Hottes chimiques : Fonctionnement et dépannage

Hottes chimiques : Fonctionnement et dépannage

Hottes chimiques : Fonctionnement et dpannage 1 Utilisation incorrecte des hottes 2 Hotte chimique de laboratoire

galement appele hotte ferme ou sorbonne Conue pour limiter l'exposition des arosols dangereux ou incommodants Utilise pour la premire fois par des alchimistes il y a 500 ans 3 Conception du contrle IN M

E CH T N E EM DESTINATAIRE SOURCE 4

Objectifs de la ventilation par chappement localis (LEV) Confinement maximal Contamination minimale

La cl est la redondance. 5 Mise en uvre de la LEV Identifier et caractriser le contaminant Caractriser le mouvement d'air Identifier les diffrentes solutions de contrle Slectionner la plus efficace Mettre en uvre la solution valuer le contrle Entretenir le contrle

6 Captage de la LEV Configuration de la hotte (type de hotte) Degr de confinement (par ex. bote gants confinement

total) Mouvement de l'air dans la hotte (uniforme, laminaire, non turbulent) 7 Conception des conduits Fournir une vitesse de captage adquate Gnralement 0,4 0,6 m/s

(80 120 pieds/minute) Maintenir la vitesse de transport Pour les laboratoires chimiques ~ 1,2 m3/s (2500 8

Conception des conduits Maintenir l'quilibre du systme (suite) - cest--dire galiser l'air neuf et l'air recycl de retour - quilibrer les dbits d'air entre les diffrentes hottes avec collecteur Rduire au minimum la consommation lectrique - cest--dire conomiser l'nergie - rduire les cots http://www.clf.rl.ac.uk/facilities/AstraWeb/images/Photo7/Air_duct_TA3.JPG

9 Exigence de conception des hottes LEV Capter les missions proximit de la source loigner le contaminant de la zone de respiration Tenir compte des mouvements d'air naturels pour positionner la hotte Minimiser les mouvements d'air proximit de la source

Ne pas perturber le travail de 10 Hottes de laboratoire Les hottes et la ventilation de laboratoire sont le fondement des mesures techniques. Elles doivent tre correctement slectionnes, situes, utilises et entretenues. 11

Critres d'emplacement des hottes

Le plus prs possible de la source de contamination Pour loigner le contaminant de l'oprateur Rduire au minimum les courants d'air Ne pas placer prs des fentres ou des portes Ne pas placer prs dun diffuseur de climatisation/chauffage Ne pas perturber le travail d'autres personnes Placer l'cart du trafic 12

Courants d'air problmatiques Hottes d'extraction Fume Hoods Air Supply Alimentation en air Cross Drafts Courants d'air Door

Porte 13 Une personne marchant la vitesse de 0,9 1,3 m/s gnre des courants d'air de 1,3 m/s qui peuvent interfrer avec le captage par la hotte. 14 Principes de conception et de fonctionnement des hottes

Renfermer au maximum la zone de travail. Placer les commandes de gaz, lectricit, etc. l'extrieur ou aussi prs que possible de lavant de la

hotte. Les clairages des hottes doivent tre tanches la vapeur. Fixer le moteur de la hotte l'extrieur du btiment et l'cart des prises d'air du btiment. Ne pas utiliser les hottes pour des usages non prvus (digestion l'acide perchlorique, radio-isotopes). Veiller ce que le matriau des conduits soit compatible avec les gaz dchappement. Ne pas utiliser la hotte si elle ne fonctionne pas correctement. 15

Principes de conception et de fonctionnement des hottes (suite) Ne pas mettre la tte dans la hotte. Utiliser des EPI adapts (gants, protection oculaire, etc.). Placer les quipements volumineux au-dessus

de la surface sur des blocs de 5 cm pour permettre une circulation d'air uniforme. Baisser la guillotine 30 - 50 cm pendant l'utilisation. Abaisser entirement la guillotine aprs utilisation.

Utiliser un tapis protecteur ou un plateau l'intrieur de la hotte pour contenir les dversements. http://www.news.harvard.edu/gazette/daily/0403/photos/03meltonstem_1.jpg 16 Principes de conception et de fonctionnement des hottes (suite)

Travailler au centre de la hotte et 15 cm de la guillotine. Ne pas stocker de produits chimiques ou de matriel dans la hotte. Ne pas bloquer les dflecteurs (fentes). Entretenir rgulirement la hotte (inspecter la courroie de ventilateur, lubrifier le

moteur). Tester rgulirement la hotte (dbit, noter la hauteur de travail de la guillotine). Signaler les problmes, les doutes et les dfaillances immdiatement. 17 Types de hotte de laboratoire Volume d'air constant (VAC) -

Traditionnelle/Standard/conventionnel le - Drivation - HOPEC (guillotine coulisse horizontale et verticale) - Air auxiliaire (non recommand pour les travaux de laboratoire) Volume d'air variable (VAV) 18 Hotte traditionnelle

volume constant La totalit de l'air d'appoint pntre par la face de la hotte. Le volume d'air refoul est constant, quelle que soit la taille de l'ouverture de la face ou la hauteur de la guillotine. Le volume d'air en mouvement est constant, mais la vitesse varie en fonction de la hauteur de la guillotine. 19 Hotte drivation volume constan - L'air d'appoint pntre par la face et par une drivation.

- L'ouverture de la drivation varie en fonction de l'ouverture et de la fermeture de la guillotine. - mesure que la guillotine est dplace, une zone presque quivalente est dgage, ce qui maintient une ouverture constante et donc un volume constant d'air traversant la face. 20 Sorbonne air auxiliaire (non recommande pour les travaux de laboratoire*) - Conue pour rduire la consommation nergtique. - Fournit de l'air d'appoint/auxiliaire provenant de

l'extrieur directement au-dessus de et par-dessus l'utilisateur, l'avant de la sorbonne. - Confort d'utilisation mdiocre et gnration de turbulences au niveau de la face. * Selon la norme ANSI Z9.5 21 Sorbonne HOPEC (Hand Operated Positive Energy Control) La guillotine coulisse horizontale et verticale limite l'ouverture frontale 50 % au plus.

Maintient un volume d'air constant et limite la consommation d'nergie. 22 Sorbonne dbit Utilise des commandes mcaniques et lectroniques pour variable maintenir une vitesse d'air constante. Interface avec lalimentation dair de la salle pour maintenir une vitesse frontale constante et d'conomiser ainsi l'nergie.

La complexit des composants lectroniques requiert une formation spciale pour son entretien. 23 Hottes spcialises

Pour acide perchlorique (lavage l'eau) Pour radio-isotopes (avec des filtres spciaux) Hottes de plein-pied (improprement appeles walk-in ) Hottes de distillation ( ~0,5 m du sol) Hottes dme (non adaptes la plupart des travaux de laboratoire) Hottes fente Hottes recyclage

Enceintes ventiles ou hottes spciales Botes gants (confinement total) 24 Armoires de bioscurit (BSC) Hottes spcialises Hotte pour handicap s Bote gants

Hotte de pleinpied Hotte dme 25 Ve n t i l a t i o n d e l a b o r a t o i r e Exemple: Hotte d'extraction de plein-pied typique 26 Ve n t i l a t i o n d e l a b o r a t o i r e

EXEMPLE : Extracteur de fumes "Snorkel" Extraction des vapeurs de soudure au plomb 27 Exemple de hotte dme 28 Ve n t i l a t i o n d e l a b o r a t o i r e

Botes gants Les botes gants sont utilises lorsque la toxicit, le niveau de radioactivit ou la ractivit l'oxygne des substances l'tude reprsentent un risque trop grand pour les utiliser dans une hotte d'extraction. Le principal avantage rside dans la protection du travailleur et du produit. VUE DE FACE VUE LATRALE 29

Hottes ventiles usage spcial Poste de pese chimique Poste de transvasement de poudre en vrac 30 Hottes recyclage 31 Hottes recyclage utiliser uniquement dans les cas suivants :

Petites quantits de substances non volatiles connues Avec des filtres HEPA seulement Jamais avec des substances volatiles Les filtres charbon ne sont pas fiables sauf si le temps de protection pour le produit chimique spcifique utilis est connu 32 Hottes spcialises Table aspirante Hotte poussire,

aliments pour animaux Bras d'aspiration Hotte fente 33 Armoires de bioscurit (BSC) Plusieurs types/classes et configurations Conus pour protger

l'chantillon, et parfois l'oprateur, d'une contamination biologique. La plupart des BSC ne sont pas adaptes aux produits chimiques volatils et dangereux. Gnralement pas de ventilation vers l'extrieur. Rfrence: http://www.cdc.gov/od/ohs/biosfty/bsc/bsc.htm 34 Problmes de hotte et piges

viter Vitesse frontale - Recommande 0,4 0,5 m/s (80 100 pieds/minute Renouvellements d'air par heure - Recommands : 6 10/heure Aucune de ces mesures ne peut garantir le captage ou le confinement dans la hotte.

35 valuation des hottes Vitesse frontale, condition ncessaire mais non suffisante Essais au tube fumigne Essais la bougie fumigne

Tests l'encens Test 110-1995 (SF6) de l'ASHRAE Facteurs de protection (300-10 000) : FP = Concentration de contaminant dans l'air extrait Concentration de contaminant dans la zone de respiration 36 valuation du systme de ventilation Sources de fume

- Inspection visuelle du mouvement d'air - valuation de l'efficacit de captage Essais au tube fumigne Essais la bougie fumigne Gnrateurs de fume Btons d'encens

37 valuation du systme de ventilation Mesures de la vitesse - Anmomtre/vlomtre en pieds/mn ou m/s directionnel - Anmomtre thermique en pieds/mn ou m/s non directionnel

38 valuation de la hotte Vitesse frontale ou confinement

Les tests de performance des hottes de laboratoire valuent le confinement des contaminants. Comment dterminer le confinement ? La vitesse frontale est-elle reprsentative ? Des tudes montrent que 59 % des hottes remplissent les critres de vitesse frontale, mais seulement 13 % d'entre elles sont conformes la norme ASHRAE 110 (essai au gaz traceur). 30 50 % des hottes prsentant des taux de contaminants excessifs passent avec succs les tests de vitesse frontale. Certaines hottes de laboratoire ayant une vitesse frontale de 0,25 m/s peuvent fournir des facteurs de protection 2 200 plus grands que les hottes dont la vitesse frontale

atteint 0,76 m/s. 39 Test de confinement ASHRAE 110 Mesure le confinement l'aide du gaz traceur SF6. Le SF6 est produit l'intrieur de la hotte au dbit de 4 l/min

Un mannequin muni d'un capteur insr dans la zone de respiration (bouche) est positionn l'extrieur, face la hotte Le capteur est connect un enregistreur de donnes La hotte est galement teste avec de la fume. 40 test de passage La hotte est soumise un

41 Bouteille de gaz l'intrieur d'une hotte 42 43 44

45 46 47 48 Conclusions La scurit des hottes de laboratoire dpend de nombreux facteurs,

notamment : la conception des hottes l'utilisation des hottes la conception du laboratoire le fonctionnement du systme 49 Remerciements

Tom Smith ECT, Inc., Cary, NC, USA University of North Carolina, Chapel Hill, NC, USA Texas A & M University Flow Sciences Inc, Leland, NC, USA Knutson Ventilation, Edina, MN, USA AirClean Inc, Raleigh, NC, USA 50

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