Le fonctionnement d'un masque anti-gaz

Les systèmes isolants ont pour but comme leur nom l’indique, d’isoler l’utilisateur de l’air ambiant en apportant une source d’air ou d’oxygène non polluée. Cette solution est recommandée principalement dans les cas suivants :

• Une concentration du polluant supérieur 1% du volume d’air
• Un gaz inodore ou de nature inconnus,
• Mais aussi lorsque l’exposition dans le milieu pollué est longue

Dans des conditions moins sévères, l’utilisation des systèmes filtrants peut pleinement protéger contre des gaz et vapeurs toxiques à condition qu’ils soient odorants. Néanmoins, cette solution qui procède à la filtration de l’air ambiant nécessite de mener une investigation précise afin de collecter un certain nombre d’éléments indispensables pour garantir une protection optimale. Parmi ces informations, on peut noter en particulier :

• L’identification du gaz
• La connaissance des risques encourus
• Ses valeurs limites d’exposition
• Sa concentration

Il sera également nécessaire d’acquérir une compréhension du fonctionnement et l’usage du matériel mis à disposition.

Le système de filtration des gaz est réalisé dans la majorité des cas à l’aide du charbon actif.

Microporeuse, cette matière présente une excellente propriété d’absorption des polluants basée sur deux procédés,

• La physisorption qui conserve la structure moléculaire des polluants absorbés
• La chimisorption qui casse les liaisons des molécules à l’aide d’additifs réactifs chimiques.

Le procédé employé est sélectionné selon la nature du gaz à épurer.

Pour les gaz et vapeurs organiques, la physisorption est suffisante. Elle est notamment utilisée pour les filtres de type A, AX.

La chimisorption quant à elle est plus performante pour absorber les gaz et vapeurs inorganiques comme le chlore, l’acide chlorhydrique et sulfurique, le cyanure et sulfure d’hydrogène. Ce procédé est utilisé pour les filtres de type B, E, K NO et Hg.

Le charbon actif est constitué à partir d’une matière carbonée comme le bois, les coques de noix de coco ou autres sources végétales. La transformation en charbon est réalisée par pyrolyse. L’activation qui permet d’augmenter la capacité d’absorption en éliminant les goudrons des pores est effectuée soit :

• Par de la vapeur d’eau à 1000 °C
• Par de l’acide phosphorique à 500 °C.

Les deux processus permettent d’obtenir des tailles de pores différents.

Ces traitements de la matière permettent d’obtenir un matériau à forte microporosité pouvant offrir des surfaces d’absorption pouvant atteindre 2500 m²/g.

La VLCT (Valeur Limite Court Terme) est une valeur de concentration d’une substance nocive exprimée également en mg/m3 ou ppm permettant de garantir qu’une exposition de 15 minutes à cette concentration est sans conséquence sur sa santé du travailleur. Elle est destinée à protéger contre des pics d’exposition.

(On la retrouve également nommée VLE valeur limite d’exposition))

La norme EN 14387 définit leur marquage selon l’association d’une bande de couleur, d’une lettre et d’un chiffre. Cette désignation permet ainsi d’identifier aisément les cartouches filtrantes selon la substance qu’elles sont capables de filtrer et d’informer sur leur efficacité.

En effet, la lettre associée à la bande de couleur définit le type de gaz ou famille de gaz. Le chiffre, quant à lui, informe sur sa classe d’efficacité, comme pour les filtres à particule (FFP1,2,3 ou P1,2,3), l’efficacité est définie selon trois classes de la façon suivante :

Outre leur marquage, les filtres se distinguent par leur format, ainsi les modèles Classe 1 se présentent sous la forme de galette, les classe 2 sous forme de cartouche et bidon pour la classe 3 (Ce type de filtre n’est pas compatible avec un montage sur masques faciaux).

Les cartouches peuvent être constituées de plusieurs fonctions filtrantes. Il est ainsi possible de retrouver des cartouches identifiées selon une succession de bandes de couleur, lettres et chiffres correspondant à la superposition des différentes couches de filtration.

Les mentions des filtres à particules P1, P2 et P3 peuvent également faire partie de la désignation de la cartouche.

La saturation des filtres est facilement détectable. En effet la saturation du charbon laissera naturellement passer le gaz. Ainsi, l’odeur de la substance alerte immédiatement de l’inefficacité de la filtration. Selon la nature du gaz, il peut être préférable d’éviter néanmoins, la moindre exposition et de ne pas attendre la détection olfactive pour remplacer les filtres. Des masques anti-gaz intègrent aujourd’hui des indicateurs de saturation.

La durée d’utilisation d’un filtre dépend de nombreux paramètres. On peut noter parmi les plus influents, la capacité d'absorption du filtre, la concentration du gaz, le rythme de la respiration, la température et l'hygrométrie du milieu ambiant. Ainsi on peut définir que les conditions d’utilisation sont les éléments conditionnant la durée de vie. Si ces conditions s’avèrent relativement stables, après quelques expériences d’utilisation, il vous sera possible évaluer une certaine durée d’efficacité.

Bien évidemment, plus la concentration de polluant est importante, plus il sera conseillé de d’employer des cartouches à forte capacité d’absorption.

La norme NF EN14387 + A1 délivre des temps minimaux de saturation selon une concentration fixée à 1000ppm et des conditions de test en laboratoire. Il est ainsi seulement possible d’estimer le temps d’utilisation de la pièce filtrante.

Naturellement, il est impératif que l’opérateur soit informé des risques auxquels il est exposé et des moyens de protection disponibles. Il doit également être parfaitement formé sur l’usage et le port de l’appareil mis à sa disposition.

Il faut également s’assurer que le matériel soit compatible avec les conditions de travail et les exigences requises comme le rythme de l’activité, la durée du port, la visibilité ou encore la mobilité et la communication.

Les bonnes conditions du port du masques ont relatives aux caractéristiques physiques du porteur.

En effet, les caractéristiques du visage sont des éléments non négligeables. Ainsi on peut noter qu’une barbe naissante, une éruption cutanée, ou encore une cicatrice sont des spécificités pouvant compromettre l’étanchéité requise pour une filtration efficace.

Cette étanchéité doit être d’ailleurs testée à chaque utilisation du matériel. A pression positive ou négative, ce test a pour objectif de vérifier que le masque est bien ajusté au visage du porteur.

Les parties filtrantes occultées, le porteur inspirant ou expirant provoque une pression négative ou positive amenant à mettre en évidence d’éventuelles fuites du joint facial.

L’entretien et le stockage des masques doivent respecter parfaitement les recommandations du constructeur, ceci afin de maintenir leur efficacité.

Avant tout usage, le masque doit être vérifié afin de s’assurer que toutes les pièces sont correctement fixées et en parfait état, comme notamment les valves et cartouches filtrantes.

Une inspection mensuelle est également préconisée pour contrôler l’état des joints, filetages, sangles, harnais et valves.

Après usage, il est conseillé de nettoyer et désinfecter le masque avant de le stocker avec les éléments filtrants dans une enceinte non contaminée.

Les normes européennes définissent les exigences que doivent respecter les dispositifs filtrants :

EN136 : appareils de protection respiratoire – masques complets

Elle contient des essais en laboratoire et des essais pratiques de performance pour s'assurer de la conformité avec les exigences.

EN140 : appareils de protection respiratoire – demi-masques et quarts de masques

Elle contient des essais en laboratoire et des essais pratiques de performance pour s'assurer de la conformité avec les exigences.

EN143 : filtres à particules pour appareils de protection respiratoire à pression négative Adaptés pour demi-masques conformes EN 140 ou masques complets EN 136.

Il existe 3 classes : P1, P2, P3

EN 141 ou EN 14387 : filtres anti-gaz AX et filtres combinés contre les composés organiques à bas point d'ébullition (<65°). Ces cartouches sont à utilisation unique.

EN 148 : filetage pour pièces faciales

Il existe deux grandes catégories d’appareil respiratoire : les appareils filtrants et les appareils isolants.

Les appareils filtrants sont des masques équipés de filtres qui retiennent les gaz ou les poussières et épurent ainsi l’air respiré par l’opérateur. L’air filtré provient de la zone polluée. Les caractéristiques et l’état du filtre sont donc déterminants. Mais quelle que soit leur efficacité, ce type d’appareil n’est d’aucune efficacité dans les atmosphères où l’oxygène manque.

Ils peuvent être séparés en deux familles.

Les appareils dépourvus d’assistance mécanique, dits à pression négative, c’est-à-dire munis seulement d’un filtre et qui sont réservés aux travaux de courte durée. Il en existe de deux sortes :

• Les pièces faciales filtrantes, communément appelées « masques jetables » et auxquelles le filtre est incorporé. Ils sont jetés en totalité après usage.
• Les appareils à ventilation assistée, dits à pression positive, c’est-à-dire équipés d’un ventilateur motorisé permettant d’augmenter le débit d’air respiré. Ils augmentent le confort de l’opérateur et assurent une surpression à l’intérieur du masque qui permet de chasser les polluants qui tentent de pénétrer par le joint facial.

Il existe également des demi-masques, également connu sous le nom de "masques à cartouche", ne couvrent que le bas du visage, notamment le nez et la bouche. Ils peuvent être utilisés lorsque le filtrage concerne des substances non-irritantes, telles que le chlore ou l'ammoniac, et que le poids du filtre de protection respiratoire ne dépasse pas 300 g. Un avantage notable du demi-masque est qu'il préserve le champ de vision, offrant ainsi une meilleure liberté de mouvement à l'utilisateur. Cependant, il présente un inconvénient majeur : l'absence de protection oculaire. De plus, le choix des cartouches filtrantes est limité en raison de la restriction de poids adaptable.

Le masque complet, quant à lui, couvre l'intégralité du visage. Il est idéal dans des milieux extrêmement toxiques, corrosifs et dangereux pour les muqueuses, nécessitant une barrière hermétique entre l'utilisateur et l'environnement contaminé. L'un des principaux avantages du masque complet est qu'il combine lunettes et masque respiratoire dans son action protectrice, sans risque de buée. De plus, il est compatible avec de nombreuses cartouches filtrantes, puisqu’il n’est pas soumis à la restriction du poids des cartouches, et supporte très bien un surplus de plus de 300 g. Le masque complet présente toutefois quelques inconvénients, tels qu'un champ de vision obstrué et un certain inconfort lorsqu'il est porté pendant de longues périodes.

Le choix entre le demi-masque et le masque complet dépendra des substances à filtrer, du poids du filtre et du niveau de protection requis. Le demi-masque offre une liberté de mouvement et préserve le champ de vision, mais il est limité en termes de protection oculaire et de choix de cartouches filtrantes. En revanche, le masque complet est idéal pour les environnements extrêmement dangereux, mais il peut entraver le champ de vision et provoquer un certain inconfort à long terme

Pour se protéger correctement contre les gaz, la première étape consiste à identifier la substance polluante et à évaluer les risques encourus. La deuxième étape consiste à sélectionner la protection. Sachant que la solution individuelle doit être considérée uniquement si le recours à des protections collectives n’est pas envisageable. bien évidemment, le choix nécessite de connaître parfaitement les conditions de travail. C’est pourquoi est recommandé effectuer la sélection du matériel avec participation de l’utilisateur et éventuellement la médecine du travail.

L’usage des masques exige une grande rigueur, par conséquent une formation à la mise en place et à l’utilisation est également essentielle.