Sécurité en laboratoire et en atelier | 2nde Bac Pro | Physique-Chimie
Capacités et connaissances du programme :
C1 — Identifier les pictogrammes de danger SGH/CLP
C2 — Associer un pictogramme à un risque et aux EPI adaptés
C3 — Lire une fiche de données de sécurité (FDS)
C4 — Appliquer les règles de sécurité en laboratoire et en atelier
C5 — Identifier les gestes de premiers secours adaptés
C6 — Justifier les dispositifs de protection électrique (fusible, disjoncteur, DDR, mise à la terre)
C7 — Identifier les dangers d'une source lumineuse (laser, UV) et les protections adaptées
C1 — Identifier les pictogrammes de danger SGH/CLP
Rappel de cours
Les pictogrammes SGH (Système Général Harmonisé) sont des losanges rouges avec un symbole noir. Ils figurent sur les étiquettes des produits chimiques dangereux. En Europe, le règlement CLP impose leur utilisation.
Exercice 1
Associer chaque description à son pictogramme SGH :
Flamme sur fond orange → produit inflammable
Crâne avec tibias croisés → produit toxique
Point d'exclamation → produit irritant ou sensibilisant
Bouteille avec liquide corrosif → produit corrosif
GHS02 – inflammable (ex : solvants, alcool)
GHS06 – toxique aigu (ex : méthanol, chlore)
GHS07 – irritant/nocif/sensibilisant (ex : acétone diluée)
GHS05 – corrosif (ex : acide chlorhydrique, soude)
Exercice 2
Un électricien utilise un décapant à base de chlorure de méthylène. L'étiquette porte les pictogrammes GHS06 et GHS08. Que signifient-ils ?
GHS06 : toxicité aiguë (le produit peut être mortel ou très dangereux en cas d'ingestion, inhalation ou contact cutané). GHS08 : danger pour la santé à long terme (cancérogène, mutagène, toxique pour la reproduction ou les organes).
Ce décapant nécessite des précautions strictes : ventilation, gants, masque à filtre adapté.
Exercice 3
Sur un flacon de produit de traitement du bois, on lit les pictogrammes GHS09 et GHS07. Expliquer les risques associés.
GHS09 : danger pour l'environnement aquatique (le produit ne doit pas être rejeté dans les égouts ou la nature). GHS07 : irritant/nocif (peut irriter la peau, les yeux ou les voies respiratoires).
Précautions : porter des gants nitrile, travailler en local ventilé, récupérer les déchets.
Exercice 4
Citer les 9 pictogrammes SGH et donner un exemple de produit pour chacun.
GHS01 – explosif : nitrate d'ammonium
GHS02 – inflammable : éthanol, essence
GHS03 – comburant : eau oxygénée concentrée
GHS04 – gaz sous pression : bouteille propane
GHS05 – corrosif : acide sulfurique
GHS06 – toxique aigu : méthanol
GHS07 – irritant/nocif : acétone
GHS08 – danger santé long terme : benzène
GHS09 – danger environnemental : huile de moteur
C2 — Associer un pictogramme à un risque et aux EPI adaptés
Rappel de cours
Les EPI (Équipements de Protection Individuelle) sont choisis en fonction du risque identifié : gants (contact chimique), lunettes (projections), masque (inhalation), combinaison (contact cutané étendu).
Exercice 5
Un technicien utilise de l'acide chlorhydrique (GHS05 – corrosif). Quels EPI doit-il porter ?
Lunettes de protection étanches (risque de projection)
Gants résistants aux acides (nitrile épais ou néoprène)
Tablier imperméable ou blouse de protection
Chaussures fermées
Si utilisation dans un espace confiné : masque à filtre acide (type A2)
Exercice 6
Un menuisier utilise une colle polyuréthane (GHS07 – irritant, GHS08 – danger santé). Compléter le tableau :
Risque
EPI adapté
Contact avec la peau
?
Inhalation des vapeurs
?
Projection dans les yeux
?
Risque
EPI adapté
Contact avec la peau
Gants nitrile jetables
Inhalation des vapeurs
Masque demi-face avec filtre A (vapeurs organiques) + ventilation
Projection dans les yeux
Lunettes de protection
Exercice 7
Associer chaque EPI à son utilisation principale : casque, bouchons d'oreilles, chaussures de sécurité, harnais.
Casque : protection contre les chutes d'objets ou les chocs à la tête
Bouchons d'oreilles : protection auditive contre le bruit des machines (seuil : 80 dB)
Chaussures de sécurité : protection des pieds contre les chutes d'objets lourds, les perforations
Harnais : protection contre les chutes de hauteur (travaux en toiture, échafaudage)
C3 — Lire une fiche de données de sécurité (FDS)
Rappel de cours
La FDS comporte 16 sections obligatoires. Les plus importantes : section 2 (identification des dangers), section 4 (premiers secours), section 7 (manipulation et stockage), section 8 (EPI recommandés).
Exercice 8
La section 2 d'une FDS d'un solvant indique : « Liquide et vapeurs inflammables. Nocif par inhalation. Peut provoquer somnolence ou vertiges. »
a) Quels pictogrammes doit-on trouver sur l'étiquette ?
b) Que doit-on faire avant d'utiliser ce produit ?
a) GHS02 (inflammable) et GHS07 (nocif/irritant).
b) Vérifier la ventilation du local, éloigner toute source d'ignition (flamme, étincelle), porter les EPI indiqués en section 8 (gants, masque), avoir un extincteur à poudre ou CO₂ à proximité.
Exercice 9
Dans quelle section de la FDS trouve-t-on les informations suivantes ?
a) La température d'inflammation d'un produit
b) Les EPI à porter
c) Les premiers secours en cas d'ingestion
d) Les conditions de stockage
a) Section 9 – Propriétés physiques et chimiques
b) Section 8 – Contrôle de l'exposition / protection individuelle
c) Section 4 – Premiers secours
d) Section 7 – Manipulation et stockage
Exercice 10
Un technicien trouve un flacon sans étiquette dans l'atelier. Que doit-il faire ?
Il ne doit jamais utiliser un produit non identifié. Il doit :
1. Ne pas ouvrir le flacon.
2. Alerter le responsable d'atelier.
3. Isoler le produit dans un endroit ventilé et sécurisé.
4. Rechercher la FDS ou faire identifier le produit avant toute utilisation.
C4 — Appliquer les règles de sécurité en laboratoire et en atelier
Rappel de cours
Règles de base : ne jamais travailler seul avec des produits dangereux, maintenir les locaux ventilés, ranger les produits chimiques par compatibilité, afficher les consignes d'urgence (numéro SAMU 15, pompiers 18).
Exercice 11
Parmi les comportements suivants, identifier lesquels sont corrects (C) ou incorrects (I) :
a) Manger une pomme pendant la manipulation d'un produit chimique.
b) Verser de l'eau sur de l'acide sulfurique pour le diluer.
c) Mettre ses lunettes de protection avant d'ouvrir le flacon.
d) Stocker l'acide nitrique avec l'ammoniaque.
a) I – Interdit : risque d'ingestion de produit toxique.
b) I – Dangereux : toujours verser l'acide dans l'eau (et non l'inverse) pour éviter les projections dues à la réaction exothermique.
c) C – Correct : les EPI doivent être mis avant toute manipulation.
d) I – Interdit : l'acide nitrique et l'ammoniaque sont incompatibles, leur mélange produit des gaz toxiques.
Exercice 12
Un plombier chauffagiste utilise du flux de brasage (GHS07) dans une cave peu ventilée. Quelles mesures de sécurité doit-il prendre ?
Assurer la ventilation : ouvrir une fenêtre ou utiliser un extracteur d'air
Porter un masque à filtre (vapeurs organiques)
Porter des gants de protection
Éviter de travailler seul dans un espace confiné
Avoir le numéro du SAMU (15) à portée
Exercice 13
Expliquer pourquoi il est interdit de reboucher un flacon de produit chimique avec un bouchon qui ne lui appartient pas.
Deux raisons principales :
1. Contamination : un bouchon échangé peut introduire des traces d'un autre produit, provoquant une réaction chimique dangereuse (explosion, dégagement de gaz).
2. Traçabilité : le bouchon peut être gradué ou conçu pour le produit spécifique (bouchon verseur, anti-gouttes). Un bouchon inadapté peut laisser s'évaporer ou se répandre le produit.
C5 — Identifier les gestes de premiers secours adaptés
Rappel de cours
Protocole en cas d'accident chimique : protéger (ne pas s'exposer soi-même), alerter (15 SAMU, 18 pompiers, 112 européen), secourir (rinçage abondant à l'eau, ne pas faire vomir en cas d'ingestion). Numéro anti-poison : 0800 59 59 59.
Exercice 14
Un collègue reçoit une projection d'acide dans les yeux. Décrire les gestes à effectuer immédiatement.
Rincer abondamment à l'eau claire pendant au moins 15 minutes, paupières ouvertes.
Appeler le 15 (SAMU) ou le 18 (pompiers) immédiatement.
Ne pas frotter les yeux.
Retirer les lentilles de contact si possible.
Conserver la FDS du produit pour informer les secours.
Exercice 15
Un technicien s'est brûlé la main avec de la soude concentrée. Quels sont les gestes à réaliser ? Quels gestes sont à proscrire ?
Gestes à réaliser :
– Rincer immédiatement et abondamment à l'eau froide pendant 15 à 20 min.
– Retirer les vêtements contaminés (avec des gants).
– Appeler le 15.
– Conserver l'étiquette ou la FDS du produit.
Gestes à proscrire :
– Ne pas appliquer de crème, beurre ou autre produit sur la brûlure.
– Ne pas neutraliser avec un acide (risque de réaction exothermique).
– Ne pas percer les cloques.
Exercice 16
Un apprenti a ingéré par accident quelques millilitres d'un produit d'entretien (base détergente, GHS05). Quelle est la conduite à tenir ?
Ne pas faire vomir (risque de brûlure de l'œsophage au retour).
Appeler le 15 (SAMU) ou le centre antipoison (0800 59 59 59) immédiatement.
Donner à boire de l'eau en petite quantité si la personne est consciente et si le SAMU le conseille.
Conserver l'emballage du produit pour les secours.
Surveiller l'état de conscience jusqu'à l'arrivée des secours.
C6 — Dispositifs de protection électrique
À retenir
Une installation électrique est protégée par :
— Fusible : fond quand le courant dépasse une valeur limite → coupe le circuit
— Disjoncteur : coupe automatiquement en cas de surintensité (réarmable)
— Disjoncteur différentiel (DDR) : détecte une fuite de courant vers la terre (protection des personnes)
— Mise à la terre : évacue le courant de défaut vers le sol au lieu de traverser le corps humain
Exercice 17
Associer chaque dispositif à son rôle :
Dispositif
Rôle
Fusible 16 A
?
Disjoncteur différentiel 30 mA
?
Fil vert-jaune (terre)
?
Disjoncteur divisionnaire 20 A
?
Dispositif
Rôle
Fusible 16 A
Coupe le circuit si I > 16 A (protection du matériel contre la surintensité)
DDR 30 mA
Coupe si fuite de courant > 30 mA vers la terre (protection des personnes)
Fil vert-jaune
Relie les masses métalliques à la terre (évacuation du courant de défaut)
Disjoncteur 20 A
Coupe le circuit si surintensité (réarmable, protège un circuit spécifique)
Exercice 18
Un apprenti branche une rallonge sur laquelle il connecte : une scie circulaire (2 200 W), un aspirateur (1 500 W) et une lampe (100 W). La rallonge est protégée par un fusible de 16 A. La tension du réseau est 230 V.
Calculer la puissance totale demandée.
Calculer l'intensité totale : \(I = P/U\).
Le fusible va-t-il fondre ? Justifier.
Quel est le danger si le fusible n'existait pas ?
\(P = 2\,200 + 1\,500 + 100 = 3\,800\) W
\(I = \frac{3\,800}{230} \approx 16{,}5\) A
Oui, 16,5 A > 16 A → le fusible fond et coupe le circuit.
Sans fusible, le câble chaufferait excessivement → risque d'incendie par surchauffe des conducteurs.
Exercice 18b
Le tableau électrique d'un atelier de menuiserie comporte :
Un disjoncteur général 32 A
Un disjoncteur différentiel 30 mA
Des disjoncteurs divisionnaires : 16 A (éclairage), 20 A (prises), 32 A (machines)
Schéma simplifié d'un tableau électrique d'atelier
Quel dispositif protège les personnes contre l'électrocution ?
Un court-circuit se produit sur le circuit d'éclairage. Quel disjoncteur se déclenche en premier ?
Pourquoi le disjoncteur différentiel est-il indispensable en complément des disjoncteurs divisionnaires ?
Le disjoncteur différentiel 30 mA protège les personnes : il détecte les fuites de courant vers la terre (contact accidentel).
Le disjoncteur divisionnaire 16 A (éclairage) se déclenche en premier car il est calibré pour ce circuit.
Les disjoncteurs divisionnaires protègent contre la surintensité (matériel), mais pas contre les fuites de courant (personnes). Seul le DDR détecte un courant de fuite < 30 mA, qui peut être mortel.
C7 — Dangers des sources lumineuses (laser, UV)
À retenir
Un laser émet un faisceau lumineux très concentré (monochromatique, directif, puissant). Dangers :
— Yeux : brûlure de la rétine (vision directe ou par réflexion sur surface brillante)
— Peau : brûlure cutanée pour les lasers de forte puissance
Les lasers sont classés en classes (1 à 4) selon leur dangerosité. Classe 1 = sans danger ; classe 4 = très dangereux.
Les UV (soudure, soleil) provoquent des brûlures et des lésions oculaires. Les IR provoquent un échauffement.
Exercice 19
Un technicien utilise un laser de classe 3B pour aligner des cloisons.
Pourquoi ne doit-on jamais regarder directement le faisceau ?
Pourquoi faut-il aussi éviter la réflexion du faisceau sur une surface métallique polie ?
Quel EPI doit-il porter ? Justifier.
Un collègue entre dans la zone sans prévenir. Quelle mesure de prévention aurait dû être mise en place ?
Le faisceau laser est très concentré → il peut brûler la rétine de l'œil en une fraction de seconde, causant des lésions irréversibles.
Une surface polie (métal, verre) réfléchit le faisceau comme un miroir → le rayon réfléchi est aussi dangereux que le rayon direct.
Lunettes de protection laser adaptées à la longueur d'onde du laser (filtre spécifique). Des lunettes de soleil classiques ne suffisent PAS.
La zone doit être balisée avec un panneau « danger laser » et l'accès doit être restreint pendant l'utilisation.
Exercice 20
Un soudeur à l'arc travaille dans l'atelier. La soudure émet des UV intenses.
Quels risques pour les yeux si le soudeur ne porte pas de masque ?
Quels risques pour les autres personnes présentes dans l'atelier ?
Citer les EPI nécessaires pour la soudure à l'arc.
Les UV provoquent le « coup d'arc » : inflammation de la cornée (kératite), très douloureuse, pouvant causer des lésions permanentes.
Les personnes à proximité risquent aussi le coup d'arc si elles regardent l'arc. Il faut un écran de protection ou des rideaux de soudure.
Masque de soudure (filtre auto-obscurcissant), gants en cuir, tablier, chaussures de sécurité, vêtements couvrants (pas de peau exposée aux UV).
Exercice 20b
Classification des lasers (classes 1 à 4)
Un atelier utilise trois appareils laser :
Appareil
Classe
Usage
Pointeur de présentation
Classe 2
Réunion
Niveau laser de chantier
Classe 3R
Alignement murs
Laser de découpe industrielle
Classe 4
Découpe métal
Pour quel(s) appareil(s) le port de lunettes de protection laser est-il obligatoire ?
Le pointeur de classe 2 est-il sans danger ? Quelle précaution reste nécessaire ?
Un apprenti veut utiliser le laser de découpe classe 4 sans formation. Expliquer pourquoi c'est interdit et quels risques il encourt.
Lunettes obligatoires pour le niveau laser 3R et le laser de découpe classe 4. Le pointeur classe 2 ne nécessite pas de lunettes mais il ne faut pas fixer le faisceau.
Le pointeur classe 2 est considéré comme peu dangereux car le réflexe de fermeture des paupières protège l'œil. Précaution : ne jamais diriger le faisceau vers les yeux d'une personne.
Un laser classe 4 peut provoquer des brûlures graves de la rétine (cécité irréversible) et des brûlures cutanées. L'utilisation nécessite une formation spécifique, des EPI adaptés (lunettes filtrantes, vêtements) et un balisage de la zone.