je demande fréquemment aux participants à mes cours sur les espaces confinés: « Qu’est-ce qui rend 19,5% si spécial? Pourquoi le niveau acceptable d’oxygène n’est-il pas autre chose, comme 19, 3%, 19, 8% ou 20, 2%? »La réponse habituelle que je reçois est, » parce que OSHA le dit. »
contrairement à la croyance populaire, L’OSHA ne dit pas qu’un taux d’oxygène de 19,5% est « sûr. »Au lieu de cela, 29 CFR 1910.146(b) définit une atmosphère dangereuse comme une « …, cela peut exposer les employés au risque de décès, d’incapacité, de déficience ou de capacité d’auto-sauvetage (c’est-à-dire de s’échapper sans aide d’un espace de permis), de blessure ou de maladie aiguë d’une ou plusieurs des causes suivantes …. »La norme poursuit ensuite en énumérant cinq causes, dont l’une est « … concentration d’oxygène atmosphérique inférieure à 19,5%…. »
notez la différence subtile ici. La norme ne dit pas que les atmosphères contenant 19,5 pour cent sont sûres; il dit que ceux qui ont des niveaux inférieurs à 19,5 pour cent peuvent être dangereux., Bien que cela puisse ressembler à un coupe-cheveux, j’expliquerai plus tard pourquoi ce n’est pas le cas.
comprendre les normes
les normes de L’OSHA énoncent simplement les exigences réglementaires. Ils ne nous disent pas comment ces exigences devraient être satisfaites, ni n’offrent de conseils, d’orientations ou de commentaires sur la façon d’atteindre la conformité. Ce n’est pas quelque chose d’unique à L’OSHA. Tous les codes, règlements et normes, qu’ils soient publiés par la NFPA, L’ANSI ou tout autre organisme de normalisation, supposent que les lecteurs disposent d’une base substantielle de connaissances techniques liées au sujet.,
Les Codes, règlements et normes ne sont pas destinés à être des livres de cuisine qui nous disent comment faire quelque chose; mais, plutôt, ils sont des documents qui résument des attentes spécifiques. Par exemple, les codes du bâtiment résument les exigences auxquelles les structures sont censées répondre, mais ils ne disent pas aux travailleurs de la construction comment utiliser leurs outils et leur équipement. Au lieu de cela, ils supposent essentiellement que les artisans ont déjà les compétences nécessaires pour construire un bâtiment et qu’ils suivront les codes pour s’assurer que des objectifs de construction spécifiques sont atteints.,
de même, le règlement sur les espaces confinés de L’OSHA présume que les lecteurs ont des connaissances techniques substantielles dans des domaines tels que, mais sans s’y limiter, la toxicologie, la protection contre les chutes, les vêtements de protection chimique, la protection contre les machines, la protection contre les incendies, l’instrumentation d’hygiène industrielle, la sécurité électrique,
dans cette optique, on présume que les lecteurs comprennent également la base technique de bon nombre des exigences de la norme, y compris la valeur de 19,5% en oxygène., Mon expérience, tirée de milliers de personnes qui ont assisté à des dizaines de mes cours, suggère que la plupart des gens n’ont pas la moindre idée des raisons pour lesquelles 19,5% est significatif. Bien que ce niveau d’oxygène puisse être acceptable dans certaines situations, s’y fier sans comprendre sa base peut entraîner des conséquences fatales.
Par exemple, dans le premier cas sur lequel j’ai travaillé en tant que témoin expert, le superviseur d’entrée pour une entreprise de nettoyage de réservoirs sous contrat a testé l’atmosphère dans un espace et a constaté qu’elle contenait 20,1% d’oxygène. Quand j’ai vu ce nombre, j’étais inquiet, très préoccupé., Le superviseur ne l’était pas; en fait, il ignorait l’avertissement qu’il fournissait. Au lieu de cela, il a témoigné avec une grande confiance qu’il savait que 19.5 pour cent était « sûr. »Après tout, c’est ce qu’on lui avait enseigné au cours sur les espaces confinés qu’il a suivi à l’école d’incendie de l’état.
Le lendemain, trois personnes, dont le directeur de la sécurité de l’usine, sont mortes lorsqu’elles sont entrées dans une atmosphère déficiente en oxygène. C’était d’ailleurs le premier des trois cas sur lesquels j’ai travaillé où l’une des personnes qui a été tuée était l’agent de sécurité sur place, mais c’est une histoire pour une autre fois.,
bien qu’un certain nombre d’autres problèmes aient eu une incidence sur cette tragédie, le fait demeure que le superviseur de l’entrée avait une indication évidente la veille de l’incident qu’il y avait un danger atmosphérique présent. Un niveau d’oxygène de 20, 1% a fourni un avertissement clair et sans ambiguïté que quelque chose n’allait pas. Malheureusement, le superviseur de l’entrée n’a pas compris l’avertissement parce que lui, comme tant d’autres personnes, savait que 19, 5% était « en sécurité. »
Pour comprendre pourquoi 19.,5 pour cent d’oxygène peut ne pas être un niveau acceptable pour l’entrée dans certains espaces confinés, nous devons savoir quelque chose sur le système respiratoire.
le système respiratoire
le système respiratoire est constitué d’une seule voie aérienne qui se ramifie en passages de plus en plus petits, semblables aux racines d’un arbre. À la fin se trouvent de petites grappes ressemblant à des raisins appelées alvéoles. Les alvéoles sont séparées des capillaires porteurs de sang par des parois cellulaires perméables aux gaz, tels que l’oxygène et le dioxyde de carbone., La force motrice de l’échange de gaz à travers cette barrière est une différence de pression qui existe sur les côtés opposés des parois cellulaires. Une pression d’oxygène plus élevée d’un côté des parois permet à l’oxygène de s’écouler des poumons dans le sang, tandis qu’une pression de dioxyde de carbone plus élevée de l’autre côté des parois lui permet de s’écouler du sang vers les poumons.
L’air atmosphérique Normal au niveau de la mer a une pression de 760 millimètres de mercure (mm Hg)., Parce que l’air contient environ 21 pour cent d’oxygène, la contribution de l’oxygène à la pression totale, en d’autres termes sa pression partielle, est de 21 pour cent de 760 mm Hg, soit environ 159 mm Hg. Mais à mesure que l’air frais pénètre dans les voies respiratoires supérieures, il est humidifié et la vapeur d’eau abaisse la pression partielle d’oxygène à environ 150 mm Hg.
Une fois dans les espaces alvéolaires, la pression partielle de l’oxygène est encore réduite par le dioxyde de carbone qui est passé de la circulation sanguine aux poumons., Parce que la pression de dioxyde de carbone dans les alvéoles est d’environ 40 mm Hg, la pression partielle de l’oxygène chute de 150 à 110 mm Hg.
Une fois que l’oxygène pénètre dans le sang, il se fixe aux molécules d’hémoglobine qui le transportent aux cellules. À une pression partielle alvéolaire de 110 mm Hg, les molécules d’hémoglobine sont saturées. En d’autres termes, ils transportent tout l’oxygène qu’ils peuvent. Cependant, le niveau de saturation est affecté par la pression partielle alvéolaire et une baisse de la pression partielle d’oxygène produit une baisse correspondante de la saturation en hémoglobine., Il est important de noter que les physiologistes conviennent généralement que les effets de la carence en oxygène commencent à se manifester à des pressions partielles d’environ 60 mm Hg.
pertinence pour les espaces confinés
« alors, qu’est-ce que tout cela a à voir avec les espaces confinés? »vous pourriez demander. La pression partielle d’oxygène à l’intérieur d’un espace confiné peut être inférieure à 159 mm Hg mesurées dans l’air ambiant. Si c’est le cas, la pression partielle d’oxygène dans les espaces alvéolaires sera également plus faible.
Si des gaz inertes comme l’argon et l’azote pénètrent dans un espace, ils déplacent une partie de l’air atmosphérique., Lorsque cela se produit, la quantité d’oxygène et, par conséquent, sa pression partielle descend. Par exemple, supposons que l’azote fuit dans un espace, abaissant le niveau d’oxygène à 19,5%. La pression partielle d’oxygène est maintenant de 19,5% de 760 mm Hg, soit 148 mm Hg. Lorsque nous soustrayons les contributions de pression partielle de la vapeur d’eau et du dioxyde de carbone, la pression partielle d’oxygène dans les espaces alvéolaires est réduite à environ 100 mm Hg.
étant donné que le point de saturation de l’hémoglobine est de 110 mm Hg, le sang ne transporte pas tout à fait la quantité optimale d’oxygène., Une pression partielle de 100 mm Hg est toujours supérieure de 40 mm au point de danger physiologique de 60 mm. Bien que notre marge de sécurité puisse être réduite, la situation n’est pas critique.
le niveau d’oxygène de 19,5% que tout le monde connaît est destiné à répondre à des situations comme celle-ci où l’air atmosphérique a été déplacé par un gaz inerte tel que l’argon ou l’azote. Cependant, à la lumière de cela, il devrait être très clair que ce n’est pas le pourcentage d’oxygène qui est important, mais plutôt la pression partielle de l’oxygène, et que 19, 5% se traduit par une pression partielle de 148 mm Hg., N’oubliez pas, cependant, tout cela n’est vrai qu’au niveau de la mer.
l’Air à haute altitude contient le même pourcentage d’oxygène et d’azote que l’air au niveau de la mer; cependant, la pression barométrique à ces altitudes est inférieure à celle du niveau de la mer. Par exemple, la pression barométrique à 5 000 pieds est de 632 mm Hg contre 760 mm Hg au niveau de la mer. Cela signifie que la pression partielle d’oxygène à 5 000 pieds est d’environ 133 mm Hg contre 160 mm Hg au niveau de la mer (21% de 632 mm Hg est de 133 mm Hg)., Si nous soustrayons à nouveau la contribution pour la vapeur d’eau et le dioxyde de carbone, nous constaterons que la pression partielle de l’oxygène alvéolaire est d’environ 83 mm Hg contre 110 mm Hg au niveau de la mer.
cependant, à un niveau d’oxygène de 19,5%, le niveau largement présenté comme « sans danger pour l’entrée », la pression partielle d’oxygène dans les alvéoles chute à environ 74 mm Hg. Étant donné que les effets d’une carence en oxygène se manifestent généralement à 60 mm Hg, il est clair que la marge de sécurité dans ces conditions s’est considérablement réduite.,
bien que cette discussion puisse sembler académique, les effets de la diminution de la pression partielle d’oxygène deviennent une considération importante dans certains emplois. Par exemple, considérons une équipe de nettoyage de réservoirs de la zone côtière qui décroche un contrat pour nettoyer des réservoirs dans des zones de hautes plaines telles que Denver, Salt Lake City ou Albuquerque. Quand un superviseur teste un espace, trouve une concentration de 19,5% d’oxygène et dit que l’espace est « sûr d’entrer », Est-ce?
l’équipe de travail, contrairement aux résidents de ces zones, n’est pas acclimatée ou habituée à l’air « plus mince »., Après seulement un effort léger, ils peuvent souffrir d’une variété d’effets indésirables, y compris une vision périphérique réduite, une fatigue anormale et un essoufflement. Bien que ces déficiences puissent être sans conséquence dans des environnements ordinaires, elles pourraient entraver la fuite ou contribuer à des décès dans des espaces confinés. Pensez-vous vraiment que 19, 5% d’oxygène est » sûr » dans ce cas?
autres Contaminants atmosphériques
Une autre chose que j’ai observée est que la plupart des gens ne semblent pas comprendre qu’une baisse de 1,5 pour cent de l’oxygène signifie qu’un énorme 7,5 pour cent de quelque chose d’autre est entré dans l’espace.,
Rappelons que, en chiffres ronds, l’air est composé d’environ 79% d’azote et d’autres gaz et environ 21% d’oxygène, de sorte que le rapport approximatif de l’azote, de l’oxygène est d’environ 4 à 1. Cela signifie que, lorsque l’air atmosphérique est déplacé d’un espace, chaque changement de 1% du niveau d’oxygène s’accompagnera d’un changement de 4% du niveau d’azote, car les deux gaz sont déplacés au même rythme., En d’autres termes, si nous commençons à déverser de l’argon dans un réservoir, il n’expulsera pas seulement l’oxygène, il expulsera à la fois l’oxygène et l’azote dans les mêmes proportions qu’ils existent dans l’air ambiant, environ 4 à 1.
en utilisant des nombres ronds, si le niveau d’oxygène chute de 1, 5% de 21% au niveau « sûr » de 19, 5%, le niveau d’azote doit également avoir changé de 6%, Car quatre fois 1, 5% est de 6%. Ainsi, un total de 7,5 pour cent, ou 75 000 parties par million (ppm), d’une autre substance doit être présent pour faire baisser le niveau d’oxygène de seulement 1,5 pour cent., Si quelque chose d’autre est un gaz inerte, comme l’argon ou l’azote, notre préoccupation se concentre sur les effets de pression partielle expliqués précédemment. Mais que se passe-t-il si c’est un autre gaz ou vapeur?
Les valeurs limites de seuil pour de nombreux gaz et vapeurs varient d’environ 10 à 100 ppm. Mon alcool éthylique solvant préféré a la TLV la plus élevée, 1 000 ppm, donc un niveau de 75 000 ppm serait 75 fois supérieur à la TLV la plus élevée qui existe! Pour les substances dont les TLV se situent entre 10 et 100 ppm, nous parlons maintenant entre 750 et 7 500 fois la TLV.,
bien que ce danger peut être identifié au moyen d’autres méthodes d’échantillonnage, telles que l’utilisation de tubes détecteurs, mon expérience suggère que beaucoup de gens ne comprennent pas l’ampleur du problème becuse ils ne comprennent pas les limites des instruments qu’ils utilisent. Par exemple, certains participants à mes cours me disent qu’ils utilisent leurs compteurs de gaz combustibles pour évaluer la concentration de contaminants atmosphériques « toxiques », tels que l’acétone, l’hexane, le toluène et la méthyléthylcétone.,
certes, ces gaz et de nombreux autres gaz et vapeurs sont inflammables et peuvent être détectés par un compteur de gaz combustible si les concentrations sont suffisamment élevées; cependant, la plupart des compteurs de gaz combustible ont une limite de détection d’environ 1 pour cent LEL. Cela signifie que, même si la concentration de certains gaz et vapeurs peut être 10 fois supérieure à la TLV, le compteur de gaz combustible indique zéro. En effet, cette concentration, aussi élevée soit-elle, est toujours inférieure à la limite de détection du compteur de gaz combustible.
alors Qu’est-ce qui est Acceptable?
de nombreuses sources de référence suggèrent que l’air en contient 20.,95% d’oxygène. Toutefois, cette valeur est basée sur l’hypothèse que l’air est « sec »: en d’autres termes, il ne contient pas d’humidité. Cependant, l’air dans la plupart des régions du pays contient une certaine quantité de vapeur d’eau, que nous reconnaissons comme de l’humidité. Tandis que le volume d’eau que l’air peut contenir varie avec la température, une humidité relative de 40 à 60% à la température ambiante peut abaisser le niveau d’oxygène d’environ 0,1 pour cent. En pratique, une valeur d’environ 20, 8% d’oxygène peut être plus appropriée que 20, 9%, car la valeur inférieure prend en compte l’humidité.,
Maintenant, pensez à ce sujet. Si l’air extérieur ordinaire contient 20,8% d’oxygène, et que vous aérez un espace avec cet air, ne semble-t-il pas raisonnable que l’air dans l’espace devrait également être de 20,8%? Si vous faites une mesure de l’oxygène et que votre instrument lit 20,0% à la place, ne pensez-vous pas que vous devriez être un peu préoccupé? Ne devriez-vous pas vous demander « pourquoi? »? Si vous ne savez pas pourquoi, devriez-vous vraiment laisser les gens entrer dans l’espace?
en Résumé
Contrairement à la croyance populaire, de 19,5% d’oxygène n’est pas un nombre magique., Il s’agit plutôt d’une valeur établie sur la base d’effets physiologiques indésirables pouvant se manifester à une pression partielle d’oxygène inférieure à 148 mm Hg. Même si l’oxygène est bien supérieur à 19,5%, des concentrations dangereuses d’autres gaz et vapeurs peuvent être présentes. Certains gaz et vapeurs peuvent être présents à des concentrations bien supérieures à la TLV alors que, en même temps, ils sont inférieurs à la limite de détection d’un compteur de gaz combustible.
étant donné que l’air ambiant contient environ 20,8% d’oxygène, si la concentration d’oxygène dans un espace est autre chose que 20,8%, vous devriez vous demander » pourquoi? »., Si vous ne pouvez pas trouver une réponse crédible, vous feriez mieux de ne pas laisser les gens entrer dans un espace jusqu’à ce que vous puissiez le faire.
John Rekus est consultant indépendant en sécurité et auteur du manuel complet sur les espaces clos du National Safety Council. Avec plus de 20 ans d’expérience en réglementation OSHA, il se spécialise dans la conduite D’enquêtes de conformité OSHA et la fourniture de séminaires de sécurité pour les travailleurs et les gestionnaires. Il réside près de Baltimore et peut être joint au (410) 583-7954 ou via son site web à http://www.jfrekus.com.
