aicvf toulouse 21. nov 2012 présentation pierre noguez

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AICVFToulouse

21.Nov 2012

Présentation Pierre NOGUEZ

EXPERTISE SORBONNE SECURITE

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Compétence technique en ventilation


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Rappel sur la norme NFX 15 210 de Août 96( Qui sera supprimée en 2008 )

Celle-ci concernait:

• Les installations de laboratoires• Moyen de protection collective• Classification selon le confinement

• Valeur limite moyenne d’exposition ( VME )

Elle permettait de définir le type d’équipement à mettre en œuvre en fonction des produits manipulés.


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NFX 15 210

• 3 classes de confinement étaient définies:

• Classe A pour les équipements conçus pour protéger l’opérateur des produits dont la VME est inférieure ou égale à 1 PPM.

• Classe B pour les équipements conçus pour protéger l’opérateur des produits dont la VME est supérieure à 1 PPM et inférieure à 400 PPM.

• Classe C pour les équipements conçus pour protéger l’opérateur des produits dont la VME est supérieure ou égale à 400 PPM.


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NFX 15 210

• La classe A correspond à un encoffrement total du type boîte à gants.• La classe B correspond à un encoffrement type sorbonne ( XPX 15 203 )

ou enceintes à recyclage d’air filtré.• La classe C correspond à un captage au plus près de la source, du type

hotte, buses de captage, bras d’aspiration etc …

• Nota: ces équipements ( classes A, B ou C ) s’inscrivent dans le cadre de l’article R 232.5.7 du code du travail.

• Les polluants présents à l’état de poussière sont à manipuler dans des équipements de classe B.


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Tâches :

Par quels moyens techniques devons-nous adapter les sorbonnes pour qu‘elles satisfassent aux nouvelles normes ?

Le marché offre 2 solutions :

La technique par flux d‘air passif

La technique par flux d‘air actif

Exigences de la norme EN 14175 pour un fabricant de sorbonnes


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Par une légère modification géométrique et l‘adaptation adéquate de la fenêtre et du cadre, la nouvelle norme EN 14175 est parfaitement respectée.

Il est important que la ventilation du bâtiment soit suffisamment performante pour permettre le fonctionnement optimum des sorbonnes et que les commandes soient en adéquation avec la régulation des différents flux d‘air (en extraction et en soufflage).

Le flux d‘air passif


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Waldner, première structure innovante et créative, s‘est engagé dans la voie de la technique active du flux. C‘est ainsi que naquit le génial système de soufflage inductif SECUFLOW. Le principe des sorbonnes ainsi développées par les ingénieurs de Waldner est protégé par plusieurs brevets internationaux.Il est a noter que des sociétés copient ces brevets et risquent des attaques au pénal avec obligation de changer toutes les sorbonnes misent en place avec ces systèmes ainsi que la condamnation des donneurs d’ordre pour ne pas avoir vérifier les brevets de ces équipements

Grâce à la nouvelle technologie SECUFLOW, les sorbonnes Waldner dépassent les exigences de sécurité requises par la nouvelle norme EN 14175 avec un débit d‘air réduit de moitié. On obtient ainsi de fortes économies d‘énergie ainsi qu‘une sécurité accrue pour l‘utilisateur et plus de confort ( niveau sonore réduit ).

Grâce à une technique intelligente et un guidage astucieux du flux d‘air (avec ou sans Secuflow), toutes les sorbonnes Waldner satisfont aux normes nationales et internationales .

La technique par flux d’air additionnel actif


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EN 14175

Exigences imposées au fonctionnement des sorbonnes


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EN 14175

14175 -1 Définitions et dimensions14175 -2 Exigences de sécurité et d‘efficacité14175 -3 Méthodes d‘essai de type14175 -4 Méthodes d‘essai sur site14175 -5 Recommandations pour montage et entretien14175 -6 Sorbonnes à flux d‘air variable


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EN 14175 partie 1

Les définitions et exigences de dimensions pour sorbonnes à usage général sont déterminées.

les définitions et les dimensions servent de base pour la construction de sorbonnes, l’établissement du mode d’emploi à l’intention des utilisateurs et pour la réalisation d’essai sur les sorbonnes.

De plus ces définitions et dimensions se révèlent importantes pour la compréhension mutuelle entre fabricants, concepteurs, utilisateurs ainsi que pour les autorités compétentes en matière de santé et de sécurité.

Les exigences qui découlent en partie des nouvelles définitions seront décrites dans les parties 2 et 3.


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EN 14175 partie 2Les exigences de sécurité, fixées dans la partie 2 de la norme EN 14175 sont des

directives pour la construction de sorbonnes et servent de base de contrôle.Deux variantes sont décrites pour vérifier la sécurité et la capacité des sorbonnes:

a) Essai de type selon les exigences de la partie 2 et les méthodes présentées dans la partie 3

b) Essai sur site selon exigences de la partie 2 et les méthodes présentées dans la partie 4

Le test sur site est effectué sur des sorbonnes spécifiques dans leur environnement respectif. Il ne représente pas un essai de type.

Les résultats ne peuvent donc pas s‘appliquer à d‘autres sorbonnes de la même série ou de type de construction.


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Matériaux• La guillotine transparente doit être fabriquée dans un matériau permettant une protection physique parfaite contre tout dégagement involontaire de substances. Á cet effet, il faut utiliser soit un verre de sécurité trempé, un verre de sécurité feuilleté, soit un matériau en matière plastique approprié.

Le verre de sécurité trempé répond au mieux à la protection physique optimale requise par la norme EN.

Verre trempé Verre feuilleté Elasticité 50 N/mm2 15 N/mm2

Point de rupture 120 N/mm2 45 N/mm2

Tenue à la température

250° max. 60° max.

Gradient de température

150 K max. 40 K max.


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Event de surpressionLes sorbonnes doivent être équipées d‘un système permettant, en cas d‘explosion dans l‘espace de travail, de décharger efficacement l‘onde de pression. Ce système doit être installé de manière à éliminer tout danger pour le personnel utilisateur.

Event de surpression: la vitre d‘éclairage – vue depuis le bas


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L‘accès pour l‘entretienL‘installation mécanique et électrique de la sorbonne doit être équipée d‘un accès facile et sécurisé.

Panneau démontable


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Ouverture de travail de la fenêtre à guillotine

L‘espace de travail s‘ouvre en poussant la fenêtre à guillotine vers le haut.L‘ouverture variable devrait, de préférence, mesurer 500 mm et ne pas dépasser600 mm.

Symbole de l‘ouverture maximale


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Arrêt de la fenêtre à guillotine

Les fenêtres à guillotine doivent être équipées d‘un arrêt empêchant le dépassement de l‘ouverture maximale. Ce système d‘arrêt ne doit pouvoir être mis hors fonction que par un déverrouillage manuel volontaire de l‘opérateur.

Arrêt


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Témoin d‘alarme de la fenêtre à guillotineUn témoin lumineux et acoustique doit informer l‘utilisateur du dépassement de l‘ouverture maximale de la fenêtre à guillotine.

Témoin d‘alarme


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Dispositif de suspension de la fenêtre à guillotine

Un dispositif de sécurité doit empêcher toute chute de l‘écran en cas de défaillance de la suspension. L‘ouverture et la fermeture de l‘écran ne doit présenter aucun risque de blessure. L‘arrêt de la fenêtre doit être possible dans chaque position.

Dispositif de sécurité de la suspension


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Fenêtre à guillotine avec moteurLa fenêtre peut être équipée d‘un détecteur de mouvement qui arrête la fenêtre dès la détection d‘un obstacle.

Détecteur de mouvement et barrière lumineuse


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Protection contre éclaboussures

Un collecteur du côté interne de la poignée recueille des éclats et les projections et empêche ainsi que des éclaboussures de liquide provenant du volume de travail ne parviennent à l‘extérieur.

Collecteur –coupe et vue de l‘intérieur


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Témoin de fonctionnement de la sorbonneUn témoin est nécessaire pour indiquer le bon fonctionnement du flux de la sorbonne. Il doit être possible de contrôler le bon fonctionnement du témoin.

Type : mesure de Δp

point de mesure externe pour débit d‘air


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Type SEAT : mesure de vitesse


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Prises électriquesLes prises électriques doivent être si possible installées à l‘extérieur de la sorbonne et non à l‘intérieur.

Si une installation de prises électriques dans lasorbonne est nécessaire, la classe de protection doit être au minimum IP 44 et la commande doit s‘effectuer depuis l‘extérieur.

Prises électriques à l‘intérieur età l‘extérieur de la sorbonne


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EN 14175 partie 3

La partie 3 de la norme SN EN 14175 a comme but de décrire les méthodes d‘essai de type pour l‘évaluation des sorbonnes quant à leurs confinement et l‘efficacité.


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Laboratoire de test• En 10 ans plus de 150 modèles de

sorbonnes ont subi des essais de type.

• 2 équipements techniques sont à disposition.

• Tests selon AFNOR, DIN, EN, BS, et ASHRAE


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Conditions d‘essai Les positions de test pour les fenêtres horizontales et verticales doivent être

définies :

Test d‘ouverture des fenêtres


Ouvrir les côtés de la guillotine ne déclenche pas l’alarme si la guillotine est baissé et si seulement un côté est ouvert

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Les tests dans la partie 3 de la norme EN 14175

• Vitesse de l‘amenée d‘air• Mesure de la capacité de retenue du niveau intérieur• Mesure de la capacité de retenue du niveau extérieur• Robustesse du confinement• Capacité du changement d‘air• Perte de pression


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Test de la vitesse d‘amenée d‘airUne grille d‘échantillonnage est définie pour le positionnement des anémomètres dans le plan intérieur.

Positionnement des anémomètres


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ConfinementMesure au plan intérieur :

Echantillonnage au plan intérieur


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Confinement

Mesure au plan extérieur :

Echantillonnage au plan externe


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Robustesse du confinementLe test de robustesse du confinement nécessite une plaque rectangulaire amovible d‘une hauteur de (1,90 0,01) m, d‘une largeur de (0,40 0,01) m et d‘une épaisseur de (20 5) mm.

La plaque est déplacée lors des tests avec une vitesse de (1,0 0,1) m/s le long de la façade de la sorbonne. Elle est placée 200 mm au-dessus du sol et à 400 mm du plan intérieur.


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Robustesse du confinement

Équipement pour le test de robustesse du confinement


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Résultats d‘un test de confinementSorbonne 1500 mm, ouverture de guillotine à 500 mm

• •

SECUFLOW 520 m3/h - bleu

DIN-fc 720 m3/h - noir

DIN-fc 900 m3/h – jaune

DIN-fc 1200 m3/h - vert

DIN-fc 520 m3/h - rouge

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

5,5

6

30 60 90 120 150 180 210 240 270 300

temps [s]


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• •

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

5,5

6

30 60 90 120 150 180 210 240 270 300

temps [s]

rechts

Résultats d‘un test de confinementSorbonne 1500 mm, ouverture totale de guillotine à 900 mm

SECUFLOW 520 m3/h - bleu

DIN-fc 720 m3/h - noir

DIN-fc 900 m3/h – jaune

DIN-fc 1200 m3/h - vert

DIN-fc 520 m3/h - rouge


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Efficacité du renouvellement d‘airLa matrice des injecteurs est identique au test du confinement au plan extérieur. L‘échantillonneur de l‘analyseur de gaz SF 6 est raccordé au centre de la gaine d‘extraction dans une partie horizontale.

Echantillonneur dans la gaine d‘extraction


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Test de perte de chargePour mesurer la perte de charge on utilise 4 points de mesure au minimum directement à la connexion à la ventilation, également réparti autour du diamètre. La perte de charge est déterminée comme pression moyenne en fonction du débit d‘air.

Points de mesure pour perte de charge


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Exigences au confinement de sorbonnesLa robustesse du confinement relève particulièrement des finesses de la géométrie de la sorbonne ainsi que du flux d‘air et de leurs influences lors de perturbations provoquées de l‘extérieur.Les irrégularités de flux d‘air sont des éventuelles sources d‘échappement de gaz de la sorbonne et donc la perte du confinement.


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Maîtrise des flux à la sorbonneMontant latéral

Visualisation du flux d‘air par fumigène


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Plan de travail et flux d’air entrant

Visualisation du flux d‘air frontal par fumigène


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Poignée

Simulation du flux d‘air frontal (modèle) / visualisation du flux d‘air frontal par fumigène


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Technique du rayonnement du flux d‘air

Visualisation du flux d‘air – sans ou avec système secuflow en fonctionnement


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Rayonnement du flux d‘air

Simulation du flux au plan de travail –sans ou avec système secuflow en fonctionnement


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Résumé

Les essais de confinement - récents - permettent de juger de l‘efficacité de la sorbonne sous des conditions pratiques de fonctionnement.

Des limites seuils ne sont pas comprises dans la norme EN 14175. Actuellement les autorités nationales de sécurité ont le pouvoir de définir des valeurs seuils. C’est le cas en France avec la nouvelle norme NFX 15 206, qui donne un seuil de confinement de 0,1 ppm en tous points.


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Débits d‘air nécessaires pour le confinement selon EN 14 175 / NFX 15 206

Débit d‘air recommandépar Sorbonne standard

Sorbonne passive : 600 m³/h / mètre linéaire

par mètre de largeur de sorbonne


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Secuflow® Une particularité bréveté seule sur le

marché avant copie

Sorbonne à flux additionnel intégré.

Fiabilité et sécurité Faible consommation énergétique.

Faible niveau sonore.

Lors du contrôle conformément à la nouvelle norme EN 14175 le système

Secuflow® a obtenu d'excellents résultats.


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Détails SECUFLOW

Le ventilateur d'appoint

~ 60 m³/h prélevés dans la pièce sans conduit supplémentaire

• Consommation électrique : 0,19 A• Puissance consommée : 42 W• Niveau acoustique : 47 dBA• Fiabilité:

fonctionnement permanent : 40.000 h

Ventilateur Canal d‘air frais


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Principe de fonctionnement du SECUFLOWTechnique par flux

additionnel

Soufflage par :

• Montants latéraux

• Profilé aérodynamique du plan de travail


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Simulation informatique du flux d‘air

Sans flux additionnel Avec flux additionnel


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Commande de guillotine

Fermeture automatique de la guillotine


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Débits d‘air nécessaires pour le confinement selon EN 14 175 / NFX 15 206

Débit d‘air recommandépar Waldner

Sorbonne passive : 600 m³/h / mètre linéaire

Sorbonne Secuflow : 300 m³/h / mètre linéaire

par mètre de largeur de sorbonne


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Valeurs de confinement pour sorbonnes Secuflow

Exemple de résultats avec une sorbonne de 1500 mm


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MONTAGE PARAMETRES D’ESSAI RESULTATS

Type d’ouverture

Position sonde Rang de mesure

Taux d’échange d’air SF6

Taux d’air extrait

Concentration SFE

Limite de détection

Pos. Pos. N° ql/min

Q m3/H

φppm ppm

1 1 1 0,2 450 0,01 ↓ 0,01

1 1 2 0,2 450

1 1 3 0,2 450

1 2 1 0,2 450 0,01 ↓ 0,01

1 2 2 0,2 450

1 2 3 0,2 450

1 3 1 0,2 450 0,01 ↓ 0,01

1 3 2 0,2 450

1 3 3 0,2 450

1 4 1 0,2 450 0,01 ↓ 0,01

1 4 2 0,2 450

1 4 3 0,2 450

1 5 1 0,2 450 0,01 ↓ 0,01

1 5 2 0,2 450

1 5 3 0,2 450

1 6 1 0,2 450 0,01 ↓ 0,01

1 6 2 0,2 450

1 6 3 0,2 450

Position 1


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MONTAGE PARAMETRES D’ESSAI RESULTATS

Type d’ouverture

Position sonde Rang de mesure

Taux d’échange d’air SF6

Taux d’air extrait

Concentration SFE

Limite de détection

Pos. Pos. N° ql/min

Q m3/H

φppm ppm

2 1 1 0,2 345 0,01 ↓ 0,01

2 1 2 0,2 345

2 1 3 0,2 345

2 2 1 0,2 345 0,01 ↓ 0,01

2 2 2 0,2 345

2 2 3 0,2 345

2 3 1 0,2 345 0,01 ↓ 0,01

2 3 2 0,2 345

2 3 3 0,2 345

2 4 1 0,2 345 0,01 ↓ 0,01

2 4 2 0,2 345

2 4 3 0,2 345

Positions 2 et 3


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EN 14 175 partie 6, sorbonnes à débit d‘air variable• Test du système du débit d‘air variable utilisant une enceinte d‘essai

• Exigences au système débit d‘air variableDébit d‘air retrouvé à une précision de +/- 10%

• CritèresTemps de réponse en montée de la fenêtreTemps de réponse en descente de la fenêtre


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EN 14 175 partie 6, sorbonnes à débit d‘air variable

• Essai d‘une sorbonne à débit d‘air variable avec contrôleur intégré– Contrôle des temps de réponse– Contrôle du confinement et du

renouvellement d‘air selon partie 3

• Vmax: Selon indication du fabricant de la sorbonne

• Vmin: Selon indication du fabricant de la sorbonne

• Ces résultats ne sont applicables que pour la combinaison sorbonne avec contrôleur intégré spécifique, mais pas pour d‘autres combinaisons.


Maitrise de la sécurité d’utilisation

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Résumé• Exigences à la construction selon EN 14175 partie 2

• Exigences au confinement résultant de la partie 3 de la EN 14 175 et des valeurs de seuils nationaux

• Seul les combinaisons de sorbonne / contrôleur à débit d‘air variable permettent d‘indiquer des valeurs variables en débit d‘air.


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