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Les fluides frigorigènes AIDE-MÉMOIRE TECHNIQUE ED 969 L’Institut national de r

Les fluides frigorigènes AIDE-MÉMOIRE TECHNIQUE ED 969 L’Institut national de recherche et de sécurité (INRS) Dans le domaine de la prévention des risques professionnels, l’INRS est un organisme scientifique et technique qui travaille, au plan institutionnel, avec la CNAMTS, les CRAM-CGSS et plus ponctuellement pour les services de l’État ainsi que pour tout autre organisme s’occupant de prévention des risques professionnels. Il développe un ensemble de savoir-faire pluridisciplinaires qu’il met à la disposition de tous ceux qui, en entreprise, sont chargés de la prévention : chef d’entreprise, médecin du travail, CHSCT, salariés. Face à la complexité des problèmes, l’Institut dispose de compétences scientifiques, techniques et médicales couvrant une très grande variété de disciplines, toutes au service de la maîtrise des risques professionnels. Ainsi, l’INRS élabore et diffuse des documents intéressant l’hygiène et la sécurité du travail : publications (périodiques ou non), affiches, audiovisuels, site Internet… Les publications de l’INRS sont distribuées par les CRAM. Pour les obtenir, adressez-vous au service prévention de la Caisse régionale ou de la Caisse générale de votre circonscription, dont l’adresse est mentionnée en fin de brochure. L’INRS est une association sans but lucratif (loi 1901) constituée sous l’égide de la CNAMTS et soumise au contrôle financier de l’État. Géré par un conseil d’administration constitué à parité d’un collège représentant les employeurs et d’un collège représentant les salariés, il est présidé alternativement par un représentant de chacun des deux collèges. Son financement est assuré en quasi-totalité par le Fonds national de prévention des accidents du travail et des maladies professionnelles. Les Caisses régionales d’assurance maladie (CRAM) et Caisses générales de sécurité sociale (CGSS) Les Caisses régionales d’assurance maladie et les Caisses générales de sécurité sociale disposent, pour participer à la diminution des risques professionnels dans leur région, d’un service prévention composé d’ingénieurs- conseils et de contrôleurs de sécurité. Spécifiquement formés aux disciplines de la prévention des risques professionnels et s’appuyant sur l’expérience quotidienne de l’entreprise, ils sont en mesure de conseiller et, sous certaines conditions, de soutenir les acteurs de l’entreprise (direction, médecin du travail, CHSCT, etc.) dans la mise en œuvre des démarches et outils de prévention les mieux adaptés à chaque situation. Ils assurent la mise à disposition de tous les documents édités par l’INRS. Toute représentation ou reproduction intégrale ou partielle faite sans le consentement de l’INRS, de l’auteur ou de ses ayants droit ou ayants cause, est illicite. Il en est de même pour la traduction, l’adaptation ou la transformation, l’arrangement ou la reproduction, par un art ou un procédé quelconque (article L. 122-4 du code de la propriété intellectuelle). La violation des droits d’auteur constitue une contrefaçon punie d’un emprisonnement de deux ans et d’une amende de 150 000 euros (article L. 335-2 et suivants du code de la propriété intellectuelle). © INRS, 2005. Couverture Béatrice-Anne Fournier. Conception graphique et illustrations Atelier F. Causse. Rodolphe Lebreton, Département risques chimiques et biologiques, INRS. ED 969 L es fluides frigorigènes sont des substances ou des mélanges de substances utilisés dans les circuits de systèmes frigorifiques. Ce document synthétique présente les principaux produits utilisés, ainsi que leurs dan- gers et les mesures de prévention à appliquer lors de leur utilisation ou lors de situations pouvant conduire à une exposition. Une meilleure connaissance des ces produits, couplée à l’application des mesures de sécurité adaptées doit permettre à chacun de pouvoir travailler dans des conditions d’hy- giène et de sécurité convenables. Les fluides frigorigènes L es fluides frigorigènes sont des substances ou des mélanges de substances utilisés dans les circuits de systèmes frigorifiques : chambres froides, réfrigérateurs indus- triels ou pour particuliers, congélateurs, machines à glaces, vitrines réfrigérées… Les transformations thermodynamiques (généralement l’évaporation et la conden- sation) qu’ils subissent dans les circuits permettent la production de froid. Cette fiche synthétique présente les principaux produits utilisés ainsi que leurs dangers et les mesures de prévention à appliquer lors de leur utilisation ou lors de situation pouvant conduire à une expo- sition. I. Les frigorigènes : description, produits utilisés Les principaux fluides frigorigènes peu- vent être classés au sein de différentes familles compte tenu de leurs propriétés physico-chimiques : les substances inorganiques pures, les hydrocarbures, les hydrocarbures halogénés, les autres produits. Chaque frigorigène, qu’il soit une sub- stance pure ou un mélange, peut être iden- tifié par une désignation numérique : un numéro qui suit le symbole R (utilisé pour réfrigérant) ; Ex : R12 (dichlorodifluoro- méthane), R717 (ammoniac)… Les règles spécifiques d’identification et de nomen- clature relatives à ces composés ne sont pas décrites dans cette fiche mais sont disponibles dans la littérature [1]. Les principaux fluides frigorigènes uti- lisés sont détaillés dans les paragraphes ci-dessous et repris dans le tableau I. I.1. Les substances inorganiques pures Dans cette famille on trouve principa- lement l’eau (H2O - R718), l’ammoniac (NH3 - R717) et le dioxyde de carbone (CO2 - R744). Des composés tels que l’am- moniac ou le dioxyde de carbone ont été utilisés au début du XXe siècle puis un peu abandonnés du fait de leur dange- rosité. Aujourd’hui, l’ammoniac est de nou- veau très largement employé suite à la découverte de la toxicité environnemen- tale de certains autres frigorigènes : on le 2 Nom Formule Désignation Propriétés N° Fiche importantes toxicologique de l’INRS COMPOSÉS INORGANIQUES Ammoniac NH3 R717 T oxicité, FT16 Inflammabilité, Eau H2O R718 Dioxyde de carbone CO2 R744 T oxicité FT238 HYDROCARBURES Cyclopropane C3H6 RC270 Inflammabilité élevée Propane C3H8 R290 Inflammabilité élevée Butane C4H10 R600 Inflammabilité élevée Isobutane i-C4H10 R600a Inflammabilité élevée Propylène C3H6 R1270 Inflammabilité élevée CFC T richlorofluorométhane CCl3F R11 FT136 Dichlorodifluorométhane CCl2F2 R12 FT135 1,1,2-T richloro-1,2,2- CCl2F-CClF2 R113 FT65 trifluoroéthane Chloropentafluoroéthane CClF2-CF3 R115 R22 + R115 / R502 HCFC Dichlorofluorométhane CHCl2F R21 Chlorodifluorométhane CHClF2 R22 FT142 2,2-Dichloro-1,1,1- CF3-CHCl2 R123 T oxicité trifluoroéthane hépatique 2-Chloro-1,1,1,2- CF3-CHClF R124 tétrafluoroéthane 1-Chloro-1,1- CClF2-CH3 R142b Inflammabilité difluoroéthane R22 + R152a +R124 / R401A R22 + R125 + R290 / R402A R22 + R143a + R125 / R408A R22 + R124 + R142b / R409A HFC Difluorométhane CH2F2 R32 Inflammabilité Pentafluoroéthane CHF2-CF3 R125 1,1,1,2-Tétrafluoroéthane CH2F-CF3 R134a 1,1,1-T rifluoroéthane CH3-CF3 R143a Inflammabilité 1,1-Difluoroéthane CH3-CHF2 R152a Inflammabilité R125 + R143a + R134a / R404A R32 + R125 + R134a / R407C R32 + R125 / R410A R125 + R143a / R507 AUTRES Étherdiméthylique CH3-O-CH3 / Inflammabilité élevée Étherdiéthylique C2H5-O-C2H5 / Inflammabilité FT10 élevée Méthylamine CH3NH2 R630 Éthylamine C2H5NH2 R631 FT134 Méthanol Inflammabilité FT5 CH3OH / élevée, toxicité Éthanol Inflammabilité FT48 C2H5OH / élevée Bromochloro- difluorométhane CBrClF2 R12B1 FT165 Bromotrifluorométhane CBrF3 R13B1 FT163 TABLEAU I DESCRIPTION DES PRINCIPAUX FLUIDES FRIGORIGÈNES UTILISÉS DANS LES SYSTÈMES DE PRODUCTION DE FROID. trouve principalement dans les installa- tions de froid industriel de grande puis- sance. I.2. Les hydrocarbures Les principaux hydrocarbures présents dans le domaine du froid, en tant que fri- gorigènes, peuvent être saturés ou pré- senter une double liaison. Dans ce groupe sont principalement employés : le butane (R600), l’isobutane (R600a), le propane (R290), le cyclopropane (RC270), le pro- pylène (R1270)… Ces composés présentent des dangers d’inflammabilité importants. Ils sont donc souvent utilisés (ex : isobutane) lorsque les quantités de fluides frigorigènes néces- saires restent assez faibles ; I.3. Les hydrocarbures halogénés Dans cette famille peuvent se retrouver des composés qui ont été très largement utilisés mais qui font désormais l’objet d’interdictions, notamment pour des rai- sons de toxicité environnementale. I.3.1. Les CFC (chlorofluorocarbures) Ce sont les plus connus des hydrocar- bures halogénés. Complètement substi- tués par du chlore ou du fluor, ces hydrocarbures ne contiennent plus d’hy- drogène. Ils sont dangereux pour la couche d’ozone. La production, la mise sur le marché et l’utilisation (même en maintenance) de CFC est interdite en France. Toute instal- lation fonctionnant encore avec des CFC et devant être rechargée en fluide frigo- rigène doit être adaptée pour recevoir un autre fluide. I.3.2. Les HCFC (hydrochlorofluorocarbures) Il s’agit de la seconde génération d’hy- drocarbures halogénés utilisés en tant que fluides frigorigènes. Ce sont des compo- sés chimiques formés de chlore, de fluor, d’hydrogène et de carbone. À ce jour, ils peuvent encore être utilisés (substituts des CFC) mais ils sont voués à disparaître du fait de leur toxicité environnementale (couche d’ozone). À l’identique des CFC, une interdiction totale des HCFC est pré- vue dans un futur proche ( 2015). I.3.3. Les HFC (hydrofluorocarbures) Les HFC sont composés de fluor, d’hy- drogène et de carbone. Ils constituent la troisième génération d’hydrocarbures halogénés utilisés en tant que fluides fri- gorigènes. Utilisés actuellement dans les installations neuves (purs ou sous forme de mélange), ils ne présentent pas de dan- gers pour la couche d’ozone, mais ils peu- vent contribuer à l’effet de serre. I.4. Autres fluides pouvant être utilisés Certains fluides frigorigènes ont pu être utilisés ou sont utilisés de façon très ponc- tuelle et rare. Ainsi on pourra trouver : les éthers oxydes : étherdiéthylique ou étherdiméthylique ; les amines aliphatiques : méthylamine (R630), éthylamine (R631) ; les alcools : méthanol, éthanol ; des composés trihalogénés : fluorés, chlorés et bromés (HBCFC, BCFC). II. Risques pour la santé humaine uploads/s1/ ed-969-fluides-frigorigenes.pdf