Les différents procédés industriels

1. Les différentsprocédés industriels Description des risques SST003-Procédés Industriels et Sécurité

2. Introduction La reconnaissance des risques La production de métal La préparation du métal La fabrication Plan du cours SST003-Procédés Industriels et Sécurité

3. Pour prévenir, identifier la cause Description du procédé = aide à l’identification But du cours = compréhension des risques Terminologie Prévention plus adéquate Élément de reconnaissance SST003-Procédés Industriels et Sécurité

4. Matériaux Spécifications techniques = niveau d’exposition à des risques Importance de la documentation Niveau de qualité souhaité Impureté / Toxicité Nature du matériau vs. Entreposage Importance relative Aspects d’un procédé (1) SST003-Procédés Industriels et Sécurité

5. Les opérations Sources d’information L’entreprise Les associations industrielles Publication d’organismes indépendants Attention à la nomenclature Influence sur les employés Aspects d’un procédé (2) SST003-Procédés Industriels et Sécurité

6. Paramètres d’exposition Point d’entrée Temps Niveau d’automatisation Design du travail Sévérité Probabilité Aspects d’un procédé (3) SST003-Procédés Industriels et Sécurité

7. Contrôle des risques Génie des procédés Pratiques de travail Équipement de protection Sensibilisation Mesures Aspects d’un procédé (4) SST003-Procédés Industriels et Sécurité

8. Matériaux de base Alumine (provient de la bauxite) Al2O3 Nettoyage et broyage = source de poussière Ajout d’hydroxyde d’aluminium (Al(OH)3) = solution basique chaude Problèmes de peau Brûlure Production des boues rouges Production de l’aluminium SST003-Procédés Industriels et Sécurité

9. SST003-Procédés Industriels et Sécurité

10. Réduction électrolytique Dissolution de l’alumine dans un bain (980°C) Cryolithe (Na3AlF6) CaF2 AlF2 Dégagement de fluorure Anode et cathode en carbone Consommation de l’anode = dégagement de CO et CO2 + autres hydrocarbures Production de l’aluminium SST003-Procédés Industriels et Sécurité

11. SST003-Procédés Industriels et Sécurité

12. Production de l’aluminium • Production des anodes de carbone • Anodes précuites • Mélange de charbon et de liant • Cuisson à 1100-1200 °C (plusieurs jours) • Émission de particules, produits du goudron, SO2, CO, etc. • Exposition à la poussière, particules de benzène • Anodes Soderberg • Cuisson par la chaleur de la cuve SST003-Procédés Industriels et Sécurité

13. Récupération des gaz Installation de hottes Adapté au design de la cuve Anodes Soderberg horizontales = émissions 6 fois plus importantes Installation de traitement des gaz Production de l’aluminium SST003-Procédés Industriels et Sécurité

14. Production de l’aluminium • Opérations mécaniques • Récupération du métal = cassage de la croûte • Manutention des anodes = travail à partir de passerelles au-dessus des cuves • Exposition à la chaleur et au dégagement des gaz • Manutention du métal liquide SST003-Procédés Industriels et Sécurité

15. Profil d’exposition Poussière CO SO2 Hydrocarbures aromatiques polycycliques Chaleur Fluorures (particules et gaz) Champ magnétique Vibrations Production de l’aluminium SST003-Procédés Industriels et Sécurité

16. Production de l’aluminium • Moyens de contrôle • Nettoyage à sec = système de purification de l’air • Filtre sec d’alumine = récupération des fluorures • Alumine du filtre: peut être réutilisée, non sans risques • Protection physique: combinaison et masque respiratoire SST003-Procédés Industriels et Sécurité

17. Très grande diversité des risques Risques principalement reliés à l’utilisation des fours Matières premières: Minerai de fer (oxyde de fer, impureté) Chaux (CaO) Coke (Source de carbone) Production de l’acier SST003-Procédés Industriels et Sécurité

18. SST003-Procédés Industriels et Sécurité

19. Manipulation du minerai: Source majeure de poussière Opération de frittage en particulier Ventilation nécessaire Envoyé au haut fourneau Production de l’acier SST003-Procédés Industriels et Sécurité

20. Haut fourneau: réduction primaire Injection d’air chaud sous pression L’oxygène réagit avec le carbone Dégagement de CO, CO2 et hydrocarbures Récupération à la base: laitier et fer en fusion Température = 1600°C Exposition sévère durant la maintenance Mesure du CO avant Production de l’acier SST003-Procédés Industriels et Sécurité

21. 2 types de four: Four à oxygène Four à arc électrique But de l’opération: faire réagir le carbone du coke avec l’oxygène du minerai Contrôle du taux de carbone (et Si, Mn, Cu, P, H) en fonction de l’alliage désiré Addition d’élément d’alliage: V, Cr, Mo, Al, Ni, Co, W Production de l’acier SST003-Procédés Industriels et Sécurité

22. Purification et contrôle: les fours Four à oxygène (BOF) Injection de O2 et de chaux + CaF2 Réaction avec le carbone et impuretés Flottaison des impuretés dans le laitier Récupération de la fumée Exposition à la chaleur intense Production de l’acier SST003-Procédés Industriels et Sécurité

23. Four à arc électrique Utilisé pour la production d’aciers spécialisé Passage d’un intense courant électrique = fusion du métal Utilisation de chaux et d’un flux = remontée des impuretés dans le laitier Injection d’oxygène Production de l’acier SST003-Procédés Industriels et Sécurité

24. Production de l’acier • Maintenance des poches de coulée • Couche de brique • Chute • Bruit • Béton réfractaire • Combinaison et système de respiration approprié • Composition chimique variable SST003-Procédés Industriels et Sécurité

25. La coulée Grande variété de produits Coulée en lingot Coulée continue: brame et billette Manutention de charges très importantes Production de l’acier SST003-Procédés Industriels et Sécurité

26. Transformation secondaire Laminage Vapeurs de lubrifiant Bruits intenses Galvanisation à chaud ou électrochimique Utilisation de produits dangereux Vapeurs provenant des bains Extrusion à chaud Production de tuyau, de tubes et de tiges Production de l’acier SST003-Procédés Industriels et Sécurité

27. SST003-Procédés Industriels et Sécurité

28. Production de l’acier • Mesures de prévention • Bouclier de protection contre les radiations • Système de ventilation performant • Refroidissement des zones de travail • Combinaison de protection recouverte d’aluminium • Modification des équipements SST003-Procédés Industriels et Sécurité

29. SST003-Procédés Industriels et Sécurité

30. Travail de plus de 300 000 personnes aux Etats-Unis Utilisé pour enlever peinture et apprêts, rouille, écailles ou sables des moules Préparation nécessaire à d’autres opérations ou pour améliorer la finition Particules d’acier: pour améliorer la résistance à la fatigue et abaisser la porosité Utilisé pour les surfaces de bois et de céramiques Procédés d’abrasion SST003-Procédés Industriels et Sécurité

31. Abrasifs Sable (Sandblasting) Produits organiques récupérés Alumine Métaux Verre Laitier refroidi SiC Procédés d’abrasion SST003-Procédés Industriels et Sécurité

32. Procédés d’abrasion • Jets abrasifs: • Air comprimé • Jet d’eau • Abrasion centrifuge SST003-Procédés Industriels et Sécurité

33. Procédés d’abrasion • Abrasion en milieu fermé • Cabinet en acier très dur • Boîte à gants (Glove boxes) • Petite taille des pièces • Jet manipulé par le travailleur • Récupération assez simple des sous-produits par système à l’aide de cyclone collecteur • Choix d’un abrasif non-toxique préférable SST003-Procédés Industriels et Sécurité

34. Table tournante: Jet automatisé Rotation des pièces facilitée Chambre d’abrasion: Grande pièces Opérateur dans la chambre protégé par une combinaison spéciale Très haute concentration de poussière Procédés d’abrasion SST003-Procédés Industriels et Sécurité

35. Procédés d’abrasion • Abrasion en milieu ouvert • Utilisé dans l’industrie navale et le génie civil • Enlèvement de peintures spécialisées souvent toxiques • Nettoyage d’un pont moyen: 800 tonnes de particules contenant du plomb • Proximité d’autres travailleurs ou du public SST003-Procédés Industriels et Sécurité

36. SST003-Procédés Industriels et Sécurité

37. Risques pour la santé Utilisation de silice (disponibilité et coût) = silicose (durée de vie de 10 ans) Taux de décès de 28% (moyenne 45 ans) Maintenant prohibé dans certains pays L’emphase est maintenant mise sur les mesures de sécurité plutôt que sur le matériau Risques reliés au matériau enlevé (métaux lourds) Puissance du jet = blessures corporelles sérieuses Bruit très élevé Procédés d’abrasion SST003-Procédés Industriels et Sécurité

38. Mesures de contrôle: Choix d’abrasifs non-toxiques Mattes de cuivre CO2 solide (chocs mécanique, thermique, chimique) = pas de résidu, mais $$ Abrasion humide (diminue les poussières) Analyses chimiques de l’abrasif (% de silice) Taille des particules (normes à respecter) Ventilation (normes à respecter) Équipements respiratoires et auditifs Système de sécurité sur le pistolet Procédés d’abrasion SST003-Procédés Industriels et Sécurité

39. Nettoyage à l’acide • Objectif: Préparer le métal à des opérations subséquentes (électroplacage) • Permet d’éliminer la corrosion et l’oxydation • Utilisation de bains • Paramètres: • Température • Agitation • Composition chimique • Produits de réaction SST003-Procédés Industriels et Sécurité

40. Exemple: Nettoyage de l’acier Acide sulfurique (5-15%) Acide chlorhydrique (10-25%) Pour éviter piqûres: acide phosphorique Anodisation / passivation Nettoyage électrolytique Nettoyage ultrasonique Solution alcaline Nettoyage à l’acide SST003-Procédés Industriels et Sécurité

41. Nettoyage à l’acide SST003-Procédés Industriels et Sécurité

42. Risques pour la santé Contacts des agents nettoyants avec la peau, les yeux et les muqueuses = brûlures, ulcères, etc. Dégagements de vapeurs et de gaz = cause d’irritations et de maladies pulmonaires Nécessite une ventilation adéquate Utilisation de hottes Nettoyage à l’acide SST003-Procédés Industriels et Sécurité

43. Contrôle: Pratiques de travail: Lavage des mains avant de manger ou fumer Interdiction de manger et fumer Contrôle de l’ajout de produits chimiques Écran facial, gants de caoutchouc, bottes et combinaisons caoutchoutées Lavage immédiat en cas de contact Procédure rigide Attention aux irrégularités Nettoyage à l’acide SST003-Procédés Industriels et Sécurité

44. Nettoyants alcalins: NaOH KOH Na2CO3 Borax Trisodium pyrophosphate Utilité: Graisses Peinture Nettoyage alcalin SST003-Procédés Industriels et Sécurité

45. SST003-Procédés Industriels et Sécurité

46. Fonctionnement Composition chimique complexe Immersion de 15 minutes / rinçage Souvent électrolytique Dégagement de H2 et de O2 Variation en fonction de la température, de la concentration des réaction et de l’intensité du courant Nettoyage alcalin SST003-Procédés Industriels et Sécurité

47. Contrôle Captage des vapeurs par une mousse de surface (5-8 cm d’épaisseur) Trop mince: vapeurs toxiques dans l’air Trop épais: emprisonnement de H2 = explosion Nettoyage alcalin SST003-Procédés Industriels et Sécurité

48. Dégraissage du métal • Vaste utilisation • Enlèvement de: • Graisse • Huile • Cire • Lubrifiants (graphite, chaux) • Savon SST003-Procédés Industriels et Sécurité

49. Dégraissage du métal SST003-Procédés Industriels et Sécurité

50. Dégraissage à froid 1900: utilisation de kérosèse dans les garages Réservoir d’immersion : utilisation d’un support Danger: maladie de la peau (utilisation de gants) Masque de sécurité Lorsqu’un pistolet est utilisé : pas d’air (atomiseur) Attention aux installations profondes ou fermées Dégraissage du métal SST003-Procédés Industriels et Sécurité