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HST
INTÉGRER LE RISQUE
« RAYONNEMENTS
ÉLECTROMAGNÉTIQUES »
DANS LE DOCUMENT
UNIQUE D’ÉVALUATION
DES RISQUES
PROFESSIONNELS
Les applications industrielles des ondes électromagnétiques se sont multipliées au cours des
dernières années. Elles sont susceptibles d’exposer les opérateurs à des champs électromagnétiques
supérieurs aux limites définies par la Directive 2004/40/CE du parlement européen et du Conseil
du 29 avril 2004. Un recensement a permis d’identifier les équipements les plus rayonnants qui ont
été classés en 8 familles : le soudage par résistance, les magnétiseurs, le chauffage par induction,
la magnétoscopie, le soudage par pertes diélectriques, l’électrolyse, l’imagerie par résonnance
magnétique, les micro-ondes. L’effectif d’équipements par famille a été estimé par une enquête de
marché qui a dénombré notamment plusieurs dizaines de milliers de machines du type soudage par
résistance ou magnétiseurs. Cette enquête a permis d’en déduire qu’au moins 100 000 opérateurs
seraient, en France, susceptibles d’être exposés aux champs électromagnétiques.
Le bilan des valeurs d’exposition des opérateurs à leur poste de travail a été dressé par famille
d’équipements. Un groupe constitué d’experts de l’INRS et des neuf Centres de mesures physiques
des CARSAT/CRAM a mesuré les champs électromagnétiques sur 635 postes de travail équipés de
machines rayonnantes. Pour chaque mesure, un indice de sévérité égal au rapport entre la valeur
mesurée et la Valeur Déclenchant l’Action (VDA) recommandée par la Directive 2004/40/CE du
parlement européen et du Conseil du 29 avril 2004 a été calculé. Les résultats montrent que pour
7 familles d’équipements sur les huit retenues, 25 à 50 % des mesures ont donné des valeurs de
champs supérieures à la VDA correspondante.
Ces résultats démontrent la nécessité de moyens de prévention. La plupart du temps, la réduction de
l’exposition s’obtient par un éloignement du poste de travail de la source rayonnante. Des solutions
techniques existent sur certains équipements tels que par exemple le blindage pour les fours microondes et les presses hautes fréquences, le patin de masse pour le soudage de bâches.
L
a prise de conscience de l’existence des rayonnements électromagnétiques dans l’environnement s’est accentuée ces
dernières années pour le grand public
avec le développement de la téléphonie
mobile (GSM, UMTS…) et de nouvelles
techniques de communication (4G,
WiFi, WImax…). Dans le milieu industriel, les équipements de soudage par
résistance, par pertes diélectriques, de
chauffage par induction… utilisent des
technologies sources de rayonnements
électromagnétiques dont les opérateurs
ne sont pas toujours conscients et dont
les effets, s’ils existent, sont analogues à
ceux produits par les rayonnements de
la téléphonie mobile.
La directive européenne « champs
électromagnétiques » (directive 2004/40/
CE) [1] définit les valeurs à respecter
pour les différents paramètres de l’exposition en entreprise et les actions de
prévention à prendre en cas de dépassement. Elle aurait dû être appliquée en
ND 2350 - 225 - 11
3 Rayonnement
non-ionisant
3 Enquête
3 Entreprise
3 France
3 Evaluation
des risques
Philippe DÉMARET, Patrice DONATI,
INRS, département Ingénierie des
équipements de travail
h
INTEGRATING ELECTROMAGNETIC
RADIATION HAZARD INTO THE UNIQUE
OCCUPATIONAL RISK ASSESSMENT
DOCUMENT
The number of industrial applications involving
electromagnetic waves has significantly
increased in recent years. These applications
are likely to expose operators to electromagnetic
fields exceeding the limits laid down by European
Parliament and Council Directive 2004/40/CE
of 29th April 2004. A survey has identified
the equipment emitting the most radiation
and this has been classified into 8 families:
resistance welding, magnetization, induction
heating, magnetoscopy, dielectric loss welding,
electrolysis, magnetic resonance imagery,
microwaves. The equipment numbers per family
was estimated by a market surveys, which
specifically identified several tens of thousands
of resistance welding- or magnetization-type
machines. This survey enabled us to deduce
that at least 100,000 operators in France would
be at risk of exposure to electromagnetic fields.
An assessment of exposure levels for operators
at their workstations was undertaken for each
equipment family. A group comprising specialists
from INRS and the 9 CARSAT/CRAM Physical
Measurement Centres measured electromagnetic
fields at 635 workstations fitted with radiation
emitting machinery. For each measurement, a
severity index corresponding to the ratio of the
measured value to the action-triggering value
(ATV) recommended by European Parliament
and Council Directive 2004/40/CE of 29th April
2004 was calculated. The results show that, for 7
equipment families out of the 8 retained, 25 - 50%
of measurements gave electromagnetic field
values exceeding the corresponding ATV.
These results demonstrate the need for prevention
means. In most cases, exposure reduction is
achieved by moving the workstation away from
the radiation source. Technical solutions do exist
for certain equipments, such as shielding for
microwave ovens and high-frequency presses, a
grounding pad for tarpaulin welding, etc.
3 Non-ionising radiation
3 Survey
3 Company
3 France
3 Risk assessment
INRS - Hygiène et sécurité du travail - 4e trimestre 2011 - 225 / 45
avril 2008 mais dès l’annonce de la mise
en œuvre de cette directive, les fabricants
des équipements concernés, en particulier dans le domaine de l’imagerie (imagerie par résonnance magnétique IRM et
RMN), ont exprimé des réserves. Ils
estiment que l’instauration de valeurs
limites constituerait un frein dans l’évolution des techniques utilisées.
Chez les industriels, la publication
de la directive a suscité des questions et
demandes d’informations de plus en
plus nombreuses, en particulier dans le
cadre de l’évaluation des risques professionnels (document unique). Ces
craintes et questions de la part des fabricants et utilisateurs de machines ont
conduit à la révision de la directive et au
report de sa publication à 2012.
L’évaluation du risque « champs
électromagnétiques » aux postes de travail n’est pas simple. Les paramètres
représentatifs de l’exposition aux champs
électromagnétiques sont en effet
variables suivant l’application. Une publication du ministère des affaires sociales
hollandais intitulée « Electromagnetic
fiels in the working environment » [2]
décrit une première campagne effectuée
pour déterminer le risque électromagnétique présenté par les équipements
industriels. Les mesureurs ont réparti les
équipements émettant dans 3 catégories
suivant la valeur de champ mesurée :
1 catégorie I : Environnements de
travail pour lesquels il peut être supposé
a priori que les valeurs d’action définies
par la directive européenne 2004/40/
CE seront respectées,
1 catégorie II : Environnements
de travail pour lesquels des mesures
techniques doivent être prises afin de
respecter les valeurs d’action définies
par la directive européenne 2004/40/
CE,
1 catégorie III : Environnements
de travail pour lesquels il est urgent de
prendre des mesures extensives afin de
respecter les valeurs limites définies par
la directive européenne 2004/40/CE.
Cette méthode, bien que fort intéressante, fait référence à plusieurs documents (normes CENELEC, tableaux de
classification…) et nécessite la réalisation de mesurages par les entreprises
aux postes de travail ce qui la rend difficile à mettre en application par les chefs
d’entreprises ou les responsables de
sécurité qui généralement ne disposent
pas de champmètre. Rappelons que la
directive demande d’évaluer les risques
FIGURE 1
Quatre types de machines et pinces à souder par résistance
De gauche à droite : machine à souder par points sur châssis, pince à souder à transformateur intégré,
pinces à souder à transformateur déporté, machine à souder à la molette
aux postes de travail.
Cet article présente les résultats
d’une étude systématique ayant pour
objectif de :
1 réaliser un bilan des valeurs
d’exposition aux champs électromagnétiques,
1 déterminer les équipements
rayonnants et estimer leurs effectifs en
France par rapport à la première version
de la directive 2004/40/CE et à la nouvelle version 2011/0152,
1 recenser les moyens de prévention existants.
Elle s’est déroulée en parallèle et en
cohérence avec une campagne, lancée
par la CNAMTS (Caisse nationale de
l’assurance maladie des travailleurs
salariés), visant à cartographier l’exposition aux « champs électromagnétiques », avec l’assistance des membres
du groupe « champs électromagnétiques » INRS/CARSAT/CRAM.
ÉQUIPEMENTS
INDUSTRIELS
RAYONNANTS
Une première étape a consisté à
identifier et à recenser les familles
d’équipements industriels émettant des
rayonnements électromagnétiques de
par leur conception. Le choix a été effectué à partir de l’expérience des agents de
terrain, des Centres de mesures physiques des CARSAT/CRAM. Les équipements les plus rayonnants ont été
regroupés en huit familles selon leur
technologie. Les principales caractéristiques des équipements composants cer-
INRS - Hygiène et sécurité du travail - 4e trimestre 2011 - 225 / 46
taines de ces familles sont données dans
les paragraphes suivants.
Soudage par résistance
Le soudage par résistance est réalisé
par la combinaison d’une forte intensité
électrique et d’une pression ponctuelle
appliquées sur deux pièces métalliques.
Ce procédé ne nécessite pas d’apport
extérieur de matière. L’intensité électrique chauffe la matière jusqu’à la
fusion. La pression maintient le contact
entre l’électrode et l’assemblage. Cette
technique est dépendante de la résistivité (résistance électrique) des matières,
de l’épaisseur totale de l’assemblage et
du diamètre des électrodes. Ce procédé
est majoritairement utilisé dans l’assemblage de tôles d’acier de faible épaisseur
(< 6 mm) telles que celles employées
pour les carrosseries d’automobile.
Magnétoscopie
La magnétoscopie est une technique de contrôle non-destructif qui
consiste à créer un champ magnétique
intense à l’intérieur d’un matériau ferromagnétique. Lors de la présence d’un
défaut sur son chemin, le flux magnétique est dévié et crée une fuite qui, en
attirant les particules (colorées ou fluorescentes) d’un produit révélateur, fournit une signature particulière caractéristique du défaut.
Les presses de soudage par pertes
diélectriques
Le procédé de soudage par pertes
diélectriques est utilisé pour la soudure
étanche instantanée des produits thermoplastiques. Les molécules du produit
HST
ND 2350 - 225 - 11
FIGURE 2
FIGURE 3
FIGURE 4
Exemple de poste de contrôle
par magnétoscopie
Presse à souder par pertes diélectriques
Cuves à électrolyse pour l’étamage
des tôles
FIGURE 5
FIGURE 6
Appareil de diagnostic médical IRM
Tunnel de séchage de céramiques par
micro-ondes
sont soumises à un champ électrique de
haute fréquence. Les vibrations moléculaires intenses engendrent, par le frottement des molécules, un échauffement
interne suffisant pour entraîner le
ramollissement et le soudage des matériaux entre eux. La fréquence du champ
électrique est généralement de 27 MHz
mais on rencontre également des générateurs fonctionnant à 13, 6 MHz.
Les soudeuses hautes fréquences
sont généralement utilisées dans :
1 la confection d’articles d’emballage et de conditionnement,
1 l’habillement,
1 la maroquinerie plastique : garnitures de bureau, porte-documents,
serviettes d’écoliers, couverture de
livres, porte-cartes, porte-billets, sacs à
main,
1 les jouets et articles de jeux de
plein air : ballons et matelas gonflables,
canots gonflables,
1 l’équipement intérieur des automobiles et les assemblages industriels
complexes pour le capitonnage des
portes et des parois.
Les équipements d’électrolyse
industrielle
L’électrolyse est une méthode qui
permet de réaliser des réactions
chimiques grâce à une activation électrique. C’est le processus de conversion
de l’énergie électrique en énergie
chimique. Elle permet la séparation
d’éléments ou la synthèse de composés
chimiques. Les principales applications
sont :
1 la production de dihydrogène
par électrolyse de l’eau,
1 la production de chlore par électrolyse,
1 le plaquage par électrolyse qui
consiste à recouvrir des objets d’une
mince couche régulière d’un métal
généralement précieux ou d’un alliage :
dorure, argenture, nickelage, chromage,
cadmiage, cuivrage...
1 la production d’aluminium par
électrolyse.
Les équipements d’imagerie par
résonance magnétique (IRM) et de
résonance magnétique nucléaire
(RMN)
L’imagerie par résonance magnétique (IRM) est une technique d’image-
rie médicale permettant d’obtenir des
vues 2D ou 3D de l’intérieur du corps
humain de façon non-invasive avec une
résolution relativement élevée. L’IRM
repose sur le principe de la résonance
magnétique nucléaire (RMN) qui utilise
certaines propriétés des noyaux atomiques pour la spectroscopie en analyse
chimique. L’IRM nécessite un champ
magnétique puissant et stable, produit
par un aimant supraconducteur qui crée
une magnétisation des tissus. Des
champs magnétiques oscillants plus
faibles, dits radiofréquence, sont alors
appliqués de façon à légèrement modifier cet alignement et produire un phénomène qui donne lieu à un signal
électromagnétique mesurable.
Les équipements industriels de
chauffage par micro-ondes
Un four à micro-ondes est un appareil utilisé principalement pour le chauffage rapide de produits, par agitation des
molécules d’eau qu’ils contiennent sous
l’effet d’un rayonnement micro-ondes
(f = 2,45 GHz). Dans l’industrie, les
fours micro-ondes sont utilisés pour des
opérations de décongélation, de cuisson,
de pasteurisation, de séchage, de collage...
Répartition par familles des
équipements au niveau du parc
français
L’INRS a confié au cabinet ERDYN
Consultants une enquête afin de
connaître la répartition du nombre de
machines dans chaque famille au niveau
du parc français. 58 entretiens téléphoniques auprès des fournisseurs de ces
équipements ou d’instances professionnelles ont été réalisés. Les données
recueillies au cours de ces entretiens ont
INRS - Hygiène et sécurité du travail - 4e trimestre 2011 - 225 / 47
Estimation du parc français de machines rayonnantes
100 000
10 000
1000
Les équipements les plus nombreux
sont le soudage par résistance, les
magnétiseurs-démagnétiseurs,
le
chauffage et soudage par induction, la
magnétoscopie, le soudage par pertes
diélectriques.
Au total, si on suppose qu’à chaque
poste de travail est associé un opérateur,
on peut estimer qu’au moins 100 000
personnes travaillent à proximité de ces
équipements.
µon
de
s
IR
M
-R
M
N
d
El
ec
tr
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di
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So
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n-
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M
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So
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is
ta
nc
e
n
100
M
ag
La Figure 7 donne sur une échelle
logarithmique, l’effectif des machines
pour les huit familles.
FIGURE 7
Nombre d’équipements
servi de base à l’évaluation du parc français des équipements concernés. Le cas
échéant des données complémentaires
ont été recherchées par analyse documentaire pour vérifier la cohérence des
estimations proposées (exemple :
nombre d’établissements utilisateurs
potentiels des équipements).
Famille d’équipements
TABLEAU I
Liste des familles d’équipements retenues et des grandeurs mesurées
correspondantes
Famille d’équipements
Champ électrique E
(V/m)
Champ magnétique
H (A/m) ou Induction
magnétique B (µT)
Courant induit
(A/m)
Soudage par résistance
MÉTHODES DE MESURES
Magnétiseurs démagnétiseurs
Chauffage par induction
Magnétoscopie
Soudage par pertes diélectriques
Pour chaque famille, un mode opératoire de mesurage des champs électromagnétiques a été élaboré et des fiches
de relevés rédigées. Le Tableau I définit
les grandeurs mesurées pour chacune
des huit familles d’équipements.
Le Tableau II donne le type d’appareil utilisé pour chaque grandeur mesurée.
L’exposition aux champs électromagnétiques aux postes de travail, s’évalue
selon la directive européenne 2004/40/
CE, à partir de la valeur efficace la plus
élevée des grandeurs mesurées. Pour les
fréquences comprises entre 100 kHz et
6 GHz, la grandeur est moyennée sur
un intervalle de temps de 6 minutes.
Les mesurages des champs électriques et/ou magnétiques ont été effectués par les Centres de mesures physiques des CARSAT/CRAM et l’INRS au
niveau du poste de travail, à la hauteur
correspondant à la valeur maximale du
paramètre mesuré par rapport à la taille
d’un opérateur moyen (H = 1,75 m).
Lorsque les mains des opérateurs pouvaient évoluer à proximité des éléments
rayonnants (cas des soudeuses HF, par
exemple), des mesures complémentaires
Electrolyse Industrielle
IRM-RMN
Micro-ondes
Paramètre(s) mesuré(s)
TABLEAU II
Liste des matériels utilisés pour la mesure des différents paramètres
Paramètre mesuré
Appareil utilisé
Champ électrique E Champ magnétique
Induction
(V/m)
H (A/m)
magnétique B (µT)
Champmètre
équipé d’une
sonde « champ
électrique »
adaptée
Champmètre
équipé d’une
sonde « champ
magnétique »
adaptée
ont été faites à ces points particuliers.
Des fiches de mesure (cf. Figure 8) ont
été définies pour chaque famille d’équipement et l’ensemble de ces fiches a été
collecté et analysé par l’INRS.
Pour chacun des résultats, nous
avons comparé la valeur du paramètre
mesuré (intensité du champ électrique,
du champ magnétique ou de l’induction
magnétique, du courant induit) à la
valeur déclenchant l’action - VDA - définie par la directive européenne
2004/40/CE correspondante et calculé
un indice de sévérité R égal au rapport
entre la valeur de ce paramètre et celle
de la VDA dans la même unité.
INRS - Hygiène et sécurité du travail - 4e trimestre 2011 - 225 / 48
R=
Teslamètre
équipé d’une
sonde « induction
magnétique »
adaptée
Courant induit
Iinduit (A/m)
Mesureur de
courant induit
valeur du paramètre mesuré
valeur déclenchant l’action (VDA)
Si cet indice de sévérité R est supérieur
à 1, la valeur mesurée du paramètre
n’est pas conforme aux prescriptions de
la Directive. Le calcul, dans chaque catégorie, des 10e, 25e, 50e(valeur médiane),
75e et 90e percentiles permet d’une part
de savoir si les opérateurs sont susceptibles d’être exposés à des intensités de
champ électromagnétique ou de courant induit supérieures aux VDA dans
telle ou telle famille d’équipements et,
d’autre part d’apprécier la sévérité de
l’exposition au travers de la valeur
médiane de l’indice de sévérité.
HST
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EXPOSITION AUX CHAMPS
ÉLECTROMAGNÉTIQUES
FIGURE 8
Exemple de fiche de relevés de mesures
Renseignements administratifs
N° de fiche
111
Emetteur
CIMPE (NANCY)
N° d’Intervention
XXX
Année d’intervention
2009
CTN
CTN E : Industrie de la
chimie, du caoutchouc et
de la plasturgie
N° de risque
252 GK
Résultats
ETS XXX
635 postes de travail à proximité de
machines rayonnantes ont été mesurés
dans toute la France.
ADRESSE
CODE POSTAL
Equipement de travail
VILLE
Outillage
Catégorie :
Chauffage et soudage
par pertes diélectriques
Type :
Plaque
Application :
Fournitures de bureaux
(classeurs, protègedocuments…)
Forme :
Rectangulaire
Marque :
THIMONNIER
Dimensions (Lxlxh-m)
0,7 x 0,7
Type :
Paramètres de réglage
Modèle :
BS 150/1
Puissance (kW)
Année de fabrication :
1981
Courant anode (A)
N° de série :
12
Fréquence :
27,12 MHz
Nature de l’émission :
Continue
Type de fonctionnement :
Habituel
Présence de l’opérateur :
OUI
15
Productivité :
Matériau travaillé
Temps de soudage : 2 s
Matière
Préparation : 10s
Caractéristiques
Pvc
Sécurité
Matériel de mesure :
Champmètre
Système de protection
Type
PMM 8053
Pictogramme RNI
Capteur
EP 330
Point de mesure
Devant la presse
Non
Niveau de référence (Directive 2004/40/CE)
Emax =
160 V/m
Emoy =
65 V/m
Champ électrique Eréf =
61 V/m
Courant induit extrémité =
100 mA
Densité de puissance S =
10 W/m²
Courant de contact =
Densité de puissance S=
Seq =
Commentaires
Calcul de H (ou de B) :
Les 10e, 25e, 50e (valeur médiane),
75 et 90e percentiles, des indices de
sévérité, calculés pour chaque famille
d’équipements, sur l’ensemble des
fiches recueillies, sont donnés (en
échelle logarithmique) sur la Figure 9.
Cette présentation permet de constater
que la valeur déclenchant l’action définie par la Directive européenne
2004/40 CE est susceptible (25 à 50 %
des mesures réalisées) d’être dépassée
pour sept familles d’équipements sur
huit. Seuls les résultats de mesurage
concernant la famille des équipements
IRM sont toujours inférieurs à la VDA
concernant les champs magnétiques
statiques au poste de travail assis habituel du personnel.
e
Notons que les mesures effectuées à
proximité des équipements d’IRM et de
RMN ont été réalisées dans les cabines
de pilotage de l’équipement ; aucune
mesure n’a été effectuée dans la salle où
se trouve l’équipement de diagnostic où
évolue parfois du personnel. La raison
en est qu’il est difficile de mesurer le
champ réel perçu par une personne se
déplaçant dans un champ statique.
Limites des résultats
Pour diverses raisons (métrologiques, opportunités, priorités de prévention) la répartition du nombre de
postes mesurés ne correspond pas à
celle du nombre d’équipements
(cf. Figure 10).
On remarque que le nombre de
fiches concernant la famille « soudage
par résistance » n’arrive qu’en 4e position derrière les familles « chauffage et
soudage par pertes diélectriques »,
« électrolyse industrielle » et « chauffage et soudage par induction » pourtant moins fréquentes (cf. Figure 10 - histogramme bleu). La raison de cette sousreprésentation tient à des difficultés
d’ordre métrologique. Avec le matériel
de mesure disponible au moment de
l’étude, il n’était pas possible de mesurer
INRS - Hygiène et sécurité du travail - 4e trimestre 2011 - 225 / 49
FIGURE 9
10e, 25e, 50e (valeur médiane), 75e et 90e percentiles de l’indice de sévérité dans chaque famille d’équipements1
Rmédian
Nombre d’équipements
Soud / Résistance
0,3
75 000
Familles d’équipements
1
Magn-démagn
0,8
30 150
Maagn-démagn
Induction
0,5
12 800
Magnétoscopie
0,7
10 750
Soud / Pertes diel
1,2
4 750
Electrolyse industrielle
0,5
1 100
0,003
1 000
0,4
300
IRM-RMN
µ-ondes
0,001
0,01
0,1
1
10
Indice de sévérité
On peut remarquer également que
la famille d’équipements la moins représentée est celle des équipements d’IRM.
La décision de limiter le nombre de
mesures dans cette famille a été prise en
raison de contestations des VDA par
certains fabricants de matériel d’IRM
qui ont conduit au report de la mise en
application de la directive 2004/40/CE
et pour finir au retrait de ce type d’équipements de son cadre d’application.
Le nombre de postes de travail ayant
fait l’objet de mesurages est cependant
trop faible pour certains équipements
par rapport au nombre d’équipements
composant le parc français pour pouvoir
tirer des conclusions (démagnétiseurs,
chauffage par micro-ondes…).
La publication hollandaise [2], classe
les équipements de chauffage par pertes
diélectriques et de chauffage par microondes dans la catégorie II - environnement de travail pour lesquels des me­sures
techniques doivent être prises afin de
respecter les valeurs d’action - voire III
- environnement de travail pour lesquels
il est urgent de prendre des mesures
extensives afin de respecter les valeurs
d’action – pour les applications « chauf-
FIGURE 10
Répartition moyenne du parc français de machines (histogramme bleu) et du
nombre de fiches pour les 8 familles retenues.
Soud / Résistance
Magn-démagn
Familles d’équipements
correctement des impulsions de très
courte durée. Les résultats obtenus sont
entachés d’erreurs dont on n’a pas pu
estimer l’importance. Un calcul, réalisé
à l’aide d’un logiciel développé lors
d’une étude précédente (Teslasoft) permet d’estimer la valeur de l’intensité du
champ magnétique au poste de travail à
partir de la connaissance des dimensions de la pince à souder [3].
Induction
Magnétoscopie
Soud / Pertes diel
Electrolyse industrielle
IRM-RMN
µ-ondes
1
10
100
Nombre d’équipements
fage par induction » et « IRM ». Cette
classification est partiellement cohérente
avec les résultats de notre étude. Le
classement dans la catégorie III pour les
équipements de chauffage par induction
est dû à la probabilité de présence nonnégligeable de postes de travail, très
proches des bobines d’induction. En ce
qui concerne les équipements IRM,
certaines mesures prises en compte ont
été réalisées dans la salle d’examen alors
que l’appareil de diagnostic était en
fonctionnement.
La différence entre notre étude et
celle réalisée par le ministère des
affaires sociales hollandais en juin
2006 est en majeure partie due à la
définition du poste de travail (en particulier dans la famille « IRM »). Notons
que dans la publication hollandaise, les
INRS - Hygiène et sécurité du travail - 4e trimestre 2011 - 225 / 50
1 000
10 000
100 000
Nombre de fiches
familles « Electrolyse industrielle »,
« magnétoscopie », « magnétiseursdémagnétiseurs » et « soudage par
résistance » ne sont pas citées.
Le groupe « champs électromagnétiques » INRS-CARSAT/CRAM poursuivra le recueil des fiches pour affiner les
résultats obtenus. De plus, en raison des
difficultés métrologiques ayant été rencontrées sur les équipements de soudage
par résistance, de nouvelles mesures
seront réalisées avec des appareils adaptés.
1 Les indices concernant la famille « soudage par
résistance » sont donnés à titre indicatif car les
mesures sont entachées d’un terme d’erreur lié à
des temps d’émission trop brefs par rapport au
temps de réponse des appareils de mesure utilisés.
HST
MOYENS DE PRÉVENTION
EXISTANTS
L’étude a permis de recenser les
moyens de prévention existants. La plupart du temps, la réduction de l’exposition s’obtient par un éloignement du
poste de travail de la source rayonnante.
Des solutions techniques de réduction
par blindage et à la source ont été développées sur certains équipements. Des
exemples concrets sont donnés ci-après.
Cas n° 1 : éloignement d’un poste
FIGURE 11
Éloignement d’un poste de magnétoscopie.
position
opérateur
cabine
1
chambre de
magnétisation
Situation initiale
La chambre de magnétisation se
situe à l’intérieur de la cabine.
Situation après modification
La chambre est à l’extérieur de la
cabine.
position
opérateur
chargement
des pièces
cabine
position
opérateur
chambre de
magnétisation
convoyeur
1
2
position
opérateur
chargement
des pièces
TABLEAU III
Réduction du champ magnétique par éloignement sur un poste de magnétoscopie.
Induction magnétique B
Principe
La magnétoscopie consiste à soumettre une zone à contrôler à l’action
d’un champ magnétique statique ou
alternatif (f = 50 Hz). Les défauts éventuels engendrent un champ de fuite à
la surface de la pièce. Ce champ de fuite
est matérialisé au moyen d’une poudre
ferromagnétique très fine, pulvérisée
sur la surface à examiner et attirée au
droit du défaut par les forces magnétiques. Le contrôle est effectué sur banc
dans une cabine prévue à cet effet. Les
pièces sont posées sur un tapis et
passent dans une chambre de magnétisation. La Figure 11 illustre la solution
adoptée pour réduire le champ exposant
l’opérateur (cf. Tableau III).
2
convoyeur
de magnétoscopie
L’entreprise est spécialisée dans la
fabrication de chaînes en métal. Une
recherche de défaut de compacité est
effectuée par magnétoscopie sur les éléments fabriqués. La vérification de la
qualité des éléments est réalisée par
magnétoscopie.
ND 2350 - 225 - 11
Chambre de magnétisation
dans la cabine
Point de
mesure n°
Emplacement
Mesurée
(µT)
Chambre de magnétisation
hors de la cabine
% de la
VDA
Mesurée
(µT)
% de la
VDA
1
Intérieur de la cabine
320
64 %
20
4%
1
Poste de travail, intérieur de
la cabine, entrée de la boucle
(position possible de la main
pour repositionner les pièces)
1800
360 %
20
4%
2
Poste de travail, dépose de
pièce sur le tapis
12
2%
96
20 %
Cas N° 2 : éloignement du poste
de travail sur un poste de presse à
souder hf
Situation initiale
Une presse à souder HF (27 MHz,
10 kW, courant anode 1,3 A) est utilisée
pour souder des pièces en PVC de
grandes dimensions. Au poste de travail,
le champ électrique maximal mesuré est
de 373 V/m au niveau du tronc de l’opératrice durant des soudures courtes
(10 secondes). Du fait du débordement de
la matière à souder de part et d’autre du
plan de travail, il n’est pas possible de
réaliser un blindage efficace.
Situation finale
La solution de l’éloignement a été
retenue pour cette machine (cf. Figure 12).
La commande bi-manuelle a été déportée
à 1,5 m de l’électrode. Une fois la matière
mise en place et tenue par la pression de
la presse, l’opératrice s’éloigne et applique
la « haute fréquence » depuis le poste de
commande déporté. Le champ électrique
mesuré dans des conditions identiques
à celles de la situation initiale est inférieur à 60 V/m.
Cas n°3 : blindage : presse hf
placée dans une cage de Faraday
L’entreprise fabrique principalement
des tourets en bois servant à l’enroulement des câbles électriques. La partie
cylindrique des tourets est composée de
feuilles de fibres de bois collées les unes
sur les autres en 6 à 10 couches de 2 mm
d’épaisseur.
Les dimensions de l’enceinte de
Faraday sont de :
L = 5 m ; l = 2,50 m ; h = 2,25 m.
INRS - Hygiène et sécurité du travail - 4e trimestre 2011 - 225 / 51
La distance libre entre l’électrode de
la presse et l’enceinte est d’environ 1 m.
FIGURE 12
FIGURE 13
Commande déportée sur une presse HF
Presse HF placée dans une cage de
Faraday
L’enceinte est constituée d’un
grillage à grosses mailles, soudé sur un
cadre de cornières métalliques avec une
liaison par feuillard du blindage à la
masse de la machine (cf. Figure 13).
Sans l’enceinte de Faraday, le champ
électrique au poste de préparation des
tubes en bois mesuré est de 62 V/m
(mesure effectuée à environ 1,70 m de
l’électrode et 1,60 m au dessus du sol).
Avec l’enceinte en place et correctement reliée à la masse de la machine par
un feuillard, le champ électrique est au
maximum de 3 V/m au poste de travail
de l’opérateur.
FIGURE 14
Presse HF équipée avec un blindage de l’électrode
Cas n° 4 : blindage de l’électrode
d’une presse hf
Une presse à souder HF (27 MHz,
10 kW, courant anode 1 A) est utilisée
pour souder des pièces en PVC de petites
dimensions. Au poste de travail, le
champ électrique maximal mesuré est
de 400 V/m au niveau du tronc et de
720 V/m au niveau des jambes de l’opératrice durant des soudures courtes
(20 secondes). La machine n’était équipée à l’origine d’aucun blindage de protection.
Un blindage prototype a été réalisé
sur cette machine (cf. Figure 14). Il est
utilisable pour des pièces de petite
dimension uniquement. Dans la même
configuration (courant anode de 1 A),
le champ électrique mesuré au niveau
du tronc d’un opérateur debout est de
22 V/m. Quand l’opérateur travaille en
position assise, le champ électrique
mesuré au niveau du tronc est de
50 V/m.
Cas n°5 : réduction à la source :
presses hf équipées avec un patin
de masse
Quand les presses hautes fréquences sont utilisées dans la fabrication de pièces de grandes tailles (bâches
de stores par exemple) il n’est pas
possible de blinder l’électrode ni d’éloigner l’opérateur. Un patin de masse
(cf. Figure 15) est constitué d’une plaque
appliquée sur la table favorisant le
retour du courant vers le générateur et
créant un champ électromagnétique
FIGURE 15
FIGURE 16
Soudeuse sans patin de masse
(électrode : 1400 X 2 mm)
Soudeuse avec patin de masse
(électrode : 600 x 47 mm)
venant se soustraire à celui non désiré
émis par la machine.
L’entreprise en remplacement de
ces presses soudeuses sur rail investit
dans une nouvelle presse (puissance HF
20 KW, fréquence 27,12 KHz) qui dispose à la conception de dispositif de
contre électrode (patin de masse –
cf. Figure 16). Le niveau d’exposition des
opérateurs chargés de la conduite des
presses soudeuses s’étend en fonction
des pièces réalisées de 30 à 60 V/m
(dépendant essentiellement de la position de l’opérateur et de la puissance
mise en œuvre). La valeur du champ
électrique dans l’atelier varie de 2 à
4 V/m au maximum.
Ainsi une entreprise de fabrication
de réservoirs en élastomère est équipée
de 6 presses HF (cf. Figure 15). La fréquence de soudure est de 27,12 Mhz.
Deux soudeuses sont montées sur rail
pour le soudage d’éléments de grande
dimension, évoluant le long d’un plan
de travail formant un carré d’environ
20 m de coté. Le niveau d’exposition des
opérateurs chargés de la conduite des
presses soudeuses, fonction des pièces
réalisées, varie de 140 à 480 V/m. Un
champ électrique de 15 à 25 V/m peut
être mesuré dans l’ensemble du bâtiment, dont les dimensions sont : 90 m x
75 m.
INRS - Hygiène et sécurité du travail - 4e trimestre 2011 - 225 / 52
HST
CONCLUSION
A notre connaissance, aucune
détermination du parc français de
machines industrielles émettantes dans
le domaine des rayonnements électromagnétiques n’avait été réalisée jusqu’à
aujourd’hui. Cette étude a permis d’estimer, en particulier, le nombre minimum de postes de travail exposés à
environ 100 000.
Huit familles d’équipements ont
été retenues comme rayonnantes. Parmi
celles-ci, nous avons procédé à la mesure
de 635 postes de travail. Les résultats
ont montré que les équipements de sept
familles sont susceptibles d’exposer les
opérateurs à des champs électromagnétiques dont les intensités sont supérieures aux VDA fixées par la directive
européenne 2004/40/CE. La directive
étant en cours de modification, cette
constatation est susceptible d’évoluer
en fonction des nouvelles valeurs limites
qui seront recommandées.
L’étude met également en évidence
que l’exposition à des champs électromagnétiques n’est pas une fatalité. Il
existe différentes solutions efficaces
(éloignement, blindage, réduction à la
source) pour atténuer les champs électromagnétiques aux postes de travail.
Les résultats, en particulier la création d’une banque de données « champs
électromagnétiques », concernant les
applications émettant des rayonnements
électromagnétiques, permettront à l’employeur d’évaluer sans faire de mesures,
si des installations industrielles présentent a priori un risque pour les opérateurs et/ou le personnel évoluant à
proximité.
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Remerciements
Les auteurs remercient Madame
H. Castro (CARSAT Midi-Pyrénées) et
Messieurs C. Bisseriex (CARSAT
Auvergne), P. Laurent (Carsat CentreOuest), Ph. Cabaret (CARSAT
Languedoc-Rous­sillon), C. Bonnet
(Carsat Centre), E. Marteau (CRAM Ile
de France), G. Le Berre (CARSAT
Bretagne), S. Tirlemont (CARSAT NordPicardie), A. Becker (CIMPE) qui ont
réalisé la plupart des mesures de
champs électromagnétiques aux postes
de travail et fourni les solutions de prévention.
Reçu le : 25/11/2011
Accepté le : 28/11/2011
BIBLIOGRAPHIE
[1] Directive 2004/40/CE du parlement
européen et du conseil du 29 avril 2004 –
Journal officiel de l’union européenne L159
du 30 avril 2004.
[2] Electromagnetic fields in the working
environment – Dutch Ministry of Social
Affairs and Employment.- Juin 2006.
[3] HERRAULT J., DONATI P. - Soudage
par résistance – Cartographie du champ
magnétique et prévention – Cahiers de notes
documentaires - Hygiène et Sécurité du Travail,
2006, HST ND 2252 - 204 – 06.
[4] Champs électromagnétiques : fiches
pratiques INRS ED 4200 à 4217.
INRS - Hygiène et sécurité du travail - 4e trimestre 2011 - 225 / 53