À l'idée du soudage à l'arc manuel, on se fait souvent une image d'arcs électriques brillants, d'étincelles qui volent et de fumée qui s'élève. Des scènes impressionnantes comme celles-ci façonnent l'image du soudage – souvent perçu comme dangereux et rude. Cependant, cette image est trop simpliste: En réalité, les risques visibles tels que les rayonnements d'arc, les projections de métal chaud ou la fumée de soudage peuvent être très bien maîtrisés grâce à des équipements de protection modernes et à des normes de sécurité claires. Les soudeurs professionnels sont parfaitement équipés – avec des casques, des gants et des vêtements de protection, qui les protègent de manière fiable contre les influences extérieures. Ce qui est toutefois souvent sous-estimé, c'est le danger invisible: le courant électrique.
Déjà un court moment d'inattention peut avoir des conséquences graves : un appel inattendu – un réflexe de se retourner et la main non protégée saisit l'électrode enrobée. Conséquence : le corps fait partie du circuit. Des chaussures de travail isolantes ou un tapis de soudage en caoutchouc nitrile interrompent dans de tels cas le flux de courant et protègent de manière fiable.
Le courant électrique suit toujours le chemin le plus court entre le point d'entrée et le point de sortie du corps. S'il passe par exemple par les deux mains, le courant traverse non seulement les bras et le torse, mais aussi des organes vitaux tels que le cœur – avec des conséquences potentiellement mortelles (Schéma 1).
Attention à la tension à vide
Alors que sur les appareils électriques grand public les parties sous tension sont protégées contre le contact, lors du soudage à l'arc il existe un risque accru : la tension à vide peut devenir une tension de contact dangereuse – notamment lorsque simultanément la pièce (la masse) et l'électrode ou des parties non isolées du porte-électrodes sont touchées. Dans un tel cas, on parle d'une traversée du corps humain par le courant.
Pour la tension à vide, des limites maximales sont fixées selon les conditions d'utilisation. Le danger électrique pour l'homme commence déjà pour des tensions dépassant 25 volts en courant alternatif (valeur efficace) ou 60 volts en courant continu, à condition qu'un flux de courant suffisamment élevé soit possible en même temps.
Même de faibles courants sont dangereux pour la vie
Lorsque le courant électrique traverse le corps humain, il agit comme irritant sur les muscles, les nerfs et le système cardio‑vasculaire. Les conséquences possibles vont des crampes musculaires et de l'arrêt de la respiration jusqu'aux fameuses marques électriques – de petites brûlures ponctuelles aux points d'entrée et de sortie du courant. Dès une intensité de courant de 30 milliampères, le danger immédiat pour la vie est présent. Le seuil de lâcher prise se situe entre 10 et 15 mA pour le courant alternatif, et environ 50 mA pour le courant continu. Si ce seuil est dépassé, les crampes musculaires peuvent être si fortes que les personnes touchées ne peuvent plus lâcher les éléments sous tension sans aide extérieure – un risque particulièrement élevé pour les professionnels du soudage dans leur quotidien.
Le courant alternatif est nettement plus dangereux que le courant continu, car il peut affecter le rythme cardiaque et déclencher une fibrillation ventriculaire. On sous-estime souvent aussi que même de faibles
intensités entre 1 et 10 mA suffisent à provoquer des mouvements réflexes involontaires qui entraînent souvent des accidents secondaires. Par exemple, de telles réactions non contrôlées pourraient provoquer une chute de l'échelle ou d'autres blessures.
En plus de l'intensité du courant, la durée d'exposition joue également un rôle crucial dans le risque de blessure. Plus le courant circule longtemps, plus les conséquences pour la santé sont graves. C'est pourquoi il est indispensable pour les professionnels du soudage de porter en permanence des équipements de protection adaptés. En Europe, les gants de soudage doivent répondre aux exigences de la norme EN 12477, tandis que les chaussures de travail doivent satisfaire à la classe de protection S3 selon EN ISO 20345.
Comment évaluer le danger ?
L'intensité du courant (I) dépend de la tension appliquée (U) et de la résistance (R) et suit la loi d'Ohm (U = R x I). Pour déterminer l'intensité du courant, on peut supposer une résistance corporelle (sans équipement de protection) de 1 000 ohms de main à main ou de main à pied. Si l'appareil de soudage affiche une tension à vide de 50 V selon la plaque signalétique, on peut, selon la loi d'Ohm (I = U / R), faire passer un courant mortel de 50 mA à travers le corps.
Attention lors du soudage avec plusieurs postes de soudage
Si les professionnels du soudage travaillent simultanément avec plusieurs postes de soudage sur une pièce ou sur des composants conducteurs, la tension de contact générée – en particulier la tension à vide – peut atteindre des valeurs excessives. Cet état dangereux n'est souvent pas immédiatement visible.
Il devient particulièrement critique lorsque le soudage est effectué en polarité différente simultanément : lors du soudage à courant continu (DC), les tensions à vide des postes de soudage impliqués s'additionnent, ce qui peut conduire à des valeurs de tension dangereusement élevées.
« Sur les chantiers, ce n'est pas rare », rapporte Franz Bichler, formateur en soudage chez Fronius International. « Autrefois, nous soudions souvent des pièces de plusieurs mètres à deux ou trois personnes – sur des composants complexes aussi avec des polarités différentes, afin d'obtenir des résultats optimaux. Si, dans de telles situations, la mise à la terre est défectueuse, la tension totale peut circuler à travers le corps du professionnel du soudage – avec des conséquences potentiellement mortelles telles que des chocs électriques, des troubles du rythme cardiaque ou de graves brûlures. »
Lors du soudage à courant alternatif (AC), tant la polarité des circuits que la connexion réseau des appareils influencent la tension à vide qui en résulte. Dans des conditions défavorables, la tension de contact peut atteindre la somme de toutes les tensions à vide des appareils utilisés. Il est donc indispensable, avant le début des travaux, de mesurer la tension entre les torches de soudage ou les porte-électrodes. La mesure s'effectue à l'aide d'un multimètre, dont les deux pointes de mesure sont placées directement sur les torches de soudage (porteurs d'électrodes) – (Schéma 2).
L'employeur a des obligations de protection et d'information
Des mesures de protection efficaces peuvent prévenir les accidents du travail. La responsabilité de leur mise en œuvre incombe fondamentalement à l'employeur. Les normes et règlements internationaux – notamment ISO (International Organization for Standardization), ASME
(American Society of Mechanical Engineers), AWS (American Welding Society) et DIN (Deutsches Institut für Normung) – constituent la base de conditions de travail sûres.
Les professionnels du soudage doivent en tout cas être informés des dangers potentiels. L'écartement entre les extrémités de soudage doit être choisi de manière à exclure tout contact simultané avec deux torches ou porte-électrodes. Si cela n'est pas possible, les zones de travail doivent être séparées par des cloisons isolantes. De plus, grâce à des mesures appropriées, il faut s'assurer que la tension totale ne dépasse pas la valeur maximale autorisée de la tension à vide.
Quelles précautions faut‑il prendre lors du soudage ?
Avant le début des travaux, les professionnels du soudage doivent s'assurer que les équipements de soudage utilisés sont en parfait état. Ceux qui ne sont pas utilisés ou laissés sans surveillance doivent être éteints et débranchés du réseau électrique. Le fonctionnement doit toujours se faire conformément à la classe de protection indiquée sur la plaque signalétique – en respectant le manuel d'utilisation.
Les appareils avec la protection IP21 ne doivent être utilisés que dans des locaux secs. Pour une utilisation en extérieur, au moins la protection IP23 est requise. Les câbles de masse doivent être raccordés aussi près que possible de la zone de soudage – soit directement sur la pièce, soit sur son support.
En cas de dysfonctionnements, l'alimentation électrique doit être immédiatement coupée, soit par l'arrêt, soit en débranchant la prise. Les dommages aux équipements de soudage, aux câbles d'alimentation ou aux jeux de tuyaux doivent être immédiatement signalés à la supervision du soudage. Les appareils défectueux ne doivent en aucun cas être réutilisés ou ouverts sans autorisation – en particulier pas en retirant le capot de protection.
Dangers des courants de soudage traînés
Une mauvaise manipulation des postes de soudage peut présenter des dangers importants. Particulièrement critiques sont des câbles de masse mal connectés ou des porte-électrodes posés de façon négligente. De tels défauts peuvent provoquer la brûlure des conducteurs de terre, des postes de soudage ou d'autres équipements électriques. Comme les coupures de protection ne sont généralement pas visibles de l'extérieur, elles constituent un risque important pour tous ceux qui travaillent avec des équipements endommagés.
Les causes les plus fréquentes d'interruptions des conducteurs de protection et des accidents qui en résultent sont l'imprudence et le manque d'attention. Des exemples typiques sont des porte-électrodes non isolés déposés sur l'appareil de soudage, ou des outils électriques restant sur la table de soudage (Schémas 3 et 4).
Celui qui respecte les mesures de protection prévues par les normes en vigueur peut se protéger efficacement contre les courants de soudage traînés. Le retour du courant de soudage (la masse) devrait être effectué directement sur la pièce ou sur son support – soit par des pinces, soit à l'aide d'aimants adhésifs magnétiques. D'autres pièces telles que des tiges métalliques, des chaînes ou des câbles de grues ne doivent en aucun cas être utilisées comme retour.
Si nécessaire, lorsque l'on soude des pièces suspendues à la grue, il faut une isolation soigneuse – par exemple à l'aide de cordes textiles sèches ou d'un émerillon isolant. Si des nacelles de travail suspendues sont utilisées pendant les travaux de soudage, elles doivent être isolées de manière appropriée. Si le soudage
et l'utilisation d'outils électriques se font en même temps, seuls des appareils isolés doivent être utilisés.
Travailler sous une tension électrique accrue
Sur les postes de travail à mobilité restreinte, il existe un risque accru de danger électrique. Cela vaut surtout lorsque les professionnels du soudage doivent travailler dans des positions contraignantes – par exemple agenouillés – et qu'ils entrent en contact avec des pièces conductrices. Des zones complètement ou partiellement entourées de matériaux conducteurs présentent aussi des dangers. Des contacts accidentels ou inévitables peuvent déjà provoquer des chocs électriques.
Pour une évaluation simplifiée de l'existence d'un risque accru lors du soudage à l'arc, prendre comme référence une règle générale: si l'espace libre entre les pièces conductrices opposées est inférieur à deux mètres – en longueur, largeur, hauteur ou diamètre – on peut considérer qu'il y a un risque électrique accru.
Une prudence particulière est requise sur les lieux de travail mouillés, humides ou chauds. Dans de tels environnements, la résistance électrique de la peau, des vêtements de protection et des aides utilisés peut être considérablement réduite par l'humidité ou la sueur. On considère comme « mouillé » les lieux où les vêtements sont détrempés et deviennent conducteurs – ce qui augmente considérablement le risque d'accident électrique.
Mesures de protection en cas de danger électrique accru
Lors de travaux sous danger électrique accru, seuls des postes de soudage homologués et marqués du symbole [S] doivent être utilisés. En outre, des mesures de protection particulières sont nécessaires: les soudeurs doivent être protégés par des supports isolants ou des entretoises contre les parties conductrices ainsi que contre les sols et murs humides.
Si un tel blindage n'est pas possible en raison de dangers supplémentaires – par exemple des risques de chute – ou si les conditions spatiales sont restreintes, il faut travailler uniquement en vêtements de travail secs et intacts. Dans les situations où des vêtements secs en permanence ne peuvent être garantis, comme dans des environnements chauds, lors du soudage à l'arc manuel, seuls des appareils à courant continu sont autorisés.
La tension à vide des appareils utilisés doit – en fonction des tâches de soudage et des caractéristiques des appareils – être aussi basse que possible et ne doit pas dépasser 75 volts. Les postes de soudage ne doivent pas être installés dans la zone de danger immédiate. Pour le pilotage à distance de ces appareils, une faible tension de sécurité doit être utilisée.
De plus, il faut s'assurer que les soudeurs ne travaillent pas seuls – une supervision de soudage adaptée est obligatoire. Le soudage sous danger électrique accru est réservé exclusivement à des professionnels qualifiés.
Résumé et conclusion
La sécurité a la priorité absolue lors du soudage. Une mauvaise manipulation des postes de soudage peut entraîner des conséquences graves – notamment en raison de tensions à vide élevées, de courants de soudage traînés ou de travaux sous danger électrique accru. Toutefois, ces risques peuvent être considérablement réduits en respectant de manière stricte les mesures de protection appropriées.
Une attention particulière est requise sur les lieux de travail mouillés, humides ou chauds, car l'efficacité de la protection des vêtements et de l'équipement peut y être réduite. En cas de dysfonctionnements, il faut prendre sans délai les mesures appropriées afin d'éviter des dommages corporels
