Envisagez-vous l’installation d’un collecteur de fumées de soudure ambiantes dans votre établissement ?  Les systèmes de ventilation ambiante présentent certains avantages par rapport aux systèmes à conduits et peuvent être analysés plus en détail, mais il existe un certain nombre d’idées reçues que vous devez connaître avant d’effectuer votre choix final :

Idée fausse n° 1 : la circulation de l’air peut facilement être anticipée.

Réalité: En réalité, nous ne pouvons pas être certains que l'air s'écoulera dans une direction donnée simplement parce que nous le voulons.  La circulation d’air peut certainement être modélisée par des logiciels complexes, mais l’air ne peut être forcé dans une direction que s’il passe dans un contenant (comme un conduit).  Les logiciels de modélisation de flux d’air ont leurs limites, car la circulation de l’air est modifiée par les ventilateurs, les arrivées d’air d’appoint, l’ouverture des fenêtres et des portes, les gros équipements fixes, les machines mobiles, les poutres et poteaux, les rideaux, et même les personnes qui se déplacent dans l’établissement.  Les modèles informatiques donnent une idée générale des flux d’air, mais seule la mesure sur le terrain permet de savoir comment circule l’air effectivement.

Idée fausse n° 2 : la circulation d’air peut être forcée selon un modèle de poussée et traction.

Réalité : Les systèmes conçus pour créer une configuration d'air circulaire ou de piste de course ne sont souvent pas aussi efficaces que ce qui est indiqué sur le papier. En fonction de la taille de l’établissement et des perturbations, l’air peut tout simplement ne pas avoir assez d’énergie pour se déplacer dans un grand volume et parcourir le circuit prévu.  L’air d’échappement peut être rejeté sur de longues distances, mais il est pratiquement impossible de « tirer » de l’air, même sur une très courte distance. L’air qui sort d’un conduit conserve approximativement 10 % de sa vitesse d’échappement à une distance de 30 diamètres de conduit, mais l’air qui pénètre un conduit perd déjà 90 % de sa vitesse d’entrée sur une distance équivalente à peine à un diamètre de conduit.  Pour surmonter cette loi physique, un volume d’air plus important doit être déplacé si l’on veut pouvoir capturer les fumées dans un système. Il faut donc un ventilateur beaucoup plus grand (et donc, nettement plus énergivore) pour permettre cette circulation d’air dans les volumes très importants, et il se peut même dans certains cas que l’air pulsé ne puisse atteindre la bouche d’aspiration suivante sur le circuit.

Idée fausse n° 3 : un système de ventilation ambiante peut être dédié à une zone.

Réalité : Les stratégies de contrôle de l'ambiance fonctionnent en permettant aux contaminants d'être dilués lorsqu'ils pénètrent dans l'espace aérien de l'usine. L’air du bâtiment est alors filtré pour éviter que la concentration en contaminants ne dépasse un seuil acceptable. Les contaminants sont dilués dans tout le volume du bâtiment et non pas uniquement à proximité des opérations de soudage ou de zones spécifiques, sauf si des barrières physiques sont utilisées pour isoler les sections qui génèrent des contaminants dans le bâtiment.

Les buses directionnelles peuvent canaliser l’air dans une certaine direction, mais celui-ci va se diffuser dans tout le local dès qu’il quitte l’ouverture d’échappement. En fait, le seul moyen d’empêcher les fumées de se disperser dans l’environnement est de les aspirer à la source et d’empêcher les contaminants de se diluer dans l’air du bâtiment.

Idée fausse n° 4 : les systèmes de ventilation ambiante ont un encombrement plus faible que plusieurs systèmes d’aspiration à la source.

Réalité : généralement, les systèmes de ventilation ambiante sont plus gros que les équipements d’aspiration à la source, car ils filtrent la totalité du volume d’air du bâtiment plusieurs fois chaque heure. On considère généralement que la ventilation ambiante a un objectif de dilution afin de contrôler les concentrations moyennes de contaminants dans le bâtiment en dessous d’un seuil acceptable.

Des filtres efficaces peuvent retenir les contaminants, mais dans le principe de ventilation ambiante, cela ne se produit que lorsque les contaminants ont traversé la zone de respiration des opérateurs. À l’inverse, les stratégies de capture à la source visent à contrôler les contaminants sur un volume d’air plus faible dès leur point de génération, afin de les diriger vers des aspirations avant qu’ils n’atteignent la zone de respiration des opérateurs.  Il s’ensuit que le contrôle à la source des contaminants induit fréquemment un encombrement plus faible.

Idée fausse n° 5 : l’emplacement de l’entrée n’a pas d’importance.

Réalité : il n’y a pas de recommandations formelles pour les systèmes industriels de ventilation ambiante, mais voici quelques observations générales. En raison de leur température, les fumées de soudage ont tendance à s’élever jusqu’à un point où elles finissent par stagner dans le bâtiment. Ces fumées créent un nuage qui reste en suspension et se concentre. La hauteur de cette couche stagnante dépend de nombreuses variables, notamment la forme et la température du plafond du bâtiment, ainsi que la présence et l’influence des différents courants d’air perturbateurs. Les modèles de collecte basés sur des entrées d’air en hauteur et des retours d’air filtré au niveau du sol prennent en compte la tendance naturelle des fumées à s’élever ; ils peuvent rompre la couche stagnante et créer ainsi un flux d’air général qui entraîne les fumées vers les entrées des systèmes de filtration.

À l’inverse, lorsque les entrées d’air sont trop basses (en dessous de la couche d’air stagnant) ou lorsque l’air filtré est renvoyé trop haut (au-dessus de la couche d’air stagnant), les flux d’air générés dans le bâtiment peuvent aller à l’encontre du but recherché de contrôle des fumées, avec au bout du compte une piètre performance.

Idée fausse n° 6 : les systèmes de ventilation ambiante protègent les opérateurs de l’usine.

Réalité: une stratégie de ventilation ambiante paraît bien adaptée pour éviter une surexposition aux fumées en gardant leur concentration au plus bas, mais il s’agit bien d’une stratégie de dilution. Dans un système de ventilation ambiante, les contaminants traversent la zone de respiration des opérateurs tandis qu’ils sont dilués dans l’air de l’usine. Le système de collecte vise à retirer les contaminants suffisamment vite afin d’éviter que leur concentration moyenne ne s’élève dans l’usine, mais il se trouve que les fumées traversent les zones de respiration des opérateurs avant d’être totalement diluées, ce qui peut provoquer une surexposition. Pour éviter ce risque, il peut être nécessaire d’utiliser des équipements de protection individuelle (EPI).  Un système de collecte à la source évite le risque de surexposition en contrôlant les contaminants dès leur génération, ce qui évite qu’ils ne traversent les zones de respiration des opérateurs. 

Résumé

Les systèmes de ventilation ambiante peuvent offrir certains avantages, mais vous devez connaître leurs limites et ne les utiliser que s’ils correspondent parfaitement aux besoins de votre usine. Dans une application de contrôle des fumées de soudure, pour éviter toute surexposition des opérateurs et faciliter le nettoyage du bâtiment, utilisez à la fois une aspiration à la source et une ventilation ambiante, sans oublier les EPI.