IM et son incidence sur les laboratoires

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1 IM et son incidence sur les laboratoires IBIC/LE Can Laboratoires écologiques Atelier régional 5 septembre 2013 Timothy Ma, P. Eng., M. Eng., PMP Ingénieur principal en mécanique Génie mécanique et de laboratoire Conseils et pratiques (Services professionnels) GSPT/AC, Direction générale des biens immobiliers

2 Professional & Technical Service Management (PTSM) National Centre of Expertise (NCOE) for Architectural and Engineering Services Provide technical direction, advisory and support to: All 6 regions in PWGSC Other government departments and agencies Consultants Topics 2

3 Technical Standards and Guidelines MD Environmental Standard MD Laboratory HVAC MD Perchloric Hoods MD Control of Legionella in Mechanical Systems ED Elevators Commissioning Procedures and Manuals Lightings and Controls Standard Topics 3

4 SUJETS 1. Contexte 2. Que contient le document IM ? 3. Objectif du document IM IM et ASHRAE Autres normes pertinentes d'essai des hottes de laboratoire Sujets 4

5 Qu'est-ce qu'une hotte de laboratoire? Il s'agit d'un espace de travail ventilé et partiellement fermé qui est conçu pour effectuer les tâches suivantes : Capter, contenir et évacuer tous les contaminants créés dans l'enceinte. Prévenir la propagation de contaminants à l'extérieur de la hotte de laboratoire, de manière à protéger l'utilisateur de la hotte et les autres personnes travaillant dans le laboratoire. Contexte 5

6 Hotte à volume d'air constant Bypass Fumehood Constant Exhaust Air Flow Ra te Constant Exhaust Air Flow Ra te Air f rom t op of unit as part of bypass air By pas s Contexte Rated Design Face Maximum Sash Opening Face Velocity Varies W ith By pa ss Opening - Ge ne r ally Increases as Sash Low ers Ju ne

7 Pourquoi faire l'essai des hottes de laboratoire? 1. La capacité des hottes de laboratoire à contenir les contaminants est directement liée à la santé et la sécurité du personnel de laboratoire. 2. L'efficacité des hottes peut changer ou se détériorer avec le temps. 3. L'essai est nécessaire pour se conformer à la Partie II du Code canadien du travail Santé et sécurité au travail. Contexte 7

8 Directive du Conseil du Trésor CT 5-1 Guide de sécurité pour les opérations de laboratoire Avant 2004, tous les ministères fédéraux devaient respecter la directive CT 5-1 Guide de sécurité pour les opérations de laboratoire. Types d'essais de hottes de laboratoire : 1. Vitesse frontale 2. Volume d'air d'évacuation 3. Efficacité du ventilateur 4. Essais de visualisation de la fumée Fréquence des essais de hottes de laboratoire Nouvelles installations Annuellement après l'installation 8 Contexte

9 Directive du Conseil du Trésor CT 5-1 Guide de sécurité pour les opérations de laboratoire En 2004, le CT a reconnu que la directive CT 5-1 n'était plus à jour et a indiqué qu'elle ne serait pas mise à jour. Contexte Le CT a encouragé les ministères à mettre en place leurs propres critères de performance et procédures d'essai. La directive CT 5-1 a été archivée depuis 2005 et ne s'applique plus. 9

10 Secrétariat du Conseil du Trésor Contexte 10

11 Lignes directrices d ingénierie mécanique de TPSGC IM Hottes de laboratoire En janvier 2004, TPSGC a publié le document IM : Lignes directrices minimales pour les hottes de laboratoire. Le document IM représentait un effort de la part de TPSGC pour mettre à jour les lignes directrices sur les critères de performance pour les hottes de laboratoire. TPSGC a appuyé le document IM et a fait la promotion de celui-ci auprès de tous les ministères fédéraux. En juin 2008, TPSGC a publié le document IM : Hottes de laboratoire. En avril 2013, TPSGC a publié le document IM : Hottes de laboratoire. Contexte 11

12 Lignes directrices IM : Hottes de laboratoire I2SL website fumehoods2013.pdf GCPedia website English title=engineering and technical services&setlang=en&uselang=e French title=génie mécanique et électrique&setlang=fr&uselang=fr Contexte 12

13 Que contient le document IM ? Mise à jour de IM Procédures d'essai mises à jour et améliorées en raison des nouvelles hottes de laboratoire et des nouvelles technologies disponibles sur le marché Mises à jour axées sur un cycle de mise à jour de 4 à 5 ans Essais harmonisés avec la norme ASHRAE 110P Addenda A et B de IM incorporés dans IM Six chapitres et quatre annexes IM

14 Table des matières Chapitre 1 : Généralités Chapitre 2 : Types de hottes de laboratoire Chapitre 3 : Éléments de conception des hottes de laboratoire Chapitre 4 : Aménagement des hottes et du laboratoire Chapitre 5 : Essais de hottes de laboratoire intégrées aux efforts de mise en service. IM Chapitre 6 : Exigences relatives aux essais et à la performance des hottes de laboratoire 14

15 Table des matières Annexe A : Protocole d'essais de visualisation de fumée Annexe B : Exploitation et entretien des hottes de laboratoire Annexe C : Formulaires d'essais sur place Annexe D : Fonctionnement, commandes et dispositifs d alarme des hottes IM

16 Chapitre 1 : Généralités Responsabilité concernant la sécurité des laboratoires Il incombe au directeur du laboratoire d'assurer la santé et la sécurité des utilisateurs de celui-ci. Les installations de nouvelles hottes de laboratoires doivent respecter les exigences du document IM Les modifications dans l'utilisation des hottes de laboratoire doivent être approuvées par le directeur du laboratoire. Des directives en matière de sécurité doivent être préparées et la formation sur celles-ci doit être donnée. Un examen d'e et E et des rapports réguliers sont requis. IM

17 Chapitre 2 : Types de hottes de laboratoire Description des différents types de hotte de laboratoire Hottes à volume d air constant Hottes à volume d air variable Hottes à haute performance Hotte de plancher Hottes à acide perchlorique Hottes à radioisotopes Hottes de laboratoire à air d appoint Hottes à recyclage IM

18 Chapitre 3 : Éléments de conception des hottes de laboratoire Description des éléments de conception des différents types de hotte de laboratoire Hottes à volume d air constant, hottes à volume d air variable, hottes à haute performance Accessoires Services de laboratoire électricité, plomberie, appareils, etc. S'intègre avec les systèmes d évacuation et de CVCA du laboratoire Modes d'exploitation occupation et inoccupation, en marche et arrêté IM Fonctionnement, commandes et dispositifs d alarme 18

19 Chapitre 4 : Aménagement des hottes et du laboratoire Emplacement des hottes de laboratoire dans des zones de turbulences minimales à 2,4 m de toute voie d accès au laboratoire parois latérales à 300 mm de tout mur espacement de 1,5 m lorsque les hottes se font face à 1,5 m du mur opposé à 1 m du meuble le plus près IM

20 Chapitre 4 : Aménagement des hottes et du laboratoire Emplacement des diffuseurs d'alimentation en air (bon, mieux, parfait) Zone de diffuseur 1 Zone de diffuseur 2 pi m 45 Zone de diffuseur 1 Zone de diffuseur 2 IM Zone de diffuseur 3 20

21 Chapitre 5 : Essais de hottes de laboratoire intégrés aux efforts de mise en service Les hottes de laboratoire doivent fonctionner conjointement avec les réglages de l'air d'alimentation, de l'air repris et de la pression statique du laboratoire. Plusieurs sous-traitants doivent participer à la mise en service d'une hotte de laboratoire : Entrepreneur général Représentant du fabricant de la hotte de laboratoire Sous-traitant en essais, ajustements et équilibrage (EAE) Sous-traitant en dispositifs de commande du système immotique Agent d'essai de hottes de laboratoire IM

22 Chapitre 5 : Essais de hottes de laboratoire intégrées aux efforts de mise en service Le tableau 5-1 définis les tâches et responsabilités dans les aspects suivants : achat et essais du fabricant installation nouvelles hottes de laboratoire essais sur place nouvelles hottes de laboratoire essais annuels hottes de laboratoire existantes IM

23 Chapitre 6 : Exigences relatives aux essais et à la performance des hottes de laboratoire Qualifications recommandées de l organisme d essai Au moins 3 ans d'expérience dans l'essai de hottes de laboratoire Cours sur les systèmes de CVCA et la conception de laboratoire ASHRAE 110 Testing Workshop or Fume Hood Testing Seminar for Certified Professionals Très bien connaitre le document IM IM

24 Critères de performances recommandés pour les essais sur les courants transversaux Tableau 6-1 : Essais sur les courants transversaux Les courants transversaux doivent être mesurés à 1,5 m du plancher fini et à 0,5 m de la hotte; effectuer les essais avec la vitre en position nominale de fonctionnement. À la production Vérifier les performances de la hotte : au cours de tous les essais qui se trouvent aux tableaux 6-2, 6-3, 6-4 et 6-5. Créer un seul courant transversal de 0,25 m/s directement à l'horizontale avec 45 degrés d'incidence par rapport au plan de la vitre. Sur place (à l'installation/à l'utilisation) Les nouvelles hottes de laboratoires dans des laboratoires neufs ou remis en état Valeur moyenne inférieure ou égale à 0,15 m/s. Hottes existantes : Valeur moyenne inférieure à 0,25 m/s IM

25 Figure 6-1 : Essais sur les courants transversaux IM

26 Critères de performances recommandés pour les essais du volume d'air et du débit Tableau 6-2 : Essais de volume d'air et débit pour les hottes de laboratoire Vitesse frontale : À la conception Selon la position de la vitre Moyenne de toutes les mesures Variation permise pour les lectures individuelles À la production Sur place (à l'installation/à l'utilisation) 0,5 m/s ± 0,01 m/s 0,5 m/s ± 0,02 m/s ± 20 % de la moyenne ± 20 % de la moyenne IM Efficacité de l admission d air Vit. front. moyenne avec une ouverture de la vitre de 150 mm < 1,25 m/s < 1,25 m/s 26

27 Critères de performances recommandés pour les essais du volume d'air et du débit Tableau 6-2 : Essais de vitesse et débit Hottes à haute performance À la production Sur place (à l'installation/à l'utilisation) Vitesse frontale Moyenne 0,3 m/s ± 0,01 m/s 0,35 m/s ± 0,02 m/s Variation permise pour les lectures individuelles ± 0,05 m/s Aucune lecture inférieure à 0,25 m/s IM

28 Critères de performances recommandés pour les essais du volume d'air et du débit Tableau 6-2 : Essais de vitesse et débit Hottes à volume d'air variable (continue à la prochaine diapositive) Vitesse frontale : À la conception Selon la position de la vitre Vitesse frontale : Vitre ouverte à 66 % et à 33 % de sa position nominale À la production Sur place (à l'installation/à l'utilisation) Moyenne 0,5 m/s ± 0,01 m/s 0,5 m/s ± 0,02 m/s Variation permise pour les lectures individuelles ± 20 % de la moyenne ± 20 % de la moyenne Moyenne 0,5 m/s ± 0,05 m/s 0,5 m/s ± 0,05 m/s IM Variation permise pour les lectures individuelles ± 20 % de la moyenne ± 20 % de la moyenne 28

29 Critères de performances recommandés pour les essais du volume d'air et du débit Tableau 6-2 : Essais de vitesse et débit Hottes à volume d'air variable (suite) Réponse du débit Vitesse de réaction du système à VAV : temps nécessaire pour atteindre 90 % de la valeur moyenne de stabilité À la production Dans les 3 secondes suivant le mouvement initial de la vitre Sur place (à l'installation/à l'utilisation) Dans les 3 secondes suivant le mouvement initial de la vitre IM Temps avant la stabilisation du système de VAV : retourne à ± 10 % de la vitesse ou du débit frontal moyen Dans les 5 secondes suivant le mouvement initial de la vitre Dans les 5 secondes suivant le mouvement initial de la vitre 29

30 Critères de performances recommandés pour les essais du volume d'air et du débit Tableau 6-2 : Essais de vitesse et débit Hottes à volume d'air variable (suite) Essai de débit minimal conformément à la norme ANSI Z9.5 Vitre complètement abaissée À la production Capable de maintenir 150 à 375 changements d'air par heure Sur place (à l'installation/à l'utilisation) Capable de maintenir 150 à 375 changements d'air par heure IM

31 Tableau 6-3 : Critères de performance pour la visualisation de fumée Évalua tion Réussite Excellente performance Performance limite Observation initiale On ne voit pas la fumée émise par le diffuseur à l'intérieur de 150 mm du plan de la fenêtre. On voit la fumée émise par le diffuseur à l'intérieur de 150 mm du plan de la vitre, mais on ne la voit pas à l extérieur du plan de la vitre. Observation finale La hotte reçoit la mention excellente performance. La hotte reçoit la mention performance limite. IM

32 Tableau 6-3 : Critères de performance pour la visualisation de fumée (suite) Évaluation Observation initiale Observation finale Échec Performance inacceptable On voit la fumée émise par le diffuseur en tant qu échappement intermittent à l extérieur du plan de la vitre. Ce cas est automatiquement considéré comme une performance inacceptable et nécessite deux essais supplémentaires à cet emplacement pour confirmer l échappement. Si l'observation faite pendant le 2 e ou le 3 e essai indique un échappement répété à l'extérieur du plan de la vitre, la mention performance inacceptable est maintenue. S'il n'y a aucun signe d'échappement répété, l'essai se voit attribuer la mention performance limite. IM Performance tout à fait inacceptable On voit la fumée émise par le diffuseur s'échapper continuellement à l extérieur du plan de la fenêtre, ou on observe un échappement intermittent audelà du plan de la vitre et dans la pièce. La hotte reçoit la mention performance tout à fait inacceptable. 32

33 Smoke Generator MD equipped with an analog controller that can control the volume of smoke generation, and the time interval between smoke generation cycles. The smoke fluid consumption rates are controllable between 1 ml/min and 10 ml/min (high volume challenge). 33

34 Smoke Diffuser a self supporting device that can be placed in the hood diffusion exit velocities < m/s (25 fpm) delivering smoke at a rate of up to 4.4 l/ s (8-9 cfm) The vertical height is longer than the design operating sash height, minimum 76.2 cm (30 inches) Final Smoke Diffusion Primary Smoke Diffusion MD Outside diameter is 11.4 cm (4.5 inches) 34

35 MD Smoke Generator and Diffuser Set-up Smoke Diffuser Smoke Transfer Hose Smoke Generator and Transfer Fan Air Flow 35

36 Essai avec gaz de dépistage Tableau 6-4 : Essai avec gaz de dépistage (continue sur la prochaine diapositive) Gaz de dépistage vitre en position fixe Vitre en position nominale Vitre en position maximale À la production Moyenne < 0,025 ppm Max.< 0,100 ppm Moyenne < 0,05 ppm Max.< 0,25 ppm Sur place (à l'installation/à l'utilisation) Moyenne < 0,05 ppm Max.< 0,25 ppm Selon la nature de chaque projet, les concepteurs doivent déterminer l importance des essais effectués avec ouverture en grand (ne pas effectuer pour les hottes à VAC). 36 IM

37 Essai avec gaz de dépistage Tableau 6-4 : Essai avec gaz de dépistage (suite) Lecture périphérique, vitre en position nominale Effet du déplacement de la vitre Consigner toute concentration détectable et leurs emplacements. Consigner les moyennes mobiles de 30 secondes. Moyenne mobile d'une durée maximale de 45 secondes À la production Inclure le résultat des essais dans le rapport. Demander l'approbation du responsable de projet Sur place (à l'installation/à l'utilisation) < 0,05 ppm < 0,05 ppm Inclure le résultat des essais dans le rapport. Demander l'approbation du responsable de projet IM

38 Tableau 6-5 : Autres essais requis Présence simulée de matériel dans la hotte, en répétant tous les essais de vitesse, de visualisation et de gaz de dépistage Sur place, dans les conditions d'utilisation Surveillance et alarme de la hotte Taux d'erreur de moins de 5 % de la vitesse frontale moyenne ou du débit moyen Réaction de l'alarme dans les 10 secondes Pression statique de la hotte avec la vitre en position nominale et vitesse frontale de 0,5 m/ s < 62 Pa Niveau de bruit à la position de travail devant la hotte < 70 dba 38 IM

39 Tableau 6-7 : Fréquence des essais sur une hotte Essais annuels Courants transversaux Vitesse frontale Efficacité de l admission d air de hotte à VAC Réponse du débit de hotte à VAV Débit minimal de hotte à VAV Visualisation de fumée Essais de stabilité et de réponse aux VAV Surveillance et alarme de la hotte Pression statique Niveau de bruit IM Étalonnage des capteurs reliés au système immotique 39

40 Tableau 6-7 : Fréquence des essais sur une hotte Tous les cinq ans Gaz de dépistage vitre en position fixe Gaz de dépistage lecture périphérique Gaz de dépistage effet du déplacement de la vitre L'on peut procéder à l'essai de 20 % des hottes chaque année, plutôt que de vérifier l'ensemble des hottes tous les cinq (5) ans IM

41 Sommaire des mises à jour dans le document IM Clarification du rôle du directeur du laboratoire Emplacement à privilégier pour les diffuseurs d'alimentation en air Matrice de responsabilités : achat, installation et essai des hottes de laboratoire Essai de visualisation de fumée avec un générateur de fumée et un diffuseur modifiés Lecture périphérique de l'essai à gaz de dépistage Procédures d'essai plus détaillées Collecte numérique de données IM

42 Est-ce que le document IM est plus strict que la norme ASHRAE 110? ASHRAE 110 Method of Testing Performance of Laboratory Fume Hoods n'indique que les procédures d'essai à suivre. IM indique les critères de performance pour chaque procédure. Les deux documents se complètent. P. ex., l essai de vitesse frontale : ASHRAE 110 indique comment procéder à l'essai. IM indique que le niveau acceptable de performance avec la vitre en position nominale est de 0,5 m/s. 42 Objectif du document IM

43 Est-ce que les autres ministères que TPSGC vont avoir à respecter le document IM 15128? Non. «Le CT a encouragé les ministères à mettre en place leurs propres critères de performance et procédures d'essai.» TPSGC recommande fortement aux AMF d'adopter IM : Il s'agit du seul document de ce type au Gouvernement du Canada. Il est hautement reconnu dans l'industrie des hottes de laboratoire. TPSGC possède une grande expertise à ce sujet. 43 Objectif du document IM

44 Est-ce qu'une personne effectuant l'essai des hottes de laboratoire peut indiquer que la hotte n'a pas réussi l'essai et que l'on ne doit pas l'utiliser? Non. Seul le directeur du laboratoire possède l'autorité nécessaire pour indiquer qu'une hotte n'a pas réussi l'essai et que celle-ci ne doit pas être utilisée. Le responsable des essais n'a qu'à fournir les résultats des essais et à indiquer quels critères du document IM n'ont pas été atteints. Raison : Seul le directeur du laboratoire possède les connaissances appropriées sur les risques que présentent les contaminants. 44 Objectif du document IM

45 Clarification de l'objectif du document IM «Les critères énoncés dans le document IM feront augmenter les coûts, non seulement pour les essais, mais pour la réparation des systèmes de CVCA pour les laboratoires et nous ne pouvons pas nous le permettre.» Ce document est lié à la santé et à la sécurité des employés de laboratoire. Le document IM fournit des outils au directeur du laboratoire pour s'assurer qu'il respecte la Partie II du CCT. 45 Objectif du document IM

46 Comparaison de IM et d'ashrae 110 Les tableaux suivants comparent les renseignements fournis dans les deux documents pour différents types d'essais : ESSAIS IM ASHRAE État Courants transversaux À la production À l installation À l'utilisation (propre au projet) Méthodes d'essais détaillés Critères de performance À la production À l installation À l'utilisation (propre au projet) Notes seulement Aucune méthode d'essai Pas de critères de performance IM et ASHRAE

47 Comparaison de IM et d'ashrae 110 Essais de visualisation de fumée ESSAIS IM ASHRAE Visualisation locale de fumée Visualisation de fumée à grand volume Ne s'applique plus Générateur de fumée seulement Émission limitée de fumée Dispositif de diffusion de fumée Méthodes d'essais détaillés Pas de critères de performance Méthodes d'essais détaillés Critères de performance Bougie fumigène, glace sèche ou générateur de fumée Méthodes d'essais générales Pas de critères de performance 47 IM et ASHRAE 110

48 Comparaison de IM et d'ashrae 110 Essais de vitesse et de débit ESSAIS IM ASHRAE Vitesse frontale : Efficacité de l admission d air Réf. à la méthode de ASHRAE 110 Pas de critères de performance Procédure de l'essai générale Pas de critères de performance Méthodes d'essais détaillés Pas de critères de performance Aucune méthode d'essai Pas de critères de performance IM et ASHRAE

49 Comparaison de IM et d'ashrae 110 Essais de vitesse et de débit (suite) ESSAIS IM ASHRAE Réponse du débit de hotte à VAV Essai de stabilité du débit de hotte à VAV Réf. à la méthode de ASHRAE 110 Pas de critères de performance Réf. à la méthode de ASHRAE 110 Pas de critères de performance Méthodes d'essais détaillés Pas de critères de performance Méthodes d'essais détaillés Pas de critères de performance IM et ASHRAE

50 Comparaison de IM et d'ashrae 110 Essais de confinement ESSAIS IM ASHRAE Gaz de dépistage Effet du déplacement de la vitre Réf. à la méthode de ASHRAE 110 Pas de critères de performance Réf. à la méthode de ASHRAE 110 Pas de critères de performance Méthodes d'essais détaillés Pas de critères de performance Méthodes d'essais détaillés Pas de critères de performance IM et ASHRAE

51 Comparaison de IM et d'ashrae 110 Essais supplémentaires ESSAIS IM ASHRAE Dispositif de simulation Débit d air minimal Dispositifs d alarme Méthodes d'essais détaillés Critères de performance Méthode d essai Critères de performance Précision, clarté et réaction Critères de performance Notes seulement Aucune méthode d'essai Pas de critères de performance Aucune méthode d'essai Pas de critères de performance Aucune méthode d'essai Pas de critères de performance 51 IM et ASHRAE 110

52 Autres normes pertinentes d'essai des hottes de laboratoire ANSI/AIHA Z American National Standard for Laboratory Ventilation NFPA Standard on Fire Protection for Laboratories Using Chemicals Autres normes pertinentes CSA Z Fume Hoods and Associated Exhaust Systems 52

53 Conclusions IM a été préparé en tenant compte de toutes les exigences pertinentes relatives aux essais. TPSGC croit que le document IM est plus complet que la majeure partie des normes, tout en n'imposant pas des critères de performance supérieurs à ceux des normes. IM aide à accomplir deux objectifs importants : Conclusions 1. Offrir une meilleure protection aux employés du Gouvernement du Canada en ce qui a trait à la santé et à la sécurité. 2. Établir une norme en ce qui a trait au domaine changeant de la technologie des hottes de laboratoire, de manière à respecter des critères de performance clairement définis. 53

54 Merci Questions?