Protection des voies respiratoires

Art. 5 et 38 OPA

A. Dans quelles circonstances faut-il utiliser une protection des voies respiratoires?

Une protection appropriée des voies respiratoires doit être mise à la disposition du travailleur et utilisée par celui-ci lorsque sa santé risque d’être mise en danger par l’inhalation d’agents nocifs ou par un manque d’oxygène.

Parmi les agents nocifs, on compte

• les  substances dangereuses sous l’ Ordonnance sur les produits chimiques (p. ex. les matières irritantes, corrosives, toxiques, cancérigènes)
• les matières radioactives
• les microorganismes (p. ex. les virus, les bactéries, les champignons et leurs spores)
• les enzymes

lorsqu’ils se présentent sous forme respirable. Les agents nocifs peuvent également occasionner des dommages graves ou chroniques.

Il y a manque d’oxygène lorsque le volume de l’air respirable n’atteint pas 17 % d’oxygène. Le manque d’oxygène peut entraîner la destruction de cellules dans le cerveau ainsi que la perte de connaissance, voire la mort.

B. Quels sont les appareils de protection des voies respiratoires disponibles sur le marché et comment agissent-ils?

Les appareils de protection des voies respiratoires sont classés selon la norme EN 133 (voir complément)

1. les appareils réagissant en fonction de l’atmosphère ambiante: appareils filtrants
2. les appareils réagissant indépendamment de l’atmosphère ambiante: appareils isolants

1. Appareils filtrants

L’appareil de protection des voies respiratoires a pour objectif de sécurité principal l’alimentation de son porteur en air respirable. Les appareils filtrants (cf. tableau ci-après) assurent cette fonction en neutralisant les agents nocifs.

Les différents filtres ne parviennent cependant à neutraliser que certains agents nocifs et ce que dans une certaine limite. Il faut par conséquent connaître le type d’agent nocif et sa concentration dans l’air. Les appareils filtrants ne sont pas conçus pour combler un manque d’oxygène.

Les filtres à gaz sont répartis dans les catégories suivantes

• domaine d’application principal (type de filtre à gaz): caractérisé par la lettre d’identification et la couleur d’identification (p. ex. A, brun)
• performances (catégorie de filtre à gaz): caractérisé par les chiffres d’identification 1, 2, 3.

Les types de filtres ci-après ne protègent pas contre certains gaz tels que le. N2, le CO2, le CO (à l’exception des filtres CO).

Les filtres à particules (cf. tableau ci-après) sont en règle générale des structures de surface (toisons) composées de fibres naturelles ou artificielles. Suivant leur capacité de rétention, ils neutralisent les particules contenues dans l’air inspiré.
Les filtres à particules pour les masques complets, les garnitures de respiration (bouche-nez), les demi-masques et les quarts de masques sont classés, en fonction de leur capacité de neutralisation des particules, dans les catégories de filtres à particules suivantes:

P1 (capacité d’assimilation faible),
P2 (capacité d’assimilation moyenne)
P3 (capacité d’assimilation élevée)

Ils sont caractérisés par la lettre d’identification P, la classe de filtre à particules et la couleur d’identification (blanc). Les filtres de classe plus élevée assurent la protection de la classe inférieure lorsque l’embout de respiration est du même type.
Les filtres combinés consistent en un filtre à particules et un filtre à gaz. Le filtre à particules est toujours disposé en amont du filtre à gaz afin de neutraliser également les gaz toxiques émis par les particules liquides et solides.
Les appareils filtrants à air frais pulsé consistent en un embout pour la respiration, en un soufflet alimenté par batterie qui amène l’air filtré vers l’embout de respiration ainsi que vers un ou plusieurs filtres pour la neutralisation des particules, des gaz ou des vapeurs. Le soufflet est raccordé directement ou via un tube de respiration flexible à l’embout de respiration. L’air expiré et excédentaire est évacué par des valves d’expiration ou d’autres dispositifs.
Les appareils filtrants à soufflet n’opposent qu’une résistance faible lors de l’inspiration. Lorsque la température ambiante est normale ou élevée, ils produisent un microclimat favorable à l’intérieur de l’embout de respiration. Toutefois, lorsque la température ambiante tombe en dessous de dix degrés, il faut s’attendre à une altération des qualités respiratoires due aux courants d’air (irritation des yeux et des muqueuses).

Utilisation des filtres à particules

2. Appareils isolants

Les appareils isolants n’ont pas besoin de prélever l’air dans l’atmosphère ambiante pour alimenter leur porteur en air respirable. Ils offrent par conséquent une bonne protection contre le manque d’oxygène et les concentrations d’agents nocifs.

Classification des appareils isolants

Appareils respiratoires isolants non autonomes

A partir d’une zone où l’air est respirable, l’air requis est amené vers l’embout respiratoire via un tube flexible. Du fait de la longueur limitée du tube flexible, l’utilisateur d’un tel appareil est tenu à une certaine zone de travail. La durée d’utilisation n’est par contre limitée que si l’alimentation en air respirable se fait au moyen de bouteilles à air comprimé. 
Lorsque l’utilisateur utilise un appareil à tube flexible aspirant de l’air frais (cf. illustration ci-après), il doit recourir à la force de ses poumons pour s’alimenter en air. La longueur et le diamètre intérieur du tube flexible sont fonction de la plus grande résistance d’aspiration admise pour l’appareil utilisé. Lorsqu’on utilise un tube flexible d’un diamètre intérieur d’env. 25 mm, on peut prévoir une longueur d’env. 10 à 20 m. La partie libre du tube flexible (côté aspirant) est dotée d’un filtre à poussières grossières et assurée au moyen d’un dispositif de fixation. Une valve d’aspiration, montée dans le raccord de respiration, veille à ce que l’air expiré ne retourne pas à l’intérieur du tube flexible mais à ce que celui-ci soit dévié vers l’extérieur, c’est-à-dire dans l’atmosphère ambiante. 
Etant donné que le fait d’aspirer créé une dépression, il faut notamment veiller à ce que toutes les pièces de l’appareil soient parfaitement isolées.

Avec les appareils à tube flexible à air frais, l’alimentation en air est effectuée au moyen d’une légère surpression. Le débit minimal est de 120 l/min. Le tube flexible d’amenée d’air (diamètre intérieur et longueur) et le système d’alimentation en air sont conçus de manière à ce que la résistance d’aspiration maximale admise de l’appareil complet (y compris le raccord de respiration) ne soit pas dépassée. En utilisant un tube flexible d’un diamètre intérieur d’env. 25 mm, on peut prévoir une longueur de tube d’environ 50 m. L’air expiré et l’air excédant sont évacués via la valve d’expiration du raccord de respiration.
La faible surpression régnant à l’intérieur du tube flexible et du système assure une meilleure protection contre les agents nocifs que les appareils respiratoires isolants non autonomes.

Dans les appareils à tube flexible à air frais pulsé, l’air est amené au moyen du tube sous pression avec une pression pouvant aller jusqu’à 10 bar. Le réglage de l’alimentation en air est effectué soit manuellement, à l’aide d’une valve de réglage disposée à la ceinture de l’utilisateur (ne pouvant pas être fermée complètement; passage minimal d’air: 120 l/min), soit automatiquement, via un dispositif de dosage commandé par la respiration de l’utilisateur (dispositif pulmonaire). L’utilisation de dispositifs pulmonaires n’est autorisée qu’en combinaison avec des masques complets étanches. 
Le tube flexible d’amenée d’air (diamètre intérieur et longueur) ainsi que le dispositif d’alimentation sont dimensionnés de manière à ce que l’utilisateur soit alimenté avec suffisamment d’air respirable, même lors de tâches éprouvantes, et afin que la résistance d’aspiration maximale admise de l’appareil complet (y compris raccord respiratoire) ne soit pas dépassée. Lorsqu’on utilise des tubes flexibles d’un diamètre d’au moins 8 mm, on peut atteindre des longueurs de tubes d’environ 50 m.

L’alimentation en air comprimé peut s’effectuer à l’aide de bonbonnes à air comprimé, d’un raccordement à un réseau d’air comprimé ou de compresseurs d’air. Lorsqu’on utilise des bonbonnes à air comprimé, il faut également prévoir des réducteurs de pression dotés d’un dispositif d’alarme acoustique réagissant au plus tard lorsque la pression résiduelle tombe à 30 bar.
Lorsqu’on réalise des travaux n’exigeant pas de contraintes mécaniques importantes (p. ex. aux postes de travail stationnaires), on peut utiliser des appareils légers à tube flexible à air pulsé en combinaison avec un masque.

Appareils respiratoires isolants autonomes

L’air requis pour la respiration (appareil à circuit ouvert) ou la réserve d’oxygène (appareil respiratoire à circuit fermé) sont transportés par l’utilisateur. Contrairement aux appareils à tube flexible, le rayon d’action n’est pas limité. Toutefois, la durée d’utilisation est fonction du contenu de la bonbonne.

Dans les appareils à circuit ouvert (appareil de respiration à air comprimé) (cf. illustration ci-après), l’alimentation en air est assurée au moyen d’une ou de deux bonbonnes à air comprimé (pression de remplissage 200 ou 300 bar).
En règle générale, un réducteur de pression ou un dispositif pulmonaire réduisent la pression à < 10 bar. Le dispositif pulmonaire règle le débit d’air vers le raccord respiratoire en fonction des besoins (masque complet ou garniture de respiration). L’utilisateur peut contrôler la réserve d’air grâce à un manomètre. Un dispositif= d’alarme affiche clairement l’air restant en réserve.

Dans les appareils respiratoires à surpression, il règne une légère surpression dans le masque, même lors de l’inspiration. Les agents nocifs n’ont ainsi pas la possibilité de se mélanger à l’air respiré. Dans les appareils respiratoires à pression normale, il règne une faible dépression à chaque fois que l’utilisateur fait une inspiration. Une faible fuite, dirigée vers l’intérieur, ne peut par conséquent pas être exclue dans ces appareils. 
Une réserve d’air de 1600 l permet généralement une autonomie respiratoire de 20 à 50 minutes (en fonction des contraintes).

Dans les appareils à régénération d’air, l’air expiré n’est pas dévié dans l’atmosphère ambiante, contrairement aux appareils à air comprimé, mais régénéré à l’intérieur de l’appareil. A cet effet, le dioxyde de carbone et une partie de la vapeur d’eau sont fixés dans une cartouche de régénération. L’oxygène utilisé est remplacé par la réserve emportée par l’utilisateur. L’oxygène peut être transporté soit sous forme gazeuse (appareil de protection à oxygène) soit sous forme liquide (appareils à oxygène liquide) ou chimiquement lié (appareil à oxygène chimique).

L’air respirable dans les appareils à régénération d’air contient toujours au moins 21 % d’oxygène. La concentration en dioxyde de carbone se situe la plupart du temps en dessous de 0,5 %. Toutefois, en cas de contraintes corporelles importantes, elle peut brièvement atteindre 1,5 %. La température de l’air inspiré peut atteindre jusqu’à 45 °C.
Malgré son faible poids, la durée d’utilisation se situe en règle générale nettement au-dessus de celle des appareils respiratoires à air comprimé (en fonction de la réserve d’oxygène et de la capacité de fixation du CO2, c’est-à-dire entre 15 minutes et plusieurs heures).
Comme raccords respiratoires, on peut utiliser des masques complets et des garnitures de respiration sans valves de respiration.

3. Appareils de protection des voies respiratoires destinés au sauvetage, appareils d’évacuation

Les appareils d’évacuation permettent à leurs utilisateurs de quitter en toute sécurité les zones dont l’atmosphère est chargée d’agents nocifs. Certains types d’appareils protègent également contre le manque d’oxygène. 
Comme cela est le cas pour les autres appareils respiratoires, on distingue les appareils dépendants et indépendants de l’atmosphère ambiante (appareils filtrants, appareils à circuit ouvert, appareils à régénération d’air).

Ces appareils sont conçus et agissent comme les appareils de protection des voies respiratoires (pour le travail et le sauvetage) décrits plus haut. Ils ne remplissent cependant pas toujours les exigences qu’on peut poser à ce genre d’appareils.

C. Quels sont les raccords respiratoires disponibles sur le marché et comment fonctionnent-ils?

Un élément essentiel de chaque appareil de protection des voies respiratoires est constitué par le raccord respiratoire. Le raccord respiratoire empêche le contact des organes de respiration, voire de certaines parties du corps, avec l’atmosphère ambiante nocive. Il sert par ailleurs au raccordement du filtre et des dispositifs isolants.

On distingue les appareils suivants:

1. Masques complets
2. Demi-masques, quarts de masques
3. Demi-masques filtrants
4. Garnitures de respiration
5. Cagoules de protection des voies respiratoires
6. Casques de protection des voies respiratoires
7. Combinaisons de protection des voies respiratoires

1. Masques complets

Les masques complets couvrent le visage entier et protègent par conséquent aussi les yeux. Le joint d’étanchéité passe par le front, les joues et le bas du menton. Les masques complets possèdent généralement un masque intérieur garantissant d’une part un espace mort réduit et empêchant d’autre part la formation de buée sur les verres, due à la circulation de l’air.

Les masques complets sont classés en trois catégories garantissant une même protection des voies respiratoires (p. ex. la perte d’étanchéité complète admissible) mais avec des qualités très différentes sur le plan de la rigidité mécanique (durée de vie), la résistance contre les flammes, le rayonnement de chaleur et le comportement en cas d’inflammation lorsqu’ils sont exposés à des gaz et des vapeurs inflammables:

Les masques complets d’une catégorie donnée ne peuvent être combinés qu’avec certains appareils de protection des voies respiratoires, voir tableau ci-après:

Les masques complets sont prévus pour une utilisation avec les appareils filtrants et isolants. L’utilisation des masques complets est préconisée lorsqu’une étanchéité optimale est requise dans un environnement chargé d’agents nocifs ou lors de concentrations importantes d’agents peu nocifs.

2./3. Demi-masques, quarts de masques, demi-masques filtrants

Le demi-masque couvre la bouche, le nez et le menton, le quart de masque seulement la bouche et le nez. 
Le demi-masque et le quart de masque n’offrent qu’une protection appropriée contre les agents peu nocifs. Lorsqu’on manipule des matières irritant les yeux, les masques complets offrent une meilleure protection que les demi-masques portés en combinaison avec les lunettes pleines.

Le demi-masque filtrant est un appareil de protection des voies respiratoires complet. Il consiste - intégralement ou en grande partie - en une partie filtrante ou en un filtre solidaire du demi-masque. L’effet de protection est identique à celui des demi-masques et des quarts de masques.

4. Garnitures de respiration

Dans les garnitures de respiration, l’étanchéité de la partie buccale est assurée par les lèvres et l’étanchéité du nez au moyen d’un pince-nez.

La pénétration d’un agent nocif ne peut pas être repérée à l’aide du nez. 
Le porteur d’une garniture de respiration n’est pas autorisé à parler du fait que cela entrave fortement l’effet protecteur. Les garnitures de respiration ne sont pas prévues pour les personnes portant une prothèse dentaire complète. L’effet protecteur d’une garniture de respiration équivaut au moins à celui des masques complets.

5./6./7. Cagoules de protection des voies respiratoires, casques de protection des voies respiratoires, combinaisons de protection des voies respiratoires

Les casques de protection des voies respiratoires entourent au moins le visage, mais la plupart du temps au moins la tête et le cou. Les combinaisons de protection des voies respiratoires enferment le corps entier. Ils comportent soit des masques intégrés, soit une alimentation en air. Lors de l’alimentation en air, la surpression à l’intérieur de la combinaison permet d’assurer la plus grande protection possible du corps contre les agents nocifs. La liberté de mouvement est cependant restreinte.

Sur les combinaisons de protection des voies respiratoires, ce sont surtout les gants et les bottes qui subissent une très forte sollicitation. Il faut par conséquent autant que possible que les gants permettent de travailler en toute liberté. Quant aux bottes, elles devraient être conformes aux normes en matière de protection des pieds (en savoir plus).

D. Quels sont les points qu’il faut particulièrement observer lors de l’utilisation d’une protection des voies respiratoires?

• Les utilisateurs d’appareils de protection des voies respiratoires doivent être au bénéfice d’une formation théorique complétée par des exercices pratiques. Des cours de répétition périodiques sont en outre requis.
• Les porteurs de barbe ou de favoris ne peuvent pas porter de masques complets ou de demi-masques ainsi que des raccords respiratoires filtrants, étant donné que l’étanchéité de ces appareils n’est pas garantie dans ce cas. Il en va de même pour les employés qui, en raison de la forme du crâne ou de cicatrices profondes n’arrivent pas à obtenir une étanchéité suffisante.
• Il faut monter des verres de correction spéciaux pour les porteurs de verres de correction utilisant des masques complets, étant donné que les lunettes traditionnelles compromettent l’étanchéité du masque.
• Il faut toujours assurer le fonctionnement impeccable et des conditions hygiéniques parfaites par des mesures appropriées.
• Avant leur emploi, tous les appareils de protection des voies respiratoires doivent être contrôlés par leur utilisateur afin de détecter les défauts éventuels. Tout défaut sera signalé à l’employeur. Aucun appareil défectueux ne doit être utilisé.
• Les appareils de protection des voies respiratoires doivent être contrôlés par des personnes responsables. Celles-ci assureront également leur stockage approprié et leur maintenance.
• Après l’emploi, les appareils de protection des voies respiratoires doivent être nettoyés soigneusement et conformément aux instructions d’entretien de la personne qui les a mis en circulation (fabricant).
• Les appareils de protection des voies respiratoires utilisés par plusieurs personnes doivent être nettoyés, désinfectés et contrôlés avant chaque changement d’utilisateur.

Le fournisseur d’appareils de protection des voies respiratoires doit être informé de manière détaillée par l’entreprise sur les dangers spécifiques contre lesquels ses appareils de protection des voies respiratoires doivent protéger.

Ouvrages de référence et informations complémentaires: voir complément.