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

Vapeurs Résultat de la vaporisation des liquides sous l’effet de la chaleur ou de la pression Exemples : vapeur d’eau, vapeur d’essence

Brouillards Dispersion 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?

Asphyxiants Asphyxie 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 inorganiques Oxygène 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 Un ou plusieurs noyaux benzéniques 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 Action narcotique, irritants et très toxiques 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 Deux groupements de OH sur deux atomes de Carbone 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 Irritants sévères et des toxiques Amines : Irritants sévères et des toxiques Utilisés comme inhibiteurs de corrosion, stabilisants et durcisseurs Exemples : méthylamine, éthylamine, aniline, pyridine, nicotine (insecticide !)

Composés organiques Très irritants 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 Organophosphorés sont extrêmement toxiques 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 3.3 Application : 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 mesure Tubes 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 Éliminer à la source (source) 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 !