Pourquoi les fumées de soudure de l'aluminium peuvent être dangereuses sans précautions appropriées

Les soudeurs et leurs employeurs doivent comprendre les dangers et les risques pour la santé associés aux fumées de soudure générées lors du soudage de métaux non ferreux tels que l'aluminium. RoboVent

Le soudage de l'aluminium crée des fumées dangereuses qui peuvent causer des dommages dans tout le corps, y compris le cerveau et le système nerveux. Dans quelle mesure l’exposition aux fumées de soudure est-elle excessive ? Et comment les ateliers peuvent-ils réduire les risques d’exposition pour les soudeurs ? Voici ce que les soudeurs et les entreprises de soudage/fabrication devraient savoir sur les dangers du soudage de l’aluminium.

Les processus thermiques comme le soudage produisent de très petites particules (submicroniques) qui peuvent être inhalées dans les poumons et absorbées par le corps par le système respiratoire. Même si toutes les fumées de soudage sont dangereuses lorsqu'elles sont inhalées, les risques spécifiques pour la santé dépendent de la composition des fumées. Les matériaux de base et les métaux d'apport utilisés déterminent la composition des fumées de soudure. Lors du soudage de métaux non ferreux, la chaleur élevée du processus de soudage produit un mélange d'oxydes métalliques ; particules métalliques fumées et non oxydées ; gaz de protection ; et l'ozone.

Les fumées de soudage de l'aluminium contiennent des particules d'aluminium et d'oxyde d'aluminium ainsi que d'autres métaux utilisés dans l'alliage, notamment le cuivre, le zinc, le magnésium, le silicium, le manganèse et le lithium. Même si une partie de la fumée est produite par le métal de base, une part importante provient des consommables utilisés dans le processus de soudage.

Le gaz inerte au tungstène (TIG) ou le gaz inerte métallique (MIG) sont couramment utilisés pour les applications de soudage de l'aluminium. Chaque méthode produira différents types de fumées et présentera différents risques pour la santé :

Le soudage MIG et TIG de l'aluminium a également tendance à produire des niveaux élevés d'ozone, résultant d'une réaction entre le rayonnement ultraviolet produit par l'arc de soudage et l'oxygène de l'air. Le soudage de l'aluminium utilisant une charge d'aluminium avec du silicium a tendance à produire les niveaux d'ozone les plus élevés. Les fumées de soudage de l'aluminium peuvent également contenir d'autres gaz, notamment du dioxyde de carbone, du monoxyde de carbone et du dioxyde d'azote.

L'exposition aux fumées d'aluminium et aux oxydes d'aluminium peut provoquer des affections aiguës et chroniques allant de maladies pulmonaires à des lésions du système nerveux. Les symptômes aigus de l’exposition aux fumées de soudure d’aluminium comprennent :

Une exposition à long terme peut entraîner un certain nombre de maladies chroniques :

L'exposition à l'ozone produit par le soudage de l'aluminium a des effets sur la santé à court et à long terme. Les effets à court terme comprennent une irritation des yeux, du nez, de la gorge et des poumons ; maux de tête; et une fonction pulmonaire temporairement réduite. Les impacts à long terme sur la santé de l’exposition à l’ozone comprennent l’asthme et les maladies pulmonaires chroniques.

Aux États-Unis, l'Occupational Safety and Health Administration (OSHA) fixe les limites d'exposition admissibles (PEL) pour les fumées de soudure dans leur ensemble et pour les éléments individuels pouvant être présents dans les fumées de soudure. Ces PEL représentent une limite légale ; les ateliers sont responsables de s’assurer que les soudeurs ne sont pas exposés aux fumées et à leurs constituants à des niveaux supérieurs aux PEL.

Les magasins doivent également être conscients des limites d'exposition recommandées par le National Institute for Occupational Safety and Health et l'American Conference of Governmental Industrial Hygienists. Ces lignes directrices, basées sur des preuves scientifiques des impacts sur la santé, sont souvent inférieures au PEL de l'OSHA (voir Figure 1). Bien qu’elles ne soient pas juridiquement contraignantes, les employeurs peuvent choisir de viser des limites plus strictes pour améliorer la sécurité des employés et réduire les risques pour la santé.

FIGURE 1. Les PEL et les limites d'exposition recommandées pour certains contaminants aéroportés sont présentées sous forme de moyennes pondérées dans le temps sur huit heures.

Outre les impacts sur la santé des fumées de soudage, les entreprises devront peut-être également prendre en compte les risques possibles de combustion. Il est communément admis que les fumées de soudure ne sont pas combustibles car le matériau est déjà oxydé par le processus de soudage. Cependant, des études scientifiques ont montré que, dans de nombreux cas, les fumées de soudure contiennent un mélange de matériaux oxydés et non oxydés. La poussière d'aluminium non oxydée est hautement explosive dans de bonnes conditions. C'est pour cette raison qu'il est généralement conseillé de faire tester les fumées de soudage pour déterminer leur potentiel explosif, y compris les valeurs Kst et Pmax (appelées indices d'explosion). Si les fumées de soudure sont jugées combustibles, des précautions appropriées doivent être prises lors de la conception du système de dépoussiérage.