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PRINCIPAUX PROCéDéS DE SOUDAGE *** Description, démarche d’évaluation et de prévention des risques * DIFFERENTS PROCEDES DE SOUDAGE 2 INTRODUCTION 2 SOUDAGE AU GAZ OU AU CHALUMEAU 6 Soudage oxyacétylénique 6 Brasage 8 Soudobrasage 9 SOUDAGE A L’ARC ELECTRIQUE 10 Soudage manuel à l’arc électrique avec électrode enrobée 12 Soudage à l’arc électrique, procédé TIG, «Tungsten Inert Gas» 17 Soudage semi automatique, procédés MIG et MAG, 20 Soudage à l’arc électrique sous flux 22 RISQUES DU SOUDAGE RISQUES AUXQUELS SONT EXPOSES LES SOUDEURS 23 RISQUES SPECIFIQUES DU SOUDAGE AU CHALUMEAU 35 RISQUES SPECIFIQUES DU SOUDAGE A L’ARC ELECTRIQUE 38 RISQUES SPECIFIQUES DU SOUDAGE TYPE TIG 40 EVALUATION DES RISQUES PROFESSIONNELS 41 ETUDE DE POSTE 41 FICHE D’ENTREPRISE 51 PREVENTION 56 BASES LEGISLATIVES ET REGLEMENTAIRES 56 DEMARCHE PREALABLE D’EVALUATION DU RISQUE 57 EVALUATION DU RISQUE REEL 58 ACTIONS A LA SOURCE 60 PREVENTION TECHNIQUE COLLECTIVE 62 PREVENTION TECHNIQUE INDIVIDUELLE 64 PREVENTION MEDICALE 69 FORMATION ET INFORMATION DES SALARIES 71 CONCLUSION 72 BIBLIOGRAPHIE 73 1

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  • PRINCIPAUX PROCDS DE SOUDAGE

    *** Description, dmarche dvaluation

    et de prvention des risques *

    DIFFERENTS PROCEDES DE SOUDAGE 2 INTRODUCTION 2 SOUDAGE AU GAZ OU AU CHALUMEAU 6 Soudage oxyactylnique 6 Brasage 8 Soudobrasage 9 SOUDAGE A LARC ELECTRIQUE 10 Soudage manuel larc lectrique avec lectrode enrobe 12 Soudage larc lectrique, procd TIG, Tungsten Inert Gas 17 Soudage semi automatique, procds MIG et MAG, 20 Soudage larc lectrique sous flux 22 RISQUES DU SOUDAGE

    RISQUES AUXQUELS SONT EXPOSES LES SOUDEURS 23 RISQUES SPECIFIQUES DU SOUDAGE AU CHALUMEAU 35 RISQUES SPECIFIQUES DU SOUDAGE A LARC ELECTRIQUE 38 RISQUES SPECIFIQUES DU SOUDAGE TYPE TIG 40

    EVALUATION DES RISQUES PROFESSIONNELS 41 ETUDE DE POSTE 41 FICHE DENTREPRISE 51

    PREVENTION 56 BASES LEGISLATIVES ET REGLEMENTAIRES 56

    DEMARCHE PREALABLE DEVALUATION DU RISQUE 57 EVALUATION DU RISQUE REEL 58 ACTIONS A LA SOURCE 60 PREVENTION TECHNIQUE COLLECTIVE 62 PREVENTION TECHNIQUE INDIVIDUELLE 64

    PREVENTION MEDICALE 69 FORMATION ET INFORMATION DES SALARIES 71

    CONCLUSION 72 BIBLIOGRAPHIE 73

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  • DIFFERENTS PROCEDES DE SOUDAGE INTRODUCTION Le soudage relve de la mtallurgie : il faut connatre le matriau pour le souder de faon efficace. Cette connaissance est dautant plus cruciale que louvrage sera fortement sollicit. Cest pourquoi le soudage est rgi par des cahiers des charges et des modes opratoires prcis. Le soudage est une opration de micro-mtallurgie consistant excuter un cordon fondu liant les bords de deux pices. Il constitue un moyen dassemblage privilgi pour toute construction faisant intervenir des matriaux mtalliques. Quels sont les avantages du soudage par rapport aux autres techniques dassemblage ? Le soudage assure une continuit mtallique de la pice lui confrant ainsi des caractristiques au niveau de lassemblage quivalentes celles du mtal assembl. Caractristiques mcaniques, thermiques, chimiques, lectriques, dtanchit, de durabilitIl rpond des sollicitations leves. Il est durable car insensible aux variations de temprature, aux conditions climatiquespour finir il garantit ltanchit de la pice souder. Le soudage trouve des applications dans des secteurs dactivit trs diversifis comme la production, la construction, la rparation et la maintenance. De fait un grand nombre de travailleurs (environ 3 millions dans le monde selon le Centre International de Recherche contre le Cancer (CIRC) est concern par les risques lis ce travail, que ce soit dans les ateliers ou sur les chantiers. [1] Si le soudage reprsente lactivit principale de certains salaris (environ 200 000 en France), il reste occasionnel dans de nombreux secteurs. Ses principaux domaines dapplication dans le domaine de lacier sont la mcanique au sens large et la construction, pour lesquels il constitue de loin le moyen dassemblage prioritaire. En construction mtallique, lors de la prfabrication des lments en atelier, on assemble systmatiquement par soudage. Sur les chantiers on aura plutt recours au boulonnage des lments prfabriqus. En France dans les ponts mtalliques on utilise le soudage dans 100% des cas.

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  • Lacier est le mtal le plus facile souder, car on peut utiliser avec lui toute une gamme de procds de soudage. Dans lre industrielle, cest lacier qui a le plus bnfici du soudage. Laluminium et le titane ont commenc tre souds plus tard et ils conviennent moins bien ce procd. Laluminium par exemple a t moins facilement soudable jusquici (actuellement de nouveaux procds permettent un soudage plus facile de ce matriau), car il faut enlever la couche dalumine rfractaire qui se forme naturellement sa surface et prendre les prcautions ncessaires pour viter que cette couche ne se reforme pendant le soudage. De mme pour le Titane, qui est trs fortement oxydable. Dailleurs certains alliages sont considrs comme intrinsquement non soudables. La soudabilit dun matriau dpend de ces caractristiques mtallurgiques mais aussi du procd employ. Le rsultat du soudage dpend la fois des caractristiques de lacier (composition chimique, paisseur) du type de mtal dapport et des rglages adopts pendant le soudage. On parle de rponse au soudage dun matriau. Par exemple si un acier alli carbone/manganse a une forte teneur en carbone, il est ncessaire de le prchauffer pour viter sa fissuration, voire de mettre en uvre des nergies de soudage plus leves, ce qui pourra nuire aux caractristiques de rsilience de lacier, si lon dpasse une certaine nergie. Jusqu il y a une vingtaine dannes, les sidrurgistes mettaient au point les aciers et les soudeurs les soudaient. Mais depuis, linitiative du Japon, les choses voluent. Les aciristes se proccupent ds la phase dlaboration de la soudabilit des aciers. Ceci dans un souci doptimisation de la mise en uvre ultrieure.

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  • Plus de 80 procds de soudage diffrents sont en usage. Nous ne dcrirons que les plus frquemment utiliss actuellement. Soit principalement 4 procds. Chacun, selon ses spcificits propres, est privilgi pour des applications particulires. Tout dabord il convient de :

    diffrencier le soudage manuel du soudage mcanis Pour lequel on ne parle pas de soudeurs mais doprateurs de soudage. Ces oprateurs ne sont pas obligatoirement forms aux techniques de soudage. Frquemment leurs connaissances dans le domaine du soudage sont restreintes. Leur rle se limite la commande manuelle des machines. Ils doivent nanmoins parfois effectuer des reprises de soudure. Pour eux, en process habituel, lexposition aux risques est limite : pas dexposition larc lectrique, ni aux fumes et poussires et laccs la zone de soudage est scurise. Nous nvoquerons ici que les procds de soudage manuels, impliquant sur le terrain les postes de soudeur. Parmi les diffrents procds de soudage manuels on peut encore diffrencier, selon le mtal dapport qui permet lassemblage des deux pices mtalliques :

    soudure htrogne : mtal diffrent avec point de fusion plus bas soudure autogne: pas dapport de mtal ou apport dun mtal identique

    la soudure htrogne comprend : la soudure tendre laide dun mlange de plomb et dtain qui fond basse temprature (moins de 450 C)

    le brasage laide de cuivre ou de laiton, ncessitant une plus haute temprature, utilisant le procd de soudage au chalumeau

    la soudure autogne comprend : la soudure au chalumeau la soudure larc lectrique avec ou sans couverture de gaz inertes la soudure lectrique par point ou par rsistance (que nous ne dcrirons pas)

    Actuellement, en raison du dveloppement des caractristiques mtallurgiques des mtaux dapport, quasiment tous les procdes de soudage permettent le soudage htrogne (par exemple acier-inox) la composition de la baguette sera adapte aux mtaux souder.

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  • Les diffrents procds de soudage manuel se divisent en deux familles :

    Le soudage au gaz ou au chalumeau, qui comprend :

    Le soudage oxyactylnique, le brasage le soudo brasage

    a Le soudage larc lectrique, dans lequel on dcrira :

    a Le soudage larc lectrique avec lectrode enrobe fusible a Le soudage larc lectrique type TIG, Tungsten Inert Gas,

    avec lectrode tungstne rfractaire sous protection gazeuse a Le soudage semi automatique, avec fil lectrode fusible :

    Dont nous dtaillerons deux procds, avec fil lectrode plein, sous protection gazeuse :

    MIG : Metal Inert Gas, assemblage de pice de mtal autogne MAG: Metal Activ Gas, assemblage de mtaux allis (chrome, manganse, souffre, nickel, brylium, aluminium)

    Nous les prsenterons ici successivement, en prsentant pour chacun les principes et les applications. Les soudeurs matrisant des procds dlicats sont trs recherchs et de plus en plus rares. Et les perspectives de travail dans la mtallurgie, notamment aux postes de tuyauteur et chaudronnier sont importantes (dernire promotion du CFA dEschau, sur 8 stagiaires, 6 embauchs immdiatement en CDI ou CNE) Ceci est confirm dans lenqute SUMER de 2003 qui met en vidence une sous reprsentation marque dans les tranches dge basses : moins de 25 ans et 25 29 ans. En effet 84 % des effectifs sont rpartis quitablement en trois tranches dge : 30-39 et 40-49 et plus de 50 ans. [7] Pour certains dans le monde de lindustrie ils sapparentent des chirurgiens de la soudure. Ils interviennent aprs que des soudeurs moins qualifis aient effectu les travaux de prparation. Certains ont un statut de travailleur libral, ils se dplacent dans les entreprises avec leur matriel et sont rmunrs lacte, cest dire la soudure. De la qualit de leur travail dpend la solidit et la fiabilit de leurs rparations. Le contrle de la qualit des soudures incombe au chef dentreprise qui fait appel le plus souvent lAPAVE ou lInstitut de Soudure.

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  • SOUDAGE AU GAZ OU AU CHALUMEAU Le soudage au gaz ou la flamme, consiste assembler des pices de mtal laide dun mtal dapport amen fusion par la chaleur de la flamme dun chalumeau. Selon le type de pices assembler et la rsistance de lassemblage que lon souhaite obtenir, on utilise diffrentes techniques. Soudage oxyactylnique PRINCIPE : Les deux pices de mtal sont chauffes jusqu fusion et le joint, entre elles, est form de leur propre mtal ainsi que du mtal dapport, sous la forme dune baguette. Le mtal dapport qui constituera la soudure est identique au mtal de base, la soudure est dite autogne. La temprature de chauffe se situe entre 2 850C et 3 200C. Le mtal dapport viendra combler lespace entre les deux pices souder. Des points de soudure (cest le pointage) permettront de stabiliser les deux pices, puis lespace sera combl au fur et mesure par le dpt du mtal dapport en fusion. Celui-ci se dpose sous forme dune goutte. Puis le soudeur imprime un mouvement de rotation avec la flamme du chalumeau. Ce qui donnera cet aspect caractristique, avec effet de vague, du cordon de soudure au chalumeau. Ce type de soudure sapparente du grand art en soudage et nest pas la porte de nimporte quel soudeur. De fait ce type de soudage noccupe que la 3me ou 4me place parmi les procds les plus rpandus.

    La chaleur ncessaire est apporte par une flamme obtenue par un mlange de deux gaz, 0xygne et Actylne. Lun, l O2, le comburant du mlange, a pour rle dactiver la flamme ; lautre, lactylne, le combustible, celui de la crer.

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  • La densit de lactylne est plus faible que lair. A lintrieur des bouteilles, il est obtenu laide dun mlange dactone : 1 l dactone permet de fournir 24 l dactylne. Ce mlange gazeux est lorigine de la flamme la plus chaude, 3 200 C la pointe du dard. A cette temprature tous les mtaux sont en fusion. Les deux gaz sont utiliss en basse pression, un dtendeur permet lapport au poste du mlange gazeux bonne pression. Dans le soudage, le contact avec lair ambiant empche la soudure de se faire, car il entrane immdiatement une oxydation des mtaux son contact. Cest pourquoi, le soudage doit toujours se faire sous protection, ici protection gazeuse, qui cre une enveloppe gazeuse entre les mtaux et lair ambiant, ennemi du soudeur. EN PRATIQUE : Le soudeur commence par mettre nu (procd mcanique ou chimique) le mtal des deux pices souder. Puis il allume lactylne, il rgle le dbit pour que la flamme touche juste la buse (en augmentant le dbit, la flamme se cre plus en avant) Ensuite il allume loxygne et rgle le dbit pour ne voir quun seul dard (langue lintrieur de la flamme) Si le dbit est trop fort il y a deux dards. Le dard doit tre assez court. Aprs quoi il chauffe les deux pices souder sur une zone assez large, denviron 2 cm, en faisant des petits cercles, ceci sans que le dard ne touche le mtal. Jusqu ce que le mtal prenne une couleur rouge cerise, 1 2 minutes en fonction de lpaisseur du mtal et de sa temprature de fusion. Cest le contrle visuel qui permet de dterminer que la bonne temprature est atteinte, la couleur et laspect du mtal sont observs en permanence par le soudeur. Celui-ci amne alors la baguette de soudage au niveau de lespace entre les deux pices souder et il commence par les pointer : c'est--dire faire des points de soudure avant de les souder compltement ; ceci permet de stabiliser les deux pices lune par rapport lautre et confre au cordon de soudure une meilleure rsistance aux forces de traction et de torsion.

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  • Dans le soudage dit au chalumeau deux techniques doivent tre dcrites. Elles ne sont pas proprement parler des techniques de soudage, mais elles sont frquemment utilises par les soudeurs : le brasage et le soudobrasage Brasage PRINCIPE : Le brasage permet lassemblage de deux pices mtalliques laide dun mtal de nature diffrente. Ce mtal a une temprature infrieure celle des pices assembler et lui seul participe la constitution du joint dassemblage, en se fusionnant au contact du mtal de base plus chaud. Lassemblage des pices se fait par recouvrement, comme pour un collage. Ce procd permet de crer un joint dtanchit par pntration du mtal dapport par capillarit entre les deux tuyaux de mtal. [25] EN PRATIQUE : Aprs avoir chauff les deux parties souder sur une zone large denviron 2 cm autour de la jonction, le soudeur amne la baguette de brasure la jonction des deux pices. Celle-ci fond, au contact du mtal de base chauff et comble linterstice. Il continue de chauffer la jonction des pices tout en faisant avancer la baguette le long de linterstice. Il ny a pas de ncessit de protection gazeuse ou autre, car il ny a pas, a proprement parl, de cordon de soudure. Le mtal dapport est un alliage, on parle de procd htrogne. Il sagit gnralement dun alliage dtain binaire voire ternaire, avec divers mtaux comme le plomb, largent mais aussi le cuivre, lantimoine, le bismuth, lindium, le cadmium, le zinc, lor Lalliage le plus couramment utilis est compos denviron 60% dtain et 40% de plomb. La teneur en plomb peut cependant varier de 15 95% en fonction de lutilisation envisage. Les alliages dapport se prsentent sous des formes diverses : baguettes, tiges, fils, pastilles, poudres, crmes On parlera de brasage fort ou tendre en fonction de la temprature applique. Lapplication dune temprature plus leve augmente la rsistance mcanique du mtal dapport. Selon lutilisation faite, on choisira donc un brasage tendre ou fort.

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  • En dessous de 220 C, le brasage est dit tendre, Il trouve son application en plomberie, sanitaire, zinguerie, pour la cration dune tanchit laide de joints brass au niveau de tuyauterie dalimentation deau sur laquelle ne sera pas appliqu de contraintes mcaniques fortes. Mais aussi en lectronique (circuits imprims), en lectricit (connexion de fils) ou encore en ferblanterie et en zinguerie.

    Entre 780 et 800 C on parlera de brasage fort, Ce procd est utilis pour tanchifier ou assembler les conduites de gaz, en cuivre, offrant une bonne rsistance aux contraintes mcaniques. Il permet des assemblages rsistants sur cuivre, laiton, mtaux ferreux, aluminium, argent, or. (au del de 920 C, point dEutexie, il y aura transformation du mtal) Le brasage ne se fait pas sur lacier on parlera alors de soudobrasage : Soudobrasage Il sagit dun assemblage ayant une haute rsistance mcanique. La temprature de chauffe est suprieure 950C. Il est surtout utilis pour les mtaux ferreux, mais aussi le cuivre, nickel, chrome... On utilise un chalumeau butane propane ou un chalumeau oxygaz. Ce procd permet de dposer le mtal dapport langle form par deux pices disposes la perpendiculaire lune de lautre. Et de les solidariser. [6] Les mtaux des pices soudes peuvent tre de nature diffrente (par exemple acier et cuivre) Ceci permet donc une utilisation dans les rnovations, la modification de lexistant tant possible sans utiliser le mme type de mtal que lexistant. Le cordon de soudure sera constitu du mtal dapport, enrob, qui sera un alliage (cuivre, acier, nickel, souffre, plomb, tain, cadmium) Il existe de nombreux alliages, le choix se fera en fonction des proprits de chacun (largent et le phosphore augmentent la rsistance mcanique) Mais aussi en fonction de leur cot, certains alliages peuvent atteindre un prix de 1200 euros/kg, les moins chers ntant pas forcment les moins toxiques.

    Le brasage amne une pntration du mtal dapport par capillarit. Dans le soudage, le mtal dapport ainsi que le mtal de base sont amens fusion, ce qui permet de combler lespace entre les pices de mtal. La soudure se fait sous protection de lenrobage de la baguette fournissant le mtal dapport.

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  • EN PRATIQUE : Les outils qui fournissent la chaleur pour la mise en uvre du brasage, du soudobrasage et du soudage la flamme sont :

    Le fer lectrique qui peut atteindre une temprature de 250C, voir 450C pour les fers utiliss en ferblanterie et en chaudronnerie.

    Le fer gaz ou la lampe souder cartouche de Butane, qui atteint une temprature de 350C 600C.

    Un systme de panne en cuivre alimente par du gaz propane. Le chalumeau atteint une temprature suprieure, il est utilis lorsque de grandes quantits dalliage dapport sont ncessaires ou pour des surfaces importantes de mtaux assembler ou lorsque le point de fusion de lalliage est lev (alliage base dargent par exemple)

    Le chalumeau : est muni dune buse, il existe diffrents type de buses qui permettent de faire varier le dbit du mlange gazeux, 100 ou 70 litres. Ceci permet alors de faire varier la temprature de la flamme.

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  • SOUDAGE A LARC ELECTRIQUE

    SOUDAGE A LARC

    ELECTRIQUE

    Electrode Electrode Rfractaire fusible

    Fil plein

    Soudage manuel avec

    MAG MIG Electrode enrobe TIG

    Principaux procds de soudage larc (INRS, guide pratique ventilation n 7-ED 668) [14] Les diffrentes techniques de soudage larc utilisent lnergie calorique dun arc lectrique entretenu entre une lectrode et le mtal assembler. [27] Le mtal dapport est apport par une baguette. Et la protection de la soudure se fait soit par un gaz ou par lenrobage de la baguette. Lchauffement local produit un bain de fusion qui, en se refroidissant, constitue le cordon de soudure. Les phnomnes mtallurgiques qui se produisent pendant lopration de soudage sont complexes en raison de :

    la nature du mtal de base les gradients de temprature influant sur sa structure granulaire et sur sa composition chimique

    loxydation provoque par latmosphre entourant le bain de fusion

    Le courant lectrique continu ou alternatif est fourni par un gnrateur dont la tension vide doit tre suprieure la tension damorage. Lintensit du courant est rgle en fonction de diffrents paramtres comme le diamtre de llectrode, la nature de lenrobage ventuel, la position de soudage, le type dassemblage, la dimension et la nuance des pices assembler. Les autres paramtres rgler sont la distance de llectrode par rapport au mtal de base et sa vitesse davance.

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  • Soudage manuel larc lectrique avec lectrode enrobe

    PRINCIPE : Le soudage manuel larc avec lectrodes enrobes permet dassembler ou de recharger des lments ou des pices mtalliques au moyen de cordons de soudure. Il sagit du type de soudage le plus rpandu. Lnergie ncessaire la fusion du mtal est fournie par un arc lectrique jaillissant entre les pices souder et une lectrode fusible fournissant le mtal dapport. La soudure larc lectrique est une soudure de type autogne, pour lassemblage de pices en acier. Les assemblages ainsi obtenus sont trs rsistants puisque lacier est mis en fusion et les deux lments souds ne forment plus quune seule masse en acier aprs soudage. Les applications de ce procd sont particulirement nombreuses. La mobilit des appareils et la grande diversit des types dlectrodes permettent deffectuer des travaux sur un certain nombre de mtaux et de leurs alliages comme les aciers non allis ou faiblement allis, les aciers inoxydables, les fontes et dans certaines conditions, laluminium, le cuivre et le nickel. Tous les types dassemblage (bord bord, dangle) et toutes les positions de soudage ( plat, en corniche) sont possibles. Il y a mise en fusion des pices souder et du mtal dapport. Pour obtenir cette fusion il faut une temprature trs leve suprieure 3000C. Celle-ci est obtenue par court-circuit entre deux lectrodes (la pice souder et llectrode constitue de mtal dapport) en crant un arc lectrique qui est une sorte dtincelle continue de trs forte puissance qui dgage la fois de la lumire et une chaleur intenses.

    INRS ED 83 [13] (fiche pratique de scurit, Le soudage manuel larc avec lectrodes enrobes)

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  • EN PRATIQUE : Loprateur amorce larc lectrique en grattant la surface dune des pices souder avec lextrmit de llectrode quil loigne ensuite pour obtenir la longueur darc dsire. Le principe de base du soudage larc est de conserver un cartement constant entre llectrode et la pice souder pour crer larc lectrique. Si llectrode touche la pice, le courant circule entre les deux, il ny a pas de fort dgagement de chaleur et llectrode colle la pice. Si en revanche on loigne trop llectrode de la pice, il ny a plus de passage dlectricit et il ny a plus dtincelle. [25] Llectrode est constitue dune baguette mtallique (lme) entoure dun revtement adhrent (lenrobage). Elle est maintenue par son extrmit nue dans un porte-lectrode que loprateur manipule en cours de travaux. Lamorage tabli, llectrode fond ainsi que, localement le mtal de base. Lme mtallique fond en gouttelettes qui sont projetes et se mlange au mtal de base dans le bain de fusion. Ces gouttelettes ainsi quune partie de lenrobage, constituent, aprs refroidissement, le cordon de soudure.

    [27] (Comme dans le procd de soudage oxyactylnique, cest le mtal dapport qui permet le soudage en crant le cordon de soudure). Lenrobage produit au refroidissement une couche de laitier protgeant le cordon de soudure. Celui-ci sera piqu au marteau-burin, puis le cordon de soudure sera nettoy et poli laide de brosses, limes, meules

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  • Le poste souder : Larc lectrique permet damorcer le soudage en apportant la chaleur ncessaire la fusion du mtal dapport, mais il ne fait pas le soudage. [27] [13] Il est produit laide dun gnrateur haute frquence qui a pour fonction de : a faire fondre llectrode. Le poste souder transforme le courant

    dalimentation du secteur, afin de fournir la sortie du poste, des intensits suffisamment leves pour permettre la fusion de llectrode de soudage.

    a stabiliser larc lectrique. La continuit de larc lectrique permet une soudure rgulire. Londuleur qui remplace les anciens transformateurs et redresseurs, corrige les variations du courant lectrique et apporte une puissance et une tension lectrique constante.

    Une intensit leve permet le soudage de pices paisses, si lintensit est trop faible, la fusion du mtal dapport nest pas bonne et la soudure sera moins rsistante. La tension 50 Volt minimum permet damorcer plus facilement le soudage, en vitant les effets de colle de llectrode.

    En fondant, lenrobage de llectrode remplit diffrents rles :

    a Rle lectrique : lenrobage permet une bonne circulation du courant

    lectrique, il favorise lamorage et la stabilisation de larc par ionisation de lair

    a Rle physique : llectrode est de mme nature que le mtal de base, la soudure est autogne. Lenrobage confre une protection vis vis de lair ambiant, permettant le soudage et lunification de larc lectrique. Il concentre larc par la formation dun cratre son extrmit, il permet le soudage dans diffrentes positions et influence la forme et laspect du cordon, lenlvement des dpts de laitier.

    a Rle mcanique : lapport de matire confre une solidit lassemblage a Rle mtallurgique : il protge le bain de fusion de laction de lair par

    formation dune pellicule de laitier liquide et dune veine gazeuse. a Il ralentit le refroidissement et ajoute, dans certains cas, des lments

    ncessaires lobtention des caractristiques mcaniques du joint de soudure.

    a Par ailleurs, ladhrence du laitier solidifi au cordon de soudure dpend essentiellement du type denrobage de llectrode (acide, basique, cellulosique ou rutile : oxyde de titane Ti O2)

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  • Mais la combustion du mtal denrobage va tre responsable de la projection de scories et de la formation du laitier. Ainsi que de la formation de beaucoup de fumes. Composition de llectrode : a La soudure est de type autogne, le mtal dapport, constitu par lme

    mtallique de llectrode peut tre en fonction du mtal souder, de lacier, du cuivre, de linox

    a Lenrobage de llectrode est variable, diffrents composants dont le fer, qui est un adjuvant pour le soudage, du cuivre, du manganse, du silicium, du nickel, du molygdne, de lacieret toujours de la poudre de fer.

    Le choix du type dlectrode et denrobage se fera en fonction de lapplication : type dassemblage (angle, plat, sur tube), de lpaisseur souder, des qualits requises : duret, ductilit, du type dacier. On choisira aussi le diamtre de llectrode en fonction de lpaisseur du mtal souder. On distingue cinq grands types denrobage [1]:

    Type O (oxydant) : base doxyde de fer Type A (acide) : base doxyde de fer, doxyde de ferromanganse, de silice, de silicate ou de ferroalliage dsoxydant

    Type B (basique) : carbonate de calcium, spath fluor ou ferroalliage Type C : cellulosique, compos de cellulose et de matires organique Type R : rutile, comprenant 95 % doxyde de titane ou ilmnite comprenant 50 % doxyde de titane et 50 % doxyde de fer

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    Les enrobages les plus utiliss aujourdhui sont ceux de type B et R. Dans le soudage larc lectrique et lectrode enrobe, il convient de distinguer deux techniques :

    La technique montante : la soudure est dmarre en bas et seffectue du bas vers le haut, pour chaque moiti du diamtre du tuyau. Cest une technique plus lente, lnergie en jeu est moyenne, lblouissement est aussi limit, elle est plus scurisante. La soudure forme est de meilleure qualit, en sa dfaveur, cest une technique plus lente.

    La technique descendante : linverse on dmarre en haut pour aller vers le bas. Cest une technique qui dveloppe plus dnergie, lblouissement est important. Mais elle est souvent prfre car deux fois plus rapide.

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  • APPLICATION :

    Le soudage manuel larc lectrique et lectrode enrobe concerne surtout les postes de tuyauteurs pour des tubulures de diamtre et dpaisseur importante. Confrant une bonne rsistance mcanique aux soudures.

    Il convient aux aciers doux (enrobage de llectrode type O), aux aciers faiblement allis, aux aciers inoxydables et rfractaires, la fonte grise, aux mtaux non ferreux : nickel (aprs dcapage lacide et neutralisation), cuivre et cuproaluminium.

    Il est prfr au procd TIG pour les soudures sur tuyauterie transportant du gaz, car il supprime le risque gaz li la prsence du gaz protecteur.

    La rapidit de sa mise en uvre est aussi apprciable ; sous arc lectrique la temprature idale de soudage qui est atteinte rapidement reste stable tout au long du soudage.

    Sur le plan financier son intrt rside aussi dans le cot minime et la simplicit du matriel mis en uvre : onduleur, porte lectrode, lectrode, meuleuse, brosse

    Nanmoins la technique de larc lectrique nest pas facile, elle ncessite une bonne matrise. Avec un appui constant de llectrode enrobe. Ceci en maintenant une distance constante de 2mm avec la zone de fusion. Le mtal dapport est alternativement pouss puis tir au niveau de la zone de soudure.

    Ce type de procd de soudage se pratique en gnral lextrieur, en effet il rend possible le soudage quelques soient les conditions mto, de temprature, de vent.Cest le procd de soudage idal par tous temps.

    Par contre, son utilisation en atelier ou en lieu clos ncessite une aspiration directe indispensable ainsi que le port dEPI adaptes.

    Car la production de fumes est importante, de mme que la projection de particules mtalliques. Ces fumes sont issues de la mise en fusion des diffrents mtaux, base souder, me et enrobage de llectrode.

    Lexposition aux risques des fumes de soudage (fivre des mtaux, irritation ORL avec enrouement ds la premire journe) projections de particules mtalliques, UV et coup darc est important dans ce type de procd de soudage.

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  • Soudage larc lectrique type TIG Tungsten inert gas

    PRINCIPE : Procd de soudage mis au point aux Etats-Unis. Il sapparente au soudage larc, mais en lui apportant des amliorations consquentes en matire de facilit de mise en uvre et de qualit de soudure. Aprs le soudage larc lectrique et lectrode enrobe, cest le procd le plus rpandu. La chaleur ncessaire crer la soudure est apporte par un arc lectrique. Cet arc lectrique est transmis au mtal de base par une lectrode en tungstne et le bain de soudure est protg par un flux de gaz inerte. Larc lectrique gnr est stable, prcis, capable de souder des mtaux trs ractifs comme lAluminium ou le Titane. Par exemple le soudage de linox, avec le procd TIG, permet dviter la formation doxydes de chrome. Formation qui entranerait localement une baisse de la concentration en chrome et diminuerait sa rsistance la corrosion. La soudure se fait sous protection de gaz inerte (ne prsentant pas de danger, pas de risque explosif) Diffrents types de gaz sont utiliss:

    Argon pour lacier Argon- Hlium (mlange binaire) pour laluminium Argon- Hlium- Oxygne

    Dans cette technique larc lectrique et la soudure sont protgs par le gaz. Ce qui permet de se passer de lenrobage de la baguette. Ceci amne une diminution substantielle des missions de fumes. Une lectrode en tungstne rfractaire, non fusible (cest dire qui ne fond pas) permet le passage de larc lectrique (le tungstne est trs bon conducteur) Au tungstne tait parfois ajout du Thorium, prsent interdit et remplac par du Crium, pour le soudage sur les aciers allis. Pour le soudage sur mtaux non allis, comme laluminium, llectrode est en tungstne pur.

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  • EN PRATIQUE : La distance entre llectrode et la zone souder doit tre contrle, trop loigne larc sinterromp, trop prs ou si contact il y a court-circuit et la pointe de llectrode smousse. Il faut alors la repointer la meuleuse ou laffteuse (exposition aux poussires de mtaux durs, prvenue par lutilisation daffteuse bain dhuile tanche) Et une baguette de mtal dapport que le soudeur tient dune main pour former et alimenter le bain de fusion. De lautre main il tient la torche pour tablir larc avec la pice souder.

    Soudage TIG sous argon (plg.chez-alice.fr)

    APPLICATION :

    Ce procd de soudage apporte une grande qualit de rgularit au cordon de soudure.

    Il est aussi apprci pour la rapidit de sa mise en uvre, en effet la temprature de fusion au niveau de la zone souder est obtenue quasi immdiatement, de plus elle reste bien localise, ne stendant que sur une zone de quelques millimtres.

    Le mtal de base devient aussi mtal dapport. Du fait dune bonne pntration du mtal dapport et dune continuit en profondeur dans la matire, la quantit de mtal dapport ncessaire est plus faible quavec le procd au chalumeau. Les joints ainsi obtenus sont de grande qualit.

    Il ny a pas les dfauts dinclusion du laitier comme avec llectrode enrobe.

    Les dfauts observs peuvent tre des excs de soufflure par manque de gaz, ou un aspect vermiculaire (bulles de gaz) par excs de gaz.

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  • Ce procd de soudage est appliqu pour les soudures de tlerie fine, de tubes par les tuyauteurs.

    Il convient la plupart des mtaux, aciers divers, aluminium, manganse cuivre, nickel, mtaux et alliages rfractaires ainsi quaux mtaux prcieux ou dlicats (titane-tantale ou zirconium)

    En raison du poids et de lencombrement des installations ncessaires il est appliqu en atelier

    La mise en uvre en endroits clos est possible car il ny a pratiquement pas dmission de fumes ni de particules mtalliques. Sauf dans le cas de traitement de surface au niveau des mtaux souder. (attention aux charpentes mtalliques pr peintes avant soudage)

    Par contre sur chantier extrieur, il nest pas toujours privilgi, car la protection gazeuse est sensible au vent, au taux dhumidit. Et en cas de perte de protection il y aura oxydation de la soudure.

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  • Soudage semi automatique : MIG, MAG Aussi appel kilomtre soud . Il sagit dun procd de production en grande quantit. Dans les ateliers, la mtallerie. Il est rapide, ncessitant moins de formation pour la mise en uvre que le procd TIG. Sans production de laitier comme dans le soudage larc avec lectrode enrobe. PRINCIPE : Larc lectrique est vhicul par un fil lectrode fusible ( la fois mtal dapport et lectrode), ceci jusqu lextrmit de la torche de soudage, qui est munie dune gchette. Le fil est dispos sur le dvidoir dune bobine. Ce dvidoir tourne pour faire avancer le fil laide dun moteur de 24 Volt. La vitesse du fil en m/min est rgle laide dun potentiomtre. Le soudeur appuie sur la gchette pour dbiter le gaz protecteur, alimenter larc lectrique et dvider le fil lectrode. [5]

    Protection gazeuse inerte (MIG : Metal Inert Gas) le gaz scoule de faon continue et protge le mtal en fusion contre loxygne et lazote de lair. En gnral de lArgon ou du mlange Argon-Hlium. Protection gazeuse active (MAG : Metal Active Gas) le plus souvent par CO2 ou mlange Argon-CO2 ou Argon-CO2-O2. Le gaz protecteur participe activement au processus en ragissant, dans larc, avec les mtaux dapport et de base.

    Caractristiques du fil dapport : fils pleins ou fils nus EN PRATIQUE : Le fil conditionn sous forme de bobine, la fois mtal dapport et lectrode est achemin jusqu lextrmit de la torche de soudage, tenue la main par loprateur. Le fil est amen de faon automatique et rgulire au travers dun tube contact conique avec filetage de diamtre intrieur permettant son passage. La pice prcdente, de mme configuration, capte limpulsion lectrique et la transmet au tube contact. Le fil capte ainsi au passage larc lectrique. Larc lectrique se produit entre le fil dapport et le mtal de base. Le fil avance rgulirement et lorsquil touche la pice souder il se produit un court-circuit qui sera lorigine de la fusion et donc de la soudure.

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  • APPLICATION :

    Protection gazeuse inerte (MIG : Metal Inert Gas) Ce procd autogne (assemblage de pices de mtal de mme nature) convient aux aciers allis, inoxydables, la fonte, laluminium et aux alliages lgers, au cuivre et aux cuproallioages, au manganse, au nickel et aux mtaux et aciers rfractaires.

    Protection gazeuse active (MAG : Metal Active Gas) Ce procd sadapte aux aciers doux non allis, galvaniss ou zingus et aux mtaux ferreux.

    On peut dcrire 3 modes de fusion, ceci quelque soit la puissance, la nature ou lorigine de lappareil souder.

    court-circuit : Vitesse et intensit faible, 1 et 2/6. Appliqu pour le soudage de tles fines, les positions dlicates, les soudures au plafond

    Lorsque le fil touche le mtal de base il y a court circuit, lextrmit du fil sous forme dune boule, se trouve colle sur le mtal de base. Il y a alors brisure du fil suivi de sa rtraction.

    La circulation du courant et lavance du fil reprennent et le mme processus peut recommencer ct.

    Le cordon de soudure est donc form par la mise bout bout de ces boules.

    globulaire ou grosse goutte : Vitesse et intensit moyenne 3 et 4/6. Application pour le soudage en angle, plat ou en position montante. La zone dimpact est plus grande, ainsi que la pntration dans la matire.

    La goutte sera plus grosse et cest pourquoi elle se dtache spontanment avant que le fil de soudure ne touche le mtal de base ; donc avant le court-circuit.

    Ce procd de soudage offre une meilleure rsistance mcanique la soudure.

    PA ou pulvrisation axiale : Vitesse et intensit leve, 5 et 6/6. Le fil ne touche pas le mtal de base. Quand il arrive proximit il y a pulvrisation dans lespace du mtal du fil de soudure.

    La pntration du mtal dapport est importante et le cordon de soudure a une forte paisseur.

    Ce procd est appliqu en production de masse, pour les soudures en angle et plat.

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  • Lautomatisation est possible, il ny a pas de meulage, ni de reprise ncessaire. Lexposition aux UV est trs importante, ainsi que le risque de coup darc. La formation de fumes est aussi plus importante, ainsi que la crpitation avec la projection de particules mtalliques incandescentes. Le port dEPI est indispensable. Pour finir avec les diffrents procds de soudage larc lectrique, nous citerons rapidement le:

    Soudage larc lectrique sous flux ou Soudage larc lectrique submerg

    Dans ce procd la protection de la soudure se fait, non pas par lenrobage ni par un gaz, mais par un flux (par exemple sous forme pulvrulente) Flux qui est dvers automatiquement, par un dispositif, devant le fil lectrode. A noter que le flux peut aussi tre prsent lintrieur du fil lectrode qui sera alors appel fil fourr . Ce flux forme une couche en excs qui protge larc. [27] Il ny a pas de projections et le cordon de soudure est recouvert dun laitier auto dtachable qui laisse apparatre un mtal fondu lisse et brillant. Il sagit dun procd essentiellement automatique qui produit peu dmissions de fumes.

    Le flux permet de dcaper les pices assembler, de faciliter le mouillage de lalliage dapport et dviter la formation doxydes lors du brasage.

    Les flux peuvent tre incorpors dans les alliages dapport. La quantit de flux varie selon les produits de 0,6 % 3,9 %.

    Les fils flux incorpor sont parfois appels fils me dcapante. Les flux peuvent aussi tre appliqus sparment sous forme liquide, solide ou pteuse.

    Le choix du flux appropri dpend essentiellement de la nature des matriaux braser.

    Les flux peuvent tre : rsineux base de colophane organiques, non rsineux, solubles ou non dans leau, base

    dalcools (isopropanol, propanol, thanol) ou de solvants organiques

    inorganiques, base de chlorures, de fluorures, de borates, dacides phosphoriques, damines

    Leurs proprits peuvent tre modifies par laddition dagents activants : composs halogns, amines aliphatiques, acides organiques (glutamique, adipique, formique, oxalique.) hydrazine.

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  • RISQUES AUXQUELS SONT EXPOSES LES SOUDEURS RISQUES CHIMIQUES > Les fumes de soudure sont incommodes, insalubres, irritantes ou toxiques, Ces fumes, mlanges de lair chaud, sont formes, en proportion variable suivant le procd, de gaz et de poussires :

    GAZ ET VAPEURS TOXIQUES Les gaz et les vapeurs toxiques mis lors du soudage proviennent de la transformation thermique de gaz combustibles, de lair, de matriaux de revtements ou dimpurets. [1] [2]

    Produits de dcomposition thermique ou photochimique des enduits, peintures, graisses, lubrifiants ou de solvants de dgraissage recouvrant les pices sales (dgagement de phosgne en cas dutilisation de solvants chlors pour le dgraissage)

    Produits de fusion et de volatilisation de llectrode et des mtaux de base Le flux et/ou lenrobage peut contenir de la colophane (rsine), du poly

    propylne glycol ou du alkylarylpolytheralcool. Les produits de dcomposition thermique de la colophane comprennent : lactone, le mthanol, diverses aldhydes aliphatiques, le CO2, le CO, le mthane, lthane, lacide abitique et divers acides diterpniques.

    Gaz utiliss dans le procd de soudage ou produits par combustion ou par action sur lair ambiant.

    PROCEDE DE SOUDAGE CO F2 NOx O3 Arc, lectrode enrobe X X Arc, sous flux X X X Arc, sous gaz, argon ou hlium X X Arc, sous gaz carbonique X X Arc, tungstne, sous gaz (TIG) X X

    Principaux gaz nocifs selon le procd de soudage [1]

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  • Il sagit notamment des composs suivants :

    Le monoxyde de carbone (CO), mis par la combustion incomplte de gaz combustible dans le procd de soudage au chalumeau. Ainsi que lors du soudage sous gaz protecteur actif (procd MAG, gaz : CO2-Argon), par la combustion incomplte du dioxyde de carbone (CO2). Les oxydes dazote ou vapeurs nitreuses, monoxyde dazote (NO) et dioxyde dazote (NO2), dsigns parfois par NOx , produits lors de procds thermiques par la raction entre lazote et loxygne de lair. Lozone (O3) produit par photolyse de loxygne de lair ambiant sous laction des rayons ultraviolets mis par le procd de soudage (plus marqu pour les procds larc lectrique) Le phosgne (COCl2), des aldhydes (RCHO) et autres produits de dcomposition tels le phosphne (PH3), lacide cyanhydrique (HCN), le fluor (F2) ou des gaz irritants tel le chlorure dactyle (CH3COCl), qui peuvent se dgager des restes de graisses ou de solvants chlors sur des pices dgraisses, des peintures, des rsines, des lubrifiants et des dcapants. [4]

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  • POUSSIERES

    La quantit de fume et de poussire dpend du procd de soudage et de ses paramtres

    Le diamtre des particules contenues dans les fumes est gnralement en

    quasi totalit infrieur 1 m et suprieur 0,01 m. Elles sont donc susceptibles datteindre la rgion alvolaire.

    Il nest pas rare quil y ait agglomration de ces particules, souvent sphriques, pour donner des particules chanes de plus grand diamtre.

    Le niveau dempoussirement peut tre trs lev et atteindre plusieurs dizaines de mg/m3. [1]

    La composition en poussire des fumes dpend des mtaux et des

    lectrodes utiliss, des enrobages ou flux ventuels, des revtements (peinture base de plomb, mtal galvanis (zinc ou cadmi) ou rsidus dimpurets sur les pices souder

    La prise en compte de lexposition aux nano particules conduira trs

    probablement dans les annes venir revoir radicalement nos critres en matire dvaluation de ce risque.

    NIVEAU DE RISQUE GLOBAL = Risque d au mtal dapport + Risque d au mtal de base + Risque d au revtement +

    Risque d au gaz [14]

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  • Cette composition est complexe, on y recense plus de 40 reprsentants de

    la table priodique des lments. [1]

    On value 95% la part des fumes qui provient du mtal dapport et 5% celle qui provient du mtal de base. [1]

    Poussires en fonction des matriaux utiliss (mtal de base et dapport, lectrode) : poussire doxyde de fer (Fe2O3) et de zinc avec le mtal galvanis, aciers allis contenant du plomb, titane, nickel, manganse, aluminium, cuivre, chrome, bryllium, zinc, cadmium, cobalt

    La teneur en carbone des aciers provient du combustible utilis pendant la fonte, soit le coke. Le fer brut contient donc du manganse, du silicium, du souffre* et du phosphore * (* lments fragilisant lacier, leur taux est maintenu bas)

    Les aciers non allis ne contiennent que des taux trs faibles dlments trangers, pour des taux infrieurs 5% on parlera daciers faiblement allis.

    Au-del de 5% on parlera daciers allis, dans lesquels on peut ajouter du manganse, du chrome, du nickel, du cobalt, du tungstne, de laluminium, du cuivre, du molybdne, du tantale, du titane, du vanadium ou dautres lments.

    Provenant des flux de brasage : fluor ; baryum, bryllium

    Les anciens revtements antirouille peuvent contenir du plomb. Les restes de peinture, de vernis, de rsines ou de matires plastiques, dhuiles peuvent donner lieu la prsence, dans les fumes de composs toxiques (cadmium, phtalates, hydrocarbures polycycliques aromatiques)

    Le dioxyde de silicium (Si02) se trouve dans la fume sous forme amorphe, non cristalline et ne revt donc pas le caractre toxique du quartz.

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  • PATHOLOGIES PROFESSIONNELLES LIEES AU SOUDAGE

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    FUMEES DE SOUDAGE

    POUSSIERES GAZAluminium Antimoine Baryum

    Bryllium Chrome Cuivre

    Fluorures Magnsium Manganse Molybdne

    Nickel Plomb Titane

    Vanadium Zinc

    Zirconium

    SILICE Amorphe CHROME VI OZONE CO

    NICKEL BERYLLIUM COBALT THORIUM FER CADMIUM NO2 NO

    BERYLLIUM ETAIN

    Irritants pulmonaires brylliose Poussires

    de surcharge

    radioactif Poussires Inhibiteurs

    hmatose fibrinognes

    Entranant des pneumoconioses Cancrogne potentiel

    Irritants Toxiques

    Allergisants

    Fumes de soudage. Catgories de toxiques classs en fonction des principales affections quils peuvent engendrer. [14]

    Guide pratique de ventilation n 7 ED 668, INRS, 2003

  • Pathologies respiratoires Effets respiratoires aigus

    Le soudage est susceptible dentraner la libration de nombreuses substances irritantes, notamment doxyde dazote et dozone. On constate une augmentation de la prvalence des symptmes dirritation des voies ariennes chez les soudeurs. [3] Les vapeurs nitreuses, le phosgne (COCl2) et lozone ou lacroline peuvent tre lorigine doedmes ou de suboedmes aigus lsionnels. En cas dinhalation massive dirritants, on peut galement observer, dans les minutes ou les heures qui suivent, la survenue dun syndrome de Brooks (toux, dyspne associes une hyperactivit bronchique qui pourra alors persister plusieurs mois) Le soudage dalliages contenant du cadmium, du chrome du manganse ou du zinc peut provoquer des pneumopathies chimiques. Asphyxie, lors du soudage en espace confin, par accumulation de fumes rapidement toxiques et/ou par appauvrissement de lair en oxygne.

    Effets respiratoires chroniques

    Pneumoconiose La sidrose napparat quaprs une exposition rgulire et prolonge (10 15 ans) aux fumes de soudage en atmosphre confine sans ventilation. Labsence de protection respiratoire ou un port irrgulier favorise la survenue dune sidrose. [1] Cette sidrose est considre en gnral comme bnigne, mais elle peut parfois chez les soudeurs, tre associe une fibrose, en raison de la silice prsente dans les lectrodes, on parlera alors de sidrosclrose. En raison de lutilisation de matriaux disolation thermique contenant de lamiante, des cas dasbestose ont t retrouvs. Par ailleurs la prsence de divers mtaux dans les lectrodes peut thoriquement tre lorigine dautres pneumoconioses telles que laluminose, la staniose, la brylliose ou la barytose.

    Asthme Diffrents composs prsents dans les fumes de soudage peuvent tre en cause. Nous citerons la colophane, le chrome, le nickel ou le cobalt (soudage de lacier inoxydable). [1] Les flux en particulier, peuvent contenir de la colophane (rsine), du poly propylne glycol, de lalkylarylpolytheralcool ou de lamino-thyl-thalonamine, responsables dasthme ainsi que de lsions eczmatiformes (pour la colophane)

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  • Bronchopneumopathies chroniques

    Chez les soudeurs un certain nombre dtude montrent une augmentation de la prvalence des symptmes dirritation chronique tels que la toux et lexpectoration chroniques, plus rarement de la bronchite chronique. Mais concernant la fonction respiratoire des soudeurs, les rsultats des diffrentes tudes sont discordants. Lien avec lapparition dune bronchite chronique : selon Nslund et Hgstedt. Confirm par ltude zdemir et al. Sobaszek et al., dans une tude cas tmoin portant sur des soudeurs procds MIG et TIG, a mis en vidence une prvalence plus leve des signes dirritation bronchique (toux, expectoration) et une diminution de la fonction ventilatoire de base au-del de 25 ans dexposition aux fumes de soudage inox. [3]

    Autres pathologies respiratoires lies lexposition chronique aux fumes de soudage

    Des cas de pneumopathie interstitielle fibrosante (hard metal interstitial pulmonary disease) ont t dcrits chez des soudeurs. Le risque de mortalit par pneumonie serait accru par une augmentation rversible de la susceptibilit aux infections. Lexposition lozone et aux oxydes dazote pourrait tre implique (Coggon et al.) [3]

    Principaux effets sur la sant de certains composants des flux de brasage COLOPHANE Respiratoire : asthme Cutan : eczma, dermite de contact allergique, urticaire de contact (rare)

    VME : 0,1 mg/m 3 (exprim en formol)

    FLUORURES Irritations graves des muqueuses, systme respiratoire, peau. ( pas datteintes osseuses chez les braseurs)

    VME : 2,5 mg/m3 en F

    CHLORURES Irritations muqueuses, dermite, systme respiratoire

    VLE : 7,5 mg/m3

    ISOPROPANOL Dermites irritatives, eczma, syndrome brieux

    VLE : 980 mg/m3

    AMINOETHYLETHANOLAMINE Dermites irritatives et eczmas allergiques

    HYDRAZINE, cancrigne catgorie 2 Dermites irritatives et eczmas allergiques

    VME : 0,1 mg/m3

    Tableau tir de : Le brasage tendre fiche pratique de scurit ED 122, INRS [12]

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  • Effets cancrognes, mutagnes et toxiques pour la reproduction

    Les fumes de soudage sont rpertories groupe 2B, cancrogne possible, dans la classification du CIRC. Elles contiennent des poussires de chrome hexa valent, de nickel, de bryllium, et de thorium. [3] Un excs de cancers broncho pulmonaires primitifs a t mis en vidence (de lordre de 30 50%) dans plusieurs tudes pidmiologiques, cas tmoins ou de cohorte, portant sur la prvalence ou la mortalit par cancer bronchopulmonaire. Le rle du chrome hexa valent, du nickel et de lasbeste a t voqu. Cet excs de cancer broncho pulmonaire na pas t confirm dans toutes les tudes. Deux facteurs de confusion ont t frquemment voqus pour expliquer cet excs de cancer du poumon : le tabagisme (dont la prvalence est significativement plus leve chez les soudeurs) et lamiante (notamment chez les soudeurs dans lindustrie navale. La mutagnicit des fumes de soudage sur acier inoxydable, (test dAmes, Hedenstedt et al.; Maxild et al.) ainsi quun excs daberrations chromosomiques a t dcel (Elias et al. ; Knudsen et al.) Une altration de la spermatognse est retrouve dans certaines tudes (Mortensen).

    Autres pathologies

    La fivre des mtaux est assez rare chez les soudeurs. Lexposition aux fumes doxyde de zinc (mtal galvanis) entrane un syndrome similaire celui de la fivre des fondeurs de laiton. [1] Les symptmes apparaissent dans les heures suivant lexposition. Une fivre 39-40C, des frissons, des myalgies, une irritation des voies ariennes suprieures, une toux, une oppression thoracique sont frquemment dcrits. Lauscultation pulmonaire, la radiologie et les preuves fonctionnelles sont gnralement normales. Lvolution est favorable sous 24 48 heures. Un phnomne de tolrance est dcrit, avec attnuation des manifestations lors dune exposition rgulire. Mais les symptmes peuvent rapparatrent lors dune nouvelle exposition, fivre du lundi , aprs une interruption de lexposition durant le week-end. Le risque de saturnisme lors du soudage tain-plomb est trs discut. Un certain nombre de dtudes ne trouvent en effet pas daugmentation significative de la plombmie chez les soudeurs. Cependant, dautres tudes dcrivent des cas de saturnisme subaigu avec coliques de plomb lors dintervention sur des ouvrages dart mtalliques protgs par du minium de plomb.

    30

  • Risques lis lexposition aux fumes de soudage en fonction des poussires de mtaux : [3] [16] [17]

    Aluminium : emphysme, fibrose pulmonaire ]

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    Cobalt, Zinc, Bryllium : fibrose pulmonaire En raison de ses proprits thermo-mcaniques, le cobalt est trs employ pour la fabrication de superalliages dont il amliore la rsistance mcanique, la rsistance lusure et la corrosion. Les outils de coupe et dusinage sont constitus dalliages fritts de carbure de tungstne et de cobalt. Diverses manifestations respiratoires ont t mises en vidence : syndrome irritatif, rhinite, conjonctivite, toux irritative et asthme. Pneumopathie dhypersensibilit pouvant voluer vers la fibrose interstitielle diffuse. Une lvation du risque de cancer broncho-pulmonaire a t mise en vidence. En rapport avec une exposition conjointe cobalt et carbure de tungstne.

    Bryllium : Conjonctivites, dermites, pneumopathie, fibrose pulmonaire. Le bryllium ou glucinium est un mtal gris-argent, daspect brillant, plus lger que laluminium et plus rsistant que lacier. Il est galement non magntique, rsistant la corrosion et bon conducteur thermique. Du fait de ces proprits il est prsent dans de nombreux secteurs industriels. Le secteur de la mtallurgie et de la fabrication dalliages est le plus gros consommateur de bryllium. Les principaux effets toxiques du bryllium sont des atteintes pulmonaires et des lsions hpatiques et rnales. Latteinte pulmonaire se caractrise par une pneumopathie chronique retarde, la brylliose, (diagnostic diffrentiel avec la sarcodose) Elle est accompagne parfois de manifestations cutanes de type dermite allergique. Linstallation se fait dans un contexte daltration de ltat gnral et ne survient que chez des personnes prsentant une susceptibilit gntique. Un excs de cancer pulmonaire a t retrouv chez les patients atteints de brylliose chronique. Le bryllium est class cancrogne avr, catgorie 1.

    Fer : sidrose Silice : silicose Nitrites : sidrose, noplasme des bronches et fosses nasales Cadmium : fivre des fondeurs, asthme, atteinte rnale, troubles gastro intestinaux. noplasme bronches et fosses nasales. Cuivre, Zinc : fivre des fondeurs Nickel : fivre des fondeurs, pneumopathie, dermite eczmatiforme Chrome : ulcration de la cloison nasale ; pigeonneaux des doigts ; dermite de contact -asthme ; BPCO - emphysme; noplasme bronches et fosses nasales ; sidrose. Aldhydes : irritations VRS Colophane : asthme CO, CO2 : irritation VRS, SNC, myocarde NO, Oxydes de fer, Ozone, Phosgne : irritation des VRS Cyanures : anoxie

    31

  • Manganse : SNC, pneumopathie ] ] ] ] ] ]

    Mtaux durs : broncho-pneumopathie, asthme Plomb : saturnisme, encphalopathie, lsions rnales. Sulfure d'hydrogne : kratoconjonctivite, bronchite Trichlorthane : effets narcotiques et hpatotoxiques. Thorium : risque potentiel de contamination externe et interne ; mtal faiblement radioactif metteur alpha et gamma ; exposition lors de l'afftage des baguettes en tungstne thori utilises pour le soudage, selon le procd TIG, des aciers inox et de l'aluminium.

    Principaux effets sur la sant des mtaux et de leurs oxydes PLOMB Saturnisme ; atteintes hmatologiques, rnales, digestives, neurologiques, troubles de la reproduction, reprotox catgorie 1 ; VME : 0,1 mg/m3 ETAIN Faible toxicit, symptmes irritatifs locaux : conjonctivite, rhinite, dyspne. Pneumopathie de surcharge : stannose ; dermites de contact ARGENT Oxyde est irritant cutan, oculaire et respiratoire, VME : 0,1 mg/m3 inhalation chronique : argyrie (coloration bleu ardoise des muqueuses) CUIVRE Fumes doxyde de cuivre : irritation des VRS, nauses, fivre des fondeurs Dermites de contact rares, VME : 0,2 mg/m3, fumes et 1 mg/m3, poussires CADMIUM Atteinte pulmonaire : aigue, OAP svre possible, cancer (oxyde de Cd K cat 2) Insuffisance rnale VME : 0,05 mg/m3 ANTIMOINE Pneumoconiose de surcharge : stiboise ; Trioxydes : K cat 3 ; VME : 0,5 mg/m3 Oxydes : irritants cutan, oculaire, VRS, bronchite chronique INDIUM Pour certains composs: toxicit hpatique, rnale, pulmonaire ZINC Fumes doxyde de zinc : irritation VRS, digestives et fivre des mtaux Poussires de zinc : peu deffet aigu ou chronique

    Tableau tir de : Le brasage tendre fiche pratique de scurit ED 122, INRS

    [12]

    32

  • RISQUES PHYSIQUES

    Rayonnements :

    1 UV, particulirement important dans le procd TIG. Ces rayonnements induisent un risque drythme et de brlures cutanes plus ou moins svres. Ainsi que des risques occulaires : krato-conjonctivite, risque de coup darc . Celui-ci se traduit, aprs une priode de latence, par un larmoiement, une sensation de brlure occulaire, une photophobie et un blpharospasme. Le ptrygion serait plus frquent chez les soudeurs. 1 IR mis par le mtal en fusion, risque de cataracte et de brlure rtinienne 1 Visible, lumire bleue [24]

    Bruit : Cette nuisance frquente en milieu professionnel [7] peut trouver son origine dans le procd de soudage lui-mme, mais est le plus souvent en lien avec des activits de prparation (meulage, dcoupe) et/ou au bruit des gnrateurs de larc lectrique ou de la ventilation. (confre chapitre mtrologie)

    Tempratures leves : le stress thermique et le rayonnement infrarouge qui peuvent survenir doivent tre pris en compte en tant que contrainte physiologique significative. [5]

    Vibrations : outils pneumatiques main pouvant tre utilis lors des activits de prparation au soudage

    RISQUES SENSORIELS 21

    Bruit de laspiration, de lenvironnement de latelier, lors des travaux de prparation ou de finition, ou soudage larc sur aluminium

    Eblouissement et fatigue visuelle de la lumire bleue [24] RISQUES BIOMECANIQUES h

    Manutention de charges lourdes Postures contraignantes Gestes rptitifs

    CHARGE MENTALE

    Travail de prcision Travail sous contrainte de temps

    33

  • RISQUES ORGANISATIONNELS

    Travail post Dplacements pour les soudeurs trs spcialiss, notamment les soudeurs au chalumeau.

    AUTRES RISQUES [24] [5]

    a

    a a

    Risques lectriques Lis aux pices nues sous tension (pices souder, lectrodes, raccords, cbles, pince porte-lectrode Lis aux tensions mises en jeu : tension vide des gnrateurs Lis lenvironnement conducteur ou trs conducteur : pices mtalliques, enceintes conductrices, milieu humide sueur.

    Risques dincendie et dexplosion : lutilisation de flammes, de gaz sous pression, de courant lectrique produisant des arcs, des tincelles, des projections de mtal en fusion et de laitier, reprsente autant de risques dincendie ou dexplosion.

    Radiations ionisantes : les lectrodes en tungstne thori sont utilises dans le procd de soudage TIG. Il ne semble pas quil existe un risque srieux dexposition pour les soudeurs, actuellement le crium vient substituer le thorium. En revanche des accidents dirradiation ont t dcrits avec les sources utilises pour les radiographies de contrle des soudures, avec exposition aux rayonnements X et Gamma, du fait de la proximit des soudeurs lors des vrifications par les organismes agrs.

    Champs lectromagntiques : bien que les risques long terme des champs lectromagntiques de basses frquences ne soient pas encore clairement tablis, il convient dappliquer le principe de prcaution, en particulier pour les porteurs dimplants actifs (stimulateurs cardiaques ou dfribillateurs implantables).

    RISQUES POUR L'ENVIRONNEMENT

    Pollutions : Pollution chimique par les mtaux des eaux et du sol Pollution atmosphrique par les vapeurs et les poussires mtalliques

    Accidents, incendie, explosion : 0 Inflammation de gaz, de poussires ou de solides au contact de points chauds

    34

  • RISQUES SPECIFIQUES DU SOUDAGE AU CHALUMEAU RISQUES CHIMIQUES

    Les risques dus aux fumes, intoxication/irritation :

    laction de la flamme sur les pices souder et sur les flux de brasage, provoque des fumes incommodantes, insalubres, irritantes ou toxiques.

    Ces fumes, gaz et poussires, proviennent la fois de mtal de base, du mtal dapport, de la dcomposition des flux de brasage, des traitements de surface des pices (dgraissant, peintures, enduits) des gaz utiliss

    Linhalation rpte de ces fumes peut se traduire par des troubles plus ou moins graves : Irritation de la peau et des yeux (mission de drivs halognes

    chlors ou fluors) de gravit variable : de type aigu Atteinte de la fonction respiratoire : de type aigu par inhalation de

    drivs irritants (solvants chlors, cadmium) de type chronique (bronchite chronique, sidrose) et fivre des soudeurs (ou fivre des mtaux qui est bnigne) Autres manifestations organiques : atteintes neurologiques,

    hpatiques et rnales, lies aux expositions de poussires de mtaux Une augmentation du risque de cancer pulmonaire en rapport avec

    linhalation de substances cancrignes (comme loxyde de cadmium) [3]

    Les risques dus aux gaz : [11]

    On utilise principalement une flamme dhydrogne et doxygne ou de loxyactylne.

    Oxygne : un % dO2 dans lair ambiant suprieur 25% augmente les risques dincendie.

    Actylne : prsente des risques dexplosion mme sans apport dair ou doxygne. Cest un gaz trs inflammable et instable sous pression. Comprim il peut se dcomposer (explosion) sous le seul effet de la pression, dun choc, dune lvation de temprature ou au contact de certains alliages. Son stockage et sa distribution sont, pour cette raison soumis des prcautions et une rglementation particulires. (Pression maximale dutilisation 1,5 bar, pour lactylne en phase gazeuse)

    35

  • Lactylne peut tre contamin par de lhydrogne phosphor. Gaz incolore plus lourd que lair et trs toxique.

    Exposition aigu : atteinte systme nerveux et respiratoire. Exposition subaigu : lsions hpatiques, rnales, myocardiques,

    ainsi que des voies respiratoires et du systme nerveux central. Les risques dus la combustion des gaz.

    Production de monoxyde de carbone Dcomposition de lair sous leffet de la chaleur, avec production

    doxydes dazote (irritant oculaire et respiratoire avec risque de manifestations de type dme pulmonaire ou emphysme)

    Brasage tendre laide du mlange plomb-tain

    Les fumes de brasage tendre contiennent peu de mtaux car les tempratures atteintes (hormis le chalumeau gaz) sont situes entre 180C et 250C.

    Le plomb commence se volatiliser vers 550C et ltain, largent, le cuivre bien au-del.

    La temprature de fusion est insuffisante pour librer des quantits importantes de vapeurs de plomb

    mais lexposition de fines poussires doxyde de plomb est possible surtout lors de la phase de polissage de la soudure.

    Les oprations de grattage ou de limage des soudures peuvent provoquer linhalation de poussires mtalliques ainsi que la contamination des mains.

    Le risque dintoxication au plomb est extrmement faible lors du brasage manuel au fer souder et lutilisation dun alliage 40% plomb- 60% tain.

    A tempratures plus leves, pour le soudobrasage et le soudage, les fumes peuvent alors contenir des mtaux (confre tableau PAGE )

    RISQUES PHYSIQUES

    Les projections de mtal incandescent lorigine de graves lsions oculaires et des brlures : si lon surchauffe le bain de fusion ou si la buse entre en contact avec le mtal en fusion, do le port de vtements en coton ignifug, couvrants.

    Les risques dus la flamme et aux rayonnements, UV, IR :

    La flamme peut causer des brlures cutanes, allant de lrythme jusqu des brlures au 3me degr.

    Le rayonnement UV est peu important, des lunettes avec protection 4 7 suffisent.

    36

  • Nanmoins ils peuvent provoquer une lsion de la corne ou de la conjonctive de lil qui se manifeste par une sensibilit des yeux la lumire et une sensation de paupires en papier de verre

    Par contre les IR et la chaleur peuvent provoquer des conjonctivites et des lsions occulaires chroniques :

    sclrite diffuse des soudeurs au chalumeau plus rarement, la cataracte des soudeurs oxy-actylniques

    Risque lectrique : li lutilisation de fer souder lectrique dfectueux ou le brasage de pices sous tension.

    Blessures dues la manutention : essentiellement des coupures

    Incendie : risque amplifi en prsence de matriaux ou de substances inflammables ou explosives.

    37

  • RISQUES SPECIFIQUES DU SOUDAGE A LARC ELECTRIQUE RISQUES CHIMIQUES

    Fumes de soudage

    Fumes de soudage : du fait des hautes tempratures atteintes au point de fusion, les diffrents procds de soudage larc ont en commun linconvnient dmettre des fumes. (Leur importance et leur composition dpendent, notamment, des conditions de travail) [13]

    Cest sans conteste le soudage larc lectrique et lectrode enrobe ou soudage larc manuel, qui dgage le plus de fumes. Avec les lectrodes enrobes acides, alcalines ou contenant du rutile. 30-90% de la fume totale sont constitus de chrome hexavalent. Des fluorures sont prsents avec des enrobages alcalins. Et le nickel en forte proportion avec des enrobages riches en mtal.

    Les lments principaux trouvs dans les fumes : fer, cuivre, silicium, chrome, manganse, fluor, potassium et calcium.

    Les lectrodes utilises peuvent ne pas tre consommes au cours de lopration (lectrode en graphite ou en tungstne) mais le plus souvent elles fournissent le mtal principal de jonction des deux pices mtalliques et contiennent, en plus de lacier, diffrentes substances (manganse, fer, titane, asbeste, mica, talc, alumine, silice)

    Ces substances se trouvent habituellement dans le flux ou dans lenrobage recouvrant llectrode.

    Selon le mtal de base on peut trouver du titane, du zinc ou de ltain.

    Le dioxyde de silicium (Si02) se trouve dans la fume sous forme amorphe, non cristalline et ne revt donc pas le caractre toxique du quartz.

    Gaz

    Gaz produits au cours du soudage larc : le CO, CO2, NO2 et O3 NO2 et O3 rsultent de laction des rayons UV sur lO2 et le N2 atmosphriques.

    A lexception du NO2, la concentration de ces gaz nest gnralement pas suffisante pour entraner des manifestations toxiques chez les sujets sans antcdents pulmonaires (asthmatiques).

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  • Anoxie, asphyxie : par appauvrissement en oxygne de lair dans le local. Dans les procds de soudage sous protection gazeuse, le gaz mis par la torche et celui apport ventuellement en complment, pour la protection de la soudure, peuvent dans certains cas (rcipient en creux, gros dbit de gaz) dplacer suffisamment lair pour en altrer la qualit par diminution de la teneur en oxygne de lenvironnement du poste de travail. En dessous de 18% doxygne, des malaises peuvent survenir, entranant rapidement lasphyxie. Indication du niveau de risque de lopration de soudage en fonction du mtal dapport

    (fil, lectrode, enrobage) ; INRS, ED 668 [14] Classification NF A 81-040

    Niveau de risque Sans revtement ,

    Fil pour MIG/ MAG Et lectrode enrobe

    A1 A2 A3 A4

    trs lev trs lev trs lev

    lev

    Fil pour MIG/ MAG Et lectrode enrobe

    B1 B2 B3 B4

    lev moyen moyen moyen

    Baguette pour TIG peu lev , Avec revtement (huile, graisses, solvants, peinture, zinc, plomb)

    il peut y avoir augmentation importante du risque

    RISQUES PHYSIQUES

    Le risque de coup darc , li lintensit du rayonnement (visible, UV et IR) produit par larc lectrique :

    krato-conjonctivites, rythmes : UV lsions rtiniennes : effets photochimiques de la lumire bleue cataractes, brlures du visage, de lil et de la rtine : rayonnement visible et IR

    Electrisation, lectrocution : par contact direct ou indirect. Le risque est faible sauf en cas de travail en environnement humide.

    Brlures Incendie, explosion Interfrences radiolectriques

    Perturbations dues aux appareils de soudage sur des implants actifs et des commandes de machines et appareils de levage voisins

    Les projections de laitier lors du soudage ou du piquage Le bruit est gnralement faible, sauf pour les procds semi automatiques et le soudage sur aluminium.

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  • RISQUES SPECIFIQUES DU SOUDAGE SOUS COUVERT DE GAZ (ARGON, HELIUM)

    TUNGSTEN INERT GAS SHIELDED METAL ARC : TIG Procd de soudage qui met en oeuvre un courant de trs grande densit. [5] RISQUES PHYSIQUES

    Emission intense de radiations UV

    RISQUES CHIMIQUES GAZ

    Production dozone et de NO2 Production de CO si emploi de CO2 comme gaz protecteur Dcomposition et formation de divers contaminants, dont le phosgne :

    Si du trichlorthylne ou dautres solvants chlors, comme le perchlorthylne et le mthylchloroforme (utiliss pour le dgraissage de pices) contaminent latmosphre, alors la temprature de larc peut engendrer la formation de phosgne (COCl2), dHCl, de Cl2 et dautres produits chlors comme le chlorure de dichloroactyle. Le CCl4 engendre de plus forte concentration de phosgne que les autres solvants chlors, mais dans la plupart des pays, la lgislation interdit lemploi de ce solvant. Le risque de production de phosgne en prsence de solvants chlors est plus important dans le soudage de laluminium. En raison de lintensit du rayonnement UV.

    Poussires

    Production de fumes mtalliques, lidentique du procd larc lectrique

    Lutilisation dlectrodes thorium-tungstne dans des espaces confins, non ou mal ventils, peut donner lieu des expositions des fumes radioactives.

    A noter que dans le soudage larc lectrique et lectrode enrobe,

    ainsi que dans le soudage semi type MIG et MAG, les risques sont majors, par rapport au procd TIG.

    Lmission de fumes et de poussires (surtout oxyde de fer), les projections sont plus importantes. De mme que le risque rayonnement.

    Il est intressant de souligner que les procds les plus utiliss

    Sont les procds de soudage les plus exposants.

    40

  • EVALUATION DES RISQUES PROFESSIONNELS : ETUDE DE POSTE

    ET FICHE ENTREPRISE

    ETUDE DE POSTE La minutie et la prcision sont des qualits essentielles pour qui veut devenir soudeur. Nanmoins il existe de grandes variations des postes et des conditions, selon le procd de soudage et lapplication. Par exemple, peu de choses en commun entre le soudeur dans lindustrie du meuble, o les risques de projections ou de brlure sont minimes compars au salari qui effectue des soudures sur des chantiers navals ou des chantiers de constructions. Les soudeurs sont presque toujours dans le noir, ils passent leur journe sous leur casque de protection. Ils oeuvrent plutt en solitaire, chacun dans sa cabine , protgs les uns des autres par un rideau.

    analyse du cycle de travail : travail prescrit ou tche analyse de lactivit, travail rel installation gnrales : caractristiques des locaux, matriel, outils personnel : effectif, caractristiques, biomtrologie mtrologie dambiance

    Lanalyse du poste de travail ncessite une approche de diffrents paramtres :

    le soudage : caractristiques lies au procd mis en uvre les pices souder : contraintes propres, taille, poids, manutention, revtement de surface le soudeur : les interactions homme / procd de soudage / soudage le poste de travail : les contraintes exerces par lenvironnement et le matriel sur le poste

    41

  • 42

    SOUDAGE PIECES Procd utilis, possibilit den

    changer Dimensions, forme, poids Importance des sries Mtal dapport Revtements de surface

    (huiles, peintures, graisses) Paramtres du soudage Nature de lopration Gaz de protection

    SOUDEUR Qualification Rythme de travail Positions de soudage Dplacements autour de la pice

    POSTE DE TRAVAIL

    Situation dans le btiment (parois, alles, ventilation, aration )

    Manutention des pices (aides techniques) Dispositifs annexes (prchauffage des pices) Travaux annexes (meulage)

    Paramtres prendre en compte pour lanalyse du poste de travail (INRS ED 668) [14]

    Lanalyse du travail prescrit :

    Procd de soudage au chalumeau :

    manutention ventuelle des bouteilles nettoyage des surfaces souder avec une lime, de la toile meri, de la laine dacier application du dcapant ou flux (permet la rpartition du mtal dapport et vite loxydation des pices souder, chaque mtal

  • 43

    dapport correspond une pte dcapante ou flux, dans certains mtaux dapport le flux est incorpor : me dcapante) assemblage des lments, par exemple laide dune pince tau chauffe du mtal lendroit de lassemblage jusqu la temprature de fusion du mtal dapport pose du mtal dapport sur le joint, il fond au contact du mtal chauff

    Soudure par capillarit ou brasage tendre :

    nettoyage des pices souder la toile meri ou la laine dacier enduire les parties souder avec de la pte dcapante en gel embotement des pices assembler en tournant pour rpartir la pte dcapante chauffage du joint la flamme (la pte dcapante grsille et noircit) lorsque le cuivre prend une couleur rouge cerise, carter la flamme et poser sur le joint le fil de soudure la soudure ltain fond et file dans le joint, essuyer avec un chiffon

    Soudure larc

    allumage du poste souder (choix de la tension 220V ou 380V) rglage de lintensit en fonction de lpaisseur souder nettoyage soigneux des pices souder la brosse mtallique et au besoin dgraissage si un lment souder a t pralablement trononn, barbage la lime avec cration dun chanfrein assemblage des pices souder, par exemple avec un serre-joint lensemble est plac sur un support ininflammable et la pince de masse est fixe sur la pice souder llectrode est fixe dans le porte-lectrode du poste souder larc lectrique est amorc par le frottement de la pointe de llectrode sur la pice ce qui cre des tincelles on loigne llectrode de 2 3 mm pour crer larc lectrique, le soudage peut commencer. Il se fait par dplacement rgulier de llectrode au dessus de la zone souder, pour crer le cordon de soudure Pour souder des pices longues, on ralise une soudure par points sur une face avant de souder en cordon sur lautre face Aprs soudure, on laisse refroidir, puis la soudure est pique au marteau piqueter pour liminer le laitier

  • 44

    Lanalyse de lactivit, travail rel

    Le dbit dmission et la composition des fumes dpendent de nombreux paramtres (dont certains sont lis entres eux) parmi lesquels on peut citer :

    le procd de soudage le diamtre du fil ou de llectrode le rendement de llectrode la composition et lpaisseur de lenrobage ou du flux (fils fourrs) la composition du fil ou de llectrode qui, jointe aux caractristiques prcdentes, dtermine le risque induit par le produit dapport

    les paramtres de soudage : intensit, tension, longueur darc, vitesse de dplacement

    le facteur de marche de linstallation (temps effectif de soudage/ temps total de travail)

    la position de soudage : plat, en angle, verticale montantele dbit et la composition du gaz protecteur, la composition du mtal de base et son prchauffage ventuel

    la prsence de revtements (contenant du zinc, du plomb, du cadmium) ou de contaminants sur le mtal de base (par exemple salissures, graisses, traces de solvants)

    Lensemble de ces paramtres et valuer sur le terrain :

    Avec tude des fiches donnes scurit de tous les produits utiliss, ainsi que la composition prcise des matriaux mis en uvre, des quantits utilises. Les mesures de prvention collectives et individuelles mises en uvre.

  • 45

    installations gnrales : caractristiques des locaux, du matriel, des outils

    (description plus dtaille, confre : chapitre fiche dentreprise)

    caractristiques des locaux : situation, surface, orientation, ouvertures, voies daccs, de circulation, dvacuation, clairage, chauffage, caractristiques de rverbration des parois, nombres de postes et disposition, prsence de coactivit, lieu de stockage du matriel, salle de repos, locaux dhygine,

    mise en scurit du site :

    balisage de la zone de travail, limitation de laccs vacuation des produits inflammables armoires lectriques consignes prsence dun extincteur modalits de stockage des bouteilles, lextrieur du local

    quipement du poste de travail :

    escabeau de hauteur adapte permettant une position de travail stable,

    la zone de travail doit tre laisse libre prsence de notices au poste

    installation et mise en service du poste :

    positionnement des bouteilles sur un sol ferme et plan, les attacher pour prvenir le risque de chute.

    vrifier labsence de graisse sur les manodtendeurs et les raccords de bouteille, montage et vrification de ltanchit des raccords

    protection des appareils contre les projections de mtal en fusion (armoire lectrique, brleur, pompes, matriels de rgulation)

    ventilation du local, caractristique, maintenance, dernires mesures

    dispositif daspiration au poste, ralit de lutilisation, caractristiques et maintenance

    protection des individus et des matriels

    Lunettes ou masques de soudage, gants en cuir, chaussures de scurit, bleu en coton (sans graisse)

  • 46

    personnel :

    effectif, anciennet, horaires, formation et qualification professionnelle

    caractristiques, donnes du suivi mdical, incidents, accidents, reconnaissance de maladies professionnelles, signes dexposition excessive, plaintes

    biomtrologie adapte lexposition

    Les IBE sont de deux types :

    Indicateurs biologiques dexposition, ils refltent lexposition relle du salari en intgrant toutes les voies de pntration, toutes les sources dexposition et le port dEPI. (dosage du toxique ou dun de ces mtabolites) Indicateurs biologiques deffet, ils traduisent :

    La rponse de lorganisme (adaptation ou compensation) Des altrations prcoces des mcanismes de dfense.

    Prvention mdicale en cas dexposition aux mtaux lourds lors du soudage [3] METAL IBE Examens paracliniques CMR

    Bryllium Si exposition 2 g/m3 (VME) Be urinaire 7g/l et Be sanguin 4 g/l, non expos < 0,9 g/l durines

    Test de prolifration lymphocytaire au contact

    du bryllium

    Class cat 1 (CIRC), non mutagne,

    non reprotoxique

    Cadmium Cd sang < 5g/l Cd urinaire < 5g/g crat.

    RP, EFR, protinurie : RBP et 2globuline

    Class cat 2A (CIRC) mutagne et reprotoxique

    Cobalt Cobaltmie < 5g/l Cobalturie < 15g/l

    Fin de poste et semaine

    EFR,RP, ECG Bilan thyrodien

    Class cat 2B (CIRC)

    Chrome Cr sanguin < 0,05g/0,1l Chromurie < 1g/g crat.

    Rhinoscopie, RP,EFR

    reprotoxique

    Manganse Mn sang 7 10 g/l Mn urines 1 3 g/l

    NFS Plaquettes EFR, tests techniques

    Non

    Nickel Nickel sang 4 g/l Ni urinaire 2 10 g/l Fin de poste et semaine

    Rhinoscopie, RP, EFR, tests picutan au

    sulfate de Ni

    Class cat 1 par UE

    Plomb Plombmie 70 g/100 ml ALA u < 4 mg/g crat. PPZ < 2,2 g/g dHb

    NFS avec Hb et Ht Cratinmie, plombmie, PPZ (expo chronique) ou ALA u (expo aigue)

    Class 2B par le CIRC et catgorie 1 par UE

    reprotoxique

  • 47

    La prescription et linterprtation ainsi que la restitution individuelle et collective (anonyme) des rsultats, sont strictement du ressort du mdecin. Une mesure isole nest pas directement exploitable. Si la taille du groupe homogne dexposition est trop petite, on privilgiera alors un suivi des salaris dans le temps, par exemple en effectuant une srie de prlvements avant des mesures de prvention, et une seconde srie aprs. Les prlvements doivent tre effectus dans des conditions rigoureuses dhygine, pour viter tout risque de contamination externe. Les donnes prcises sur les modalits de prlvement : support, transport, moment du dosage doivent tre connus. Ainsi que le laboratoire agre ou en mesure deffectuer les analyses. Le moment du prlvement dpend de la demi-vie du produit tudi. On pourra aussi consulter le guide BIOTOX. A lexception de la plombmie, les IBE nont pas de valeur rglementaire en France. Il sagit de valeurs conseils, dont la dfinition et linterprtation peuvent varier selon les pays. Des valeurs guides sont recommandes en France.

    Pour ce qui concerne le soudage, lvaluation de lexposition au plomb se fait par le dosage (par un laboratoire agre) de la Plombmie, des PPZ et ALAT.

    Le suivi de lexposition au CO se fait par le dosage du CO sanguin et dans lair expir, ainsi que lHbCO sanguin.

    un certain nombre de dosage concerne lexposition aux mtaux durs. Suivant la nature de lexposition, dosage du Pb, Cd, Be, F, Ni, Cr, Mn dans les milieux biologiques

    Le dosage du cobalt sanguin en fin de poste et fin de semaine est un bon reflet de lexposition rcente au Cobalt et ses composs inorganiques. La cobalturie est bien corrle avec la concentration dans lair du local. Deux valeurs guides sont utilises en France : 15 g/l pour le cobalt urinaire et 1 g/l pour le cobalt sanguin. La concentration srique des sujets non exposs est < 0,5 mg/l et < 2 mg/g de cratinine pour la concentration urinaire. Elle est majore chez les fumeurs, ainsi que chez les porteurs de prothse de hanche en alliage avec cobalt.

    Une exposition au bryllium dans lair des locaux de travail quivalente la VME fixe 0,002 mg/m3 correspond un dosage 7 g/l dans les urines et 4 g/l de sang, avec pour une population non expose une concentration urinaire < 0,9 g/l. Le tabac augmente ces concentrations. Le moment de prlvement est indiffrent. Le test de prolifration lymphocytaire au contact du

  • 48

    bryllium, ralis sur un prlvement sanguin, permet de diagnostiquer 70 94% des personnes sensibles.

    Dosage de la cadmimie qui devra tre < 5g/l et de la cadmiurie (reflet en exposition chronique de la charge corporelle en cadmium) qui devra tre < 5g/g de cratinine. Il existe une bonne corrlation entre les taux de cadmium urinaire, lintensit de lexposition et le risque datteinte rnale.

    Pour valuer lintensit de lexposition au chrome hexavalent, dosage du chrome urinaire en fin de semaine, avec une chromurie qui doit tre < 30 g/g de cratinine. Pour valuer une exposition moyenne chronique, on peut doser le chrome intrarythrocytaire.

    La surveillance bio mtrologique du nickel doit trouver un dosage urinaire en fin de poste, fin de semaine, < 70 g/g de cratinine, pour un taux < 5-10 g/g de cratinine chez les sujets non exposs et un dosage de nickel sanguin < 10 g/l pour une valeur < 4 g/l chez les sujets non exposs.

    mtrologie dambiance

    ventilation, aspiration : vrification du bon fonctionnement par

    mesure des vitesses de lair dans la zone dvolution de loprateur par anmomtre thermique

    vrification de lefficacit de la ventilation par contrle visuel des mouvements des nuages de fumes dgages et des dpts de poussires au sol ou sur la zone de travail.

    Vrification dun non colmatage des filtres par manomtre diffrentiel

    Dtermination du champ de vitesse de lair aux bouches de soufflage (pour la ventilation gnrale) par anmomtre thermique

    Contrle visuel de la propret des gaines Vrification du bon fonctionnement des ventilateurs de rseau par contrle de la vitesse de rotation (tachymtre) et de la puissance consomme (wattmtre)

  • 49

    prlvement poussires :

    diagnostic quantitatif par prlvement actif par pompe + filtre cassette (fraction inhalable ou thoracique) + cyclone (fraction alvolaire) ou dispositif coupelle rotative (type CIP 10).

    La quantification se fera par pese gravimtrique des filtres. Ce qui ne permet pas de distinguer les diffrentes particules de mtal collectes.

    La VME des poussires sans effets spcifiques est de 10 mg/m3 pour les poussires totales et de 5 mg/m3 pour les poussires alvolaires.

    Lidentification des fibres se fait par comptage et celle des mtaux et de la silice par analyse physicochimique.

    Le prlvement peut tre ambulatoire individuel, ayant pour avantage de prendre en compte les dplacements du salari et le geste professionnel, confrant une bonne reprsentativit la mesure. Le salari ne devra pas modifier son comportement et il conservera la pompe durant toute la dure de la mesure.

    Le prlvement peut aussi se faire un poste fixe, on parlera alors de prlvement dambiance. Cela permet de caractriser la pollution ambiante dun atelier, le point de mesure sera au centre de latelier et pas proximit immdiate dune source de polluant.

    La dure du prlvement est conditionne par le type de valeur limite dexposition laquelle on souhaite comparer le rsultat des mesures. Il peut tre unique, sur toute la dure du poste, ou multiple, avec un nombre minimal pour tre reprsentatif.

    dosage gaz : pr diagnostic semi quantitatif par prlvement lecture immdiate (ex. tubes colorimtriques Drger) suivi dun diagnostic quantitatif par prlvement passif (badge) ou actif (pompe + tube ou barboteur). Dosage en laboratoire et comparaison aux VLE et VME. La base de donnes Mtropol de lINRS comprend plus de 80 modes opratoires spcifiques une substance ou une famille chimique. mesurage bruit, exposimtrie, sonomtrie. analyse des contraintes posturales (mthode RULA, OREGE) analyse de la pnibilit du poste (cardiofrquencemtrie)

  • 50

    VLEP : Valeurs limites dexposition professionnelle [18] aux agents chimiques en France (extrait tableau, ND 2098 ; INRS)

    VME en

    mg/m3 VLE en mg/m3

    Actone 1210 Aluminium (fumes de soudage) 5

    Antimoine 0,5 Argent 0,1 Baryum 0,5

    Bryllium 0,002 Cadmium 0,05 Chlorures 7,5

    Chrome VI 0,05 Cobalt 0,01

    Colophane 0,1 Cl O2 0,3 CO 50 ppm CO2 9000

    Cuivre (fumes de) 0,2 Etain 0,1

    Fibres de laitier 1 fibre/cm3 Fumes de soudage, totalit des particules 5

    Poussires inhalables et alvolaires 10 et 5 Fluorures 2,5 Hydrazine 0,1

    Isopropanol 980 Manganse (fumes de ) 1

    Mthanol 260 Nickel 1

    NO 30 NO2 6

    Ozone 0,2 0,4 Phosgne 0,08 0,4

    Plomb 0,15 Poussires oxyde de fer 5

    Silice : cristobalite et tridymite Silice : quartz

    0,05 0,1

    Vanadium 0,05 Zinc 1

    : VLEP rglementaires, les autres valeurs sont indicatives.

  • 51

    FICHE ENTREPRISE [23]

    Raison sociale de l'entreprise

    Etablie en application de l'article R. 241-41-3 du Code du Travail et conforme l'arrt du 29 mai 1989. L'employeur doit la tenir la disposition du mdecin inspecteur rgional du travail et de l'inspecteur du travail. L'employeur la prsente au C.H.S.C.T. Elle peut tre consulte dans l'entreprise par les agents des services de prvention de la C.R.A.M. 1. RENSEIGNEMENTS D'ORDRE GENERAL

    Date de la fiche : Identification de l'entreprise : adresse, tlphone, tlcopie, personne contacte, nature de l'activit, convention collective de rfrence, CHSCT ou dlgus du personnel

    Effectifs concerns par la fiche lors de son tablissement : 2. APPRECIATION DES RISQUES / EFFECTIFS POTENTIELLEMENT EXPOSES

    Facteurs de risques : physiques Bruit : Dcoupe de tles, martelage, presse, cisailles, faonnage, meulage, piquage manuel des soudures et mcanique par aiguillage

    Intempries en extrieur : quipes en chantiers Ambiance thermique des ateliers : temprature, hygromtrie, climatisation Rayonnements visibles : fort clat lumineux --> photophobie transitoire Rayonnements thermiques invisibles :

    U.V. : krato-conjonctivite (coup d'arc), rythme du visage (AT) infra-rouge : cataracte, brlures rtiniennes rayonnements ionisants

    Poussires : lies aux matriaux de base, lectrode et enrobage fer, sidrose, galvanis avec production de zinc, mtaux durs

    Vapeurs : de solvants chlors utiliss comme dgraissants --> production et dgagement de phosgne

    Gaz : oxyde de carbone : procd MAG = CO2 - Argon anhydride carbonique : technique MAG sous-oxygnation de l'air respir par le soudeur

    vapeurs nitreuses (O2 et azote de l'air respir) ozone : U.V. de l'arc lectrique + O2 de l'air

    Les fumes de soudage sont rpertories cancrognes. Elles appartiennent au Groupe 2 B du CIRC : cancrognes possibles.

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    Risques chimiques, voir les fiches de donnes de scurit et analyse du procd

    traitement de surface Silice Plomb, Nickel, Chrome Poussires de fer, de zinc

    Risques et contraintes lis des situations de travail Manutentions contraignantes pour rachis et membres suprieurs surtout en chantier :

    Postures : genoux, accroupi, bras en surlvation, rachis en flexion Station debout permanente

    Charge mentale :

    Oprationnelle, fonction de la charge de travail Emotionnelle, fonction des relations de travail Cognitive, relative l'adaptation au travail par son apprentissage Dplacements, risque routier : pour les quipes extrieures

    Risques d'accidents prpondrants :

    Risques de chutes : De hauteur, particulirement grave pour les monteurs et lors de la maintenance de certains appareils (ponts roulants,...)

    De plain-pied : sol gras et encombr Accidents par chute de pices

    Machines dangereuses : cisailles, poinonneuses, guillotines, presses... Appareils de levage : ponts roulants et palans lectriques Apparaux de levage : ncessit d'un bon tat des accessoires de levage (lingues, crochets, sangles, chanes...)

    Risques lectriques Risques d'e