propane, n-butane, n-pentane, n-octane, n-nonane

– Combustibles, réfrigérants, lubrifiants, solvants

Composés organiques

Hydrocarbures aliphatiques insaturés :– Alcènes ou alcynes– Toxicité modérée, anesthésique– Utilisée dans l’industrie pétrolière et

plastique– Exemples: éthylène, propylène, butène,

méthyl-2 propylène, isopropène, allène, acétylène

Composés organiques Hydrocarbures cycliques :

- cycloalcanes, cycloalcènes, terpènes- légèrement irritants, anesthésiques, dépresseurs du système nerveux central

- utilisés comme combustibles ou solvants ou lubrifiants- Exemples: térébentine, cyclopentane

Composés organiques Hydrocarbures aromatiques :

– Un ou plusieurs noyaux benzéniques– Proviennent de l’industrie du pétrole– Peuvent être absorbés par la peau et

les muqueuses– Irritants, dépresseurs du SNC– Solvants. Exemples: benzène, styrène,

xylène, toluène…

Composés organiques Dérivés halogénés :

– Hydrocarbures chlorés et fluorés

– Action narcotique, irritants et très toxiques

– Utilisés comme solvants, dégraissants, isolants, agent extincteur et insecticides

– Exemple: DDT, BPC, chloroforme, trichloroéthylène, perchloroéthylène, chorobenzène, ….

Composés organiques Alcools et glycols :

– Alcools ( Racine – OH)

– Irritants et dépresseurs du SNC– Volatils et inflammables– Solvants, décapants, nettoyants, ….– Exemples : méthanol, éthanol,

propanol-1, butanol-1, pentanol-1, alcool benzylique, …

Composés organiques Glycols :

– Deux groupements de OH sur deux atomes de Carbone

– Peu toxiques et faiblement irritants– Solvants, antigel, échangeurs de

chaleur, plastifiants– Exemples: éthylène glycol, méthylglycol,

éthylglycol, etc…

Composés organiques Éthers :

– Racine – O – racine

– Très volatils, très inflammables, très irritants et anesthésiques

– Solvants de laque et de résines, combustibles, anesthésiques

– Exemples : diéthyléther, dioxane,….

Composés organiques Dérivés carbonylés :

– Groupement carbonyle C=O– Cétones (R-CO-R) : volatiles, inflammables,

peu toxiques (cétones, butanone,…) utilisés dans les huiles et les parfums, les cosmétiques et les cires, les résines, etc….

– Aldéhydes (R-CHO): irritants et anesthésiques (formaldéhyde, acétaldéhyde, acroléine,…) utilisés dans le papier, le caoutchouc, les teintures

Composés organiques Dérivés carbonylés:

– Acides organiques (R-COOH): irritants et corrosifs (acide formique, acide acétique, acide acrylique, acide oxalique) utilisés dans l’alimentation, les cosmétiques, etc….

– Esters ou acétates : irritants et portent atteinte au SNC (acétate de vinyle, acétate de méthyle,…) utilisé surtout dans l’industrie des plastiques, les peintures, les vernis et les colles

Composés organiques Amines :

– Irritants sévères et des toxiques – Utilisés comme inhibiteurs de

corrosion, stabilisants et durcisseurs

– Exemples : méthylamine, éthylamine, aniline, pyridine, nicotine (insecticide !)

Composés organiques Dérivés nitrés:

–Très irritants

–Utilisés dans l’industrie des explosifs

–Exemples : nitroglycérine, nitrométhane, ….

Composés organiques Nitriles et cyanures:

– Les plus toxiques de l’industrie

– Très irritants et très toxiques (cyanure d’hydrogène par exemple)

– Utilisation dans les mines pour extraction de minerai (or), dans les pesticides et dans les gaz fumigènes

Composés organiques Dérivés organophosphorés :

–Organophosphorés sont extrêmement toxiques

–Pesticides

–Gaz de guerre

Concentration dans l’air

Milligramme par mètre cube (Mg/m3)

Microgramme par mètre cube (µg/m3)

Parties par million (ppm) Parties par milliard (ppb)

Question 3.2 CO2 :

– Masse molaire de 44g par mole– Chaque mole occupe un volume de 24,45

litres– Sa concentration est de 9 000 mg/m3

– Calculer:• Sa concentration en µg/m3

• PPM ?• PPB ?

Loi des gaz parfaits P x V = n x R x T

P = pression V = volume T = température N et R sont des constantes Exemples

Question 3.3Application : pourquoi ne pas

pas entreposer les cylindres d’air comprimé à côté des sources de chaleur ?

Réponse: ??????

Instruments de mesure Instrument à lecture directe :

– Applications pour les gaz toxiques

– Hautement dangereux pour la vie et la santé des travailleurs (HDVS)

– Étalonnage

– Surveillance du milieu de travail

– Exemples : CO, méthane

Instruments de mesure Échantillons pour analyse au laboratoire :

– Filtres– Tubes absorbants– Analyse par chromatographie en phase

gazeuse– Spectrométrie de masse– Avantage: précision plus grande et plus

fiable– Moyenne sur le long terme

Instruments de mesureTubes colorimétriques :

– Réactions colorimétriques

– Intensité du changement de couleur

– Faciles à utiliser

– Valeurs approximatives (+- 20%)

Question 3.4 Quel instrument doit on utiliser pour

travailler dans un espace clos ?

– Travail dans un trou d’homme (Hydro-Québec)

– Gaz à mesurer

– Instrument de mesure ?

– HDVS ?

Mesures de prévention Trois (3) grands principes de prévention :

– Éliminer à la source (source)– Isoler la source ou les travailleurs

(barrière)– Protéger les travailleurs par des

équipements de protection individuelle (epi)

– Mesures administratives

Élimination à la source Remplacement de produits toxiques par

des produits moins toxiques

– Répondre à la question 3.5

Changement de procédé ou de méthode de travail

– Répondre à la question 3.6

Élimination à la source Réduction des températures des liquides

et des solvants

Captage à la source avant leur dispersion

– Répondre à la question 3.7

Filtration

Isoler la source ou les travailleurs

Isolement du procédé (couvercle, endroit isolé, enclos, etc…

Isolement du procédé dans le temps

Isolement du travailleur dans une cabine

Protéger le travailleur

Port des masques de protection respiratoire

– Facteur de protection du masque à considérer

– Répondre à la question 3.8

Autres mesures administratives

Éloigner le travailleur de la source Aménagement des horaires de telle façon

à réduire son temps d’exposition Répartition des tâches entre plusieurs

travailleurs Prévoir des périodes de repos plus

longues Répondre à la question 3.9

Autres mesures administratives

Informer et former les travailleurs du danger des contaminants (seuil olfactif, valeurs limites)

Identification des dangers lorsque les gaz sont invisibles et inodores

Ce n’est qu’un Au Revoir !