Aspiration de gaz et de vapeurs

Que sont les vapeurs ?

Les vapeurs se forment lorsqu'une substance passe à l'état gazeux. Cela se produit de deux façons : par évaporation d'un liquide à température ambiante, ou par chauffage, lorsqu'un matériau se décompose et libère des produits gazeux. En pratique, on rencontre trois types, qui appellent chacun une réponse différente.‍

• ‍Les composés organiques volatils (COV). Solvants, diluants, colles, revêtements et produits de nettoyage s'évaporent d'eux-mêmes, même sans chauffage. Pensez à une ligne de peinture, un poste d'encollage ou un bain de dégraissage.‍
• Les produits de décomposition thermique. Le chauffage, la découpe, le soudage ou la combustion décomposent un matériau et libèrent des gaz absents du matériau d'origine. Le PVC dégage du chlorure d'hydrogène, le polyuréthane des isocyanates, et presque tout plastique chauffé produit du monoxyde de carbone.‍
• Les gaz de procédé et de réaction. Des gaz formés comme sous-produit du procédé lui-même : oxydes d'azote et ozone au soudage, ammoniac dans certains procédés chimiques, produits de réaction issus d'un four de polymérisation.

De la poussière se libère souvent en même temps. Un arc électrique produit à la fois des particules ultrafines et des gaz ; une extrudeuse produit des copeaux et des COV. L'installation devient donc une combinaison de deux techniques, et non un choix entre les deux.

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Pourquoi la filtration fonctionne autrement ici

C'est ici que se loge, en pratique, l'erreur d'appréciation la plus fréquente.

Un filtre à manches, un cyclone et un filtre HEPA fonctionnent tous mécaniquement : ils retiennent les particules trop grosses pour passer. Ce principe ne s'applique pas à une molécule de gaz. Elle est bien plus petite que la plus fine particule de poussière et traverse n'importe quel média filtrant comme s'il n'existait pas.

Les vapeurs se captent donc par adsorption ou absorption - vous liez la molécule à un autre matériau au lieu de l'arrêter. Cela exige du charbon actif, un laveur ou un système d'oxydation.

Cette différence a deux conséquences pratiques.

• ‍L'ordre dans l'installation est imposé. Le traitement des gaz vient après la filtration des poussières. Dans l'autre sens, le charbon actif se colmate de poussière et perd son efficacité avant d'avoir capté une seule molécule.‍
• Vous ne voyez pas quand il faut remplacer. Avec un filtre à manches, la perte de charge augmente et vous savez que c'est le moment. Le charbon actif se sature sans que la perte de charge ne bouge. Lorsque vous le sentez, le point où il fonctionnait encore est déjà dépassé. Le remplacement se fait donc sur la base du débit traité et de mesures, pas au jugé.

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Risques sanitaires

Ce que provoquent les vapeurs dépend entièrement de la substance concernée. Trois mécanismes reviennent le plus souvent.‍

• ‍Irritation et action corrosive. Les gaz acides comme le chlorure d'hydrogène forment un acide dès qu'ils rencontrent de l'humidité - donc aussi dans vos voies respiratoires et sur vos yeux. L'ammoniac et les vapeurs nitreuses agissent de la même manière.‍
• Sensibilisation. Les isocyanates issus du polyuréthane en sont l'exemple le plus connu. L'organisme peut développer une allergie durable, avec un asthme professionnel à la clé. Une personne sensibilisée réagit ensuite à de très faibles concentrations, ce qui signifie en pratique la fin du travail avec ce matériau.‍
• Action systémique. Certains solvants sont absorbés par les poumons et agissent sur le système nerveux, le foie ou les reins. Le monoxyde de carbone déplace l'oxygène dans le sang. C'est le type d'exposition dont on ressent peu de chose à l'atelier, jusqu'à ce qu'il soit trop tard.

Laquelle de ces voies vous concerne figure sur la fiche de données de sécurité de votre matière ou de votre revêtement. C'est le point de départ, et non le nom du produit.

Ce que l'aspiration apporte ici

Avec les vapeurs, un problème supplémentaire se pose, moins présent avec les poussières : le masque donne une fausse sécurité. Un masque anti-poussière n'arrête pas du tout les gaz, et une cartouche filtrante ne fonctionne que pour le type de gaz pour lequel elle a été choisie, et seulement tant qu'elle n'est pas saturée. Le captage à la source n'est donc pas seulement plus efficace ici : c'est souvent la seule mesure dont l'efficacité est démontrable.

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Réglementation applicable

Le Code du travail impose l'évaluation des risques chimiques et la réduction de l'exposition selon un ordre strict : supprimer ou substituer, puis capter à la source, puis agir sur l'organisation, la protection respiratoire n'intervenant qu'en dernier recours. Pour les agents sensibilisants comme les isocyanates, l'exposition doit en outre être réduite au niveau le plus bas raisonnablement possible, même en dessous de la valeur limite.

Contrairement aux poussières, presque chaque composant gazeux dispose de sa propre valeur limite d'exposition professionnelle. Il n'existe pas de VLEP générale pour les vapeurs sur laquelle se rabattre. Votre évaluation commence donc par déterminer quelles substances se libèrent, ce qui découle de vos matériaux et de votre procédé. L'évaluation suit la norme NF EN 689.

Le volet émissions pèse ici plus lourd qu'avec les poussières. Si vous rejetez des vapeurs à l'extérieur, vous relevez de la réglementation ICPE et des valeurs limites fixées par votre arrêté préfectoral. Pour les COV, ces exigences sont strictes, car ils contribuent à la formation d'ozone dans l'air ambiant. Une solution suffisante en intérieur peut néanmoins relever d'une autorisation côté rejet.

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Secteurs concernés

• Travail des métaux et ateliers de soudage
• Plasturgie : extrusion, injection et découpe thermique
• Peinture, revêtement et imprimerie
• Chimie et pharmacie
• Transformation du caoutchouc et des composites
• Déchets et recyclage
• Laboratoires et ateliers techniques

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Comment aspirer efficacement les vapeurs ?

Le principe est le même qu'avec les poussières - capter là où cela se forme - mais la technique est différente.

• ‍Le captage à la source reste la base. Les vapeurs se dispersent plus vite que les poussières, car elles ne retombent pas mais se mélangent à l'air ambiant. Ce que vous manquez à la source, la ventilation générale ne le rattrapera pas.‍
• Les poussières d'abord, les gaz ensuite. Si de la poussière se libère également, elle est séparée en premier. Sinon votre traitement des gaz se remplit d'une matière qui n'a rien à y faire.

Pour le traitement des gaz proprement dit, trois voies existent :

• ‍Le charbon actif lie les molécules à l'immense surface interne du charbon. Adapté à la plupart des COV et vapeurs organiques, c'est la solution la plus répandue. Le charbon se sature et doit être remplacé ou régénéré périodiquement.‍
• Le lavage humide dissout le gaz dans un liquide, éventuellement additionné d'un réactif. C'est la méthode de référence pour les gaz acides comme le chlorure d'hydrogène et pour l'ammoniac, où le charbon actif fait peu.‍
• L'oxydation thermique ou catalytique brûle les vapeurs en dioxyde de carbone et en eau. Intéressante en présence de concentrations de COV élevées et constantes, là où le remplacement du charbon deviendrait un poste de coût permanent.

La voie adaptée dépend de la substance, de la concentration et du caractère constant ou intermittent de la charge. Nos ingénieurs l'établissent au cas par cas.

S'il s'agit spécifiquement de fumées de soudage ou du chauffage de matières plastiques, consultez nos pages sur les fumées de soudage et la poussière de polymère - la technique propre à ces procédés y est développée.

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Kiekens : votre spécialiste de l'aspiration des gaz et vapeurs industriels

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Nous commençons par une analyse approfondie : quels matériaux manipulez-vous, que se passe-t-il lors du chauffage, quelle est la constance de la charge et quels sont les rejets extérieurs ? Ensuite, nous prenons en charge la conception, l'installation et la maintenance, le tout sous une seule responsabilité. Grâce au Clean Air Plan, nous maintenons votre installation en parfait état tout au long de l'année, y compris en remplaçant à temps les médias filtrants dont la saturation n'est pas visible à l'œil nu.

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