Résoudre vos Problèmes de Fumées de Soudage en 8 Étapes

Les fumées de soudage sont toxiques et cancérigènes. Il est donc primordial de protéger les soudeurs et leurs collègues. Depuis plus de 40 ans, Henlex est impliqué dans l’industrie et nous allons vous présenter la méthode que nous avons développée afin de régler les problèmes de fumées de soudage et d’éviter que les travailleurs ne respirent des particules ou des gaz dangereux.

Comme vous le verrez, les étapes 1 à 7 devraient être implémentées (à moins que cela ne soit impossible), mais l’étape 8 est optionnelle et pertinente seulement si le problème n’est toujours pas résolu. De plus, les étapes 1 à 4 visent à réduire les fumées générées dans l’environnement de travail au minimum, tandis que les étapes suivantes portent sur la protection des travailleurs contre les fumées restantes.

Si vous avez des questions, ou désirez plus d’information, n’hésitez pas à nous contacter.

1 – Souder manuellement seulement lorsque c’est nécessaire

La première étape est très importante, bien qu’elle ne soit pas toujours réalisable. Il faut toujours considérer si des alternatives au soudage manuel sont possibles.

Le soudage robotisé est plus abordable que jamais et n’est plus un luxe que seules les grandes entreprises peuvent se payer. Certains robots sont d’ailleurs conçus pour réaliser des petites séries de pièces. Il est plus facile de protéger les travailleurs autour d’un robot, qu’un soudeur dont le visage se trouve proche du bain de fusion. De plus, avec la pénurie de main d’œuvre, cette solution pourrait résoudre deux problèmes.

D’autres procédés peuvent également être des alternatives viables au soudage, comme l’assemblage mécanique (boulons, vis, rivets, etc.) ou le collage (il existe de nombreux adhésifs à métaux sur le marché). Bien entendu, il faut s’assurer que les propriétés et résultats offerts par la méthode d’assemblage choisie soient adaptés à vos besoins.

2 – Isoler les opérations de soudage

La deuxième étape n’impacte pas les soudeurs, mais fait une grosse différence pour la qualité de l’air que respirent les autres travailleurs.

Certaines entreprises s’assurent en effet que toutes les opérations de soudage soient effectuées dans un seul bâtiment, dans une seule pièce, ou dans une seule zone de l’usine. Dans un monde idéal, seuls des soudeurs travailleraient à cet endroit, mais il faudrait au moins tenter de limiter le nombre de travailleurs autour des opérations de soudage autant que possible.

Si des employés se trouvent proches d’opérations de soudage, il est toujours préférable d’utiliser des écrans de soudage. Cela les protégera contre les arcs, les étincelles et les rayons UV. Des rideaux de soudage accrochés au plafond seraient d’ailleurs encore mieux, car ils peuvent contenir la fumée ce qui la rend facile à extraire.

3 – Utilisez des procédés de soudage qui produisent moins de fumée

Bien que cela ne soit qu’une variable de l’équation, certains procédés produisent moins de fumée que d’autres. Cela ne veut pas dire que la capture à la source n’est pas nécessaire pour atteindre les concentrations maximales permises, ni que cette fumée est moins toxique.

Mais toutes choses étant égales par ailleurs, il est pertinent de considérer des procédés de soudage et de coupage moins polluants si c’est possible :

• Moins de fumée : TIG, soudage par résistance, arc submergé, coupage laser
• Plus de fumée : MIG, MAG, coupage plasma
• Pires procédés : Soudage à la baguette, flux cored, arc-air

Il est également possible de jouer avec les paramètres de soudage pour réduire les fumées. Un projet de recherche américain a conclu que pour réduire l’exposition aux fumées, il est recommandé d’utiliser le plus bas voltage et ampérage à la plus haute vitesse possible sans que cela ne nuise à la qualité de la soudure.

« For reducing exposures to fumes, welders are recommended to use the lowest voltage and amperage and the highest travel speed to the extent that does not compromise in the quality of welds. »

L’institut de recherche Robert-Sauvé en santé et sécurité du travail (IRSST) a également publié une ressource détaillée très intéressante intitulée Influence des paramètres de soudage à l’arc électrique sur les concentrations de fumées et leurs composantes métalliques : état des connaissances. Voici certaines de leurs conclusions :

• « Pour le procédé GMAW, l’utilisation des modes pulsés […] génère quant à elle moins de fumées de Mn et de Cr(VI) que le procédé GMAW conventionnel. »
• « L’augmentation de la fraction de gaz carbonique (CO2) dans un mélange de gaz de protection induit une augmentation des quantités de fumées générées. »
• « L’augmentation de la tension, de l’intensité du courant et du diamètre de l’électrode entraîne également une plus grande génération de fumées. »
• « Il en est de même lors de l’utilisation d’un flux plus important, au cœur même de l’électrode (FCAW) ou dans son enrobage (SMAW). »
• « Quant au procédé GMAW, le mode de transfert en pulvérisation pulsée entraîne une réduction des quantités de fumées générées comparativement aux modes de transfert en court-circuit et en pulvérisation axiale. »

Plus de stratégies pour réduire la production des fumées de soudage ici.

4 – Utilisez des matériaux et consommables moins toxiques

La première chose à savoir est qu’il faut éviter de souder des métaux couverts de placage, peinture, apprêt, solvant, lubrifiant, antirouille, ou tout autre type de recouvrement. Ils sont toujours un facteur aggravant pour la quantité et la toxicité des fumées, parfois de façon drastique.

Il faut les retirer des zones qui seront soudées, ce qui devrait en plus améliorer la qualité de la soudure. Utilisez des procédures sécuritaires pour enlever les recouvrements. Contactez votre fournisseur pour en savoir plus sur le produit en question et la meilleure façon de le retirer.

Meuler ou sabler un recouvrement pour s’en débarrasser semblent souvent être les solutions les plus simples, mais il faut savoir que la poussière générée peut aussi être toxique, voir même explosive.

Une fois la problématique de recouvrement réglée, il est important d’éviter, ou au moins de limiter, l’utilisation de matériaux et consommables contenant des substances cancérigènes ou toxiques. Voici une liste non-exhaustive de certains métaux et gaz particulièrement dangereux :

• Toxique : plomb, manganèse, cadmium, ozone
• Cancérigène : chrome hexavalent, cadmium, béryllium, nickel
• Fièvre des soudeurs : zinc, cuivre, magnésium, aluminium, cadmium, oxyde de fer, manganèse, nickel, sélénium, argent, étain

Nous sommes conscients qu’il est souvent impossible d’éviter l’ensemble des substances potentiellement dangereuses, mais de nombreuses solutions existent pour limiter leur concentration dans les fumées. Vos fournisseurs de métaux et de produits de soudage peuvent être de bonnes ressources pour obtenir plus d’information.

Durant ces quatre premières étapes, vous avez fait tout ce qui est possible pour limiter la quantité de fumée et sa toxicité dans l’environnement de travail. Il faut désormais s’assurer que la fumée restante ne soit pas respirée par les soudeurs.

5 – Extracteurs de fumée de soudage

Il est maintenant temps d’utiliser la captation à la source pour extraire les fumées de soudage. De manière générale, il est préférable d’aspirer la fumée le plus près possible du point d’émission pour obtenir les meilleurs résultats. Les cinq technologies les plus courantes pour capter les fumées de soudage sont les suivantes :

• Pistolets MIG extracteurs
• Bras de captation
• Buses de captation
• Hottes de ventilation
• Tables aspirantes

Vous trouverez les technologies les plus adaptées pour chaque procédé de soudage dans le tableau ci-dessous.

Procédé	MIG	Bras	Buse	Hotte	Table
MIG / GMAW	Meilleur	Oui	Oui	Non	Non
TIG / GTAW	Non	Meilleur	Oui	Non	Non
Flux Cored / FCAW	Meilleur	Oui	Oui	Non	Non
Baguette / SMAW	Non	Meilleur	Oui	Non	Non
Soudage robotisé	Oui	Oui*	No	Meilleur	Non

Pour plus d’information, allez lire notre article sur les extracteurs des fumées de soudage, ou celui sur l’extraction des fumées de soudage pour le procédé MIG. Vous pouvez également consulter notre comparatif entre unités d’aspiration mobiles et stationnaires pour faire le bon choix.

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

6 – Assurez-vous que les soudeurs se positionnent de façon à éviter les fumées

L’étape 6 est simple. Les soudeurs devraient utiliser les éléments et leur environnement à leur avantage afin d’éviter de respirer les fumées. Par exemple en ne plaçant pas leur tête au-dessus du bain de fusion puisque la fumée monte naturellement. Ou encore en se positionnant le dos au vent lorsqu’ils soudent à l’extérieur.

Finalement, il est important de ne jamais obstruer l’entrée d’air de l’extracteur, surtout en plaçant sa tête devant. D’une part pour maintenir une bonne efficacité en tout temps et protéger l’ensemble des travailleurs. Mais également pour éviter que les fumées ne passent dans le visage du soudeur avant d’être aspirées. Ceci n’est pas un problème avec les pistolets MIG extracteurs puisque la fumée est aspirée à quelques pouces du bain de fusion.

7 – Assurez-vous que l’environnement de travail est assez ventilé

La ventilation générale seule n’est jamais suffisante et doit être utilisée en plus de la captation à la source.

Au Québec, pour le secteur de la fabrication de produits métalliques, le Règlement sur la santé et la sécurité du travail exige un minimum de quatre changements d’air à l’heure. Cela signifie que le volume utile de l’usine doit être évacué et remplacé par de l’air frais quatre fois par heure. Si les travailleurs sont tous sur le même plancher, le volume utile correspond à la surface du plancher multipliée par 12 pieds (ou la hauteur réelle si elle est inférieure à 12 pieds). Notons que l’air aspiré par les extracteurs de fumée compte dans le total de l’air évacué.

En règle générale, il est nécessaire de faire entre 4 et 12 changements d’air à l’heure pour parvenir à respecter les normes. Cela dépend de la quantité et de la toxicité des fumées générées, mais aussi de l’efficacité du système de captation à la source. Un système de captation efficace réduit le nombre de changement d’air à l’heure nécessaire et permet donc des économies substantielles de chauffage ou de climatisation.

Pour le travail en espace confiné, l’AIHA (American Industrial Hygiene Association) recommande de faire 20 changements d’air à l’heure.

Aux États-Unis, OSHA demande simplement aux employeurs que la ventilation générale permette de maintenir les concentrations de fumées et de polluants dans les limites acceptables et sécuritaires.

8 – Équipements de protection individuelle

Cette étape ne devrait normalement pas être nécessaire, car les concentrations de fumée de soudage dans la zone respiratoire des travailleurs devraient être bien en dessous des limites imposées par les règlements. Cependant, si quelques postes de travail posent encore un problème, il peut être nécessaire d’avoir recours aux EPI, tels que des masques ou des respirateurs ajustés pour chaque travailleur.

Il est important de comprendre que cette mesure doit vraiment être prise en dernier recours. En effet, les agences de santé et sécurité demandent aux employeurs de tout mettre en place pour extraire les fumées de soudage afin que les masques ou les respirateurs ne soient pas nécessaires en tout temps. En cas de besoin, ils peuvent cependant être utilisés pour de courtes périodes.

Pour en apprendre plus sur les équipements de protection respiratoire pour les soudeurs, je vous invite à lire le guide produit par 3M.

Quelle quantité de fumées de soudage est considérée sécuritaire ?

Des limites d’exposition pour les fumées de soudage et les métaux et gaz sont imposées par les agences de santé et sécurité comme la CNESST (Québec). Pour connaître les concentrations maximales autorisées dans chaque juridiction, vous pouvez consulter les articles suivants :

• Québec : Réglementation sur les Fumées de Soudage
• Fumée de Soudage au Canada : Règles & Limites d’Exposition
• Welding Fume Regulations and Exposure Limits in the US (en anglais)
• Welding Fume Regulations and Exposure Limits in California (en anglais)

Dans ces articles, vous trouverez également les recommandations de l’ACGIH (American Conference of Governmental Industrial Hygienists). Ces dernières sont généralement considérées comme étant sécuritaires pour les soudeurs qui travaillent dans un environnement typique pour des quarts de travail de huit heures au maximum.

Au Canada, la valeur maximale d’exposition moyenne pondérée pour les fumées de soudage imposée au Québec, en Saskatchewan, au Yukon, au Nunavut et dans les Territoires-du-Nord-Ouest est de 5mg/m3. Les autres provinces et territoires demandent de suivre les recommandations de l’ACGIH, mis à part l’Alberta qui demande simplement de maintenir la concentration aussi basse que possible. Aux États-Unis, la valeur d’exposition moyenne pondérée imposée par OSHA et Cal/OSHA est de 5mg/m3.

De nombreuses substances se trouvant dans les fumées de soudage ont également leurs propres limites d’exposition, comme le manganèse et le chrome hexavalent. Pour en savoir plus, utilisez les liens ci-dessus.

Fumées de soudage et risques sur la santé des travailleurs

D’après OSHA, le CDC, l’Agence Internationale de Recherche sur le Cancer et la Commission des normes de l’équité de la santé et de la sécurité du travail du Québec (CNESST), respirer des fumées de soudage peut causer les problèmes de santé suivants :

• Irritation des yeux, du nez ou de la gorge
• Douleurs musculaires et articulaires
• Vertiges et nausées
• Difficultés respiratoires incluant la suffocation ou l’asphyxie
• Fièvre des soudeurs
• Problèmes pulmonaires
• Différents types de cancer
• Ulcères à l’estomac
• Lésions rénales
• Lésions du système nerveux
• Manganisme
• Douleurs thoraciques
• Asthme
• Hémorragies
• Dermatite ou eczéma
• Affection des reins
• Troubles des os et des articulations
• Sidérose (dépôt d’oxydes de fer dans les poumons)
• Stannose (inhalation de fumée d’oxyde d’étain)
• Anthracose (inhalation de poussières de carbone)
• Bérylliose (inhalation de fumée de béryllium)
• Accumulation de liquide dans les poumons