Module 4 - Dangers au laboratoire

Les matières inflammables ont un point d’éclair inférieur à 37,8 °C (100 °F). Les matières combustibles ont un point d’éclair égal ou supérieur à 37,8 °C (100 °F) et inférieur à 93,3 °C (200 °F). Ces matières sont tellement omniprésentes qu’on ne les voit plus : solvants du commerce, diluant à peinture, nettoyants, adhésifs ou colles, peintures, cires et produits à polir… et c’est sans compter les produits d’usage courant au laboratoire, comme l’acétone et le méthanol (alcool méthylique). Précautions générales relatives aux matières inflammables : 

• Utiliser les liquides inflammables ou combustibles sous une hotte qui fonctionne bien.
• S’assurer qu’aucun dispositif susceptible de produire des étincelles, comme des interrupteurs, des relais, des thermostats, etc., ne se trouve à l’intérieur de l’enceinte de la hotte chimique.
• S’assurer que le dispositif de protection contre la surpression est ouvert lorsqu’on chauffe des flacons contenant un liquide inflammable.
• Ne pas chauffer les liquides inflammables au moyen d’un décapeur thermique (« pistolet à chaleur »).
• Ajouter des pierres d’ébullition avant de chauffer les liquides, pour éviter les débordements brutaux de liquide.
• Réduire les volumes de liquide chauffés, dans la mesure du possible.
• Se préparer à réagir en cas d’incendie (extincteur adéquat à proximité, connaissance des voies d’évacuation, etc.).
• Entreposer les matières inflammables dans des armoires pour produits inflammables.

Les matières pyrophoriques peuvent s’enflammer spontanément dans des conditions atmosphériques normales et doivent être manipulées sous atmosphère inerte (c.-à-d. exempte d’oxygène). Dans le vidéo ci-dessous, le produit chimique impliqué dans la mort de Sheri Sangji à l’UCLA, le tert-butyllithium, est une matière pyrophorique pour laquelle il faut respecter un protocole d’emploi strict. Avant l’emploi d’une matière pyrophorique, le superviseur doit s’assurer que toutes les précautions nécessaires ont été prises. On recommande de discuter de cette question avec le gestionnaire des risques, de la santé et de la sécurité afin de s’assurer qu’une évaluation du risque rigoureuse est menée.

Les agents oxydants libèrent de l’oxygène et favorisent la combustion. Un oxydant introduit dans un environnement particulier réagira chimiquement avec d’autres substances, ce qui entraînera un risque accru d’incendie ou d’explosion. C’est pourquoi ces produits ne doivent pas être entreposés avec les matières inflammables. Parmi les oxydants courants, on compte l’oxygène, le chlore et le brome.

C’est la dose qui fait le poison. Tout est toxique à haute dose. Une dose excessive de mercure et une dose excessive d’eau produisent le même résultat… cependant, la dose mortelle de mercure est bien moindre, comme on peut le voir dans le vidéo ci-dessous. Précautions générales relatives aux matières toxiques :

• Réduire l’exposition en faisant appel à des mesures d’élimination des dangers et de maîtrise du risque.
• Installer des dispositifs automatiques de surveillance et d’alarme et les entretenir.
• Porter l’équipement de protection des yeux, du visage, des mains et du corps approprié.
• Connaître les procédures d’urgence et être prêts à les mettre en œuvre.
• Avoir une bonne hygiène personnelle.
• Nettoyer son espace de travail régulièrement.

Les matières réactives sont des substances instables ou extrêmement réactives; elles peuvent réagir de façon violente et soudaine et provoquer des explosions ou des incendies. En plus des précautions générales ci-dessous, ces substances sont soumises à des procédures de manipulation spécialisées.

• N’acheter que la quantité nécessaire pour ses besoins immédiats.
• Inscrire la date sur le contenant dès la réception.
• Inscrire la date sur le contenant dès qu’il est ouvert.
• Ne pas utiliser un produit dont la date de péremption est dépassée.
• Ne pas manipuler ou ouvrir un produit susceptible de former un peroxyde si des cristaux ou des précipités se sont formés. Communiquer avec le gestionnaire des risques, de la santé et de la sécurité pour prendre des mesures d’élimination sécuritaire. Veiller à éliminer ces produits avant leur date de péremption. Des coûts supplémentaires sont associés à des procédures d’éliminations spéciales (sites de déchets spéciaux, tests avant élimination, etc.)
• Ranger les substances susceptibles de former des peroxydes à l’abri de la chaleur et de la lumière. Exemples de produits chimiques susceptibles de former des peroxydes après une exposition prolongée à l’air ou à la lumière : éthers, tétrahydrofurane (THF), cyclohexène, p­dioxane, cyclooctène.
• Contrôler régulièrement les contenants pour déceler tout indice d’instabilité (changement de couleur, formation de cristaux, assèchement, etc.).
• Ranger les bouteilles d’acide perchlorique dans des plateaux de verre ou de céramique.
• Entreposer les substances réactives à l’eau à distance des sources d’eau (y compris les éviers, les douches oculaires et les douches d’urgence).
• Planifier les expériences avec soin et rigueur.

Le vidéo ci-dessous parle d’une explosion survenue dans un laboratoire à la Texas Tech University, en janvier 2010.

Une matière corrosive détruit chimiquement les tissus corporels exposés et endommage les surfaces métalliques. Une exposition prolongée augmente la gravité des lésions. Au contact, on aura d’abord qu’une sensation de picotement ou de brûlure, mais l’action dommageable de la substance corrosive a déjà commencé. La peau et les vêtements en contact avec des acides dilués doivent être rincés le plus rapidement possible. Un acide dilué non rincé devient de plus en plus corrosif à mesure que l’eau s’évapore, ce qui augmente la gravité des brûlures. Les matières corrosives peuvent être des acides ou des bases, et comprennent des substances telles que l’acide hydrofluorique (HF), l’acide chlorhydrique, l’acide sulfurique, l’acide acétique, l’acide nitrique, l’hydroxyde de sodium, etc. Précautions générales relatives au travail avec les matières corrosives:

• Ranger les matières corrosives dans des armoires d’entreposage des produits corrosifs et dans un contenant de confinement secondaire.
• Ranger les matières corrosives sur les tablettes basses (mais pas sous les éviers).
• Utiliser des enceintes de confinement secondaire pour séparer les acides des bases.
• Entreposer l’acide hydrofluorique dans des contenants de polyéthylène haute densité (PEHD) ou de polytétrafluoréthylène (PTFE ou « Teflon »). Communiquer avec le gestionnaire des risques, de la santé et de la sécurité lorsqu’on prévoit utiliser de l’acide fluorhydrique. Les utilisateurs du produit doivent recevoir de l’information supplémentaire relative à la sécurité, connaître les mesures à prendre en cas de déversement ou d’exposition, et recevoir des trousses d’urgence spéciales.
• S’assurer que tous les contenants sont étiquetés.
• Porter l’équipement de protection des yeux, des mains et du corps approprié.
• Toujours ajouter l’acide à l’eau, jamais l’inverse.
• Transvider prudemment les matières corrosives.
  • Pour transvider les acides et les bases concentrées de la bouteille d’origine, toujours travailler sous la hotte chimique.
  • Lorsqu’un échantillon d’acide concentré est dilué (> 6 M), la solution acide peut être utilisée sur un plan de travail hors de l’enceinte de la hotte (les contenants doivent porter une étiquette conforme aux exigences du SIMDUT).
• Les acides oxydants réagissent avec les substances inflammables.
• Les acides réagissent violemment avec les métaux, produisant de l’hydrogène gazeux (ce qui peut faire gicler la substance corrosive hors du contenant et possiblement provoquer une explosion).

Les liquides cryogéniques peuvent provoquer des brûlures par le froid et des engelures. Le point d’ébullition de ces matières est inférieur à -180 °C (-292 °F). L’azote liquide (-195,8 °C) et l’oxygène liquide (– 182,96 °C), de même que les mélanges de glace sèche et d’isopropanol (-78 °C) sont des exemples courants de matières cryogéniques. Il importe de noter qu’en se vaporisant, une très petite quantité de liquide cryogénique produit un grand volume de gaz, lequel, en quantité suffisante, fera diminuer rapidement l’oxygène disponible dans l’air d’un espace clos (ascenseurs, petit espace de travail, etc.), créant une carence en oxygène. Des cristaux d’oxygène peuvent également se former dans l’azote liquide contenu dans un piège à froid relié à une ligne de vide. Précautions générales pour la manipulation des matières cryogéniques :

• Porter des gants isolants pour manipuler les liquides cryogéniques.
• Porter des lunettes de sécurité ou un écran facial et minimiser la surface de peau exposée lorsqu’on manipule, transfère ou remplit des récipients. Remplir lentement les contenants et ne pas dépasser le niveau maximum indiqué.
• Les liquides et les solides cryogéniques sont souvent utilisés dans les bains de refroidissement (p. ex. mélange acétone et glace sèche [-78 ^oC] ou azote liquide et acétone [-98 ^oC]). Après utilisation du bain, il faut laisser le solvant dégazer (permettre au N₂ ou au CO₂ dissout de s’évaporer ou de sublimer) avant d’éliminer ou de ranger adéquatement le solvant restant.
  • Ne jamais entreposer une matière cryogénique dans un système fermé : la pression s’accumulerait au point de présenter un risque d’explosion.
  • Ne jamais verser une substance cryogénique dans l’évier : le changement brutal de température et l’expansion des gaz peuvent endommager l’évier et la plomberie.

Les dewars conçus pour les matières cryogéniques — comme les dewars de 200 L pour l’azote liquide — sont pourvus d’une soupape de sûreté. La surpression est périodiquement évacuée par la soupape de sûreté. Bien que toujours surprenant et bruyant, c’est un phénomène normal : l’azote liquide se vaporise et prend de l’expansion dans le dewar. Il faut bien que le gaz formé aille quelque part! Lorsque la pression interne revient à la normale, la soupape de sûreté se referme. Parfois, le ressort de la soupape de sûreté gèle en position ouverte et il faut l’arroser à l’eau tiède pour que la soupape se referme.

Il existe deux types de rayonnements : les rayonnements ionisants et les rayonnements non ionisants. La Commission canadienne de sûreté nucléaire (CCSN), qui réglemente l’utilisation des matières radioactives, a accordé un permis à l’Université. L’utilisateur doit suivre un protocole opérationnel strict, suivre une formation et demeurer vigilant. Pour obtenir de plus amples renseignements sur le programme de radioprotection, consulter la page Web ou le Spécialiste en gestion du risque – rayonnement.

L’utilisation des matières biologiques dangereuses ou infectieuses est réglementée par l’Agence de la santé publique du Canada et Santé Canada. L’utilisateur doit suivre une procédure opérationnelle stricte, suivre une formation et demeurer vigilant. Pour obtenir de plus amples renseignements sur le programme de biosécurité, consulter page Web ou le Spécialiste en gestion du risque – biosécurité.

Le premier trimestre de la grossesse est la période la plus délicate : c’est à ce moment que les organes et les membres de l’embryon/du fœtus se forment. C’est pourquoi l’Université invite toutes les femmes enceintes à déclarer leur grossesse dès que possible, afin de maximiser leur sécurité et celle de l’enfant à naître.

Il est recommandé de trouver les moyens de maîtriser les risques susceptibles d’être présents dans le milieu de travail, avec la collaboration du superviseur, de Santé et Bien-être et du gestionnaire des risques, de la santé et de la sécurité. Dans la mesure du possible, les matières dangereuses devraient être déplacées ou remplacées par des substances moins dangereuses. Les précautions visant à réduire le risque d’exposition à des agents biologiques, chimiques ou physiques doivent être revues avec le superviseur, y compris les précautions générales suivantes :

• Ne pas manger, boire ou fumer dans les laboratoires.
• Ne jamais pipetter à la bouche (c.-à-d. ne pas utiliser sa bouche pour aspirer un échantillon d’un certain volume pour le transférer dans un autre contenant).
• Se laver les mains après chaque manipulation de substances dangereuses.
• Utiliser l’équipement de protection individuel approprié :
  • Gants jetables (doubles, si nécessaire) résistants aux solvants pour manipuler les substances dangereuses, afin d’éviter tout contact avec la peau.
  • Un sarrau ou autre vêtement de protection lorsqu’il existe un risque d’éclaboussure.
• Éviter de transporter, par l’intermédiaire de ses vêtements, de ses chaussures, de sa peau, etc. des résidus de substances toxiques : ils pourraient contaminer d’autres personnes (p. ex. des membres de la famille, particulièrement les jeunes enfants).

La travailleuse enceinte ou le superviseur sont encouragés à informer Santé et Mieux-être et le gestionnaire des risques, de la santé et de la sécurité de la situation : ils pourront aider la travailleuse à aménager des accommodements. La confidentialité sera respectée dans la mesure exigée par la loi.

Le gaz comprimé ainsi que les bouteilles proprement dites recèlent de multiples dangers. Bien que le contenu de la bouteille puisse être toxique, inflammable ou autrement dangereux, les bouteilles sont conçues pour assurer l’entreposage de ces substances à des pressions élevées, ce qui signifie que toute défaillance de la bouteille peut avoir des conséquences catastrophiques.

Précautions générales relatives aux gaz comprimés :

• Les bouteilles doivent être bien arrimées. Elles doivent être retenues au mobilier au moyen d’une chaîne ou d’une sangle installée au bas du tiers supérieur de la bouteille, ou être placées dans un support à bouteille.
• Étiqueter les bouteilles de gaz comme tous les autres contenants de produits dangereux. Normalement, le fournisseur des bouteilles aura apposé une étiquette sur la bouteille, conformément aux exigences du SIMDUT et de la Loi sur le transport des marchandises dangereuses (LTMD) et ses règlements.
• Ne pas utiliser ni entreposer les bouteilles de démonstration ou les bouteilles qui présentent des signes de corrosion.
• Vérifier et contrôler les connexions (tubes, tuyaux et détendeur) au moment de l’installation et régulièrement par la suite.
• Renvoyer les bouteilles étiquetées « vides » au fournisseur dès que possible. La procédure de retour devrait être conforme au protocole établi par la faculté ou le service.
• Fermer le robinet, purger les conduites et le détenteur, et replacer le chapeau de protection lorsque la bouteille n’est pas utilisée ou avant le transport. Entreposer la bouteille dans une aire d’entreposage approuvée (p. ex. salle d’entreposage). Les laboratoires ne sont pas conçus pour l’entreposage des bouteilles.

Les renseignements supplémentaires sont disponibles dans le document des gaz comprimés (PDF, 1.5Mo).

La verrerie ou le réacteur sont rarement vus comme des sources de danger. Normalement, la verrerie n’est effectivement pas une source de danger. Mais des articles de verrerie endommagés ou fissurés (p. ex. fissure en étoile) peuvent avoir de graves conséquences. Les éclats de verre contaminé peuvent infliger des blessures (lacération ou coupure), par lesquelles la substance dangereuse peut pénétrer dans le corps. De plus, les articles de verrerie microfissurés soumis à de grandes variations de pression (pression élevée ou vide) peuvent se rompre complètement, causant d’importantes blessures ou des dommages aux biens. Les utilisateurs sont donc encouragés à :

• Inspecter la verrerie pour s’assurer qu’elle est exempte de défauts (craquelures, éclats, fissure, etc.), particulièrement avant des expériences ou des réactions qui font appel à une pression positive ou négative.
• Réparer ou jeter les articles de verrerie abîmés.
• Porter une protection oculaire lorsqu’on travaille avec des montages utilisant des articles de verrerie.
• Porter des gants résistants aux coupures pour insérer des tiges de verre dans des tubes de caoutchouc ou de plastique.
• Ne pas laver les articles brisés avec les autres articles de verrerie.
• Enrober d’une pellicule ou de ruban adhésif les réacteurs connectés à des rampes à vide.
• Ne pas mélanger la verrerie ou le verre brisé aux déchets normaux.

L’équipement de laboratoire provient de partout dans le monde, et chaque pays a ses propres exigences en matière d’utilisation. Par exemple, l’équipement acheté en Europe doit être conforme aux normes européennes et est adapté aux caractéristiques des réseaux électriques européens. Le même équipement pourrait ne pas être approuvé pour le Canada. Au moment d’acheter un appareil de laboratoire, s’assurer que l’appareil proprement dit (et non seulement ses périphériques) est adapté au contexte canadien et homologué par l’Association canadienne de normalisation (CSA) ou l’Office de la sécurité des installations électriques. Autrement, l’autorisation d’utiliser l’appareil pourrait connaître de longs délais et engendrer des coûts supplémentaires relatifs à l’homologation par un organisme autorisé. Voici un exemple des marques de ces organismes.

Les dangers mécaniques ne se limitent pas aux ateliers mécaniques : ils existent aussi au laboratoire. On trouve des dispositifs non protégés, des points de pincements et des points de coincement par attraction dans les laboratoires aussi. Il faut donc maîtriser les risques associés à ces dangers. Des dispositifs de protection empêcheront l’accès aux pièces mobiles.

Exemple tragique : le décès, en 2011, de Michele Dufault, étudiante en physique à l’Université Yale, par asphyxie par étranglement, lorsque ses cheveux se sont emmêlés dans une pièce de machinerie d’un laboratoire. Cet accident est survenu dans la nuit (2 h 30), alors que Michele travaillait seule dans le laboratoire.

Ventilation : la majorité du travail de laboratoire se fait dans un environnement où un système de ventilation générale (par dilution) assure le renouvellement de l’air au moins six (6) fois par heure. Bien qu’utile pour réduire le risque, la ventilation par dilution ne peut que réduire les contaminants qui se trouvent déjà dans l’air. C’est pourquoi il est essentiel de faire appel à des mesures auxiliaires, comme la ventilation locale (captation à la source ou hottes, par exemple).

Bras d’aspiration/de captation : système d’aspiration des contaminants à la source (ou à proximité de la source); similaire à la trompe d’un éléphant.

Hotte chimique : enceinte de travail partiellement fermée à ventilation mécanique dans laquelle les substances dangereuses peuvent être manipulées de façon plus sécuritaire. Bien des hottes chimiques sont pourvues d’alarmes qui sonnent pour avertir l’usager d’une situation potentiellement dangereuse (p. ex. vitesse frontale insuffisante). Toutes les hottes sont inspectées annuellement par le Service des immeubles. Les pratiques ci-dessous permettent de s’assurer que l’écoulement de l’air à l’intérieur de la hotte n’est pas perturbé (autrement, des fumées pourraient s’échapper par l’ouverture frontale).

• Éviter les courants d’air lorsque la hotte est utilisée.
• Fermer la vitre coulissante quand la hotte n’est pas utilisée.
• Ne pas obstruer les fentes à l’arrière.
• Surélever l’équipement volumineux d’au moins un pouce de la surface de travail.
• Placer les appareils ou les sources d’émanations à au moins 13 cm (6 po) de la vitre coulissante.
• Abaisser la vitre le plus possible (au moins au niveau de sécurité indiqué).
• Ne jamais mettre la tête dans une hotte
• Les hottes ne sont pas des espaces de rangement : ce sont des espaces de travail.

Dans le vidéo ci-dessous, on fait appel à une machine à fumée pour montrer comment les émanations sont contenues dans l’enceinte de la hotte. Si le panneau vitré est trop haut, la vitesse frontale sera insuffisante et les vapeurs s’échapperont de l’enceinte, ce qui exposera les personnes à proximité à des dangers.

Boîte à gants : enceinte étanche permettant de manipuler des objets dans une atmosphère particulière. Il existe deux types de boîtes à gants : la première permet de manipuler des substances dangereuses et la deuxième, de manipuler des substances dans une atmosphère inerte d’une grande pureté. La Faculté des sciences a publié un document sur l’utilisation sécuritaire de la boîte à gants (PDF, 626Ko).

Écran de protection : écran fait de polycarbonate (ou autre matériau résistant), lesté, utilisé comme élément supplémentaire de protection pour les expériences qui présentent un risque de surpression ou d’explosion. L’écran est conçu pour absorber le choc et protéger le manipulateur.

Enceinte de sécurité biologique (ESB) : dispositif de confinement primaire conçu pour protéger le manipulateur et l’environnement de travail immédiat contre l’exposition aux agents biologiques dangereux. Il existe trois catégories d’ESB : les ESB de catégorie I assurent la protection du personnel et de l’environnement, tandis que les ESB de catégories II et III assurent également la protection du produit. Les ESB de catégorie II sont les plus utilisées dans les laboratoires de microbiologie.

Hottes à flux laminaire : enceintes conçues pour offrir uniquement une protection du produit – elles ne doivent pas être utilisées pour la manipulation de matières infectieuses.

Étiquettes et signalisation : en vertu du SIMDUT, tous les produits dangereux doivent être identifiés conformément aux exigences d’étiquetage prescrites. Les étiquettes et la signalisation peuvent également servir à identifier les zones dangereuses ou à rappeler une tâche à exécuter.

Alarmes : signalent un danger potentiel associé à la substance sous surveillance. Des fonctions avancées permettent une certaine automatisation, comme l’interruption du flux d’un gaz de procédé, qui se rapproche des mesures techniques. Les valeurs limites des alarmes sont établies bien sous le seuil d’exposition ou de danger. Le déclenchement de l’alarme indique que, sans intervention, la situation deviendra dangereuse. Les alarmes sont audibles localement, et beaucoup sont relayées à des stations de surveillance (Service de la protection ou Service des immeubles, par exemple).

Procédures d’utilisation spécifique (PUS) : les PUS décrivent les étapes du procédé et les protocoles de sécurité à appliquer.

Autorisations : il ne suffit pas d’avoir reçu la formation pour un projet donné, il faut aussi avoir reçu l’autorisation requise avant de passer à l’action.

Travail en rotation : permet de réduire le temps passé dans l’environnement dangereux. Par exemple, un travailleur pourrait passer moins de temps, au total, dans un environnement au niveau sonore élevé et ainsi être protégé contre le risque d’atteinte auditive.

Protection oculaire : lunettes (lentilles résistantes aux chocs), lunettes étanches (antiéclaboussures) ou écran facial (contre les chocs ou pour une protection supplémentaire). Les protecteurs oculaires doivent être conformes la norme CSA Z94.3 ou l’équivalent.

Protection auditive : coquilles antibruit ou bouchons de mousse. Les protecteurs auditifs doivent être conformes la norme CSA Z94.2 ou l’équivalent.

Sarrau : sarrau convenant pour un laboratoire de chimie (et non pour le personnel médical). On recommande un sarrau de coton à 100 %, dont la largeur des manches est ajustée (pas de manches pendantes) et fermé devant par des boutons pression.

Gants : il existe une diversité de gants adaptés à différents travaux. Les gants jetables de nitrile sont les plus courants; toutefois, ils peuvent facilement être transpercés par les solvants. Les gants de latex, de caoutchouc et de gants thermaux sont aussi couramment utilisés.

Protection respiratoire : comme les masques N95, les demi-masques ou les masques complets ajustés. L’équipement doit être conforme à la norme CSA Z94.4 (ou l’équivalent) et doit être choisi à la suite d’une évaluation des dangers. On peut trouver en ligne (PDF, 1.9Mo) de l’information sur les programmes de protection respiratoire.