Manganèse et Fumées de Soudage : Risques et Solutions

Le manganèse est un nutriment essentiel pour le corps, mais peut aussi être toxique. Le foie et les reins excrètent l’excès de manganèse ingéré, mais le manganèse respiré contourne ce mécanisme. Le manganèse dans les fumées de soudage peut donc créer une accumulation causant des problèmes de santé.

Le manganèse est un métal gris et dur qui ressemble au fer et qui est souvent utilisé dans la production de l’acier. Une fois soudé, des particules de manganèse se retrouvent dans les fumées de soudage et peuvent être respirées par les travailleurs. Dans cet article, nous verrons comment les soudeurs sont exposés à ce risque, quelles sont les normes applicables et comment se protéger pour éviter les problèmes de santé.

Est-ce que les soudeurs sont exposés au manganèse ?

La plupart des soudeurs sont exposés au Manganèse, surtout lors du soudage des aciers doux à haute résistance, des alliages ferreux ou de certains alliages de cuivre, de nickel ou d’aluminium. La quantité de manganèse dans les consumables joue aussi un rôle très important.

De manière générale, il est préférable de connaître la composition des métaux, gaz et consumables utilisés lors des opérations de soudage pour savoir à quelles substances potentiellement dangereuses les travailleurs sont exposés. Cela est d’autant plus important lors du travail dans un espace confiné ou mal ventilé.

Les fumées de soudage sont un mélange de différents métaux et gaz et contiennent généralement des particules de manganèse. Elles peuvent être dans différents états d’oxydation (dioxyde, tétroxyde, ou trioxyde par exemple). Ces particules de manganèse mesurent entre 0.001 et 100 µm et peuvent donc se déposer à différents endroits dans le système respiratoire.

Manganèse et effets sur la santé

Une fois chauffé, le manganèse produit de la fumée toxique. Si elle est inhalée pour une durée prolongée, elle peut avoir des effets sur la santé : manganisme, dommages aux poumons, au foie et aux reins, fièvre du soudeur, etc. Ces problèmes peuvent apparaître même avec des concentrations basses.

Les effets des fumées de manganèse varient d’une personne à l’autre et dépendent notamment de la durée de l’exposition à ce polluant. D’après le docteur Brad Racette de la Faculté de Médecine de l’Université de Washington à Saint Louis : « Plus une personne est exposée aux fumées de soudage, plus les symptômes progressent rapidement. »

Selon le CDC, une exposition prolongée aux fumées de manganèse avec des concentrations supérieures à 1 mg/m3 peut causer une condition neurologique progressive et invalidante appelée le manganisme. Cette condition est très similaire à la maladie de Parkinson en termes de symptômes.

Ces derniers peuvent se traduire par des tremblements, des raideurs, des mouvements ralentis, des pertes d’équilibre, de l’anxiété, la dépression et des comportements agressifs. Certains cas ont été observés chez des soudeurs après seulement quelques mois de travail. Tandis que chez d’autres, la maladie peut prendre 10, voire 20 ans à se déclarer.

En plus du manganisme, les travailleurs exposés à des concentrations de manganèse inférieures à 0.2 mg/m3 peuvent également souffrir de sautes d’humeur, de diminution de la mémoire à court terme, d’une baisse de la coordination, ou d’un temps de réaction altéré.

De manière générale, respirer des fumées de manganèse peut endommager les poumons, les reins et le foie, et pourrait potentiellement créer des problèmes de fertilité chez les hommes. De plus, le manganèse est toxique et peut créer des irritations ou des œdèmes pulmonaires en plus d’être un facteur aggravant en ce qui concerne la fièvre des soudeurs.

Manganèse et limites d’exposition

Limites d’exposition au Canada pour les fumées de manganèse

Voici les limites d’exposition dans les différentes provinces et territoires canadiens. Dans la table TWA signifie moyenne pondérée sur huit heures. STEL est la limite d’exposition à court terme pour un maximum de 15 minutes, pas plus de quatre fois par jour et avec au moins 60 minutes entre chaque exposition à ce niveau. C est le plafond, soit la limite à ne jamais dépasser.

	TWA	STEL	C
AB	0.2mg/m3	0.6mg/m3***	1mg/m3
BC	0.2mg/m3(t)* 0.02mg/m3(r)*	0.6mg/m3*** 0.06mg/m3***	1mg/m3 0.1mg/m3
MB	0.02mg/m3**	Aucune	Aucune
NB	0.2mg/m3	Aucune	Aucune
NL	0.02mg/m3**	0.06mg/m3***	0.1mg/m3
NT	0.2mg/m3	0.6mg/m3	Aucune
NS	0.02mg/m3**	Aucune	Aucune
NU	0.2mg/m3	0.6mg/m3	Aucune
ON	0.2mg/m3	0.6mg/m3***	1mg/m3
PE	0.02mg/m3**	Aucune	Aucune
QC	0.2mg/m3	Aucune	Aucune
SK	0.2mg/m3	0.6mg/m3	Aucune
YT	5mg/m3	Aucune	Aucune

* (t) = total / (r) = respirable
** Basé sur les recommandations de l’ACGIH.
*** Pour un maximum de 30 minutes par jour.

Des questions? Posez-les dans le chat en bas à droite de votre écran ou lors de l’un de nos webinaires.

PEL & TLV pour le manganèse aux États-Unis

La limite d’exposition imposée par OSHA pour le manganèse est de 5 mg/m3. Il s’agit du plafond (PEL-C), ce qui signifie que la concentration de manganèse dans la zone respiratoire du soudeur ne doit jamais dépasser cette limite. Habituellement, la mesure se fait sur une période de 15 minutes.

En Californie, la limite est plus stricte. En effet, le règlement impose une concentration maximale moyenne sur huit heures de 0.2 mg/m3 (PEL-TWA) et une exposition maximum à court terme de 3 mg/m3 (PEL-STEL).

L’ACGIH (American Conference of Governmental Industrial Hygienists) recommande cependant que la concentration de manganèse dans la zone respiratoire du soudeur soit maintenue sous les 0.02 mg/m3 sur un quart de travail de huit heures (TLV-TWA). Bien qu’il ne s’agisse que d’une recommandation, seul OSHA ayant le pouvoir de légiférer, beaucoup d’entreprises choisissent de la suivre. D’une part pour protéger leurs travailleurs, mais également, car il est fort probable qu’OSHA utilise cette recommandation à l’avenir.

Le NIOSH (National Institute for Occupational Safety and Health) recommande une moyenne maximale sur huit heures de 1 mg/m3 (REL-TWA), et une concentration maximum à court terme de 3 mg/m3 (REL-STEL).

Que faire si vous êtes en contact avec de la fumée de manganèse ?

Inhalation

Si vous avez inhalé des fumées de manganèse, allez respirer de l’air frais. Si vous avez de la difficulté à respirer ou si vos symptômes empirent, persistent ou réapparaissent, consulter un médecin dans les plus brefs délais. Vous devriez aussi contacter un centre antipoison. Il est préférable de se reposer pour le reste de la journée, car des œdèmes pulmonaires peuvent apparaître après quelques heures et les symptômes sont aggravés par l’activité physique.

Yeux

Si des fumées de manganèse vous créent une irritation aux yeux, rincez-les dans l’eau pour un minimum de cinq minutes ou jusqu’à ce que l’irritation ait disparue. Si vous avez des lentilles de contact, retirez-le auparavant si possible. Une fois les premiers soins terminés, consultez un médecin.

Peau

Si de la fumée de manganèse vous crée un inconfort au niveau de la peau, rincez-la à l’eau.

Protéger les soudeurs contre les fumées de manganèse

Si vous savez que des particules de manganèse sont présentes dans les fumées de soudage sur votre lieu de travail et que vous voyez de la fumée dans le visage des soudeurs, il est certain que les concentrations de manganèse dépassent les recommandations de l’ACGIH et il est fort probable qu’elles soient au-dessus des normes.

Voici quelques stratégies pour régler ce problème durablement et protéger les travailleurs efficacement.

1. Souder seulement si nécessaire et privilégier d’autres procédés au soudage manuel.
2. Utiliser des extracteurs de fumées de soudage.
3. Isoler les opérations de soudage pour protéger les autres travailleurs.
4. Utiliser des procédés et matériaux avec le moins de manganèse possible.
5. S’assurer que les soudeurs se placent de façon à respirer le moins de fumée.
6. Ventiler le bâtiment de manière adéquate.
7. Utiliser des ÉPI si les mesures précédentes ne suffisent pas.

Découvrez notre méthode pour contrôler efficacement les fumées de soudage et éviter que les travailleurs ne les respirent.

Il est souvent inconcevable d’éliminer totalement les opérations de soudage manuel, auquel cas l’utilisation d’extracteurs de fumées de soudage est la solution à ce problème.

Fumées de manganèse et soudage MIG (GMAW)

Atteindre la recommandation de l’ACGIH de limiter la concentration de manganèse dans la zone respiratoire du soudeur à 0.02 mg/m3 est un défi. Cependant, une étude a prouvé qu’il était possible de le faire avec des pistolets MIG extracteurs.

Un fabricant de pièces en acier a testé les pistolets AIRGOMIG pendant plusieurs jours tandis qu’une entreprise indépendante faisait de l’échantillonnage de l’air dans la zone respiratoire du soudeur. Ces tests ont été faits en suivant les méthodes et protocoles reconnus au Canada et aux États-Unis. Durant trois journées de huit heures, des pièces ont été fabriquées en utilisant du fil solide et du fil fourré. La concentration de fumée de soudage dans la zone respiratoire du soudeur a été maintenue entre 0.45 et 0.69 mg/m3 (soit plus de cinq fois sous la limite imposée par la CNESST et OSHA). L’oxyde de manganèse a été maintenu en dessous de 0.015 mg/m3 (l’ACGIH recommande 0.020 mg/m3).

Je vous recommande de lire notre article sur les pistolets MIG extracteurs pour en apprendre plus sur cette technologie.

Fumées de manganèse et autres procédés de soudage

La meilleure technologie pour extraire les fumées pour les autres procédés de soudage, comme le TIG ou la baguette, est le bras de captation flexible. Bien positionnés et avec le bon débit, les bras peuvent atteindre une efficacité d’extraction proche de 100 % et permettent de respecter les normes de qualité de l’air.

Sinon, il est possible d’utiliser des buses d’extraction, mais leur portée limitée rend les résultats moins fiables. Enfin, les hottes ne protègent généralement pas le soudeur. En effet, ce dernier travaille avec le visage entre le point de soudure et la hotte et respire donc les fumées. Elles sont ainsi à éviter.

Pour en savoir plus sur les autres polluants se trouvant dans les fumées de soudage et les limites de concentration permises, nous avons plusieurs ressources détaillées à consulter, y compris en français pour le Québec et le Nouveau-Brunswick. vous pourriez également être intéressé à en apprendre plus sur les effets à long terme de l’inhalation des fumées de soudage.