Si vous avez lu nos précédents blogs sur la sécurité chimique au travail, vous êtes parvenus à deux conclusions principales:-
- "Les tueurs cachés" a démontré que de nombreux produits chimiques ont des propriétés qui en font une menace plus insidieuse que d'autres dangers ; il existe un risque réel que les travailleurs soient contaminés sans s'en rendre compte... et qu'ils ne s'en rendent compte que lorsque de graves problèmes de santé apparaissent, parfois des années, voire des décennies plus tard... à ce moment-là, il est bien sûr trop tard.
- "Lesdonnées des tests de perméation ne sont pas ce que vous pensez" a montré que l'utilisation actuelle des données des tests de perméation - la "percée" communément utilisée par les utilisateurs pour indiquer qu'une combinaison peut être portée en toute sécurité - n'indique en fait pas du tout cela. L'utilisation de ces données pourrait faire croire aux utilisateurs qu'ils sont protégés contre un produit chimique, alors qu'en fait, une contamination régulière peut être une réalité.
Ces deux conclusions réunies, le danger est clair : la contamination par un produit chimique peut passer inaperçue et s'avérer extrêmement dangereuse ; la méthode actuelle d'évaluation de la protection d'une combinaison contre un produit chimique est largement utilisée à mauvais escient, de sorte que les porteurs peuvent être contaminés alors qu'ils se croient à l'abri.
Il s'agit d'une information importante à comprendre, mais qui ne résout pas le problème pour le responsable de la sécurité qui cherche à protéger efficacement ses travailleurs contre les risques chimiques sur le lieu de travail. Comprendre qu'il n'y a pas de durée de port sûre lors de la percée des tests laisse ouverte la question suivante : "Combien de temps suis-je en sécurité ?" Cette dernière partie de notre trilogie de blogs sur la sécurité chimique au travail abordera cette question en examinant les points suivants :
- Les différences entre perméation et pénétration et leur importance pour la protection chimique.
- Comment calculer les temps d'utilisation sans danger des combinaisons chimiques.
- Complications : température et vaporisation
- La solution EN 14325:2018
- Un plan de santé et de sécurité pour les vêtements de protection chimique
- La solution " Permasure® ".
Perméation ou pénétration : La différence et son importance pour les vêtements résistants aux produits chimiques
La conséquence de la perméation et de la pénétration est la même : un produit chimique défie une barrière et une partie de ce produit se retrouve de l'autre côté de cette barrière. Cependant, il existe des différences essentielles dans le processus qui ont des conséquences sur la compréhension des vêtements de protection chimique et des temps d'utilisation sans danger. La courte vidéo ci-dessous montre la différence essentielle.
Alors que la PENETRATION est un processus de niveau MACRO où un produit chimique passe physiquement à travers des trous ou des espaces dans la structure d'un tissu non-barrière, la PERMEATION est un processus qui se produit à un niveau MICRO où les molécules du produit chimique passent entre les molécules du matériau lui-même. Il n'y a pas besoin de trous ou d'espaces dans la structure de la barrière. La perméation se produira à travers une barrière "solide "*. Les principales différences et conséquences sont indiquées dans le tableau ci-dessous :-
| Pénétration | Perméation |
| Se produit au niveau macro : un liquide passe à travers des trous ou des lacunes dans la structure d'une barrière. | Se produit à un niveau micro-moléculaire : les molécules du liquide passent entre celles de la barrière. |
| Se produit UNIQUEMENT s'il y a des trous ou des espaces pour que le liquide passe à travers. | Se produit même s'il n'y a pas de trous ou de lacunes dans la structure. La perméation se produit à travers une barrière "solide "*. |
| Peut être évité. Tant qu'il existe une barrière "solide" et intacte, il n'y a pas de pénétration. | Il est impossible de l'empêcher. Même avec une barrière "solide", la perméation se produira. La question est de savoir quand et à quelle vitesse. Le tissu d'une combinaison chimique ne peut pas empêcher la perméation indéfiniment, mais seulement la retarder et la ralentir. |
| Traite des quantités visuelles du liquide. L'essai de pénétration (EN 6530 - utilisé pour évaluer les vêtements de type 6) est en grande partie une évaluation visuelle.
Ainsi, la pénétration est plus pertinente pour les produits chimiques qui sont nocifs dans des volumes relativement importants - comme les peintures ou les liquides de nettoyage faibles qui peuvent être nocifs en plus grandes quantités ou les acides dont le seul danger est de causer des brûlures. |
Concerne de très petits volumes d'un produit chimique - mesurés en "microgrammes" ("µg" : Un microgramme représente un millionième de gramme (0,000,001 gramme) et est donc une mesure extrêmement petite). Le test de perméation (EN 6529 - utilisé pour évaluer les vêtements de types 1 à 4) mesure le taux de perméation en microgrammes par minute.
Ainsi, la perméation est pertinente pour les produits chimiques qui ont des conséquences sur la santé dans de très petits volumes. |
Les points à retenir en termes de compréhension de la protection chimique de ces différences sont:-
- Un tissu barrière pour combinaison chimique NE PEUT PAS empêcher la perméation. Il ne peut que la retarder ou la ralentir. La perméation se produira à un moment ou à un autre. La question est de savoir quand et dans quelle mesure.
- Étant donné que la perméation concerne de si petits volumes, elle n'est pertinente que pour les produits chimiques qui sont dangereux en petits volumes. La perméation est d'une importance limitée pour des produits chimiques tels qu'un acide dont le seul effet est de brûler la peau ; quelques microgrammes d'un acide n'entraîneront pas une grande brûlure. En d'autres termes, ce sont les produits chimiques qui ont des effets à long terme sur la santé, comme nous l'avons vu dans le blog "The Hidden Killers", pour lesquels la perméation est importante.
Comment calculer les temps d'utilisation sans danger des vêtements résistants aux produits chimiques ?
Quelles informations sont nécessaires ?
Étant donné que la perméation se produira à un moment donné, pour savoir combien de temps une combinaison chimique peut être portée en toute sécurité, nous devons connaître la quantité de produit chimique qui peut s'infiltrer au fil du temps et savoir si cette quantité est nocive ou, en d'autres termes, combien de temps la combinaison peut-elle être portée avant que le volume qui s'infiltre ne soit nocif ?
Deux éléments d'information sont nécessaires pour répondre à cette question:-
- Quelle est la quantité de produit chimique qui s'infiltre dans le temps - le "volume perméable" ?
- Quelle est la quantité de produit chimique nécessaire pour causer des dommages - sa "limite de toxicité" ?
Il est clair qu'avec ces deux chiffres, l'évaluation devient alors très simple : -.
- Si le volume pénétré est SUPÉRIEUR à la limite de toxicité, vous n'êtes PAS EN SÉCURITÉ ; vous avez dépassé le point où une quantité plus que suffisante de produit chimique peut avoir pénétré pour causer des dommages.
- Si le volume pénétré est INFÉRIEUR à la limite de toxicité, vous êtes en SÉCURITÉ ; vous n'avez pas atteint le point où une quantité suffisante de produit chimique peut avoir pénétré pour causer des dommages.
Comment calculer le volume perméable
La bonne nouvelle est que le calcul du volume imprégné est une simple somme mathématique ; la mauvaise nouvelle est que les informations nécessaires pour effectuer cette somme sont difficiles à obtenir. Cependant, une fois encore, vous n'avez besoin que de deux éléments d'information :-
- Le TAUX DE PERMEATION du produit chimique à travers le tissu
- La durée possible du contact avec le produit chimique. En d'autres termes, combien de temps la combinaison est-elle exposée au produit chimique ? La DURÉE D'EXPOSITION.
En multipliant ces deux valeurs, on obtient le volume total perméabilisé au cours du temps ou le VOLUME CUMULATIF. Ainsi, si le taux de perméation est de 2 microgrammes par minute et que le temps d'exposition est de 30 minutes, le calcul est le suivant:-
- 2 x 30 = 60
- Le volume cumulé est de 60 microgrammes, c'est-à-dire qu'après 30 minutes, 60 µg de produit chimique auront traversé le tissu.
Dans la pratique, le taux de perméation serait également mesuré par cm2 de surface (µg/min/cm2), de sorte qu'il faudrait également multiplier par la surface contaminée pour obtenir le volume total. Toutefois, étant donné que les limites de toxicité cutanée des produits chimiques sont normalement mesurées en microgrammes par cm2, cet élément est annulé aux fins de cette simple illustration hypothétique.
Complications : Température et vaporisation
Si seulement c'était aussi simple. Malheureusement, bien que prévisible, la vie n'est jamais aussi simple - il y a des complications. La première est la température. La seconde est le point d'ébullition du produit chimique et, par conséquent, la question de savoir si une partie du produit se vaporisera, et si oui, en quelle quantité.
La complication de la température
La température est importante principalement parce que la vitesse à laquelle le produit chimique pénètre dans le tissu est susceptible d'augmenter à mesure que la température s'élève. Ainsi, une plus grande quantité de produit chimique traversera une barrière dans le même temps à une température de 20oC qu'à une température de 10oC. En règle générale, la vitesse de perméation peut doubler pour chaque augmentation de 10 degrés de la température du tissu.
Les tests de perméation (conformément à la norme EN 6529) sont effectués à une température standard de 23oC. (L'objectif du test étant de comparer les performances des tissus, les résultats ne seraient pas comparables si les tests n'étaient pas effectués à une température standard et contrôlée). Par conséquent, si un test de perméation est la source d'un taux de perméation utilisé pour le calcul d'un volume perméable, l'effet de la température dans l'environnement où le travail est effectué devra être pris en compte.
Prédire la température des tissus des combinaisons chimiques
Prévoir ou contrôler la température d'une combinaison chimique en cours d'utilisation n'est pas une science exacte. Prendre la température d'une combinaison à l'aide d'un thermomètre infrarouge avant de l'enfiler fournit un point de départ, mais quelle que soit la température de la combinaison à ce moment-là, elle changera inévitablement pendant l'exécution d'une tâche.
La variation dans le temps sera affectée par diverses influences, non seulement la température ambiante de l'environnement, mais aussi la présence de toute source de chaleur rayonnante (comme le soleil !), la température corporelle des travailleurs et leur rythme de travail. Même la physiologie individuelle du porteur influencera la quantité d'énergie thermique qu'il génère ; une activité intense générera plus d'énergie thermique et des températures plus élevées qu'une personne immobile.
Toute prédiction de la température de la combinaison doit tenir compte de ces influences. Une bonne pratique consisterait à calculer le volume perméable à une gamme de températures afin de fournir une image complète des temps de port sans danger.
En résumé, tout calcul du volume perméable doit tenir compte de la température du tissu de la combinaison et de son influence sur le taux de perméation. Pour compliquer encore les choses, la température affecte également la vaporisation du produit chimique.
La complication de la vaporisation
Chaque liquide a un point d'ébullition au-delà duquel il cesse d'être un liquide et devient une vapeur. Les vapeurs se comportent différemment des liquides et, selon le produit chimique, peuvent se comporter davantage comme une poussière flottant dans l'atmosphère, aspirée par les flux d'air. Un exemple extrême de produit chimique facilement vaporisable est l'ammoniac, dont le point d'ébullition est de -33oC et qui, à des températures normales, est donc une vapeur.
L'air à l'intérieur d'une combinaison chimique se déplace constamment lorsque le porteur se déplace. Cet effet est connu sous le nom d '"effet de soufflet" et, dans le cas des combinaisons chimiques à coutures et fermetures frontales étanches, il est généralement limité aux connexions avec d'autres EPI tels que le masque facial, les gants et les bottes. Il en résulte qu'une plus grande quantité de vapeur chimique est susceptible d'entrer en contact avec le tissu de la combinaison et que la vapeur aura davantage tendance à être aspirée à l'intérieur de la combinaison par toutes les ouvertures potentielles disponibles.
Toute évaluation des risques en matière de santé et de sécurité concernant un produit chimique dangereux doit tenir compte de la tendance de ce produit à générer des vapeurs qui se retrouveront beaucoup plus facilement à l'intérieur d'une combinaison. Dans certains cas, cela peut signifier qu'une protection étanche aux gaz et une combinaison de type 1 sont appropriées.
Sous réserve des complications liées à la température et à la vaporisation, le calcul du volume perméable tel qu'il est décrit ci-dessus est relativement simple:-
La difficulté est de savoir quel est le taux de perméation d'un produit chimique particulier par rapport à un tissu de combinaison chimique spécifique et d'évaluer les effets de la température et de la vaporisation afin d'effectuer ce calcul. Une source pourrait être un test de perméation qui peut indiquer le taux de perméation - mais n'oubliez pas que les tests ne sont effectués qu'à 23oC et qu'il faudra donc procéder à des ajustements.
Comment connaître la limite de toxicité du produit chimique ?
Outre le volume de produit chimique imprégné au fil du temps, nous devons également connaître sa toxicité afin de pouvoir comparer les deux produits. La "limite de toxicité" peut être généralement définie comme la quantité, le volume ou la masse d'un produit chimique susceptible de nuire à une personne, normalement définie par cm2 de surface. Les produits chimiques présentent différents niveaux de toxicité ; certains sont très toxiques et ne nécessitent qu'une petite quantité pour être nocifs ; d'autres ont une toxicité relativement faible et nécessitent une plus grande quantité pour être nocifs.
Il est clair que, pour un produit chimique donné, "la quantité nécessaire pour causer des dommages" dépendra d'une série de facteurs, y compris la physiologie de la personne contaminée ; par exemple, je ne peux boire qu'un volume relativement modéré de bière avant que ses effets nocifs (heureusement essentiellement à court terme !) ne deviennent apparents. En revanche, j'ai des amis qui peuvent facilement boire tout le contenu d'un bar de taille moyenne sans que cela ne se traduise par un quelconque trouble de la parole. Les exemples les plus extrêmes de toxicité élevée sont les agents de guerre chimique, dont même des quantités infimes peuvent tuer des centaines, voire des milliers de personnes. Il est difficile d'identifier des limites de toxicité très spécifiques. Cependant, pour la plupart des produits chimiques, trois niveaux généraux de toxicité cumulative - le volume imprégné au fil du temps - sont identifiés :
Désignation [niveau de toxicité]
- "Très toxique" (ou haute toxicité) [20µg/cm2].
- "Toxique" (ou toxicité moyenne) [75µg/cm2].
- "Autres produits chimiques" (ou faible toxicité) [150µg/cm2].
Les termes " très toxique ", " toxique " et " autres produits chimiques " sont ceux utilisés dans le tableau de perméation cumulative introduit dans la norme EN 14325:2018. Les limites sont tirées de celles définies dans le règlement CE 1272:2008 (voir ci-dessous).
Les limites de toxicité cutanée pour des produits chimiques spécifiques, ainsi que les détails des dangers connus, peuvent souvent être obtenus à partir des fiches de données de sécurité fournies par les fabricants. Deux bonnes sources qui font autorité sont:-
L'Agence européenne des produits chimiques, "ECHA" : https://echa.europa.eu/
Le guide IOSH du Centre américain de contrôle et de prévention des maladies sur les risques chimiques : https://www.cdc.gov/niosh/npg/.
Le règlement européen 1272 : 2008, qui couvre l'étiquetage et les précautions de sécurité lors de la manipulation de produits chimiques, présente également des données sur les dangers et les limites de toxicité basées sur les trois niveaux décrits ci-dessus. Ce sont d'ailleurs ces dernières qui fournissent la source de celles utilisées dans le tableau de classification de la perméation dans la version 2018 de la norme EN 14325.
La solution EN 14325:2018
La mise à jour 2018 de cette norme a introduit une nouvelle classification pour la résistance à la perméation qui permet de répondre en partie à la question "combien de temps suis-je en sécurité ?".
Qu'est-ce que la norme EN 14325 ?
Nombreux sont ceux qui ne reconnaissent pas cette norme, bien qu'elle soit essentielle pour TOUS les vêtements de protection. La confusion vient du fait qu'il ne s'agit ni d'une norme de produit ni d'une norme d'essai (bien qu'elle contienne certaines méthodes d'essai spécifiques).
La norme EN 14325 est avant tout une "norme de référence" ; elle fait référence à des méthodes d'essai décrites dans d'autres normes d'essai et fournit les tableaux de classification des résultats de ces essais. Les normes relatives aux vêtements de protection (telles que la norme EN 14605) s'y réfèrent pour les tableaux de classification des propriétés physiques des tissus, telles que la résistance à l'abrasion et à la déchirure, la résistance des coutures, la résistance à la pénétration et à la perméation, qui sont toutes détaillées dans la norme EN 14325.
Cette nouvelle classification est présentée dans le tableau ci-dessous:-
Le nouveau système comprend trois classifications basées sur le volume ou la masse de produit chimique perméable et sur les trois niveaux de toxicité décrits ci-dessus - 20µg, 75µg et 150µg par cm2.
Un utilisateur de ce tableau classerait un tissu de combinaison chimique en déterminant d'abord lequel des niveaux de toxicité s'applique au produit chimique utilisé. Un test de perméation peut être utilisé pour indiquer le temps nécessaire pour que la "masse perméable cumulée" (ou le "volume perméable") atteigne ce niveau de toxicité. Cette nouvelle classification est donc basée sur la même comparaison entre le volume perméable et la toxicité chimique que celle décrite dans ce blog.
Par exemple, le benzène est un produit chimique "très toxique" dont la toxicité cutanée est de 20 µg/cm2. Les informations fournies avec la combinaison indiquant une "classe 4" pour le benzène indiqueraient que le temps nécessaire pour atteindre la masse cumulée de 20µg/cm2 se situe entre 120 minutes et 240 minutes, ce qui peut être interprété comme "la durée maximale de port en toute sécurité de la combinaison est de 240 minutes".
Cette méthode est utile et représente au moins un progrès par rapport au temps de "percée" mal compris utilisé par la classification existante et vu dans notre blog précédent "Le test de perméation Dta n'est pas ce que vous pensez", mais elle ne tient pas compte des effets de la température et de la vaporisation et a donc des limites. Si elle est utilisée, il faut veiller à prendre en compte ces effets, étant donné que le test de perméation sur lequel elle est basée est effectué à 23oC.
CONCLUSION : Un plan de santé et de sécurité pour les vêtements de protection chimique
Après avoir vu la méthode essentielle de calcul du temps d'utilisation en toute sécurité à l'aide du volume imprégné et de la toxicité chimique, ainsi que les questions à prendre en compte dans ce calcul. Mais comment cela s'intègre-t-il dans la planification d'un responsable de la sécurité pour une protection chimique efficace ? Un plan simple de santé et de sécurité doit comporter au moins* les éléments suivants:-
- Comprendre la chimie
- Quels sont les effets immédiats ou à court terme de la contamination - s'il y en a ?
- Quels sont les effets à long terme de la contamination - s'il y en a ?
- Quel est son point d'ébullition ? (est-il susceptible de se vaporiser facilement et de nécessiter une protection étanche au gaz ?)
- Quelle est la limite de toxicité cutanée (voir le règlement CE 1272:2008 ou une source similaire) ?
- Calculer le volume perméable au fil du temps en tenant compte de la température et de l'éventuelle vaporisation et du fait que la température peut varier (probablement augmenter) pendant la durée de la tâche.
- Évaluer la durée de port en toute sécurité en fonction du volume perméable et de la limite de toxicité chimique à l'aide du calcul décrit dans ce blog.
- Comprendre la nature du contact possible avec le produit chimique pour choisir la conception et la construction du vêtement selon les types de vêtements de protection chimique 1 à 6 (en fonction du danger relatif ; par exemple, un vaporisateur de type 6 peut même nécessiter une combinaison étanche aux gaz si le produit chimique est hautement toxique).
- Tenir compte de tous les facteurs de la tâche elle-même qui pourraient influencer le choix du vêtement et la durée sûre de la tâche (par exemple, arêtes vives, mouvements stressants tels que grimper ou ramper, etc.)
- Tenir compte de tous les facteurs de l'environnement susceptibles d'influencer le choix du vêtement et la durée sûre de la tâche (par exemple, environnement chaud, niveaux d'éclairage, autres dangers, etc.)
- Tenir compte de tout autre EPI nécessaire et de la manière dont les différents éléments de l'EPI, y compris la combinaison chimique, fonctionneront ensemble.
{{cta(‘7c8e4b29-a665-4bc0-adf2-5e4b1be7cac1’)}}
L'avantage d'utiliser une méthode de calcul des durées de port en toute sécurité telle que décrite ici dans le cadre de votre plan de santé et de sécurité est qu'il devient possible d'élaborer des tableaux de durées de port en toute sécurité pour différentes combinaisons chimiques contre des produits chimiques fréquemment utilisés, en fonction des différentes conditions dans lesquelles la protection est requise et dans lesquelles les tâches peuvent se dérouler. Cet outil peut s'avérer très utile pour tout responsable de la sécurité souhaitant appliquer une méthode plus rigoureuse de gestion et de protection contre les risques chimiques sur le lieu de travail (et, pour être clair, une méthode plus correcte, étant donné que l'utilisation courante de la "percée" du test de perméation est tout simplement erronée). Un exemple de tableau pour le benzène est présenté ci-dessous :-
Un tableau comme celui-ci peut constituer la base d'un simple plan de santé et de sécurité pour la gestion du benzène ;
- la connaissance des dangers immédiats peut indiquer toute action corrective requise pour (dans ce cas) le contact avec la peau ou les yeux en cas de contamination plus importante
- Les temps de port sûrs, basés sur le temps possible pour atteindre la limite de toxicité définie pour une gamme de températures du vêtement et du produit chimique, permettront de choisir efficacement un vêtement adapté et de gérer les tâches de manière exhaustive afin de garantir que la limite de toxicité ne soit pas dépassée.
Les plans de sécurité contre les risques chimiques tels que celui-ci peuvent servir de guide de référence rapide pour les responsables de la sécurité et des sites qui planifient les tâches et ont besoin d'informations sur la durée pendant laquelle les combinaisons disponibles protégeront les travailleurs en toute sécurité, contribuant ainsi à une gestion plus sûre et plus autorisée des risques chimiques.
Il convient de noter que cela ne signifie pas nécessairement une augmentation du coût des EPI. Au contraire, parce qu'il fournit des informations plus précises sur la durée pendant laquelle une combinaison spécifique peut être portée en toute sécurité, il permet aux responsables de la sécurité de cibler plus efficacement la protection avec la combinaison chimique optimale pour le travail, plutôt que de devoir fournir des options plus coûteuses "juste pour être sûr". Il peut en résulter une réduction des coûts des EPI.
Une telle méthode annonce une solution plus efficace pour la gestion des risques chimiques sur le lieu de travail. Les informations sur les risques chimiques (lorsqu'elles existent !) sont facilement accessibles. Toutefois, comme nous l'avons vu, si le calcul permettant d'identifier le volume perméable au fil du temps et les durées de port sûres qui en découlent est simple, la difficulté réside dans l'obtention des informations - en particulier le taux de perméation à différentes températures. Des informations peuvent être obtenues à partir d'un test de perméation si les informations correctes sont enregistrées, mais même cela ne tient pas compte des effets de la température et de la vaporisation, de sorte que des hypothèses et des estimations sont nécessaires.
Et c'est là que la solution Permasure® prend tout son sens.
La solution Permasure
Le tableau des durées d'utilisation sûres pour le benzène ci-dessus a été généré en quelques minutes seulement avec Permasure®.
Développé par un important fabricant britannique de tissus de protection et en collaboration avec le ministère de la défense du gouvernement britannique pour mettre au point une protection contre les agents de guerre chimique sur le champ de bataille, Permasure® est une application gratuite pour smartphone :
- Supprime la nécessité de procéder à des essais fastidieux grâce à l'utilisation d'une modélisation moléculaire bien établie.
- Prévoit avec précision les taux de perméation à différentes températures, ce qui permet de calculer les volumes perméabilisés.
- Comprend des informations sur les dangers et les limites de toxicité (basées sur le règlement CE 1272) pour plus de 4000 produits chimiques.
- Une interface facile à utiliser permet de saisir le type de combinaison, la température du produit chimique et de la combinaison, le temps d'exposition et de choisir parmi plus de 4000 produits chimiques.
- Effectue en quelques secondes le calcul de l'évaluation du temps de port en toute sécurité pour les combinaisons chimiques ChemMax3, ChemMax 4 Plus et Interceptor Plus de Lakeland .
En bref, Permasure® est une application gratuite qui effectue précisément les calculs des temps d'utilisation sûre décrits dans ce blog pour plus de 4000 produits chimiques... et en quelques secondes... résolvant ainsi le problème des responsables de la sécurité qui souhaitent introduire un système d'utilisation des temps d'utilisation sûre pour gérer les risques chimiques sur le lieu de travail mais qui trouvent insurmontable le défi de trouver les informations de base requises.
