Comprendre les risques liés aux fumées de soudure

La demande en matière de soudeurs qualifiés devrait augmenter au cours de la décennie à venir. Avec cette croissance anticipée, l’entretien des structures et des équipements vieillissants devra être réalisé tandis que la construction et la fabrication de nouveaux éléments se poursuivra. Il est possible de développer les opérations de soudage, mais ce développement devra absolument mettre l’accent sur la santé et la sécurité des employés.

L’exposition aux oxydes métalliques et aux sous-produits gazeux est l’un des principaux risques auxquels sont confrontés les soudeurs. Que vous effectuiez un soudage par fusion, qui n’applique que de la chaleur (procédés à l’arc électrique, au gaz ou au laser), ou bien que vous combiniez chaleur et pression dans vos procédés de soudage et de découpe, les résultats sont les mêmes : Toutes les méthodes génèrent des fumées dangereuses qui, à leur tour, créent potentiellement un risque d’exposition aux fumées de soudage.

Quels sont les risques des fumées de soudage pour la santé ?

Les particules métalliques contenues dans les fumées de soudage sont 50 à 75 fois plus petites que le diamètre d’un cheveu humain, ce qui les rend extrêmement faciles à inhaler. D’après la fiche d’information de l’Occupational Safety and Health Administration (OSHA) sur le sujet, l’inhalation de particules et de gaz métalliques est associée à un certain nombre de problèmes de santé.

Une exposition de courte durée aux vapeurs métalliques peut provoquer des nausées, des vertiges ou une irritation des yeux, du nez et de la gorge, ce problème étant connu sous le nom de « fièvre des métaux ». Une exposition prolongée peut entraîner un cancer et des lésions neurologiques ou au niveau des organes. Certains gaz déplacent l’oxygène et peuvent alors également créer des risques de suffocation, en particulier dans les zones de travail fermées.

Chaque installation présente un niveau de risque différent, déterminé par ces facteurs :

Type de procédé de soudage
Métaux de base, d’apport et baguettes de soudure utilisées
Aménagement de l’espace et nombre de postes de travail
Pratiques de travail des soudeurs
Mouvement de l’air et ventilation

Quelles sont les limites en matière de fumées pour mon installation ?

Il n’y a pas de directive unique en ce qui concerne l’exposition aux fumées de soudage. Au lieu de cela, l’OSHA applique des limites d’exposition admissibles (Permissible Exposure Limit, PEL) pour des métaux spécifiques, préférant ainsi des limites en fonction de périodes de temps données. Par exemple, pour l’aluminium, le fer et l’acier doux, la PEL est de 5 milligrammes de particules par mètre cube d’air (5 mg/m3) en moyenne sur une période de 8 heures. Les métaux qui sont plus toxiques comme par exemple le chrome, le manganèse, l’acier inoxydable, le nickel et le cadmium ont des PEL plus strictes.

De nombreuses opérations de soudage s’efforcent de rester dans les valeurs de seuil limite (Threshold Limit Value, TLV) définies par l’American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH). Ces estimations du niveau d’exposition acceptable pour un travailleur au cours de sa carrière sont fondées sur les dernières recherches scientifiques et peuvent s’avérer inférieures aux PEL. Le Pocket Guide to Chemical Hazards (Guide de poche sur les risques chimiques) publié par le National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) constitue une référence en matière de PEL et de TLV. Gardez toutefois en tête que vos activités pourront être soumises à des exigences supplémentaires au niveau local ou de l’État.

Quels sont les mécanismes de contrôle disponibles pour les fumées de soudage ?

Une fois que vous maîtrisez les limites d’exposition applicables à vos métaux et à votre procédé, vous devez envisager des moyens de réduire ces risques d’exposition. L’OSHA recommande une « hiérarchie des contrôles », ceux-ci étant classés du plus efficace au moins efficace :

Élimination et substitution — Supprimez physiquement le danger. Si possible, arrêtez d’utiliser des matières dangereuses.

Substitution — Remplacez le danger. Trouvez une alternative, par exemple utilisez un métal d’apport différent ou des fils enrobés qui génèrent moins de fumées.

Mesures d’ingénierie - Isolez les personnes du danger. Enfermez l’espace et/ou installez un système local de ventilation par aspiration (aspirateur de fumées ou collecteur de poussières/fumées).

Contrôles administratifs et des pratiques de travail — Changez la façon dont les gens travaillent. Modifiez les habitudes de travail ou les positions des soudeurs, par exemple en limitant le temps passé dans les zones à haute concentration et/ou en améliorant les formations.

Équipement de protection individuelle (EPI) — Protégez les travailleurs avec le bon EPI. Utilisez des respirateurs approuvés par le NIOSH, surtout lorsque les autres mécanismes de contrôle s’avèrent insuffisants, et inspectez-les pour vous assurer qu’ils sont bien ajustés et en bon état.

Hiérarchie des contrôles

Quelle est l’importance de la ventilation dans le contrôle de l’exposition aux fumées ?

La ventilation est essentielle pour pouvoir éloigner les fumées de la zone de respiration d’un soudeur. L’OSHA fait les recommandations suivantes à propos des ventilations naturelle et artificielle :

Si vous soudez dans des espaces ouverts ou en plein air, placez-vous dos au vent. Cependant, cela ne garantit pas votre sécurité.
Utilisez une ventilation locale par aspiration (également appelée extraction des fumées) pour les activités de soudage en intérieur.
Ne soudez jamais sans ventilation dans des espaces confinés.
En l’absence de ventilation mécanique, utilisez les courants d’air naturels et placez votre travail de manière à éviter l’exposition.

Si la ventilation naturelle ou forcée par ventilateur peut s’avérer utile dans certaines circonstances, les systèmes d’extraction des fumées sont généralement beaucoup plus efficaces. Ainsi, en Grande-Bretagne, la ventilation artificielle est devenue obligatoire pour les activités de soudage, même pour l’acier doux. Une mise à jour de 2019 de la Health and Safety Executive (HSE) exige que toutes les opérations de soudage fassent appel à une ventilation locale par aspiration. L’Europe étant souvent la première à adopter des réglementations plus strictes, cette règle pourrait indiquer un changement à venir pour les soudeurs aux États-Unis et dans d’autres régions.

Toutes les opérations de soudage sont différentes. Il est judicieux de demander à un professionnel de l’hygiène industrielle de vous aider à identifier les limites d’exposition applicables, à prélever des échantillons d’air dans les zones d’air respiré de vos travailleurs, à examiner vos processus et à vous guider dans l’élaboration d’une stratégie de gestion des risques. En outre, Donaldson peut vous aider à sélectionner des équipements de filtration pour faciliter la collecte des poussières et des fumées de soudage dans le cadre de solutions techniques fiables.