Les risques en laboratoire

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1 Les risques en laboratoire Formation Assistants de Prévention 26/01/15 Maxime PASCHINI Direction Prévention Sécurité Environnement

2 Plan I Les bouteilles de gaz A. Prévention des risques liés au matériel 1) Généralités 2) Manutention 3) Transport 4) Stockage B. Risques liés à la nature du gaz 1) Généralités 2) Les gaz inertes / asphyxiants 3) Les inflammables 4) Les toxiques et/ou corrosifs 5) Les oxydants II Les liquides cryogéniques Généralités Les risques Mesures de prévention 2

3 I -LES BOUTEILLES DE GAZ A. Prévention des risques liés au matériel 3

4 Généralités Plusieurs utilisations : Analyse Inertage Soudage Différents types de bouteilles : Poids: de quelques grammes à 120 kg Taille: de quelques centimètres à 1,60 mètres Pression: de 1,7 à 196 bars 4

5 Notions de pression Une pression est une force exercée sur une surface. L unité du système international est le Pascal (symbole Pa) Au niveau du détendeur : 200 bar 5 bar Pression atmosphérique au niveau de la mer : 1 atm= 1, Pa =1,013 bar = 1,033kg/cm bar = un éléphant sur une carte de crédit 5

6 Gaz liquéfiés 3 catégories de gaz Ils existent à l'état liquide à la T normale lorsqu'ils sont conservés dans des bouteilles sous pression; les phases liquide et vapeur sont alors à l'équilibre. Ex : butane, chlore, CO2, Pression: 1,7 bars (butane) jusqu à 50 bars ( C02) Gaz non liquéfiés ( gaz comprimés) Ces gaz ne sont pas liquéfiés quand ils sont comprimés aux températures normales, même à des pressions extrêmement élevées. Ex: Oxygène, azote, hélium, argon Pression : 196 bars Gaz dissous L'acétylène est le seul gaz dissous commun. C est un gaz très instable chimiquement et il peut exploser même à la pression atmosphérique. Pression : 196 bars 6

7 Connaître les bouteilles 7

8 Le détendeur Pression délivrée Pression de la bouteille Lorsque la pression de la bouteille chute, la bouteille est presque vide La pression de la bouteille = pression totale de gaz à l'intérieur de la bouteille, moins la pression atmosphérique. Contrôle du débit Raccord bouteille Robinet d ajustement de pression 8

9 Les dangers Un contenu sous pression élevée Nature du gaz Inflammable Toxique et/ou Corrosif Inerte / asphyxiant Oxydant Poids et encombrement des bouteilles 9

10 Plan I Les bouteilles de gaz comprimé A. Prévention des risques liés au matériel 1) Généralités 2) Manutention 3) Transport 4) Stockage B. Risques liés à la nature du gaz 1) Les gaz inertes / asphyxiants 2) Les inflammables 3) Les toxiques et/ou corrosifs 4) Les oxydants II Les liquides cryogéniques Généralités Les risques Mesures de prévention 10

11 Les risques liés à la manutention Dorsalgies Contusions Fractures 11

12 Prévention des risques liés à la manutention (1) Les équipements de protection Les équipements de manutention 12

13 Prévention des risques liés à la manutention (2) Bien déplacer une bouteille Pour sortir (ou entrer) une bouteille d'un rack ou d'un panier: une main sur le chapeau une main sur l'ogive Pour rouler une bouteille : contrôler son équilibre par la main sur le chapeau en gardant la bouteille près du corps, la faire rouler de l'autre main sur le fût 13

14 Prévention des risques liés à la manutention (3) Déplacez de préférence les bouteilles en position verticale (acétylène et gaz liquéfiés) -Fixez les bouteilles au mur aux 2/3 de leur hauteur -Ne retenez pas une bouteille qui tombe -Ne tournez pas le dos à une bouteille que vous venez de bouger Veillez à la stabilité de la bouteille! 14

15 Choisissez un emplacement judicieux! Portes, radiateurs, cages d escaliers, couloirs de circulation 15

16 Règles de sécurité (1) Testez l étanchéité des raccords avec produit adapté (par ex 1000 bulles) Toujours décomprimer les circuits de gaz avant tout démontage Utiliser les raccords adaptés! Se placer hors de l'axe d'éjection du détenteur en ouvrant une bouteille 16

17 Règles de sécurité (2) Ne jamais démonter les chapeaux des bouteilles Fermer une bouteille une fois «vide» S assurer du bon état des tuyaux (Examiner date péremption des flexibles) Pour les bouteilles d O2 : Vérifier Propreté du matériel (pas d huile, graisse, lubrifiants, pousières, insectes, ) et ouvrir doucement les robinets car RISQUE DE COUP DE FEU. Faites réviser ou changer vos vieux détendeurs. 17

18 Règles de sécurité (3) Ne jamais resserrer sous pression un raccord qui fuit Une pièce mal fixée... est éjectée à la vitesse d une balle de fusil Vérifier la date d épreuve sur la rondelle plastique de couleur à la base du chapeau Si par accident un cylindre tombe et qu'il paraît endommagé, ne plus l'utiliser mais le retourner au fournisseur 18

19 Plan I Les bouteilles de gaz comprimé A. Prévention des risques liés au matériel 1) Généralités 2) Manutention 3) Transport 4) Stockage B. Risques liés à la nature du gaz 1) Généralités 2) Les gaz inertes / asphyxiants 3) Les inflammables 4) Les toxiques et/ou corrosifs 5) Les oxydants II Les liquides cryogéniques Généralités Les risques Mesures de prévention 19

20 Le transport de gaz Réglementation ADR + arrêté du 17/12/98 à respecter si dépassement des seuils en dessous des seuils, les contraintes réglementaires sont moindres véhicule aménagé + bon sens 20

21 Les seuils 21

22 Véhicule approprié Obligations: Véhicule ventilé (chargement ouvert ou ventilation haute et basse) Cloison de séparation entre l habitacle et le chargement Equipement de fixation (sangles, ) Avoir un extincteur adapté dans son véhicule (voir FDS) 22

23 Consignes de sécurité Fermez les robinets, même si les bouteilles sont «vides» Prenez connaissance des FDS Démontez les équipements pour le transport Arrimez vos bouteilles solidement (à la verticale de préférence) Ne laissez pas vos bouteilles séjourner dans vôtre véhicule 23

24 Règles générales de stockage Idéalement à l extérieur avec réseau inox, sinon pièce suffisamment dimensionnée et ventilée bouteilles attachées en position verticale Protégez-les des rayons solaires Séparez les bouteilles vides des pleines Séparez l'oxygène (comburant) des inflammables Disposez les bouteilles en quinquonce 24

25 Exemple de stockage extérieur A l extérieur, à l abri du soleil Toiture légère extincteur(s) à poudre proximité Signalisation adéquate (identification des gaz, informations de sécurité) Séparation des bouteilles pleines et vides Arrivée d eau Equipement de manutention Accessibilité camions (livraisons, secours) En défaut : -Box grillagé -Classeur de FDS -Mauvais arrimage des petites bouteilles 25

26 Stockage extérieur avec réseau de gaz Mêmes contraintes que précédemment Système de bascule lorsqu une bouteille est vide Tubes inox idéalement (ou cuivre, matériau à définir selon la nature du gaz) Organes de coupures extérieurs et intérieurs Vérification annuelle (obligatoire pour les ERP) 26

27 Réseau de gaz associé A l intérieur du bâtiment, bouteilles stockées en armoires ventilées coupe-feu 30 min Identification du réseau (nature et sens de circulation du gaz) 27

28 Plan I Les bouteilles de gaz comprimé A. Prévention des risques liés au matériel 1) Généralités 2) Manutention 3) Transport 4) Stockage B. Risques liés à la nature du gaz 1) Généralités 2) Les gaz inertes / asphyxiants 3) Les inflammables 4) Les toxiques et/ou corrosifs 5) Les oxydants II Les liquides cryogéniques Généralités Les risques Mesures de prévention 28

29 Généralités Identification de la nature du gaz : Couleur de l ogive : Gaz simples: une seule couleur d identification Mélanges de gaz: couleur de l ogive dans la teinte du gaz le plus abondant 29

30 Généralités Identification de la nature du gaz : Couleur de l ogive : Gaz simples: une seule couleur d identification Mélanges de gaz: couleur de l ogive dans la teinte du gaz le plus abondant 30

31 Cas particuliers Argon Vert foncé 31

32 Où trouver l information? Etiquette : Fiche de Données de Sécurité Propriétés physico-chimiques Dangers Mesures de sécurité 32

33 Gaz inertes Ex: Azote, Argon, CO2, Hélium, Risque d asphyxie (Invisible, silencieux, inodore, tueur) Les gaz inertes diluent ou remplacent l oxygène de l air et peuvent être cause d asphyxie ATTENTION : CO2 Avant création d une atmosphère sous-oxygénée, il peut provoquer une accélération du mouvement respiratoire pouvant engendrer malaises, vomissement, coma, voire décès Dès 3%, l atmosphère devient irrespirable. 33

34 La plupart des gaz sont plus lourds que l air ils s accumulent en partie basse Gaz plus lourds que l air Argon 1,39 CO2 1,53 Chlore 2,46 Densité par rapport à l air Gaz plus légers que l air Hydrogène 0,07 Hélium 0,14 Azote 0,97 Densité par rapport à l air Ne pas stocker ou manipuler en point bas Densité CO2 (vidéo 1) 34

35 Mesures de prévention Stockage à l extérieur OU Local suffisamment grand Avec ventilation (partie basse et/ou haute) 1 Oxymètrefixe couplé à une alarme sonore et/ou visuelle 2 Pour le CO2, détecteur CO2 spécifiquement! Détecteur de gaz portable (avec alarme sonore, visuelle, vibreur) 3 35

36 Gaz inflammables - Hydrogène, Acétylène, propane, L'inflammation se produit uniquement dans la plage d inflammabilité du combustible à la condition qu il y ait une source d énergie (triangle du feu) 36

37 Risque d anoxie, Danger en cas d apport d air (comburant) Voir la densité du gaz! 37

38 Le zonage ATEX Définition des zones à risques ZONE 0 Atmosphère explosive en permanence Zone dans laquelle un mélange explosif de gaz, de vapeurs ou de poussières est présent en permanence. ZONE 1 Atmosphère explosive souvent présente Zone dans laquelle un mélange explosif de gaz, de vapeurs ou de poussières est susceptible de se former en service normal de l installation. ZONE 2 Atmosphère explosive accidentellement présente Zone dans laquelle un mélange explosif de gaz, de vapeurs ou de poussières ne peut apparaître qu en cas de fonctionnement anormal de l installation En fonction du zonage, matériel électrique spécifique antidéflagrant (prises électriques, outils portatifs, ) Vigilance accrue pour les travaux par points chauds (permis feu) et rédaction des plans de prévention 38

39 Exemple de zonage ATEX Laboratoire desservi en hydrogène, hélium et azote grâce à une armoire sans ventilation Intérieurde l armoire : Zone 1 A l extérieur, sur 1 mètre au dessus de l armoire : Zone 2 39

40 Les effets de l hydrogène Explosion d un ballon d hydrogène (Vidéo 1) Chromatographe en phase gazeuse après explosion 40

41 Accident de Mulhouse 24 mars 2006 Fuite sur une bouteille d éthylène (inflammable) Domaine d explosivité (ATEX) + source d ignition (indéterminée) Explosion 1 mort, 1 blessé grave 41

42 Mesures de prévention Balisage, affichage du danger (Aucune source d ignition) Stockage à l extérieur OU Armoire ventilée coupe-feu 30 minutes mini. Ne pas stocker les gaz comburants avec les gaz combustibles Générateur d hydrogène si pression délivrée peut être <10 bars Prévoir des moyens d'extinction et de signalisation appropriés à proximité Matériel antidéflagrant 42

43 Gaz toxiques et corrosifs Ex: Ammoniac (NH3), Chlore gazeux (Cl2), Monoxyde de Carbone (CO), 2 Voies d exposition : Inhalation Contact (peau, yeux, muqueuses)

44 Les toxiques : Ils agissent comme un poison dans l organisme à partir d une certaine concentration en fonction de la durée d exposition Valeurs limites d expositions professionnelles (VLEP) : VLCT: Valeur limite d exposition à court terme (durée : 15 minutes) VME: Valeur limite moyenne d exposition (durée : 8 heures) De manière générale, les seuils olfactifs de ces gaz sont inférieurs aux VLEP On peut donc a priori détecter une fuite grâce à notre odorat avant d être exposé avec un risque pour la santé. Mais pas toujours!! Ex 1: dioxyde de souffre : lorsqu on commence à sentir, la VLCT est déjà atteinte! Ex 2 : monoxyde de carboneest complètement inodore et incolore. Utilisé dans des mélanges, il est aussi extrêmement inflammable, en plus d être toxique. Toxicité Chronique: Maux de tête, vertiges, asthénie Toxicité aiguë: Paralysie, coma, décès Les corrosifs : Attaque chimique de nombreuses matières (métaux, vêtements, tissus cutanés, ) 44

45 Mesures de prévention Balisage, affichage du danger (Aucune source d ignition) Contrôle en continu de l atmosphère de travail Stockage à l extérieur OU Armoire ventilée coupe-feu (30 minutes mini.) Port des EPI 45

46 Gaz oxydants Ex : Oxygène (02), protoxyde d azote (N2O), mélange hélium/oxygène Ils entretiennent vivement la combustion, peuvent réagir violemment avec les matières combustibles (coup de feu). Attention à la sur-oxygénation: % O2 Effet sur la combustion 23 % Accélérée 30 % Vive 50 % Instantanée Exemple vidéo : O2 qui ravive la combustion 46

47 Mesures de prévention Identification, affichage Aucune source d ignition Stockage à l extérieur OU Pièce suffisamment grande ventilée Bouteilles et équipement des bouteilles maintenus propres, pas de corps gras! (attention aux insectes!) 47

48 II -LES LIQUIDES CRYOGÉNIQUES 48

49 Généralités Les gaz qui ne peuvent être liquéfiés à température ambiante par seule augmentation de la pression sont appelés liquides cryogéniques Leur température peut atteindre -269 C (Hélium liquide) Ils sont utilisés pour la réfrigération (RMN, conservation de cellules, cuisine moléculaire, ) 49

50 Brûlures graves Les risques (1) Du fait du caractère anesthésiant du froid la douleur ne constitue pas un avertissement suffisant La peau peut rester collée en cas de contact avec un objet refroidi (risque d arrachement de la peau) 50

51 Les risques (2) Asphyxie par anoxie A température ambiante, les liquides cryogéniques se vaporisent (ou se subliment : cas de la carboglace) Prendre en compte la densité du gaz émis 1 litre d azote liquide 0,7 m3 d azote gazeux (à 15 C) 1 kg de carboglace 0,5 m3 de CO2 (à 15 C) 51

52 Les risques (3) Explosion Aux températures ambiantes, les liquides cryogéniques se vaporisent (ou se subliment dans le cas de la carboglace) Si un récipient (ou un bouchon) non adapté est utilisé ou si un bouchon de glace se forme (atmosphère humide), il peut y avoir une montée en pression qui conduit à une explosion 52

53 Mesures de prévention Stockage dans une pièce bien ventilée (disposition de l aération en fonction de la densité du gaz) Ne pas trop remplir le récipient pour éviter la formation de glace sur le bouchon Oxymètrefixe couplé à une alarme sonore et/ou visuelle Port des EPI Utilisation de matériel adéquat 53

54 Votre rôle d AP Informer les usagers des bonnes pratiques à adopter Voir dans quelles conditions se déroulent les opérations de livraison/installation des bouteilles Intégrer le risque gaz dans l évaluation des risques Suivre ou mettre en place une organisation pour une gestion optimale des bouteilles de gaz Commandes livraisons Stockage Reprise (péremption, date d épreuve) Conseiller le directeur dans cette organisation 54

55 La gestion des bouteilles de gaz à l Université Bordeaux Air Liquide a réalisé en septembre 2009, une étudede la filièregazsuruneduréede 2 jours consécutifs. Cette enquête a été menée uniquement sur quelquesbâtimentsde l UniversitéPAC Talence: A12 (ISM) B2 (labo CNIC) A21 (TP de chimie) A11 (USBB) 55

56 Les conséquences d une mauvaise gestion des bouteilles de gaz Suite à l accumulation de bouteilles abandonnées (corrodées, non identifiables) et/ou périmées dans différents laboratoires, et étant donné que le gazier n est plus tenu de les reprendre Opération d enlèvement de bouteilles de gaz en novembre

57 Description de l opération d enlèvement des bouteilles de gaz Cofinancement Bordeaux 1 / CNRS Coût > TTC Obligation de faire appel à centre de traitement agréé pour la destruction des bouteilles (localisé en Allemagne) 216 bouteilles 3 jours : 17, 18 et 19 novembre 2009 Périmètre de sécurité mis en place 57

58 Périmètre de sécurité 58

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60 Des dizaines de bouteilles corrodées non identifiées Capture d un échantillon de gaz 60

61 L échantillon est analysée au spectrophotomètre La courbe d analyse spectrale est comparée aux courbes de gaz connus 61

62 Après analyse : -Trifluorure de bore -Fluorure d'hydrogène -Oxyde d éthylène -Et bien d autres 62

63 Les bouteilles de gaz les plus dangereuses sont stockées dans des cylindres étanches inertésà l azote afin d éviter toute réaction durant le trajet 63

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65 Les autres bouteilles sont étiquetées avant d être solidement arrimées dans les cages extèrieures 65

66 État des lieux stockage des gaz sur Carreire

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