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Modules de formation à la sécurité chimique
8. Substances chimiques à hauts risques
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[ Table des matières ] |
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Plusieurs catastrophes industrielles ont pour origine l'utilisation
de produits chimiques. Bien que ces accidents diffèrent par la
manière dont ils se sont produits et les substances chimiques en cause,
ils ont néanmoins tous un point commun: ils résultent de
réactions non contrôlées, entraînant des incendies
et des explosions ou la libération de substances toxiques qui tuent
ou blessent de nombreuses personnes à l'intérieur et à
l'extérieur de l'usine ou provoquent des dommages
matériels importants ainsi qu'une pollution de l'environnement.
Les accidents majeurs peuvent avoir pour origine:
-
une fuite de substance inflammable qui se mélange à l'air,
formant un nuage de vapeur inflammable qui est entraîné vers
une source d'ignition, provoquant ainsi un incendie ou une explosion;
-
une fuite de substances toxiques formant un nuage de vapeur toxique, qui
dérive ensuite au gré des vents.
Lorsqu'ils se forment, ces nuages peuvent avoir un impact direct sur
le site, et éventuellement aussi sur le voisinage. Dans le cas de
substances inflammables, le danger le plus important est lié aux grandes
quantités de liquides volatils ou de gaz qui s'échappent
brusquement. Si le nuage s'enflamme, les effets de la combustion
dépendent de différents facteurs, notamment de la vitesse du
vent et du degré de dilution du nuage. La zone touchée se limite,
la plupart du temps, à quelques centaines de mètres autour
du site.
En cas de dégagement soudain ou de libération de très
grandes quantités de produits toxiques, la zone touchée peut
être beaucoup plus grande. Dans des conditions favorables, un nuage
de ce type peut encore contenir des concentrations létales à
plusieurs kilomètres du lieu de l'accident. Le nombre de victimes
dépend alors de la densité de population sur la trajectoire
du nuage et de l'efficacité des mesures d'urgence mises
en place, par exemple l'évacuation avant que le nuage
n'atteigne les zones peuplées.
L'effet peut aussi migrer jusqu'à des usines proches renfermant
des produits inflammables, toxiques ou susceptibles de réagir, qui
intensifient encore la catastrophe. C'est ce qu'on appelle parfois
"l'effet domino".
Ce n'est pas uniquement le nuage en lui-même qui présente
un risque pour la santé; l'incendie entraîne aussi une
baisse du taux d'oxygène et les fumées dégagées
par l'incendie peuvent contenir certains gaz toxiques.
Le chlore et l'ammoniac sont les produits chimiques toxiques les plus
couramment utilisés en quantités suffisamment importantes pour
présenter un risque majeur. Tous deux ont un passé
d'accidents majeurs. Il existe d'autres substances chimiques qui,
bien qu'utilisées en plus petites quantités, doivent
être manipulées avec beaucoup de précautions en raison
de leur toxicité élevée.
Un accident industriel classé dans la catégorie des "accidents
majeurs" nécessite des contrôles plus rigoureux et plus
spécifiques que ceux effectués dans le cadre de
l'exploitation normale d'une usine. Il s'agit en effet de
protéger les travailleurs ainsi que la population du voisinage et
d'éviter des pertes économiques pour l'usine ainsi
qu'une atteinte à l'environnement.
La première étape d'une approche systématique consiste
à identifier les installations susceptibles de présenter un
"risque majeur". En Europe, l'UE a édicté à cet
effet une directive, en vigueur depuis 1984, qui définit certains
critères basés sur les caractéristiques toxiques,
d'inflammabilité et d'explosibilité des substances
chimiques. Une liste des substances ainsi que des teneurs limites est
proposée, qui permet de définir les activités industrielles
spécifiques présentant un "risque majeur". Elle comporte 180
substances toxiques dont les limites varient de 1 kg, pour des substances
extrêmement toxiques, à 50 000 tonnes, pour des liquides hautement
inflammables. (Voir la liste dans la section: "Identification, classification
et étiquetage des produits chimiques",
annexe
7, en anglais)
Critères s'appliquant aux installations à haut risque
1. Substances très toxiques (catégories 1 et 2) et toxiques
(catégorie 3)
Substances classées dans les catégories de risque ci-après
en fonction de leur toxicité aiguë.
La classification peut aussi s'effectuer en déterminant la
toxicité aiguë chez l'animal, exprimée en DL50 ou
CL50, avec les limites suivantes:
-
substances correspondant à la première ligne du tableau
ci-après;
-
substances correspondant à la deuxième et à la
troisième ligne du tableau ci-après et qui, de par leurs
caractéristiques chimiques et physiques, présentent potentiellement
un risque majeur analogue à celui des substances satisfaisant aux
critères de la première ligne du tableau.
|
| Catégorie |
DL50 absorbée par voie orale chez le rat (en mg/kg de poids corporel) |
DL50 dermique chez le rat ou le lapin (en mg/kg de poids corporel) |
CL50 absorbée par inhalation chez le rat (en mg/litre par 4 heures) |
| 1 |
<5 |
<10 |
<0.10 |
| 2 |
5-25 |
10-50 |
0.1 0.5 |
| 3 |
25 - 200 |
50 - 400 |
0.5 2 |
2. Substances inflammables
-
Gaz formant des mélanges inflammables avec l'air
-
Liquides hautement ou extrêmement inflammables dont le point
d'éclair est inférieur à 21 °C
-
Liquides inflammables dont le point d'éclair est inférieur
à 55 °C
3. Substances susceptibles d'exploser lorsqu'elles entrent en contact
avec une source d'ignition ou plus sensibles aux chocs et à la
friction que le dinitrobènzene.
Les activités industrielles présentant un risque d'accident
majeur ne sont pas forcément limitées à des secteurs
bien définis. L'expérience a néanmoins montré
que les installations à risque sont le plus souvent associées
aux activités suivantes:
-
industrie pétrochimique et raffineries
-
travaux impliquant des substances chimiques et production de produits chimiques
-
stockage et terminaux de GPL (gaz de pétrole liquéfié)
-
magasins et centres de distribution de produits chimiques
-
points de stockage importants d'engrais
-
fabriques manipulant des explosifs
-
usines utilisant du chlore en vrac
Une liste plus restreinte de substances chimiques à hauts risques
est présentée afin d'aider à définir les
priorités. Les priorités peuvent aussi être définies
à l'intérieur de l'usine afin d'identifier les
zones les plus dangereuses des activités de production.
La liste ci-après présente les produits chimiques prioritaires
servant à identifier les installations à haut risque. |
| Nom de la substance |
Quantité |
Numéro sur la liste de la CE |
Substances inflammables en général
Gaz inflammable
Liquides facilement inflammables |
200 t
50 000 t |
124
125 |
Substances inflammables spécifiques
Hydrogène
Oxyde d'éthylène |
50 t
50 t |
24
25 |
Explosifs spécifiques
Nitrate d'ammonium
Nitroglycérine
Trinitrotoluène |
2500 t
10 t
50 t |
146 b
132
145 |
Substances toxiques spécifiques
Acrylonitrile
Ammoniac
Chlore
Dioxyde de soufre
Hydrogène sulfuré
Cyanure d'hydrogène
Sulfure de carbone
Fluorure d'hydrogène
Chlorure d'hydrogène
Trioxyde de soufre |
200 t
500 t
25 t
250 t
50 t
20 t
200 t
50 t
250 t
100 t |
18
22
16
148
17
19
20
94
149
180 |
Substances spécifiques très toxiques
Isocyanate de méthyle
Phosgène |
150 kg
750 kg |
36
15 |
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Chlore
Exemples d'accidents
Intoxication au chlore au Sri Lanka
Un cas d'intoxication au chlore chez le chef mécanicien d'une
usine de traitement d'eau au Sri Lanka, âgé de 37 ans,
a été décrit. Alors qu'il manipulait la vanne du
cylindre principal, il a été exposé aux vapeurs de chlore
pendant quelques secondes alors qu'il entrait et sortait en courant
afin d'arrêter le flux de gaz. Il commença par ressentir
un sentiment de suffocation intense et une oppression au niveau de la poitrine,
suivis de toux, d'une irritation intolérable des yeux et de la
bouche, de maux de tête et de problèmes gastriques. Les
symptômes persistèrent pendant 27 jours.
Accident durant le transport
En Norvège, une fuite dans un wagon-citerne transportant du chlore
a entraîné la libération de quantités très
importantes de chlore. 85 personnes, âgées de 6 mois à
82 ans, ont dû être hospitalisées et trois d'entre
elles sont décédés. Les quelque 7 à 8 tonnes
de chlore libérées ont formé un nuage de 10 km recouvrant
toute la vallée.
Informations concernant le chlore
Le chlore est un gaz jaune-verdâtre, d'odeur âcre. Il est
plus lourd que l'air et le nuage formé à tendance à
s'étaler le long du sol. Il peut s'infiltrer dans les caves
ou les tunnels de métro, comme cela fut le cas lors d'un accident
survenu à New York, où 208 personnes ont dû être
hospitalisées.
Du point de vue chimique, le chlore est très réactif. A
température ambiante, le chlore anhydre réagit directement
avec de nombreuses matières, y compris les métaux. Il
n'attaque pas l'acier et est commercialisé sous forme liquide,
sous pression, dans des récipients en acier.
Lorsque le chlore liquide s'évapore (point d'ébullition
34 °C), une unité de volume forme 457 unités de
volume de gaz.
Des traces d'humidité dans le chlore provoquent rapidement une
corrosion de l'acier, du cuivre et du nickel. Le chlore réagit
violemment avec les composés organiques, y compris les huiles et les
graisses minérales. Les mélanges du chlore et des gaz
d'hydrogène sont explosifs.
Le chlore se dissout dans l'eau à raison de 6,5 g de chlore par
litre d'eau à température ambiante. La solution ainsi
obtenue est acide et corrosive et a des propriétés oxydantes,
décolorantes et germicides. Lors de procédés de fabrication,
la solution aqueuse devrait être maintenue en dessus de 9,60 °C
afin d'éviter les dépôts dus à la formation
d'hydrate de chlore solide.
La réactivité du chlore limite très fortement le choix
des matériaux de construction lors de la conception d'une
installation. Un système conçu en acier doit être sec
avant que le chlore puisse y pénétrer. Le titane constitue
un matériau de construction satisfaisant pour autant que les
températures restent nettement inférieures à 1000 °C
et dans la mesure où le taux hygrométrique reste élevé.
En effet, le titane est uniquement résistant au chlore aqueux et il
faut tenir compte d'une éventuelle défaillance au cours
de laquelle du chlore anhydre pourrait entrer en contact avec le titane.
Parmi les autres matières résistantes à l'attaque
du chlore anhydre ou aqueux à température ambiante, on peut
citer la pierre, la porcelaine et certains plastiques.
Lorsque le chlore est un constituant du produit, comme c'est le cas
pour les solvants à base d'hydrocarbures chlorés, il peut
être libéré lors d'un incendie ou d'un contact
avec un produit chimique non compatible et engendrer des gaz et des fumées
dangereuses.
La limite d'exposition recommandée (TLV) pour le chlore est
d'une partie par million (ppm), une concentration qui se situe à
la limite de la détection olfactive. La limite d'exposition de
courte durée (STEL) est de 3 ppm.
Le chlore irrite les voies respiratoires. Une exposition à des
concentrations de chlore d'environ 15 ppm entraîne une irritation
des muqueuses des yeux et du nez, et surtout de la gorge et des poumons.
Le chlore liquide provoque des gelures et est caustique pour les tissus humains.
Le gaz est mortel à des concentrations de 100 à 150 ppm lors
d'une exposition de 5 à 10 minutes.
Lors de la libération accidentelle instantanée de 10 tonnes
de chlore, la concentration maximum peut atteindre 140 ppm à une distance
de 2 kilomètres de la source dans le sens du vent et 15 ppm à
une distance de 5 kilomètres (dans des conditions
météorologiques normales, sans inversion des pressions).
Une cuve contenant 1 tonne de chlore, déversant le liquide à
plein régime par une vanne ouverte se videra en 10 minutes environ;
une bouteille beaucoup plus rapidement.
Effets des concentrations de chlore gazeux sur l'organisme humain (1
ppm = 3 mg/m3)
|
| Concentration (ppm) |
Durée |
Effet |
| 3-6 |
- |
Provoque une sensation de brûlure, qui peut être
tolérée pendant 1 heure au maximum dans la mesure où
il n'y a pas d'autres effets |
| 10 |
1 min |
Toux |
| 10-20 |
30 min |
Irritation forte et immédiate du nez, de la gorge et des yeux |
| 100-150 |
5-10 min |
Les personnes sensibles peuvent mourir |
| 300-400 |
30 min |
Concentration létale moyenne prédictive pour les personnes
actives en bonne santé |
| 1000 |
Inhalation de quelques bouffées |
Peut être fatale |
| Pour le chlore, les filtres à gaz ne sont efficaces qu'à
faible concentration. Les filtres de type B peuvent être utilisés
pour des concentrations inférieures à 0,1 % en volume. Lorsque
la couleur du chlore gazeux est visible, sa concentration dépasse
la limite d'exposition mentionnée plus haut (TLV). |
| Selon la classification de l'UE, le chlore est toxique, T, et requiert
les phrases de risque suivantes: |
| R23 |
Toxique par inhalation |
| R36/37/38 |
Irritant pour les yeux, les voies respiratoires et la peau |
| et les phrases de sécurité suivantes: |
| S1/2 |
Conserver sous clé et hors de portée des enfants |
| S7/9 |
Conserver le récipient bien fermé dans un endroit frais |
| S45 |
En cas d'accident ou de malaise, consulter immédiatement
un médecin (si possible, lui montrer l'étiquette) |
| Où utilise-t-on le chlore?
Le chlore est utilisé dans la fabrication de bon nombre de produits
d'usage courant. Il est employé dans le monde entier pour
désinfecter l'eau potable et pour le traitement des eaux usées.
De grandes quantités de chlore sont également utilisées
dans la production de papier et de carton, les colorants, l'industrie
textile et la production de pétrole. On le trouve aussi dans les
médicaments, les antiseptiques, les insecticides, les denrées
alimentaires, les solvants, les peintures, les plastiques et de nombreux
autres produits de consommation. La plupart du chlore que l'on produit
est utilisé dans la fabrication de composés chlorés
pour la désinfection, le blanchiment de la pâte à papier
et le traitements des textiles ainsi que dans l'industrie des pesticides.
Transport du chlore
Pour son transport, le chlore a un numéro d'identification ONU:
1017. Il appartient à la classe 2.3 et est classé 5.1 et 8
pour les autres risques. Les symboles correspondants doivent être
apposés sur les contenants et les bouteilles et affichés
visiblement sur le véhicule servant au transport.
Lorsque le chlore est utilisé en quantités importantes, il
est soumis à différentes exigences en matière de
notification; d'application de normes, de directives, de modes
opératoires et de procédures d'entretien en raison des
risques potentiels que présentent son stockage et sa manipulation.
Les directives pratiques sont destinées à élaborer des
plans d'intervention d'urgence et des listes de contrôle
pour l'entretien courant, tout en tenant compte des spécificités
de l'installation considérée.
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Bibliographie
CLAYTON G.D. and CLAYTON F.E., ed., Patty's Industrial Hygiene and Toxicology,
3e éd. révisée, John Wiley & Sons Inc., USA 1978
Directive 82/501/CEE du Conseil, du 24 juin 1982, concernant les risques
d'accidents majeurs de certaines activités industrielles
Directive 87/216/CEE du Conseil, du 19 mars 1987, modifiant la Directive
82/501/CEE concernant les risques d'accident majeurs de certaines activités
industrielles
East African Newsletter on Occupational Health and Safety, Supplement 2/1989,
Institute of Occupational Health, Finlande 1989
BIT, Bureau international du Travail, Encyclopedia of Occupational Health
and Safety, vol. I-III, Genève 1983
BIT, Bureau international du Travail, Major Hazard Control, A Practical Manual,
2e éd., Genève 1990
BIT, Bureau international du Travail, Prevention of Major Industrial accidents,
Code of Practice, Genève 1991
PISSC, Programme international sur la sécurité des substances
chimiques, Environmental Health Criteria 21, Chlore and Hydrogen Chloride,
OMS, Genève 1982
PISSC, Programme international sur la sécurité des substances
chimiques, et CCE, Commission des communautés européennes,
Fiches internationales de sécurité chimique, Chlore ICSC#126
NATIONS UNIES, Transport of Dangerous Goods, 8e éd., New
York 1993
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Mise à jour par CD. Approuvée par EC. Dernière modification: 30.11.2004.
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