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Sorbonnes de laboratoire GUIDE PRATIQUE DE VENTILATION 18 Sorbonnes de laborato

Sorbonnes de laboratoire GUIDE PRATIQUE DE VENTILATION 18 Sorbonnes de laboratoire GUIDE PRATIQUE DE VENTILATION N° 18 ED 795 Sous la direction de Jean-Michel Dessagne et de Jérôme Triolet ED 795 1. Définitions et description...............................................................................................................................................................................................4 1.1. Généralités ........................................................................................................................................................................................................ 4 1.2. Sorbonnes à débit variable ..................................................................................................................................................................... 5 1.3. Sorbonnes à air auxiliaire......................................................................................................................................................................... 5 2. Réglementation et normalisation....................................................................................................................................................................6 3. Spécifications relatives à la sécurité.........................................................................................................................................................8 4. Choix d’une sorbonne............................................................................................................................................................................................................9 4.1. Analyse de la situation .............................................................................................................................................................................. 9 4.2. Cahier des charges..................................................................................................................................................................................... 10 5. Installation..............................................................................................................................................................................................................................................11 5.1. Ventilation de compensation du local............................................................................................................................................ 11 5.2. Dispositif d’extraction ............................................................................................................................................................................. 12 5.3. Emplacement de la sorbonne.............................................................................................................................................................. 15 6. Réception..................................................................................................................................................................................................................................................16 7. Exploitation............................................................................................................................................................................................................................................16 7.1. Règles d’usage ............................................................................................................................................................................................. 16 7.2. Maintenance et contrôles périodiques.......................................................................................................................................... 17 8. Amélioration des sorbonnes existantes..........................................................................................................................................17 Annexe................................................................................................................................................................................................................................................................ .. 19 Bibliographie.........................................................................................................................................................................................................................................25 Somma i re C e document a été établi par un groupe de travail, constitué sous l’égide de la Caisse nationale de l’assurance maladie (CNAM), comprenant des spé- cialistes en ventilation et nuisances chimiques des Caisses régionales d’assu- rance maladie (CRAM), du GP’Sup1 et de l’INRS. Il a été préparé dans le but de servir de guide et de document de référence à l’usage des personnes et organisations concernées par la conception, le choix, l’installation, l’utilisation, la maintenance et le contrôle des sorbonnes de la- boratoire. Il traitera également, quoique succinctement, de la ventilation de compensation des locaux. Il a été élaboré après consultation du CIFL2, de Fa- brilabo, du CETIAT3, du CNRS4, de divers laboratoires de contrôle et d’in- dustriels du secteur. Se voulant essentiellement un guide pratique, il est destiné à la prévention des seuls risques chimiques et toxicologiques présentés par les produits ma- nipulés sous les sorbonnes. Les autres risques et nuisances (électricité, bruit, mécaniques, effets sur l’environnement des polluants rejetés) ne seront pas abordés ou, tout au plus, ne le seront-ils qu’au titre de risques secondaires consécutifs à la mise en œuvre de la ventilation des sorbonnes et des locaux. Dans le cadre de ce guide, il ne sera pas fait référence aux valeurs limites de concentrations des polluants au poste de travail. En effet, les travaux de la- boratoires de chimie se caractérisent par la grande diversité des polluants dégagés. Bien que les quantités générées soient souvent faibles, la mécon- naissance actuelle des effets synergiques des mélanges ne permet pas de rai- sonner en termes de valeurs limites admissibles comme on le fait généralement dans les situations où l’on rencontre un ou quelques polluants. Les recommandations faites ici sont de nature à faciliter l’atteinte d’un ob- jectif de salubrité de l’air au poste de travail des opérateurs. Elles sont sus- ceptibles d’évoluer en fonction de l’expérience acquise au cours de leur mise en œuvre, de résultats d’études conduites sur ce thème ou de modifications apportées sur le plan réglementaire. Sur le plan aéraulique, les préconisations de ce guide s’appliquent principalement aux sorbonnes classiques installées depuis de nombreuses années dans les laboratoires, ainsi qu’aux sorbonnes de ce type encore installées aujourd’hui. Il est en effet à noter qu’apparaissent depuis peu de nouvelles sorbonnes mettant en œuvre des dispositions aérau- liques destinées à maintenir leur efficacité pour des débits d’air réduits. Toutes les recommandations de ce guide ne sont pas nécessairement adaptées à cette nouvelle génération de sorbonnes et des études complémentaires sont néces- saires (voir encadré 3). C’est pourquoi ce guide pourra être, au besoin, modi- fié. Le groupe de travail demande à toute personne ayant des avis ou des critiques à formuler sur ce document de bien vouloir les lui faire connaître5. Introducti on 1 GP’Sup : Groupement national pour la prévention des risques professionnels dans l’enseignement supérieur 2 CIFL : Comité interprofessionnel des fournisseurs de laboratoires 3 CETIAT : Centre technique des industries aérauliques et thermiques 4 CNRS : Centre national de la recherche scientifique 5 S’adresser à l’INRS en faisant référence au groupe de travail « Sorbonnes » 4 1. Définitions et description 1.1. Généralités Les sorbonnes sont des enceintes ventilées en dépression qui aspirent l’air dans le local et le rejettent dans l’atmosphère extérieure au moyen d’un ventilateur. Il s’agit d’équipements de protection collective destinés principa- lement à protéger les opérateurs des risques d’inhalation de produits chi- miques dangereux. Les sorbonnes sont utilisées pour la protection des opérateurs contre les polluants gazeux et particulaires, à l’ex- clusion des micro-organismes et des par- ticules radioactives. Elles peuvent éga- lement agir comme extracteurs de polluants dégagés massivement lors de fuites accidentelles. Ce sont des dispo- sitifs de captage enveloppants dont l’usage est très répandu [1,2]. Le volume de travail de la sorbonne est délimité par des parois fixes et un écran composé d’une ou plusieurs parois mobiles et transparentes (voir figures 1 et 2). Le fonctionnement nor- mal de la sorbonne, pendant les phases de dégagement des polluants, requiert la fermeture partielle, voire maximale, de l’écran. Par fermeture partielle, il faut entendre la fermeture juste compatible avec la possibilité pour l’opérateur d’introduire ses bras et d’effectuer les mouvements néces- saires à la manipulation. La fermeture maximale ménage une surface d’entrée d’air suffisante pour empêcher la réduc- tion excessive de la ventilation ou la création de courants d’air internes exa- gérés. Dans ce cas, l’introduction des bras n’est plus possible, à moins que l’écran soit muni d’opercules mobiles. La position de l’écran doit être adap- tée à la phase de travail avec pour objec- tif de réduire au maximum l’ouverture. On peut distinguer : la position de travail, appliquée lors des phases de dégagement des pol- luants, comprise entre les fermetures partielle et maximale définies ci-dessus ; la position de maintenance qui déli- mite une ouverture plus grande, néces- saire à l’entretien de la sorbonne ou à l’installation de matériel dans le volume de travail ; cette position ne doit pas être utilisée lors de la manipulation de produits dans la sorbonne car le confi- Écran mobile Ouverture Plenum d'extraction Fentes d'extraction Vers le ventilateur d'extraction Plan de travail Figure 2 • Types de sorbonnes existantes. Figure 1 • Schéma général d’une sorbonne. 5 nement n’est alors pas suffisant et la protection de l’opérateur en cas de pro- jection est plus faible. L’écran mobile, situé sur la face avant, peut être à mouvement vertical ou hori- zontal. La manœuvre manuelle de l’écran est facilitée par un dispositif d’équilibrage. Lorsque l’écran est à mouvement horizontal, il comporte plusieurs sections. Certains écrans à mouvement vertical sont composés de plusieurs sections à coulissement horizontal. La position de l’écran détermine les dimensions de l’ouverture par laquelle un écoulement d’air caractérisé par sa vitesse –dite vitesse frontale– réalise le confinement des polluants générés dans le volume de travail. Le plenum d’extraction, au dos de la sorbonne, répartit le débit d’air aspiré entre les fentes d’extraction, dont le nombre, la position et la largeur sont variables selon les constructeurs. Le conduit d’extraction est raccordé à un ventilateur. Autrefois, dans la très grande majo- rité des cas, le ventilateur délivrait un débit constant quelle que soit la position de l’écran mobile. Dans le cas d’une telle sorbonne à débit constant, la vitesse frontale de l’air varie en proportion inverse de la surface de l’ouverture. Aujourd’hui, pour des ques- tions d’économies d’énergie, de nom- breuses sorbonnes sont installées avec 2 vitesses d’aspiration (Petite vitesse qui passe automatiquement en Grande vitesse à partir de 10-15 cm d’ouverture) ou sont à débit variable (voir § 1.2.). Les types particuliers de sorbonnes décrits ci-après permettent de réaliser des économies d’énergie. T outefois, il convient dans tous les cas de minimiser le débit d’air en appliquant des principes de bon sens consistant, par exemple lors de la conception, à évi- ter des largeurs de sorbonnes exces- sives ou, en exploitation, à pratiquer l’in- termittence de l’extraction. 1.2. Sorbonnes à débit variable Le principe du débit d’air extrait varia- ble en fonction de la surface de l’ouver- ture permet de limiter la vitesse frontale lorsque cette ouverture est réduite. Il présente en outre l’intérêt d’ajuster les rejets d’air chauffé au minimum requis par la ventilation efficace de la sor- bonne. On notera que la réduction du débit d’extraction permet la réduction concomitante du bruit et des courants d’air produits par les bouches d’insuf- flation d’air dans les locaux. La réduction du débit aspiré ne doit cependant pas se traduire, par défaut de dilution dans la sorbonne, par un accroissement de concentration des produits susceptibles d’être dégagés tel qu’il y ait dépassement des 25 % de la LIE (limite inférieure d’explosivité) à l’intérieur de la sorbonne. La variation de débit peut être obte- nue soit par paliers grâce à un ventila- teur à deux ou trois vitesses, soit en continu par l’une des techniques sui- vantes (par ordre décroissant d’effica- cité) : ventilateur à vitesse variable, incli- neurs à l’aspiration, registre piloté. Le réglage du débit extrait est commandé par des capteurs de repérage de la posi- tion de l’écran ou par un capteur de vitesse d’air placé dans un orifice percé sur une paroi de la sorbonne. Ce dernier mesure la vitesse de l’air passant par l’orifice, qui est assimilée à la vitesse d’air uploads/s3/ guide-18-ed795-sorbonnes-de-laboratoire.pdf