La ventilation : principes généraux

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La ventilation : principes généraux

Les règles techniques générales de ventilation ou celles applicables à un type d'activité ou de polluant sont précisément décrites dans les guides de ventilation de l'Institut national de recherche et de sécurité (INRS) référencés à la fin de cette fiche. Il convient de s'y reporter préalablement à l’installation d’un dispositif de ventilation.

Toute installation d'un système de captage, surtout si elle concerne l'ensemble d'un atelier, doit être confiée à un bureau d'étude spécialisé, à partir d'un cahier des charges spécifique, réalisé le cas échéant avec l'aide de la Caisse d'assurance retraite et de la santé au travail (CARSAT).

Comment capter les polluants ?

Envelopper au maximum la zone de production des polluants

Comment procéder ? 

Enfermer la zone d'émission, si possible dans une enceinte presque entièrement close (tunnel de séchage de pièces fraîchement peintes par exemple) ou la plus enveloppée possible (cabine semi-ouverte, parois latérales, rideaux…) tout en veillant à ne pas gêner le travail des opérateurs.

Comment limiter le volume de pollution ?

Encoffrer au maximum la zone d'émission des polluants. L’encoffrement permet :

  • de réduire le débit d’extraction requis pour capter les émissions ;
  • d’éviter les effets des courants d'air de l’atelier qui perturbent le flux d'aspiration et provoquent la fuite d'une partie des polluants.

Un complément d'encoffrement permet d’améliorer les performances du dispositif existant (parois latérales…).

Si l’encoffrement de la zone de travail est impossible (à cause de la trop grande taille des pièces), c'est que celle ci est vraisemblablement inadaptée et doit être repensée.

Capter au plus près de la source d'émission

L'efficacité d'un dispositif d'aspiration diminue très rapidement avec la distance. Si l’on s’éloigne de la source d’émission, cela oblige à déployer des débits très élevés, plus coûteux et bruyants pour obtenir la même efficacité.

L'éloignement de la source d'aspiration est fréquent sur les postes où la source de pollution n'est pas fixe. Exemple : lors d’opérations de soudage sur pièces de grande dimension ou de formes variées).

Il existe cependant des appareils équipés d'un dispositif d'aspiration associé à l'outil de travail (torche aspirante dans le cas du soudage).
Une réflexion sur la conception des capteurs doit être engagée avant la conception des réseaux d’aspiration chaque situation étant particulière. 

Trois facteurs sont essentiels pour le bon fonctionnement du capteur :

  • son installation ;
  • sa géométrie ;
  • sa position.

Placer le dispositif d'aspiration de telle sorte que l'opérateur ne se trouve pas situé dans le flux des polluants

Le travailleur est parfois placé dans le flux des polluants captés (cas des hottes aspirantes installées au dessus du poste de travail sur lequel le salarié est conduit à se pencher). 

Il faut privilégier : les captages du type « lèvres aspirantes » placées en bordure de cuve et à proximité de la zone d'émission (sur un bain de trempage par exemple).

Quand l’opérateur est conduit à intervenir sur un objet de grande dimension ou de forme complexe, il est obligé d’en faire le tour pour le peindre ou le sabler par exemple. 

Ces opérations doivent être réalisées dans des cabines ventilées :

Cabines fermées (à privilégier) avec flux de ventilation vertical (soufflage par le plafond, aspiration par le sol) permettant au salarié de ne pas se retrouver dans le flux des polluants

Le port du masque reste nécessaire. 

En cas d'intervention dans une fosse (peinture ou sablage des dessous de châssis d’un véhicule) utiliser une fosse ventilée.

Pour la peinture de véhicules de très haute dimension, utiliser des passerelles.

Cabines ouvertes aménagées de manière à permettre le travail sans avoir à contourner l’objet

Exemple : les objets de petite dimension pourront par exemple être posés sur un axe pivotant tandis que des objets plus gros pourront être accrochés à des ponts de levage ou des rails équipés de dispositifs de préhension permettant leur rotation.

Il faut également veiller à l'organisation des opérations périphériques au poste de travail :

  • Eviter que les peintres posent les pièces à sécher derrière eux. La phase de «désolvatation » produit en effet des vapeurs de solvant en grande quantité. Ces vapeurs sont attirées par le système de captage de la cabine de peinture et inhalées par l’opérateur qui se trouve placé entre les deux
  • Aménager les phases de préparation des mélanges ou de nettoyage des appareils (pistolets…) souvent effectuées hors cabine à proximité du poste de travail.

Utiliser les mouvements naturels des polluants

Ce principe s'applique particulièrement aux poussières émises avec des outils tournant à grande vitesse (meuleuses, scies, ponceuses…). 

Les poussières projetées possèdent une vitesse initiale élevée et peuvent parcourir, surtout les plus grosses, des distances importantes. Les poussières plus fines sont entraînées dans le sillage des plus grosses.

Le dispositif de captage doit profiter de ce mouvement naturel et se trouver dans la trajectoire des poussières afin de pouvoir aspirer les petites (en partie) comme les grosses.

Induire une vitesse d'air suffisante au point d'émission

Ce principe renvoie au comportement aéraulique naturel des polluants. 
Il est plus facile de capter les gaz que les poussières.

Augmenter les vitesses de captage et de transport pour les poussières, afin de les entraîner dans le sillage du réseau d'aspiration

Un nuage gazeux se déplace comme l'air de l'atelier dans lequel il se trouve et ne tombe pas au sol.

Capter l'air de l'espace pollué pour capter le polluant, ce qui ne nécessite pas des vitesses très importantes si l'on respecte les principes précités

Plus la température du procédé est élevée, plus le polluant aura tendance à s'échapper en quantité importante. Il faudra alors majorer la vitesse de captage, même quand il existe des courants d'air perturbateurs.

Répartir uniformément les vitesses d'air au niveau de la zone de captage

Si la vitesse d'aspiration de l'air n'est pas la même dans l'ensemble de la zone captée, il y aura des perturbations des flux, voire des tourbillons ramenant le polluant vers l’opérateur. Il existe des dispositifs physiques de répartition d'air (homogénéisation des flux) permettant d'assurer une bonne distribution de celui-ci par exemple en fond de cabine de peinture.

Compenser les sorties d'air par des entrées d'air correspondantes

A défaut de compenser l’air extrait, le local dans lequel fonctionne le système de ventilation se met en dépression, ce qui réduit l'efficacité de la ventilation et donc le débit d'aspiration. Une partie des polluants n’est plus évacuée.

La compensation d'air peut se faire :

  • Soit naturellement, à partir des seules ouvertures que constituent les défauts d'étanchéité existant dans le local (interstices des portes…) ou les grilles d'aération prévues à cet effet. Cette solution s’avère insuffisante dans de nombreux cas.
  • Soit mécaniquement, à l'aide de ventilateurs. Cette solution est préférable car elle permet de contrôler le débit d'introduction d'air, sa diffusion harmonieuse dans le local, voire sa température, et de lutter contre les courants d'air susceptibles de perturber les points de captage des polluants.

La source d'approvisionnement en air extérieur doit être saine c'est à dire éloignée de toute source de pollution provenant notamment des rejets d’un autre atelier de l'usine ou d'une usine voisine, ou du dispositif de rejet des polluants captés.

Éviter les courants d'air et les sensations d'inconfort thermique

Si les dispositifs de diffusion de l’air de compensation sont mal placés ou mal conçus, les opérateurs éprouvent une sensation d’inconfort qui les incite à ne pas utiliser la ventilation. Une vitesse d’introduction d’air moyenne de l’ordre de 0,10 m/s doit permettre d’éviter la sensation de courant d’air.

L’air de compensation doit être préchauffé l’hiver.

Rejeter l'air pollué en dehors des zones d'entrée d'air neuf

Dans un bâtiment neuf doté d’un système de ventilation centralisé, prévoir des entrées et sorties d’air nettement séparées.

Dans les installations existantes, veiller lors de l’installation d’une nouvelle aspiration localisée :

  • à ce que la cheminée d’évacuation ne soit pas placée à proximité d’une prise d’air neuf d’un atelier voisin ou d’une fenêtre de bureau ;
  • à ne pas placer une prise d’air neuf à proximité d’une source polluante non repérée.

Installation de ventilation : quels sont les dangers d’incendie et d’explosion ?

Les risques sont liés à l’extraction de gaz, vapeurs ou poussières inflammables quand ils sont en concentration excessive dans le réseau d’aspiration. 

Pour cette raison :

  • le filtre (lieu de forte concentration potentielle) ;
  • le ventilateur (présence d’un moteur électrique et risque d’étincelles avec les pâles) ;
  • le silo (présence de poussières et risques de nuages), doivent si possible être installés à l’extérieur du bâtiment ;
  • les bacs de réception des poussières doivent être d’une contenance limitée et pouvoir être évacués sans épandage ;
  • la vitesse de transport dans les gaines doit être suffisante pour éviter l’accumulation des polluants ;
  • le contrôle et le nettoyage du réseau doivent être assurés régulièrement (prévoir des trappes de visite) ;
  • les éléments constitutifs de l’installation et les gaines doivent être reliés à la terre ;
  • les gaines doivent être fabriquées à l’aide d’un matériau conducteur afin d’éviter l’accumulation de charges électrostatiques ;
  • les filtres et les silos doivent posséder des évents de décharge afin qu’en cas d’explosion la pression soit libérée à l’air libre et à distance de la zone de travail, tout en empêchant l’éjection d’éléments dangereux ;
  • des dispositifs de contrôle de points chauds (sondes de température) peuvent être installés à proximité des éléments susceptibles de subir des élévations de température. Exemple : paliers des moteurs de ventilation dans les silos à grain.

Quelles sont les anomalies pouvant survenir sur des dispositifs d’aspiration ?

Des émissions de poussières anormales peuvent parfois exister dans un atelier malgré l’existence de dispositifs d’extraction. 

Parmi les causes possibles, qui mettent en évidence la nécessité d’effectuer des contrôles réguliers des installations, on peut citer :

  • un mauvais positionnement des capteurs (buse d’aspiration) ;
  • un réseau troué, des tuyaux démis ou une surcharge mécanique provoquant des fuites ;
  • une usure ou une corrosion des gaines ;
  • un mauvais montage du ventilateur (inversion de rotation de la pale : erreur courante) ;
  • un mauvais serrage des colliers entre gaines flexibles d’aspiration et réseau collecteur fixe ;
  • un mauvais état des filtres (encrassement) ;
  • une mauvaise étanchéité entre capotage et flexibles d’aspiration ;
  • un mauvais fonctionnement du dispositif de décolmatage automatique ;
  • nettoyage des sols ;
  • produits ;
  • machines de l’atelier, quand ce nettoyage est effectué sans précaution particulière.

L’utilisation de l’air comprimé par les opérateurs (soufflettes) est fréquente pour le nettoyage des postes de travail. Il s’agit d’une opération très polluante qui doit être proscrite au profit d’aspirateurs.

On peut également rencontrer des machines neuves, conçues sans capteur intégré alors qu’elles génèrent naturellement des polluants.

Le nettoyage des ateliers quant à lui est de plus en plus souvent confié à des entreprises extérieures de propreté. Il convient par conséquent de s’intéresser aux conditions dans lesquelles ces travaux sont effectués par le personnel extérieur (plan de prévention : matériel utilisé, information, formation, EPI, hygiène…)

Pour aller plus loin

Brochures de l’INRS

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