2nde Bac Pro

Chapitre 1 – Sécurité en laboratoire et en atelier

Physique-Chimie  |  Exercices d'entraînement

Dernière mise à jour : 2 août 2026, 17:20

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Ces exercices portent sur les pictogrammes GHS/SGH, les phrases H et P, les EPI, la sécurité électrique, les lasers, les effets du courant sur le corps humain, les niveaux sonores et les durées d'exposition, le tri des déchets chimiques en atelier (menuiserie, plomberie-chauffage), sur les chantiers du bâtiment et dans la vie quotidienne.

Exercices guidés pas à pas

Exercice 0-1 Lire les pictogrammes de danger (GHS/SGH)
Rappel : Les pictogrammes GHS (Globally Harmonized System) sont des losanges rouges avec un symbole noir. Ils indiquent la nature du danger d'un produit chimique.

Voici quatre pictogrammes rencontrés dans un atelier de menuiserie :

Inflammable Corrosif Toxique Danger env.

1. Pour chacun des quatre pictogrammes ci-dessus, indiquez : le nom du danger et un exemple de produit courant en atelier de menuiserie ou d'agencement.

2. Le white-spirit présente deux pictogrammes : Inflammable et Danger pour l'environnement. Expliquez brièvement ce que cela implique pour son stockage.

3. Un pot de décapant pour bois porte le pictogramme "Corrosif". Quel EPI est indispensable pour sa manipulation ? Justifiez.

1.

- Inflammable (symbole : flamme) : produit qui s'enflamme facilement (ex : white-spirit, diluant à vernis). Stocker loin des sources de chaleur.

- Corrosif (symbole : liquide qui ronge une main et un matériau) : brûle les tissus vivants et attaque les matériaux (ex : décapant chimique pour bois, lessive de soude).

- Toxique (symbole : tête de mort sur deux tibias croisés) : produit pouvant entraîner des effets graves voire mortels même à faible dose, par ingestion, inhalation ou contact (ex : certains durcisseurs, biocides concentrés). À ne pas confondre avec le pictogramme « point d'exclamation » qui signale les produits seulement nocifs ou irritants (effets moins graves).

- Danger pour l'environnement (symbole : arbre mort et poisson mort) : nocif pour les organismes aquatiques (ex : produit de traitement du bois, huile de protection).

2. Le white-spirit doit être stocké dans un local ventilé, à l'écart des sources d'ignition (flammes, étincelles), dans un contenant hermétique homologué et loin des caniveaux ou égouts pour éviter la pollution.

3. Des gants résistants aux produits chimiques (nitrile ou néoprène) sont indispensables, car le décapant est corrosif pour la peau. Des lunettes de protection étanches et un tablier sont également recommandés.

Exercice 0-2 Choisir ses EPI (Équipements de Protection Individuelle)
Méthode Pour chaque produit ou tâche, identifier le risque principal (chimique, mécanique, projection) puis choisir l'EPI adapté : gants, lunettes, masque, tablier, protège-oreilles, chaussures de sécurité.
Tâche / ProduitRisque principalEPI à choisir
Application de vernis au pinceau??
Manipulation d'un décapant chimique pour bois??
Ponçage manuel ou à la ponceuse orbitale??
Collage avec colle néoprène en spray??
Utilisation d'un produit de traitement du bois??

1. Recopiez et complétez le tableau en identifiant le risque principal et au moins deux EPI pour chaque tâche.

2. Les chaussures de sécurité (coquille) sont-elles obligatoires dans un atelier de menuiserie ? Justifiez.

1.

- Application de vernis : risque chimique par inhalation de vapeurs et contact cutané → gants nitrile + masque avec filtre vapeurs organiques + lunettes.

- Décapant chimique : risque chimique corrosif → gants nitrile + lunettes étanches (goggles) + tablier.

- Ponçage : risque d'inhalation de poussières de bois (cancérogènes) + projections → masque FFP2 ou P3 + lunettes de protection.

- Colle néoprène en spray : risque chimique par inhalation et projection + inflammable → gants nitrile + lunettes + masque vapeurs organiques + éloignement des flammes.

- Produit de traitement du bois : risque chimique par contact et inhalation → gants résistants aux solvants + lunettes + masque respiratoire.

2. Oui, elles sont obligatoires. En atelier, des planches et pièces lourdes peuvent tomber (chocs), des clous ou outils traîner au sol (perforation). La coquille métallique protège les orteils et la semelle anti-perforation protège contre les objets pointus.

Lunettes projections FFP2 Masque poussières / vapeurs Gants nitrile produits chimiques Casque anti-bruit ≥ 85 dB S3 Chaussures sécu. coquille + anti-perfo Tablier protection corps Code couleur ISO 7010 : bleu = obligatoire, jaune = avertissement, rouge = interdiction

Les EPI sont signalés par un cercle bleu (obligation). Choisir d'abord le risque, puis l'EPI adapté.

Exercice 0-3 Lire une fiche de données de sécurité (FDS) – Phrases H et P
Inflammable Gaz sous pression Nocif
Les trois pictogrammes portés par ce nettoyant frein
Phrases H (Hazard) : décrivent le danger. Ex : H225 = "Liquide et vapeurs très inflammables".
Phrases P (Precautionary) : indiquent les précautions. Ex : P210 = "Tenir à l'écart de la chaleur, surfaces chaudes, étincelles…"

Extrait de la FDS d'un nettoyant frein en aérosol :

Section 2 – Identification des dangers
H222 : Aérosol extrêmement inflammable.
H280 : Contient un gaz sous pression ; peut exploser sous l'effet de la chaleur.
H336 : Peut provoquer somnolence ou vertiges.

Précautions d'emploi
P210 : Tenir à l'écart de la chaleur, des surfaces chaudes, des étincelles, des flammes nues.
P261 : Éviter de respirer les vapeurs / aérosols.
P410+P412 : Protéger du rayonnement solaire. Ne pas exposer à une température supérieure à 50 °C.
P501 : Éliminer le contenu/récipient conformément à la réglementation locale.

1. Identifiez les deux grandes catégories de danger de ce produit (physique et sanitaire).

2. Quelles précautions concrètes faut-il prendre dans un atelier pour respecter P210 et P261 ?

3. Selon P501, où jeter la bombe aérosol vide ? Peut-on la mettre à la poubelle ordinaire ?

1. Danger physique : H222 (inflammable) et H280 (gaz sous pression, explosion possible). Danger sanitaire : H336 (somnolence, vertiges par inhalation des vapeurs).

2. Pour P210 : ne jamais utiliser près d'un chalumeau ou d'une soudure en cours ; éteindre toute flamme pilote ; aérer l'atelier. Pour P261 : utiliser dans un espace bien ventilé, porter un masque avec filtre vapeurs organiques si espace confiné.

3. Non, on ne jette pas la bombe à la poubelle ordinaire. Elle doit être déposée dans une filière de collecte spécialisée (déchetterie, bac à déchets dangereux atelier – DDS). Elle peut encore contenir du gaz sous pression et présenter un risque d'explosion dans un incinérateur classique.

Exercice 1-1 Associer pictogramme et danger – tableau guidé Socle
Inflammable Corrosif Toxique Danger env.
Les quatre pictogrammes du tableau
Aide : Les pictogrammes GHS sont des losanges blancs à bord rouge avec un symbole noir.
Inflammable = flamme | Corrosif = liquide qui ronge une main et un matériau | Toxique = tête de mort | Danger environnement = arbre mort + poisson mort.

Complétez le tableau ci-dessous en cochant la bonne case :

PictogrammeDanger principalExemple en atelier de menuiserie
Flamme rouge☐ Inflammable   ☐ Corrosif   ☐ ToxiqueWhite-spirit ou ………
Tête de mort☐ Inflammable   ☐ Corrosif   ☐ Toxique……………………
Tube qui coule sur surface☐ Inflammable   ☐ Corrosif   ☐ ToxiqueDécapant bois ou ………
Arbre + poisson☐ Danger env.   ☐ Inflammable   ☐ Gaz……………………

Ligne 1 (flamme rouge) : Inflammable – white-spirit, diluant.

Ligne 2 (tête de mort) : Toxique – durcisseurs, biocides concentrés (le pictogramme tête de mort signale un produit toxique).

Ligne 3 (tube qui coule) : Corrosif – décapant chimique pour bois.

Ligne 4 (arbre + poisson) : Danger environnement – huile de protection du bois, produit de traitement.

Exercice 1-2 Choisir son EPI – étapes guidées Socle
Méthode en 2 étapes :
• Étape 1 : Identifier le risque (chimique, mécanique, bruit, projection).
• Étape 2 : Choisir l'EPI adapté parmi : gants, lunettes, masque FFP2, masque vapeurs, casque anti-bruit, tablier, chaussures de sécu.

Complétez le tableau pour chaque tâche en atelier de menuiserie :

TâcheRisque (à compléter)EPI (à compléter)
Ponçage orbital (bois)Poussières de bois = risque d'………Masque …… + …………
Application de vernisVapeurs chimiques = risque ………Gants …… + masque ………
Découpe à la scie à formatProjections de copeaux = risque ……………… de protection

Ponçage : Risque d'inhalation de poussières cancérogènes → Masque FFP2 + lunettes de protection.

Vernis : Risque chimique par inhalation de vapeurs → Gants nitrile + masque à cartouche vapeurs organiques + lunettes.

Scie à format : Risque de projection de copeaux et bruit élevé → Lunettes de protection + casque anti-bruit.

Exercice 1-3 Lire une phrase H et P – très guidé Socle

Voici un extrait de fiche de sécurité (FDS) d'un white-spirit :

H226 : Liquide et vapeurs inflammables.
H336 : Peut provoquer somnolence ou vertiges.
P210 : Tenir à l'écart de la chaleur et des flammes.
P271 : Utiliser seulement en endroit bien ventilé.

1. Le H dans « H226 » signifie :

☐ Hazard (danger)    ☐ Help (aide)    ☐ Haute tension

2. Le P dans « P210 » signifie :

☐ Précaution    ☐ Produit    ☐ Pression

3. D'après H336, quel danger court un bricoleur qui utilise du white-spirit dans un garage fermé ?

Réponse : Il risque des …………………… ou des ……………………

4. D'après P271, quelle condition est indispensable avant d'utiliser ce produit ?

Réponse : Travailler dans un endroit ……………………

1. H = Hazard (danger).

2. P = Precautionary (précaution).

3. Il risque des somnolences ou des vertiges (intoxication par inhalation).

4. Travailler dans un endroit bien ventilé (fenêtre ouverte, ventilateur, porte ouverte).

Exercice 1-4 Sécurité électrique – Vrai ou faux guidé Socle
Aide : Un fusible fond quand le courant est trop fort. Un disjoncteur coupe le courant automatiquement et peut être réarmé. Un disjoncteur différentiel protège les personnes.

Pour chaque affirmation, indiquez si elle est vraie ou fausse :

1. Un fusible peut être réutilisé après avoir fondu. ☐ Vrai   ☐ Faux

2. Le disjoncteur différentiel protège les personnes contre l'électrocution. ☐ Vrai   ☐ Faux

3. La mise à la terre sert à envoyer le courant dans le sol en cas de défaut. ☐ Vrai   ☐ Faux

4. Un disjoncteur de circuit protège les personnes contre l'électrocution. ☐ Vrai   ☐ Faux

1. Faux. Le fusible fond définitivement et doit être remplacé par un neuf.

2. Vrai. Il détecte les fuites de courant (quand le courant passe par le corps d'une personne) et coupe le circuit en moins de 30 millisecondes.

3. Vrai. Si un appareil a un défaut d'isolation, le courant s'écoule par le fil de terre au lieu de passer par la personne qui touche l'appareil.

4. Faux. Le disjoncteur de circuit protège les câbles et les appareils contre les surcharges et courts-circuits, mais pas les personnes. C'est le disjoncteur différentiel qui protège les personnes.

Exercice 1-5 Niveau sonore – Repérer les dangers Socle
Rappel Le Code du travail fixe deux seuils : à partir de 80 dB(A), l'employeur doit mettre à disposition des protections auditives ; à partir de 85 dB(A), leur port devient obligatoire. Le seuil de douleur est à 120 dB.

Un maçon travaille sur un chantier. Voici les niveaux sonores des machines qu'il utilise :

MachineNiveau sonore
Perceuse80 dB
Scie circulaire100 dB
Aspirateur de chantier75 dB
Meuleuse d'angle95 dB

1. Quelles machines dépassent le seuil de danger de 85 dB ? Entourez-les dans le tableau.

2. Pour ces machines, quel EPI le maçon doit-il porter ?

Réponse : Il doit porter un ……………… ou des ………………

1. La scie circulaire (100 dB) et la meuleuse d'angle (95 dB) dépassent le seuil de 85 dB : le port de protections y est obligatoire.

La perceuse, à 80 dB, atteint exactement le premier seuil : les protections doivent être mises à disposition sans que le port soit imposé. C'est pourquoi elle est signalée en orange sur la figure ci-dessous, et non en vert comme l'aspirateur à 75 dB.

2. Il doit porter un casque antibruit (coquilles) ou des bouchons d'oreilles.

Niveaux sonores sur le chantier (dB) 0 30 60 85 100 120 85 dB DANGER 120 dB DOULEUR aspirateur 75 perceuse 80 meuleuse 95 ⚠ scie circulaire 100 ⚠

Au-dessus de 85 dB (zone jaune/rouge) : protection auditive obligatoire en exposition prolongée. 120 dB : seuil de douleur.

Exercice 1-6 Tri des déchets – où jeter quoi ? Socle
Aide : Les déchets dangereux (DDS) ne vont jamais à la poubelle normale. Les produits chimiques, solvants et chiffons imbibés sont des DDS. Le carton et le plastique alimentaire se recyclent.

En fin de journée, un plombier chauffagiste doit ranger et trier les déchets suivants. Reliez chaque déchet à la bonne poubelle :

Déchet☐ DDS (dangereux)   ☐ Recyclable   ☐ Ordures
Pot de flux décapant de brasage avec résidus………………
Carton d'emballage propre………………
Chiffon imbibé de solvant………………
Bouteille d'eau en plastique………………
Bidon d'antigel de chauffage (glycol) usagé………………

Pot de flux décapant de brasage avec résidus : DDS (dangereux) — les résidus de flux sont des produits chimiques corrosifs.

Carton d'emballage propre : Recyclable — bac papier/carton.

Chiffon imbibé de solvant : DDS (dangereux) — risque d'auto-inflammation et pollution chimique.

Bouteille d'eau en plastique : Recyclable — bac plastique.

Bidon d'antigel de chauffage (glycol) usagé : DDS (dangereux) — le glycol est nocif et polluant pour l'eau, il ne doit jamais être versé à l'égout.

Tri des déchets en atelier ⚠ DDS ! Dangereux (déchèterie pro) Flux · Solvant · Antigel ♻ TRI Recyclable 📦 Carton · Plastique propre Ordures Non triables 🗑 Déchets ménagers

Le tri à la source est une obligation pour toute entreprise. Les DDS doivent être stockés à part et acheminés vers une déchèterie professionnelle.

Exercice 1-7 Les classes de laser – relier les éléments Socle
Rappel Classe 1 = sans danger | Classe 2 = visible, clignement protège | Classe 3 = dangereux si regard direct | Classe 4 = très dangereux, brûle la peau.

Reliez chaque appareil à sa classe de laser :

AppareilClasse de laser
Lecteur de code-barres au supermarché☐ Classe 1   ☐ Classe 2   ☐ Classe 4
Niveau laser de chantier (faisceau vert visible)☐ Classe 1   ☐ Classe 2   ☐ Classe 4
Machine de découpe laser industrielle☐ Classe 1   ☐ Classe 2   ☐ Classe 4

Question : Pour quel(s) appareil(s) faut-il porter des lunettes de protection laser ?

Lecteur de code-barres : Classe 1 — sans danger en utilisation normale.

Niveau laser de chantier : Classe 2 — visible, faible puissance. Le clignement des yeux protège.

Machine de découpe laser : Classe 4 — très puissante et dangereuse.

Lunettes obligatoires : uniquement pour la machine de découpe laser de classe 4. Les lunettes doivent être adaptées à la longueur d'onde du laser utilisé.

Exercice 1-8 Premiers secours – que faire en cas d'accident ? Socle
Aide : En cas d'accident chimique : rincer abondamment à l'eau. En cas d'accident électrique : couper le courant avant de toucher la victime. Toujours appeler les secours (15, 18 ou 112).

Complétez les phrases avec les mots suivants : eau, secours, courant, FDS, 15 minutes.

1. En cas de projection de produit chimique dans les yeux, rincer immédiatement à l'……… pendant au moins ………………

2. En cas d'électrocution, la première chose à faire est de couper le ………………

3. Après avoir sécurisé la victime, il faut appeler les ………………

4. Pour informer les secours sur le produit chimique impliqué, on leur présente la ………………

1. Rincer à l'eau pendant au moins 15 minutes, les yeux grands ouverts.

2. Couper le courant (au disjoncteur ou à la prise) avant de toucher la victime.

3. Appeler les secours (15 = SAMU, 18 = pompiers, 112 = numéro européen).

4. Présenter la FDS (Fiche de Données de Sécurité) du produit impliqué.

Exercice 1-9 Stockage des produits – compléter les règles Socle
Rappel Les produits inflammables se stockent dans une armoire métallique ventilée, loin des sources de chaleur. Les produits corrosifs se stockent séparément des inflammables.

Un particulier range le garage dans lequel il bricole. Aidez-le à compléter les règles de stockage :

1. Le white-spirit est inflammable. Il doit être rangé dans une armoire ………………, loin des sources de ………………

2. Un déboucheur corrosif ne doit pas être rangé à côté des produits ……………… car en cas de fuite, la réaction pourrait être dangereuse.

3. Tous les produits chimiques doivent être dans des récipients avec une ……………… lisible (nom du produit et pictogrammes).

1. Armoire métallique ventilée (armoire pour produits inflammables), loin des sources de chaleur (radiateurs, flammes, étincelles).

2. Ne pas ranger à côté des produits inflammables (risque de réaction chimique dangereuse si fuite ou mélange accidentel).

3. Une étiquette lisible avec le nom du produit et les pictogrammes de danger. Ne jamais transvaser un produit dans un récipient sans étiquette.

Exercice 1-10 Sécurité au quotidien – les bons gestes à la maison Socle
Aide : Les règles de sécurité s'appliquent aussi à la maison avec les produits ménagers. Les mêmes pictogrammes apparaissent sur les emballages.

Léa utilise un déboucheur de canalisation à la maison. Sur le flacon, elle lit :

Pictogramme : Corrosif
H314 : Provoque de graves brûlures de la peau et des lésions oculaires.
P280 : Porter des gants de protection et un équipement de protection des yeux.

1. Quel est le risque principal de ce produit ?

☐ Il peut exploser    ☐ Il brûle la peau et les yeux    ☐ Il pollue l'air

2. Quels EPI Léa doit-elle porter ? (Cochez les bons)

☐ Gants    ☐ Casque antibruit    ☐ Lunettes de protection    ☐ Chaussures de ski

3. Léa n'a pas de gants. Peut-elle utiliser le produit quand même ? Pourquoi ?

1. Il brûle la peau et les yeux (produit corrosif, phrase H314).

2. Gants de protection et lunettes de protection (comme indiqué dans la phrase P280).

3. Non, elle ne doit pas utiliser le produit sans gants. Le déboucheur est corrosif et peut provoquer de graves brûlures en cas de contact avec la peau. Elle doit d'abord se procurer des gants adaptés (gants ménagers épais ou gants nitrile).

Exercice 1-11 Quelle puissance maximale sur une prise ? Socle

Un poste de travail est alimenté par le réseau, sous une tension \(U = 230\) V. Chaque prise est protégée par un disjoncteur dont le calibre (l'intensité maximale qu'il laisse passer) est écrit dessus. La puissance maximale que l'on peut brancher se calcule avec : \(P_{max} = U \times I_{max}\).

PriseCalibre \(I_{max}\)Calcul à compléter\(P_{max}\)
Prise A10 A\(230 \times 10 = \) ……………… W
Prise B16 A\(230 \times 16 = \) ……………… W
Prise C20 A\(230 \times \) ……… \( = \) ……………… W

1. Complétez le tableau.

2. Un chauffage soufflant de 2 000 W est branché seul sur la prise A. Le disjoncteur tiendra-t-il ?

3. Une meuleuse de 2 500 W est branchée seule sur la prise A. Le disjoncteur tiendra-t-il ?

4. Sur quelle(s) prise(s) peut-on brancher cette meuleuse ?

1. \(P_{max} = U \times I_{max}\) :
Prise A : \(230 \times 10 = \mathbf{2\,300}\) W
Prise B : \(230 \times 16 = \mathbf{3\,680}\) W
Prise C : \(230 \times 20 = \mathbf{4\,600}\) W

2. 2 000 W est inférieur à 2 300 W : le chauffage soufflant passe. Le disjoncteur tiendra.

3. 2 500 W est supérieur à 2 300 W : le disjoncteur se déclenchera (il coupe pour protéger les câbles).

4. Sur la prise B (3 680 W) ou la prise C (4 600 W) : dans les deux cas, 2 500 W reste sous la puissance maximale.

Exercice 1-12 Ce que le courant fait au corps humain Socle

Quand un courant traverse le corps d'une personne, ses effets dépendent de son intensité. Voici les valeurs de référence pour un courant alternatif traversant le corps d'une main à l'autre.

IntensitéEffet sur le corps
0,5 mADébut de perception (picotement)
10 mAContraction des muscles : on n'arrive plus à lâcher le fil
30 mAParalysie des muscles respiratoires si le contact dure
75 mAArrêt du cœur possible (fibrillation)

1. Pour chacun de ces trois courants de fuite, indiquez l'effet le plus grave atteint d'après le tableau : 8 mA ; 35 mA ; 90 mA.

2. Convertissez la sensibilité d'un disjoncteur différentiel en ampères : \(30\ \text{mA} = 30 \div 1\,000 = \) ……… A.

3. Les disjoncteurs différentiels des logements sont réglés sur 30 mA. Pourquoi pas sur 100 mA ?

1. 8 mA : le courant est perçu, mais on reste en dessous de 10 mA — on peut encore lâcher prise.
35 mA : on dépasse 30 mA — paralysie respiratoire possible si le contact dure.
90 mA : on dépasse 75 mA — arrêt du cœur possible. C'est mortel.

2. \(30 \div 1\,000 = \mathbf{0{,}030}\) A (soit 0,03 A).

3. Un différentiel de 100 mA laisserait passer 90 mA sans se déclencher : à ce niveau, le cœur peut déjà s'arrêter. Le réglage à 30 mA coupe le circuit avant d'atteindre les intensités mortelles : c'est bien une protection des personnes.

Exercice 1-13 Le protecteur auditif suffit-il ? Socle

Un protecteur auditif (casque ou bouchons) réduit le niveau sonore qui arrive à l'oreille. On estime le niveau reçu par : niveau à l'oreille = niveau de la machine − atténuation du protecteur. L'objectif est de rester sous 85 dB(A).

MachineNiveauProtecteurAtténuationCalculNiveau à l'oreille
Scie à onglet98 dB(A)Casque27 dB\(98 - 27 = \) ……………… dB(A)
Meuleuse103 dB(A)Bouchons22 dB\(103 - 22 = \) ……………… dB(A)
Cloueur110 dB(A)Bouchons22 dB\(110 - \) ……… \( = \) ……………… dB(A)

1. Complétez le tableau.

2. Pour quelles machines le niveau à l'oreille reste-t-il sous 85 dB(A) ?

3. Pour la machine restante, que gagne-t-on en remplaçant les bouchons par le casque à 27 dB ?

1. Scie à onglet : \(98 - 27 = \mathbf{71}\) dB(A)
Meuleuse : \(103 - 22 = \mathbf{81}\) dB(A)
Cloueur : \(110 - 22 = \mathbf{88}\) dB(A)

2. La scie à onglet (71 dB(A)) et la meuleuse (81 dB(A)) restent sous 85 dB(A).

3. Avec le casque : \(110 - 27 = \mathbf{83}\) dB(A). On repasse sous 85 dB(A). Le protecteur doit donc être choisi en fonction de la machine, et pas pris au hasard.

Exercice 1-14 50 volts : la limite à ne pas franchir Socle

La tension limite de sécurité est la tension la plus élevée qu'une personne peut toucher sans danger. Elle vaut 50 V en alternatif dans un local sec, et seulement 25 V dans un local humide (salle de bains, cave, extérieur).

AppareilTension d'alimentation
Chargeur de téléphone (sortie)5 V
Transformateur de sonnette12 V
Guirlande d'extérieur très basse tension24 V
Rail d'éclairage basse tension48 V
Prise de courant du logement230 V

1. Dans un local sec (limite 50 V), quelle(s) tension(s) du tableau dépasse(nt) la limite de sécurité ?

2. Dans une salle de bains (local humide, limite 25 V), quelle(s) tension(s) dépasse(nt) la limite ?

3. La prise 230 V du logement doit être protégée par un disjoncteur différentiel 30 mA. Expliquez en une phrase pourquoi.

1. Seule la prise de courant (230 V) dépasse 50 V. Les quatre autres (5 V, 12 V, 24 V, 48 V) restent sous la limite.

2. En local humide, la limite tombe à 25 V : le rail 48 V et la prise 230 V la dépassent. L'eau rend la peau bien plus conductrice, donc le même contact devient plus dangereux.

3. Parce que 230 V dépasse largement la tension limite de sécurité : en cas de contact, le courant qui traverserait la personne serait mortel. Le différentiel 30 mA coupe le circuit en quelques dizaines de millisecondes, avant que le courant n'atteigne les valeurs dangereuses.

Exercice 1-15 Protection collective ou protection individuelle ? Socle

On ne protège pas les personnes n'importe comment. On cherche d'abord à supprimer le risque, puis à mettre une protection collective (qui protège tout l'atelier d'un coup) et seulement en dernier une protection individuelle (l'EPI, porté par une seule personne).

Mesure prise dans un atelier boisCochez
Aspiration des copeaux directement à la sortie de la machine☐ Suppression   ☐ Collective   ☐ Individuelle
Port d'un masque FFP2 par l'opérateur☐ Suppression   ☐ Collective   ☐ Individuelle
Capot de protection fixé sur la lame de la scie☐ Suppression   ☐ Collective   ☐ Individuelle
Port d'un casque antibruit☐ Suppression   ☐ Collective   ☐ Individuelle
Remplacement d'un vernis à solvant par un vernis à l'eau☐ Suppression   ☐ Collective   ☐ Individuelle
Cabine de vernissage ventilée☐ Suppression   ☐ Collective   ☐ Individuelle

1. Cochez la bonne case pour chaque mesure.

2. Pourquoi l'EPI est-il le dernier niveau de protection, et non le premier ?

1. Aspiration des copeaux : collective — elle protège tous ceux qui sont dans l'atelier.
Masque FFP2 : individuelle (EPI).
Capot sur la lame : collective — elle est fixée sur la machine, valable pour tout utilisateur.
Casque antibruit : individuelle (EPI).
Vernis à l'eau à la place du vernis à solvant : suppression — le produit dangereux n'est plus là du tout.
Cabine de vernissage ventilée : collective.

2. Parce que l'EPI ne supprime pas le danger : il ne fait qu'ajouter une barrière entre le danger et une seule personne. Il ne protège que celui qui le porte, seulement s'il le porte correctement et pendant toute la durée d'exposition. Les protections collectives, elles, agissent sur la source et protègent tout le monde en permanence, sans rien demander à l'opérateur.

Exercices d'application

Exercice 2-1 Sécurité électrique en atelier – Disjoncteur et puissance maximale Standard
À retenir : La puissance maximale dissipable est \( P_{max} = U \times I_{max} \) où \(U\) est la tension du réseau et \(I_{max}\) l'intensité du disjoncteur.

L'atelier d'un plombier chauffagiste est alimenté en 230 V. Le tableau électrique comporte :

Étape 1 : Calculer la puissance maximale fournie par la prise 16 A.
Étape 2 : Déterminer si une meuleuse de 2 000 W peut être branchée seule sur cette prise.
Étape 3 : Expliquer le rôle du DDR 30 mA.

1. Calculez \( P_{max} \) pour la prise 16 A. (Données : \( U = 230 \text{ V} \), \( I_{max} = 16 \text{ A} \))

2. Une meuleuse affiche une puissance de 2 000 W. Peut-elle fonctionner sur cette prise seule ? Montrez le calcul.

3. À quoi sert le DDR 30 mA ? Quel danger évite-t-il ? Pourquoi 30 mA spécifiquement ?

4. Quelle différence y a-t-il entre un fusible et un disjoncteur ?

1. \( P_{max} = U \times I_{max} = 230 \times 16 = 3\,680 \text{ W} \)

2. La meuleuse consomme 2 000 W. Son intensité est \( I = P/U = 2000/230 \approx 8{,}7 \text{ A} \). Comme 8,7 A < 16 A, elle peut fonctionner seule sur cette prise. Le disjoncteur ne déclenchera pas.

3. Le DDR (ou interrupteur différentiel) détecte un courant de fuite (différence entre courant aller et retour). S'il détecte plus de 30 mA de fuite, il coupe l'alimentation. Il protège contre l'électrocution (contact accidentel avec un conducteur sous tension). 30 mA est le seuil en deçà duquel le courant reste généralement non létal pour un adulte.

4. Le fusible est à usage unique : son filament fond en cas de surintensité et doit être remplacé. Le disjoncteur est réarmable : il coupe le circuit et peut être réenclenché manuellement après suppression de la surcharge.

Tableau électrique d'un atelier 230 V Réseau 230 V ~ alt. DJ général 32 A surintensité DDR 30 mA ⚡ protège vie DJ prise 16 A P_max=3,7 kW Meuleuse 2 000 W I = 8,7 A ✓ DDR détecte les fuites > 30 mA → coupe pour protéger les personnes

Schéma de protection en cascade : DJ général (32 A surintensité) → DDR (30 mA fuite) → DJ prise (16 A) → machine.

Exercice 2-2 Niveaux sonores sur un chantier – Sécurité acoustique Standard
Rappel Le niveau sonore se mesure en décibels (dB). L'exposition prolongée à plus de 85 dB sans protection entraîne des dommages auditifs irréversibles. Le seuil de douleur est à 120 dB.

Relevés de niveaux sonores sur un chantier du bâtiment :

Appareil / SituationNiveau sonore (dB)Durée max. sans protection
Conversation normale60 dBIllimitée
Perforateur (perceuse à percussion)95 dB~ 1 h
Meuleuse d'angle100 dB~ 15 min
Marteau-piqueur110 dB~ 2 min
Seuil de douleur120 dB0
Étapes :
1. Repérer les niveaux dépassant 85 dB.
2. Identifier les EPI auditifs appropriés.
3. Conclure sur la règlementation.

1. Quels appareils du tableau nécessitent obligatoirement le port de protections auditives ?

2. Un ouvrier utilise le marteau-piqueur 30 minutes sans bouchons d'oreilles. Est-ce dangereux ? Justifiez à partir du tableau.

3. Citez deux types d'EPI auditifs et indiquez lequel est le plus adapté pour une journée complète sur le chantier.

4. L'échelle des décibels est logarithmique. Que signifie concrètement le fait que le marteau-piqueur (110 dB) est 10 dB au-dessus de la meuleuse d'angle (100 dB) ?

1. Perforateur (95 dB), meuleuse d'angle (100 dB) et marteau-piqueur (110 dB) dépassent le seuil de 85 dB → protection obligatoire.

2. Oui, c'est très dangereux. La durée maximale sans protection pour le marteau-piqueur est seulement ~2 minutes. 30 minutes à 110 dB est 15 fois supérieur à la durée recommandée. Cela entraîne des dommages auditifs irréversibles (acouphènes, surdité progressive).

3. Les bouchons d'oreilles mousse (jetables, atténuation ~30 dB) et les casques anti-bruit (atténuation jusqu'à 35 dB). Pour une journée complète, les bouchons mousse sont plus confortables sur la durée et permettent de travailler avec un masque anti-poussières simultanément.

4. Une augmentation de 10 dB correspond à une intensité sonore multipliée par 10. Le marteau-piqueur est donc 10 fois plus intense (en termes d'énergie acoustique) que la meuleuse d'angle. Le ressenti humain perçoit cela comme approximativement deux fois plus fort.

Exercice 2-3 Tri sélectif des déchets en atelier de menuiserie Standard
Les déchets dangereux (DDS) ne doivent jamais être mélangés ni jetés dans les ordures ménagères. Ils doivent être collectés séparément et remis à une filière agréée.

Un technicien menuisier termine une session de travail sur un meuble. Il doit éliminer les déchets suivants :

  1. White-spirit usagé (ayant servi à nettoyer les pinceaux, 0,5 L)
  2. Chiffon imbibé de vernis
  3. Piles usagées d'une visseuse sans fil
  4. Carton d'emballage de quincaillerie
  5. Bidon de vernis vide avec résidus secs
  6. Flacon de colle néoprène partiellement vide
  7. Bouteille d'eau plastique (eau potable)

1. Classez chaque déchet dans la bonne catégorie : Déchet Dangereux Spécial (DDS), Recyclable non-dangereux, Ordures ménagères ordinaires.

2. Le white-spirit usagé peut-il être versé dans l'évier ou dans le caniveau ? Expliquez pourquoi c'est interdit et quelles sont les sanctions possibles.

3. Pourquoi les chiffons imbibés de vernis ou de solvant représentent-ils un danger spécifique (au-delà du danger chimique) ? Quelle précaution de stockage faut-il prendre ?

1.

DDS (déchets dangereux spéciaux) : white-spirit usagé (solvant), chiffon imbibé de vernis (inflammable + solvant), piles usagées, bidon de vernis vide avec résidus, flacon de colle néoprène.

Recyclable non-dangereux : carton d'emballage (bac papier/carton), bouteille plastique (bac plastique).

Ordures ménagères : aucun des déchets listés dans cet exemple.

2. Non. Le white-spirit est classé "dangereux pour l'environnement" et polluant pour les eaux. C'est interdit par la loi (Code de l'environnement). Sanctions : jusqu'à 75 000 € d'amende et 2 ans de prison pour pollution grave. Il doit être déposé en déchetterie ou dans un bac DDS.

3. Les chiffons imbibés de vernis peuvent s'enflammer spontanément, sans flamme ni étincelle. Attention à l'explication : ce n'est pas le solvant qui s'oxyde — il s'évapore. Ce sont les huiles siccatives et les résines du vernis qui réagissent lentement avec l'oxygène de l'air, et cette oxydation dégage de la chaleur. En tas, la chaleur ne s'évacue pas, la température monte, et la combustion démarre seule. Il faut donc stocker ces chiffons dans un bidon métallique fermé hermétiquement, ou les jeter dans un bac DDS métallique à fermeture automatique — jamais en tas dans un coin de l'atelier.

Exercice 2-4 Lasers en atelier – Classification et précautions Standard
Classes de lasers :
- Classe 1 : sûr dans des conditions normales (ex : lecteur CD, code-barre).
- Classe 2 : faible puissance, visible. Cligner des yeux suffit à se protéger (ex : pointeur rouge <1 mW).
- Classe 3R/3B : dangereux si regardé directement (ex : pointeur laser puissant).
- Classe 4 : très puissant, peut brûler la peau et enflammer des matériaux (ex : laser de découpe industrielle).

Un atelier de menuiserie industrielle utilise deux équipements laser :

1. Pour l'équipement A (classe 2) : peut-on regarder le faisceau directement ? Quelle protection est suffisante ?

2. Pour l'équipement B (classe 4) : quelles protections sont obligatoires ? Citez au moins trois mesures de sécurité.

3. Pourquoi un laser infrarouge de classe 4 est-il plus dangereux qu'un laser visible de même puissance ?

1. Classe 2 : il ne faut pas regarder volontairement et longuement le faisceau, mais le réflexe naturel de clignement des yeux (<0,25 s) suffit à protéger la rétine pour une exposition accidentelle brève. Aucun EPI spécial n'est requis mais il faut éviter de pointer le laser vers les yeux.

2. Classe 4 (80 W, infrarouge) :

- Lunettes de protection laser adaptées à la longueur d'onde IR (certification EN 207).

- Signalisation de la zone de danger (panneaux laser, accès interdit).

- Cabine ou barrière fermée lors des opérations de découpe.

- Formation obligatoire des opérateurs.

- Vêtements de protection (le faisceau peut brûler la peau) et dispositif d'aspiration des fumées de découpe.

3. L'infrarouge est invisible : l'œil ne perçoit aucune lumière, donc le réflexe de clignement ne se déclenche pas. La rétine peut être brûlée sans aucun avertissement sensoriel. De plus, la pupille ne se contracte pas en présence d'IR (pas de réaction à l'éblouissement), laissant passer plus d'énergie dans l'œil.

Classification des lasers — Norme NF EN 60825 Classe 1 < 0,5 mW Sûr (CD, scanner) Aucune mesure Classe 2 < 1 mW Visible — pointeur Réflexe clignement OK Classe 3R 1–5 mW Pointeur puissant Lunettes recommandées Classe 3B 5–500 mW Lésion oculaire Lunettes obligatoires Classe 4 ☠ > 500 mW Découpe (80 W IR) Cabine + EN 207 ⇐ sûr danger croissant ⇒ Atelier menuiserie : Classe 2 (traceur) ✓ — Classe 4 (découpe) cabine + lunettes EN 207 obligatoires

Plus la classe augmente, plus la puissance est grande et plus les protections sont sévères.

Exercice 2-5 Étiquette d'un produit anti-mousse pour toitures Standard

Un couvreur utilise un produit anti-mousse (algicide et fongicide) pour le traitement des toitures et des façades. L'étiquette comporte les informations suivantes :

Pictogrammes : Nocif/Irritant, Danger pour l'environnement
H302 : Nocif en cas d'ingestion.
H317 : Peut provoquer une allergie cutanée.
H410 : Très toxique pour les organismes aquatiques, effets à long terme.
P264 : Se laver les mains soigneusement après manipulation.
P273 : Éviter le rejet dans l'environnement.
P501 : Éliminer le contenu conformément à la réglementation.

1. Ce produit présente-t-il un risque d'inflammation ? Justifiez.

2. Un apprenti applique ce produit à mains nues. Quel risque court-il d'après H317 ? Quel EPI aurait-il dû porter ?

3. Après le traitement, le couvreur rince son pulvérisateur au robinet du dépôt. L'eau de rinçage part dans l'évier. Est-ce conforme à P273 ? Que devrait-il faire ?

1. Non, ce produit ne présente pas de risque d'inflammation : le pictogramme Inflammable est absent de l'étiquette. Les dangers sont sanitaires (nocif, allergisant) et environnementaux.

2. D'après H317, il risque de développer une allergie cutanée (eczéma, démangeaisons, rougeurs). Il aurait dû porter des gants de protection résistants aux produits chimiques (nitrile). Une fois l'allergie déclenchée, elle peut devenir chronique.

3. Non, c'est interdit. D'après P273, il faut éviter tout rejet dans l'environnement. L'eau de rinçage contient des résidus très toxiques pour les organismes aquatiques (H410). Il devrait récupérer l'eau de rinçage dans un bidon et la déposer dans le bac à déchets dangereux (DDS) de l'entreprise.

Exercice 2-6 Puissance électrique et sécurité – brancher plusieurs machines Standard
Rappel : \( P = U \times I \) donc \( I = \dfrac{P}{U} \). Si la somme des intensités dépasse le calibre du disjoncteur, celui-ci se déclenche.

Un plombier chauffagiste intervient sur un chantier. Il dispose d'une prise protégée par un disjoncteur de 16 A (réseau 230 V). Il souhaite brancher sur une multiprise :

1. Calculez l'intensité consommée par chaque appareil.

2. Calculez l'intensité totale si les trois appareils fonctionnent en même temps.

3. Le disjoncteur va-t-il se déclencher ? Justifiez.

4. Le chauffagiste veut aussi brancher un décapeur thermique de 2 000 W. Que se passe-t-il ? Proposez une solution.

1. \( I_{perceuse} = \dfrac{700}{230} \approx 3{,}0 \text{ A} \) ; \( I_{aspirateur} = \dfrac{1200}{230} \approx 5{,}2 \text{ A} \) ; \( I_{lampe} = \dfrac{100}{230} \approx 0{,}4 \text{ A} \)

2. \( I_{totale} = 3{,}0 + 5{,}2 + 0{,}4 = 8{,}6 \text{ A} \)

3. Non, le disjoncteur ne se déclenche pas car 8,6 A < 16 A. Les trois appareils peuvent fonctionner ensemble.

4. \( I_{décapeur} = \dfrac{2000}{230} \approx 8{,}7 \text{ A} \). L'intensité totale serait \( 8{,}6 + 8{,}7 = 17{,}3 \text{ A} \). Cela dépasse le calibre de 16 A : le disjoncteur se déclenche et coupe le circuit. Solution : brancher le décapeur thermique sur un circuit séparé (une autre prise alimentée par un disjoncteur différent) ou ne pas faire fonctionner tous les appareils en même temps.

Exercice 2-7 Protection auditive en salle de sport Standard

Lors d'un cours de sport en salle, un haut-parleur diffuse de la musique. Le professeur mesure le niveau sonore avec une application sur son téléphone :

1. Le cours dure 1 heure. Pendant l'échauffement (78 dB), les élèves sont-ils en danger ? Justifiez avec le seuil de 85 dB.

2. Pendant l'effort intense (92 dB), les élèves sont-ils en danger ? Que conseillez-vous au professeur ?

3. Quelle est la différence entre un dommage auditif temporaire et un dommage permanent ? À partir de quel niveau sonore les dommages deviennent-ils irréversibles ?

1. Non, 78 dB est en dessous du seuil de danger (85 dB). L'exposition est sans risque pour l'audition, même pendant 1 heure.

2. Oui, 92 dB dépasse le seuil de 85 dB. Une exposition prolongée (1 heure à 92 dB) peut provoquer de la fatigue auditive, voire des acouphènes. Il faudrait baisser le volume en dessous de 85 dB ou limiter la durée d'exposition à ce niveau.

3. Un dommage temporaire (fatigue auditive, sifflement dans les oreilles) disparaît après quelques heures de repos. Un dommage permanent (destruction des cellules ciliées de l'oreille interne) est irréversible : l'audition ne revient jamais. Les dommages deviennent irréversibles lors d'expositions répétées au-dessus de 85 dB ou lors d'une exposition unique au-dessus de 120 dB (seuil de douleur).

Exercice 2-8 Symboles de danger sur les produits ménagers Standard

Chez lui, un élève observe les pictogrammes sur différents produits :

ProduitPictogramme(s)
Eau de JavelCorrosif + Danger pour l'environnement
Alcool ménagerInflammable
Déboucheur de canalisationCorrosif
Insecticide en bombeInflammable + Nocif + Danger pour l'environnement

1. Pourquoi ne faut-il jamais mélanger l'eau de Javel avec un autre produit ménager (comme un détartrant) ?

2. L'alcool ménager est inflammable. Citez deux situations dangereuses à la maison avec ce produit.

3. L'insecticide en bombe cumule trois pictogrammes. Classez ces dangers du plus immédiat au plus long terme.

4. Quel lien faites-vous entre les pictogrammes de ces produits ménagers et ceux des produits d'atelier étudiés en cours ?

1. Le mélange eau de Javel + acide (détartrant, vinaigre) produit du dichlore (gaz toxique) qui peut provoquer une intoxication grave, voire mortelle, par inhalation. C'est la cause la plus fréquente d'accident domestique chimique en France.

2. Situations dangereuses : utiliser l'alcool ménager près d'une plaque de cuisson allumée (risque d'inflammation des vapeurs) ; nettoyer un four encore chaud avec de l'alcool (risque de combustion du liquide).

3. Du plus immédiat au plus long terme : Inflammable (risque d'incendie immédiat) → Nocif (risque pour la santé à court/moyen terme par inhalation ou contact) → Danger pour l'environnement (effets à long terme sur les organismes aquatiques et les sols).

4. Ce sont exactement les mêmes pictogrammes GHS/CLP. Le système est international et s'applique à tous les produits chimiques, que ce soit en atelier, en laboratoire ou à la maison. Les règles de sécurité sont identiques : lire l'étiquette, porter des protections, stocker correctement, éliminer dans les filières adaptées.

Exercice 2-9 Rayonnements UV et protection de la peau Standard

En sciences, un professeur utilise une lampe UV pour observer la fluorescence de certains minéraux. Il distribue des lunettes anti-UV aux élèves.

1. Pourquoi les rayonnements UV sont-ils dangereux alors qu'on ne les voit pas ?

2. Citez deux exemples de sources UV dans la vie quotidienne (en dehors du laboratoire).

3. En rénovation de canalisations, certaines résines de chemisage durcissent sous une lampe ultraviolette. Quels EPI un plombier doit-il porter lors de cette opération ?

4. Les crèmes solaires protègent contre les UV. Quel est le lien avec la sécurité au laboratoire ?

1. Les UV sont invisibles mais transportent beaucoup d'énergie. Ils pénètrent dans la peau et les yeux et causent des dommages cellulaires : brûlures de la cornée (ophtalmie), lésions cutanées, risque de cancer de la peau à long terme. L'absence de perception visuelle rend le danger plus traître car on ne ressent pas d'éblouissement.

2. Le soleil (principal émetteur d'UV naturels) et les cabines de bronzage (UV artificiels). On peut aussi citer les lampes de détection de faux billets ou les lampes de désinfection.

3. Lunettes anti-UV (protection des yeux contre les rayonnements), gants (protection de la peau des mains contre les UV et la résine), vêtements à manches longues si l'exposition est prolongée.

4. Le principe est le même : les crèmes solaires absorbent ou réfléchissent les UV pour protéger la peau, tout comme les lunettes anti-UV filtrent les rayonnements pour protéger les yeux. Dans les deux cas, on interpose un filtre entre la source UV et le corps humain.

Exercice 2-10 Sécurité dans un laboratoire de chimie – règles de base Standard

Avant une séance de travaux pratiques de chimie, le professeur rappelle les consignes de sécurité. Voici une liste de comportements observés par des élèves :

  1. Adrien porte sa blouse ouverte et des sandales.
  2. Bénédicte a attaché ses cheveux longs et porte ses lunettes de protection.
  3. Camille goûte un produit chimique pour savoir s'il est acide.
  4. David verse un reste de solution dans l'évier sans regarder l'étiquette.
  5. Emma utilise la hotte aspirante pour manipuler un solvant volatil.

1. Pour chaque élève, indiquez si le comportement est correct ou incorrect.

2. Pour chaque comportement incorrect, expliquez le risque et proposez la bonne pratique.

a) Adrien — Incorrect. La blouse doit être fermée (boutonnée) pour protéger les vêtements et la peau des projections. Les sandales sont interdites en laboratoire car elles n'offrent aucune protection contre les chutes de matériel ou les projections de produits au sol. Il doit porter des chaussures fermées.

b) Bénédicte — Correct. Attacher les cheveux longs évite qu'ils prennent feu au bec Bunsen ou trempent dans les produits chimiques. Les lunettes de protection sont obligatoires.

c) Camille — Incorrect et très dangereux. On ne goûte JAMAIS un produit chimique. Même un acide dilué peut provoquer des brûlures de la bouche et de l'œsophage. Pour identifier un produit, on lit son étiquette ou sa FDS.

d) David — Incorrect. Il faut toujours vérifier l'étiquette avant d'éliminer un produit. Certains produits sont dangereux pour l'environnement (H410, H411) ou réagissent violemment avec l'eau. Il doit consulter les consignes de tri affichées et utiliser les bidons de collecte appropriés.

e) Emma — Correct. La hotte aspirante permet d'aspirer les vapeurs de solvant et protège contre l'inhalation. C'est la bonne pratique pour tout produit volatil ou malodorant.

Exercice 2-11 Comparer les protections : fusible, disjoncteur, DDR Standard

Complétez le tableau comparatif des trois dispositifs de protection électrique :

CaractéristiqueFusibleDisjoncteurDisjoncteur différentiel (DDR)
Que protège-t-il ????
Comment fonctionne-t-il ????
Réutilisable ????
Contre quel danger ????

1. Recopiez et complétez le tableau.

2. Un métreur travaille sur un chantier. L'installation électrique provisoire n'a pas de DDR. Quel risque cela représente-t-il pour les travailleurs ?

1.

CaractéristiqueFusibleDisjoncteurDDR
Que protège-t-il ?Les câbles et appareilsLes câbles et appareilsLes personnes
Comment fonctionne-t-il ?Son fil fond quand le courant est trop fortUn mécanisme coupe le circuit automatiquementDétecte la différence de courant entre aller et retour (fuite)
Réutilisable ?Non (à remplacer)Oui (réarmable)Oui (réarmable)
Contre quel danger ?Surcharge, court-circuitSurcharge, court-circuitÉlectrocution (fuite de courant par le corps)

2. Sans DDR, si un travailleur touche un câble dénudé ou un appareil en défaut d'isolation, le courant passe par son corps sans être détecté. Le disjoncteur classique ne se déclenche pas car le courant de fuite (quelques dizaines de mA) est bien inférieur au calibre du disjoncteur. Le travailleur risque l'électrocution, potentiellement mortelle. Le DDR 30 mA est obligatoire sur les chantiers.

Exercice 2-12 Sécurité et santé – les poussières de bois Standard

Les poussières de bois sont classées cancérogènes (groupe 1 par le CIRC). En atelier de menuiserie, le ponçage, le sciage et le rabotage produisent de grandes quantités de poussières fines.

1. Pourquoi les poussières de bois fines sont-elles plus dangereuses que les gros copeaux ?

2. Citez trois mesures de protection collective (qui protègent tout l'atelier) contre les poussières de bois.

3. Citez deux EPI individuels contre les poussières de bois et précisez le type de masque adapté.

4. Un menuisier ponce du bois exotique (teck) pendant 3 heures sans masque. Quels sont les risques à court terme et à long terme ?

1. Les poussières fines (diamètre < 5 micromètres) pénètrent profondément dans les voies respiratoires jusqu'aux alvéoles pulmonaires. Les gros copeaux sont arrêtés par le nez et la gorge. Les poussières fines se déposent dans les poumons et ne sont pas éliminées par l'organisme.

2. Mesures collectives : système d'aspiration centralisé relié aux machines, ventilation générale de l'atelier (renouvellement de l'air), captation à la source (buses d'aspiration sur chaque machine), nettoyage régulier par aspiration (jamais au balai, qui remet les poussières en suspension).

3. Masque respiratoire FFP2 (minimum) ou FFP3 (recommandé pour les bois exotiques), et lunettes de protection anti-poussières. Le masque chirurgical simple ne suffit pas car il ne filtre pas les poussières fines.

4. Court terme : irritation des voies respiratoires (toux, éternuements), irritation des yeux, rhinite, certains bois exotiques provoquent des réactions allergiques (eczéma, asthme). Long terme : les poussières de bois sont cancérogènes avérées (cancer des sinus et de l'ethmoïde, reconnu comme maladie professionnelle). Le teck contient en plus des substances allergisantes puissantes.

Exercice 2-13 Combien de temps peut-on rester exposé ? Standard

Le risque pour l'audition dépend à la fois du niveau sonore et de la durée d'exposition. La règle de référence est la suivante : à 85 dB(A), la durée admissible sur une journée est de 8 h ; chaque augmentation de 3 dB(A) divise cette durée par 2 (une hausse de 3 dB(A) correspond à un doublement de l'intensité sonore reçue).

Niveau85 dB(A)88 dB(A)91 dB(A)94 dB(A)97 dB(A)100 dB(A)
Durée admissible8 h4 h2 h1 h30 min15 min

Sur un chantier de démolition, un relevé au poste de travail donne les niveaux suivants, avec les durées réellement passées sur chaque tâche.

TâcheNiveau relevéDurée réelle
Marteau-piqueur100 dB(A)45 min
Scie à sol94 dB(A)2 h
Compresseur88 dB(A)3 h

1. Donnez la durée admissible pour chacune des trois tâches.

2. Pour chaque tâche, dites si la durée réelle est acceptable et de combien on dépasse, le cas échéant.

3. La journée de travail est-elle conforme ? Justifiez votre réponse.

4. Proposez deux mesures concrètes pour rendre cette journée acceptable.

1. D'après le tableau : marteau-piqueur (100 dB(A)) → 15 min ; scie à sol (94 dB(A)) → 1 h ; compresseur (88 dB(A)) → 4 h.

2. Marteau-piqueur : 45 min au lieu de 15 min → durée 3 fois trop longue.
Scie à sol : 2 h au lieu de 1 h → durée 2 fois trop longue.
Compresseur : 3 h pour 4 h admissibles → acceptable.

3. Non, la journée n'est pas conforme. Deux tâches sur trois dépassent déjà seules la durée admissible, et ces expositions s'ajoutent au cours de la journée : l'exposition totale est très largement au-dessus de ce que l'oreille peut encaisser sans dommage. Les lésions de l'audition dues au bruit sont irréversibles.

4. Deux mesures possibles parmi :
• Faire porter des protecteurs auditifs adaptés (casque de 25 à 30 dB d'atténuation) pendant toute l'utilisation du marteau-piqueur et de la scie à sol : 100 − 27 = 73 dB(A) et 94 − 27 = 67 dB(A), on repasse largement sous 85 dB(A).
Répartir les tâches bruyantes entre plusieurs opérateurs, ou les alterner avec des tâches calmes, pour réduire la durée d'exposition de chacun.
• Agir à la source : éloigner le compresseur du poste de travail, le capoter, choisir un matériel moins bruyant.

Exercice 2-14 Le local technique est-il correctement protégé ? Standard

Le local technique d'une chaufferie collective est alimenté en 230 V par un circuit unique. Le tableau ci-dessous donne la puissance de chaque équipement raccordé à ce circuit.

ÉquipementPuissance
Circulateur de chauffage90 W
Brûleur250 W
Coffret de régulation40 W
Résistance d'appoint2 000 W
Éclairage du local60 W

1. Calculez l'intensité absorbée par chaque équipement.

2. Calculez l'intensité totale lorsque tout fonctionne en même temps. Vérifiez ce résultat par un second calcul.

3. Choisissez le calibre du disjoncteur parmi 10 A, 16 A et 20 A. Justifiez.

4. Le local est humide. Quel dispositif complémentaire est indispensable, et que protège-t-il exactement ?

5. L'installation est-elle conforme ? Rédigez votre conclusion en deux ou trois phrases.

1. \(P = U \times I\) donc \(I = \dfrac{P}{U}\), avec \(U = 230\) V :
Circulateur : \(I = \dfrac{90}{230} = \mathbf{0{,}39}\) A (arrondi au centième)
Brûleur : \(I = \dfrac{250}{230} = \mathbf{1{,}09}\) A
Régulation : \(I = \dfrac{40}{230} = \mathbf{0{,}17}\) A
Résistance d'appoint : \(I = \dfrac{2\,000}{230} = \mathbf{8{,}70}\) A
Éclairage : \(I = \dfrac{60}{230} = \mathbf{0{,}26}\) A

2. Somme des intensités : \(0{,}39 + 1{,}09 + 0{,}17 + 8{,}70 + 0{,}26 = \mathbf{10{,}61}\) A.
Vérification par la puissance totale : \(90 + 250 + 40 + 2\,000 + 60 = 2\,440\) W, d'où \(I = \dfrac{2\,440}{230} = 10{,}61\) A ✓ Les deux méthodes concordent.

3. Il faut un calibre supérieur à 10,61 A : le 10 A est insuffisant (il déclencherait dès que tout fonctionne). Le calibre 16 A convient : il laisse passer les 10,6 A nécessaires tout en gardant une marge, sans être surdimensionné comme le 20 A (un calibre trop élevé ne protégerait plus correctement le câblage).

4. Un disjoncteur différentiel 30 mA. Il ne protège pas les appareils mais les personnes : il détecte un courant de fuite (par exemple un courant qui passe à travers quelqu'un vers la terre) et coupe le circuit. En local humide, la limite de sécurité tombe à 25 V et la peau conduit mieux : le risque d'électrisation est nettement plus élevé.

5. L'installation est conforme à condition d'associer un disjoncteur 16 A (protection du circuit contre les surintensités) et un différentiel 30 mA (protection des personnes), complétés par la mise à la terre des carcasses métalliques. Avec 10,6 A appelés pour un calibre 16 A, il reste une marge d'environ 5 A : on peut brancher un appareil ponctuel, mais pas un second chauffage d'appoint.

Exercice 2-15 Que deviennent les déchets du chantier ? Standard

À la fin d'un chantier de rénovation énergétique, l'entreprise pèse les déchets avant de les évacuer. Un seul chef d'équipe propose de tout charger dans la benne unique du chantier.

DéchetMasse
Chutes de laine de verre (isolant déposé)120 kg
Chutes de câbles cuivre18 kg
Palettes et chutes de bois non traité90 kg
Pots de colle et de mastic vides, avec résidus6 kg
Solvant de nettoyage usagé5 kg

1. Classez chaque déchet en trois catégories : déchet dangereux (DDS), déchet recyclable non dangereux, déchet non dangereux non recyclable.

2. Calculez la masse totale des déchets, puis la masse et le pourcentage de déchets dangereux.

3. Calculez le pourcentage de déchets recyclables.

4. La proposition du chef d'équipe est-elle acceptable ? Justifiez, puis proposez l'organisation correcte du tri sur le chantier.

1. DDS : pots de colle et de mastic avec résidus (emballages souillés) et solvant usagé.
Recyclables non dangereux : câbles cuivre (métal à forte valeur de récupération) et bois non traité.
Non dangereux non recyclable dans la filière courante : laine de verre déposée.

2. Masse totale : \(120 + 18 + 90 + 6 + 5 = \mathbf{239}\) kg.
Masse de DDS : \(6 + 5 = \mathbf{11}\) kg.
Pourcentage : \(\dfrac{11}{239} \times 100 = \mathbf{4{,}6\ \%}\) (arrondi au dixième).

3. Recyclables : \(18 + 90 = 108\) kg, soit \(\dfrac{108}{239} \times 100 = \mathbf{45{,}2\ \%}\).
Vérification : la laine de verre représente \(\dfrac{120}{239} \times 100 = 50{,}2\ \%\), et \(4{,}6 + 45{,}2 + 50{,}2 = 100{,}0\ \%\) ✓

4. Non. Les 11 kg de déchets dangereux ne pèsent que 4,6 % de la masse, mais ce sont eux qui contaminent tout : mélangés à la benne, ils rendent l'ensemble des 239 kg impropre au recyclage et polluent le sol et l'eau. C'est aussi interdit — le tri à la source est une obligation de l'entreprise.
Organisation correcte : un bac fermé et étiqueté pour les DDS (remis à une déchèterie professionnelle avec bordereau de suivi), une benne bois, un bac métaux (le cuivre est revendu), et une benne pour la laine de verre. Près de la moitié de la masse part alors en recyclage au lieu de l'enfouissement.

Exercices d'approfondissement

Exercice 3-1 Analyse complète d'une bombe aérosol de traçage de chantier Approfondissement

La fiche de données de sécurité (FDS) d'une peinture de traçage de chantier en bombe aérosol (marquage au sol pour l'implantation et la topographie) contient les informations suivantes :

Composition : Résines acryliques (40-60%), acétate d'éthyle (solvant, 20-30%), butane/propane (propulseur, 10-15%)
Pictogrammes : Inflammable (H222), Gaz sous pression (H280), Nocif (H336), Danger env. (H411)
H222 : Aérosol extrêmement inflammable.
H336 : Peut provoquer somnolence ou vertiges.
H411 : Toxique pour les organismes aquatiques, entraîne des effets néfastes à long terme.
P210 : Tenir à l'écart de la chaleur et des flammes.
P271 : Utiliser seulement en plein air ou dans un endroit bien ventilé.
P273 : Éviter le rejet dans l'environnement.
Stockage : Local frais (< 50°C), ventilé, à l'écart des sources d'ignition. Armoire pour produits inflammables.
Élimination : Filière DDS agréée. Ne pas percer la bombe même vide.

1. Listez tous les pictogrammes GHS de ce produit et expliquez le danger correspondant à chacun.

2. Établissez la liste complète des EPI nécessaires pour utiliser ce produit sur un chantier.

3. Où stocker ce produit au dépôt de l'entreprise ? Quelles conditions particulières faut-il respecter ?

4. En fin d'utilisation, la bombe est vide. Décrivez la procédure d'élimination correcte.

5. Un apprenti utilise cette bombe de traçage à l'intérieur d'un local technique fermé, fenêtres fermées, à proximité d'une meuleuse qui projette des étincelles. Identifiez TOUS les risques et proposez les corrections.

1.

- Inflammable (H222) : l'aérosol s'enflamme très facilement.

- Gaz sous pression (H280) : risque d'explosion si exposé à la chaleur ou au perçage.

- Nocif (H336) : inhalation des vapeurs provoque somnolence et vertiges.

- Danger environnement (H411) : toxique pour les organismes aquatiques (ne pas rejeter dans les eaux).

2. EPI nécessaires : gants nitrile (protection chimique), lunettes de protection (projections), masque respiratoire avec filtre vapeurs organiques (A1 ou A2) en cas d'usage prolongé ou en espace peu ventilé, chaussures de sécurité (toujours sur chantier), gilet haute visibilité si travail sur voirie.

3. Stockage dans une armoire métallique ventilée pour produits inflammables, à l'écart de toute source d'ignition (flamme, étincelle, résistance chauffante), température inférieure à 50 °C, local ventilé. N'emporter sur le chantier que les quantités nécessaires (le reste au dépôt).

4. La bombe vide contient encore du gaz propulseur. Il ne faut jamais la percer ni la brûler. Elle doit être déposée dans le bac à DDS de l'atelier pour collecte par un prestataire agréé. Ne jamais mettre dans la poubelle ordinaire (risque d'explosion dans les bennes à ordures).

5. Risques identifiés :

- Explosion/incendie : les vapeurs inflammables (H222) s'accumulent dans l'espace fermé et peuvent s'enflammer au contact des étincelles de la meuleuse. C'est le risque le plus grave.

- Intoxication : les vapeurs (H336) s'accumulent en espace confiné → risque d'évanouissement.

Corrections : aérer le local (ouvrir toutes les ouvertures), arrêter la meuleuse et toute machine produisant des étincelles avant utilisation de l'aérosol, ne jamais pulvériser en espace confiné (P271 : plein air ou endroit bien ventilé), utiliser les EPI complets.

Exercice 3-2 Analyse d'accident – Peintre en bâtiment et décapant chimique Approfondissement
Situation accidentelle : M. Martin, peintre en bâtiment, utilise un décapant en gel (contenant du dichlorométhane, classé cancérogène — famille des produits dits CMR, pour cancérogènes, mutagènes et reprotoxiques) pour éliminer une ancienne couche de peinture sur un radiateur en fonte, lors d'un chantier de rénovation. Il travaille sans gants, sans lunettes, sans masque, dans une pièce peu ventilée. Il reçoit des projections de produit sur les mains et dans les yeux. Plusieurs heures d'exposition aux vapeurs lui causent des maux de tête intenses.

1. Identifiez les EPI qui manquaient et précisez le danger évité par chacun.

2. Quelles sont les conséquences à court terme (immédiate) des projections sur les yeux et sur les mains ?

3. Quelles sont les conséquences à long terme d'une exposition régulière à un produit CMR ?

4. Décrivez le protocole de premiers secours en cas de projection oculaire d'un produit chimique.

5. Proposez une procédure de travail correcte et complète pour l'utilisation de ce décapant sur le chantier.

1. EPI manquants :

- Gants résistants aux solvants chlorés (néoprène épais) : protection contre l'absorption cutanée du dichlorométhane (qui passe rapidement dans le sang via la peau).

- Lunettes de protection étanches (goggles) : protection contre les projections oculaires (risque de brûlure chimique grave).

- Masque respiratoire à cartouche A2 (vapeurs organiques) : protection contre l'inhalation de vapeurs toxiques et CMR.

- Tablier résistant aux solvants : protection des vêtements et de la peau du tronc.

2. Court terme : projection oculaire → brûlure chimique de la cornée, douleur intense, larmoiement, risque de lésions permanentes sans rinçage immédiat. Projection sur les mains → irritation, brûlure cutanée, absorption rapide du solvant à travers la peau.

3. Long terme : le dichlorométhane est classé par le CIRC dans le groupe 2A — probablement cancérogène pour l'homme (le groupe 2B, lui, se dit « cancérogène possible » ; ce n'est pas le même niveau de preuve). Sa classification réglementaire européenne est Carc. 2, H351 : « susceptible de provoquer le cancer ». Exposition régulière → risque de cancer, atteintes du foie et lésions du système nerveux central. Il agit aussi sur le sang en formant de la carboxyhémoglobine, ce qui réduit le transport de l'oxygène.

Précision utile : le sigle CMR désigne la famille des cancérogènes, mutagènes et reprotoxiques, mais un produit donné ne relève pas forcément des trois. Le dichlorométhane est classé cancérogène ; il n'est classé ni mutagène ni reprotoxique. Pour un produit CMR, il n'existe pas de seuil sûr : toute exposition augmente le risque, d'où la règle de substitution.

4. Protocole de premiers secours pour projection oculaire :

1. Appeler ou faire appeler les secours (15 ou 18 ou 112).

2. Rincer IMMÉDIATEMENT à la fontaine oculaire (eau courante propre) pendant au moins 15 à 20 minutes, les yeux grands ouverts.

3. Ne pas frotter les yeux.

4. Consulter un médecin ou service d'urgences ophtalmiques en présentant la FDS du produit.

5. Procédure correcte :

- Lire la FDS avant utilisation.

- Mettre tous les EPI : gants néoprène, lunettes étanches, masque A2, tablier, chaussures de sécurité.

- Travailler dans une pièce ventilée (portes et fenêtres ouvertes, ventilateur en marche).

- Appliquer le gel avec un pinceau (ne pas verser directement).

- Ne jamais manger, boire ou se toucher le visage pendant le travail.

- En fin de tâche : jeter les déchets (chiffons souillés, restes de gel) dans les bacs DDS, se laver soigneusement les mains.

Exercice 3-3 Dimensionnement électrique d'un atelier de plomberie-chauffage Approfondissement

Un plombier chauffagiste aménage un nouvel atelier. L'installation électrique est alimentée en monophasé 230 V et dispose d'un disjoncteur général de 40 A. Il souhaite installer les équipements suivants :

MachinePuissance nominaleCircuit dédié
Compresseur d'air3 000 WDisjoncteur 20 A
Poste à souder2 200 WDisjoncteur 16 A
Aspirateur d'atelier1 500 WDisjoncteur 10 A
Éclairage atelier600 WDisjoncteur 10 A
Prises de courant (multiprise)VariableDisjoncteur 16 A

1. Calculez l'intensité nominale de chaque machine. Vérifiez que chaque disjoncteur de circuit est correctement dimensionné.

2. Si toutes les machines fonctionnent simultanément (sauf les prises), calculez l'intensité totale appelée. Le disjoncteur général de 40 A est-il suffisant ?

3. Un apprenti branche un décapeur thermique de 1 800 W sur la multiprise (circuit 16 A) en même temps qu'une meuleuse de 2 000 W. Que se passe-t-il ? Montrez le calcul.

4. L'installation doit comporter un DDR 30 mA en tête. Expliquez pourquoi c'est obligatoire et décrivez un scénario concret où il interviendrait.

5. (HP — ouverture) L'artisan envisage de passer en triphasé 400 V pour ses futures machines. Quel avantage cela présente-t-il en termes de puissance disponible ?

1.

\( I_{compresseur} = \dfrac{3000}{230} \approx 13{,}0 \text{ A} \) → disjoncteur 20 A : OK (13 < 20).

\( I_{soudure} = \dfrac{2200}{230} \approx 9{,}6 \text{ A} \) → disjoncteur 16 A : OK (9,6 < 16).

\( I_{aspirateur} = \dfrac{1500}{230} \approx 6{,}5 \text{ A} \) → disjoncteur 10 A : OK (6,5 < 10).

\( I_{éclairage} = \dfrac{600}{230} \approx 2{,}6 \text{ A} \) → disjoncteur 10 A : OK (2,6 < 10).

2. \( I_{totale} = 13{,}0 + 9{,}6 + 6{,}5 + 2{,}6 = 31{,}7 \text{ A} \). Le disjoncteur général de 40 A est suffisant (31,7 < 40). Il reste une marge de 8,3 A pour les prises.

3. \( I_{décapeur} = \dfrac{1800}{230} \approx 7{,}8 \text{ A} \) ; \( I_{meuleuse} = \dfrac{2000}{230} \approx 8{,}7 \text{ A} \). Total sur le circuit prises : \( 7{,}8 + 8{,}7 = 16{,}5 \text{ A} \). Cela dépasse le calibre du disjoncteur 16 A → le disjoncteur se déclenche et coupe le circuit. Il ne faut pas brancher ces deux machines sur le même circuit.

4. Le DDR 30 mA est obligatoire dans tout local professionnel. Scénario : le câble d'alimentation de la meuleuse est abîmé (gaine entaillée sur une arête métallique). Le fil sous tension touche le carter métallique de la machine. Quand le chauffagiste saisit la meuleuse, un courant de fuite passe par son corps vers le sol. Le DDR détecte cette fuite (> 30 mA) et coupe le circuit en moins de 30 ms, avant que le courant ne provoque une fibrillation cardiaque.

5. En triphasé 400 V, la puissance disponible est \( P = U \times I \times \sqrt{3} \). Pour un abonnement de 40 A en triphasé : \( P = 400 \times 40 \times 1{,}73 \approx 27{,}7 \text{ kW} \), contre \( 230 \times 40 = 9{,}2 \text{ kW} \) en monophasé. Le triphasé permet donc environ 3 fois plus de puissance, ce qui est indispensable pour les grosses machines industrielles.

Exercice 3-4 Étude de cas – Incendie dans un atelier de fabrication de mobilier Approfondissement

Un incendie se déclare dans l'atelier d'un fabricant de mobilier. L'enquête révèle les faits suivants :

Rapport d'enquête (extraits) :
• Des chiffons imbibés de teinture pour bois (solvant organique) étaient entassés dans un coin de l'atelier, sur le sol.
• Un bidon de white-spirit ouvert se trouvait à 2 mètres d'un radiateur électrique.
• L'extincteur le plus proche n'avait pas été vérifié depuis 3 ans (date de contrôle dépassée).
• L'issue de secours était encombrée par des panneaux de bois stockés contre la porte.
• L'atelier ne disposait pas de détecteur de fumée.

1. Identifiez les cinq manquements aux règles de sécurité décrits dans le rapport.

2. Pour chaque manquement, expliquez le risque précis et la règle de sécurité qui n'a pas été respectée.

3. Les chiffons imbibés de solvant peuvent s'enflammer spontanément. Expliquez le phénomène chimique en jeu (auto-inflammation par oxydation).

4. Rédigez un plan de prévention complet (5 mesures minimum) que l'artisan devra mettre en place après l'incident.

1. et 2. Les cinq manquements :

a) Chiffons imbibés entassés au sol : risque d'auto-inflammation par oxydation exothermique. Règle : stocker les chiffons souillés dans un bidon métallique fermé ou les éliminer immédiatement en DDS.

b) Bidon de white-spirit ouvert près d'un radiateur : risque d'inflammation des vapeurs (white-spirit = inflammable, H226). Règle : stocker dans une armoire métallique ventilée, récipient fermé, loin de toute source de chaleur (P210).

c) Extincteur non vérifié depuis 3 ans : risque de dysfonctionnement au moment critique. Règle : vérification annuelle obligatoire par un technicien agréé, date de contrôle visible sur l'étiquette.

d) Issue de secours encombrée : risque de piégeage des occupants en cas d'incendie. Règle : les issues de secours doivent toujours rester dégagées et accessibles (Code du travail).

e) Pas de détecteur de fumée : risque de détection tardive de l'incendie. Règle : les locaux professionnels doivent disposer de détecteurs de fumée et/ou de systèmes d'alarme incendie.

3. L'auto-inflammation. Le solvant, lui, s'évapore : il ne peut pas être la cause. Ce sont les huiles siccatives et les résines de la teinture qui réagissent lentement avec l'oxygène de l'air. Cette oxydation est exothermique : elle dégage de la chaleur. Étalé sur une surface, un chiffon évacue cette chaleur au fur et à mesure. Entassé, il ne peut plus : la chaleur produite au cœur du tas s'y accumule, la température monte, ce qui accélère encore l'oxydation — c'est un emballement. Quand la température atteint le point d'auto-inflammation (de l'ordre de 200 à 300 °C), la combustion démarre sans aucune flamme ni étincelle extérieure. D'où la règle : un chiffon souillé se met dans un bidon métallique fermé, jamais en tas.

4. Plan de prévention :

1. Installer des bacs métalliques à fermeture automatique pour les chiffons souillés dans chaque zone de travail.

2. Stocker tous les produits inflammables dans une armoire métallique ventilée, fermée à clé, éloignée des sources de chaleur.

3. Faire vérifier les extincteurs annuellement et former le personnel à leur utilisation.

4. Maintenir les issues de secours dégagées en permanence et les signaler par des panneaux lumineux.

5. Installer des détecteurs de fumée et une alarme incendie reliée à un système d'alerte.

6. Afficher le plan d'évacuation et organiser un exercice d'évacuation annuel.

7. Désigner un responsable sécurité et tenir un registre de contrôle des équipements.

Exercice 3-5 Exposition professionnelle aux solvants – valeurs limites Approfondissement
VLEP (Valeur Limite d'Exposition Professionnelle) : concentration maximale d'un polluant dans l'air d'un lieu de travail, à laquelle un travailleur peut être exposé pendant 8 heures par jour sans risque pour sa santé. Elle s'exprime en mg/m³ ou en ppm (parties par million).

Voici les VLEP de trois solvants couramment utilisés en menuiserie :

SolvantVLEP (8h)Utilisation en atelier
White-spirit300 mg/m³Nettoyage des pinceaux, dilution des vernis
Toluène76 mg/m³Présent dans certaines colles et vernis
Dichlorométhane178 mg/m³Décapants pour bois

1. Quel solvant a la VLEP la plus basse ? Qu'est-ce que cela signifie en termes de dangerosité ?

2. Un menuisier agenceur utilise du toluène dans un atelier de 50 m³. La ventilation renouvelle l'air 3 fois par heure. Expliquez qualitativement pourquoi la ventilation est essentielle pour maintenir la concentration sous la VLEP.

3. Le dichlorométhane est classé CMR (cancérogène). Pourquoi sa VLEP ne garantit-elle pas une sécurité totale ? Quelle est la bonne pratique vis-à-vis d'un produit CMR ?

4. Un apprenti se plaint de maux de tête et de vertiges après 2 heures de vernissage au white-spirit. Quelles hypothèses pouvez-vous formuler ? Quelles mesures immédiates faut-il prendre ?

1. Le toluène a la VLEP la plus basse (76 mg/m³). Cela signifie qu'il est le plus toxique des trois à concentration égale : il faut une concentration beaucoup plus faible pour atteindre le seuil de danger. Le toluène est neurotoxique (atteint le système nerveux) et reprotoxique.

2. Sans ventilation, le solvant qui s'évapore s'accumule dans l'air de l'atelier. La concentration augmente progressivement et peut rapidement dépasser la VLEP. Avec un renouvellement de 3 fois par heure, l'air chargé en vapeurs est évacué et remplacé par de l'air frais, ce qui maintient la concentration à un niveau acceptable. Plus le débit de ventilation est élevé, plus la concentration est diluée.

3. Pour les produits CMR, il n'existe pas de seuil sûr : toute exposition, même en dessous de la VLEP, augmente le risque de cancer. La VLEP est un repère réglementaire mais pas une garantie de sécurité. La bonne pratique est le principe ALARA (As Low As Reasonably Achievable) : réduire l'exposition au minimum possible, idéalement la supprimer en remplaçant le produit CMR par un substitut non cancérogène (substitution). Si la substitution est impossible, utiliser le confinement total (travail en circuit fermé) et les EPI les plus performants.

4. Hypothèses : la concentration en white-spirit dans l'air de l'atelier dépasse probablement la VLEP. La ventilation est insuffisante, ou l'apprenti ne porte pas de masque respiratoire à filtre vapeurs organiques. Les symptômes (maux de tête, vertiges) correspondent exactement à la phrase H336 du white-spirit. Mesures immédiates : arrêter le travail, aérer le local (ouvrir fenêtres et portes), mettre l'apprenti à l'air frais, consulter un médecin si les symptômes persistent. Pour la suite : améliorer la ventilation, fournir un masque à cartouche A2, vérifier l'état de la ventilation de l'atelier.

Exercice 3-6 Comparaison internationale – systèmes de classification des dangers Approfondissement

Avant 2009, la France utilisait un système de pictogrammes orange et noir (symboles carrés). Depuis le règlement CLP (2009), le système GHS international avec des losanges rouges est obligatoire en Europe.

1. Pourquoi a-t-on remplacé les anciens pictogrammes par un système international ? Donnez au moins deux raisons liées à la mondialisation.

2. Un plombier reçoit un lot de colle pour tubes PVC importé du Japon. L'étiquette est en japonais mais comporte les pictogrammes GHS. Peut-il identifier les dangers ? Expliquez l'avantage de ce système normalisé.

3. Les phrases H sont numérotées de H200 à H410. Que signifient les séries H2xx, H3xx et H4xx ? Recherchez dans vos connaissances du cours.

4. Un monteur en installations de chauffage travaille en Belgique pour un chantier international. Les produits qu'il utilise viennent de France, d'Allemagne et d'Italie. Expliquez en quoi le système GHS facilite son travail en matière de sécurité.

1. Raisons de l'harmonisation internationale :

- Les produits chimiques circulent entre les pays (importation/exportation). Un système unique permet à tout travailleur de comprendre les dangers, quelle que soit l'origine du produit.

- Les travailleurs sont de plus en plus mobiles (chantiers internationaux, détachements). Un électricien français qui travaille en Espagne doit pouvoir lire les étiquettes sans connaître l'espagnol.

- L'ancien système variait d'un pays à l'autre (Europe, USA, Japon avaient des systèmes différents), ce qui créait de la confusion et des accidents.

2. Oui, il peut identifier les dangers car les pictogrammes GHS sont identiques dans le monde entier : mêmes losanges rouges, mêmes symboles noirs, mêmes codes H et P. Même sans lire le japonais, le plombier reconnaît les pictogrammes et peut en déduire les dangers et les précautions à prendre. C'est l'avantage majeur d'un système visuel normalisé.

3. H2xx = dangers physiques (explosion, inflammation, gaz sous pression, comburant). H3xx = dangers pour la santé (toxicité aiguë, irritation, sensibilisation, CMR, danger par aspiration). H4xx = dangers pour l'environnement (toxicité aquatique, effets à long terme sur les écosystèmes).

4. Grâce au système GHS, tous les produits (français, allemands, italiens) portent les mêmes pictogrammes et les mêmes codes H/P. Le monteur n'a pas besoin de parler allemand ou italien pour comprendre les dangers. Il lui suffit de reconnaître les pictogrammes (visuels) et les codes numériques (H225, P210...) qui sont identiques dans toutes les langues. La FDS doit cependant être disponible dans la langue du pays d'utilisation.

Exercice 3-7 Rédiger une consigne de sécurité pour l'atelier Approfondissement

Vous êtes chef d'atelier dans une entreprise de menuiserie. Vous devez rédiger une fiche de consignes de sécurité à afficher dans l'atelier pour l'utilisation d'une teinte pour bois en phase solvant.

Informations sur le produit :

Produit : Teinte bois — phase solvant (base white-spirit)
Pictogrammes : Inflammable, Nocif/Irritant, Danger pour l'environnement
H226 : Liquide et vapeurs inflammables.
H312+H332 : Nocif par contact cutané et par inhalation.
H411 : Toxique pour les organismes aquatiques, effets à long terme.
Application : Au pinceau ou au chiffon sur bois brut.

1. Rédigez la section « Dangers » de la fiche en langage clair et accessible (pas de jargon technique).

2. Rédigez la section « Équipements de protection obligatoires » avec la liste des EPI et leur justification.

3. Rédigez la section « Conditions d'utilisation » (ventilation, stockage, interdictions).

4. Rédigez la section « En cas d'accident » avec les protocoles de premiers secours pour : projection cutanée, inhalation de vapeurs, début d'incendie.

5. Rédigez la section « Élimination des déchets » (chiffons souillés, restes de produit, emballage).

1. Dangers :

Ce produit peut prendre feu facilement (liquide et vapeurs inflammables). Il est nocif si vous le respirez ou s'il touche votre peau (risque d'irritation, de maux de tête et de vertiges). Il est dangereux pour la nature et les cours d'eau.

2. Équipements de protection obligatoires :

- Gants en nitrile : protègent les mains du contact avec le produit (nocif par la peau).

- Lunettes de protection : protègent les yeux des éclaboussures.

- Masque respiratoire avec filtre vapeurs organiques (type A) : protège les poumons des vapeurs nocives.

- Tablier ou vêtement de travail : protège la peau du tronc.

- Chaussures de sécurité fermées : obligatoires en atelier.

3. Conditions d'utilisation :

- Travailler dans un local bien ventilé (fenêtres ouvertes ou ventilation mécanique en marche).

- Éteindre toute flamme et toute source d'étincelles dans la zone de travail (H226).

- Ne pas fumer à proximité.

- Refermer le récipient après chaque utilisation.

- Stocker dans l'armoire à produits inflammables, à l'écart des sources de chaleur.

- Ne jamais transvaser dans un récipient alimentaire ou non étiqueté.

4. En cas d'accident :

- Projection cutanée : retirer les vêtements souillés, rincer la peau à l'eau et au savon pendant 15 minutes. Consulter un médecin si irritation persistante.

- Inhalation de vapeurs : mettre la personne à l'air frais immédiatement. Si malaise, vertiges ou perte de connaissance : appeler le 15 (SAMU). Placer en position latérale de sécurité si inconsciente.

- Début d'incendie : utiliser l'extincteur à poudre ou CO₂ (jamais d'eau sur un feu de solvant). Évacuer si le feu n'est pas maîtrisé en 30 secondes. Appeler le 18 (pompiers).

5. Élimination des déchets :

- Chiffons souillés : mettre immédiatement dans le bidon métallique à fermeture automatique (risque d'auto-inflammation). Collecte DDS.

- Restes de produit : ne jamais verser dans l'évier ni dans les poubelles ordinaires. Collecter dans un bidon étiqueté « DDS – solvants usagés ».

- Emballage vide : même s'il paraît vide, il contient des résidus. Le déposer dans le bac DDS pour collecte par le prestataire agréé.

Exercice 3-8 Défaut d'isolement sur une pompe à chaleur Approfondissement

L'unité extérieure d'une pompe à chaleur est installée sur une terrasse. Un fil d'alimentation a été pincé lors du montage : la carcasse métallique de l'appareil se retrouve portée à la tension du réseau. Un relevé documentaire fournit les éléments suivants.

ÉlémentValeur
Tension du réseau230 V
Courant qui traverserait une personne touchant la carcasse, en extérieur par temps humide210 mA
Courant de défaut s'écoulant par le fil de terre9,2 A
Différentiel de tête de l'installation30 mA
Seuils de référence pour le corps humain10 mA / 30 mA / 75 mA

1. Un contact direct avec la carcasse est-il dangereux ? Situez la valeur par rapport aux seuils.

2. Le fil de terre est correctement raccordé. Montrez que le différentiel se déclenche, et expliquez pourquoi personne n'est mis en danger.

3. Sur une autre installation, le fil de terre a été oublié. Le différentiel 30 mA finit tout de même par déclencher lorsqu'une personne touche la carcasse. Pourquoi cette situation reste-t-elle beaucoup plus dangereuse que la précédente ?

4. Un installateur affirme : « J'ai mis un différentiel 300 mA en tête, c'est encore mieux, il est plus costaud. » Discutez cette affirmation en vous appuyant sur les valeurs du tableau.

5. Rédigez les trois points essentiels d'une consigne de sécurité pour la mise en service de ce type d'appareil en extérieur.

1. 210 mA, c'est 7 fois le seuil de 30 mA (paralysie respiratoire) et près de 3 fois le seuil de 75 mA (fibrillation cardiaque). Le contact est mortel si rien ne coupe le circuit. La situation extérieure et humide aggrave encore le cas : la tension limite de sécurité n'y est plus que de 25 V, très loin des 230 V de la carcasse.

2. Avec la terre raccordée, le courant de défaut vaut 9,2 A, soit \(9\,200\) mA. On compare à la sensibilité du différentiel : \(9\,200\ \text{mA}\) est très supérieur à \(30\ \text{mA}\), donc le différentiel déclenche immédiatement, en quelques dizaines de millisecondes. Point essentiel : ce déclenchement se produit dès l'apparition du défaut, sans attendre que quelqu'un touche l'appareil. Quand l'utilisateur arrive, le circuit est déjà coupé.

3. Sans terre, aucun courant ne s'écoule tant que personne ne touche l'appareil : le défaut reste invisible et le différentiel ne voit rien. C'est la personne elle-même qui ferme le circuit et déclenche la coupure. Les 210 mA la traversent donc réellement, ne serait-ce que pendant quelques dizaines de millisecondes. Elle est protégée d'un accident mortel, mais elle a bel et bien reçu une décharge. La mise à la terre et le différentiel sont complémentaires : l'un fait apparaître le défaut, l'autre coupe.

4. L'affirmation est fausse. Le nombre inscrit sur un différentiel n'est pas une « puissance » mais la sensibilité : le courant de fuite à partir duquel il coupe. Un différentiel 300 mA ne coupe qu'au-delà de 300 mA : face aux 210 mA qui traverseraient la personne, il ne déclencherait pas du tout alors que le courant est déjà mortel. Le 300 mA sert à limiter le risque d'incendie sur une installation, pas à protéger les personnes. Seule une sensibilité inférieure ou égale à 30 mA assure la protection des personnes.

5. Trois points : (a) raccorder et vérifier la continuité de la mise à la terre de la carcasse avant toute mise sous tension ; (b) protéger le circuit par un différentiel de 30 mA au plus, adapté à un emplacement extérieur ; (c) contrôler l'état des câbles (pas de fil pincé, gaine intacte, passage protégé) et effectuer un essai du différentiel avec son bouton test à la mise en service.

Exercice 3-9 « Mon casque atténue 30 dB, je suis tranquille » Approfondissement

Sur un chantier de gros œuvre, le niveau sonore au poste de travail est de 105 dB(A) pendant toute la journée. Un apprenti tient le raisonnement suivant :

« Mon casque annonce 30 dB d'atténuation. 105 − 30 = 75. Je suis donc à 75 dB(A) à l'oreille, très en dessous de 85 dB(A) : je peux travailler toute la journée, sans limite de durée et sans autre précaution. »

On rappelle que la valeur limite à ne jamais dépasser à l'oreille, protecteurs compris, est de 87 dB(A) en moyenne sur la journée de 8 h.

1. Le calcul arithmétique de l'apprenti est-il exact ? Le raisonnement l'est-il ? Séparez bien les deux questions.

2. Un contrôle sur le chantier montre que l'atténuation réellement obtenue n'est que de 18 dB. Déterminez le niveau à l'oreille et concluez.

3. Citez trois causes possibles de cet écart entre l'atténuation annoncée et l'atténuation obtenue.

4. L'apprenti retire son casque 30 minutes dans la journée pour téléphoner, au même poste. Expliquez, sans calcul, pourquoi ces 30 minutes pèsent bien plus lourd qu'on ne le croit.

5. Reformulez le raisonnement correct en trois phrases, à afficher au poste de travail.

1. Le calcul est juste : \(105 - 30 = 75\). C'est le raisonnement qui est faux. La soustraction « niveau − atténuation » est une estimation simplifiée qui suppose que le casque délivre en situation réelle exactement l'atténuation annoncée sur sa notice, mesurée en laboratoire sur un sujet dont le casque est parfaitement ajusté. Elle suppose aussi que le casque est porté en permanence, ce qui n'est presque jamais le cas.

2. Avec l'atténuation réelle : \(105 - 18 = \mathbf{87}\ \text{dB(A)}\). On atteint exactement la valeur limite de 87 dB(A) à l'oreille : il n'y a plus aucune marge de sécurité, et la situation est non conforme dès la moindre variation du niveau ou du port du casque. La conclusion de l'apprenti (« très en dessous ») est donc démentie : il y a 12 dB d'écart entre son estimation et la réalité.

3. Trois causes possibles :
• un mauvais ajustement (coquilles mal plaquées, serre-tête desserré) ;
• la présence de branches de lunettes, d'une capuche ou de cheveux entre la coquille et la tête, qui crée une fuite acoustique ;
• un protecteur usé (mousse durcie, coussinets craquelés) ou mal adapté au spectre du bruit du chantier — l'atténuation dépend fortement de la fréquence, elle est toujours plus faible dans les graves.

4. Parce que l'exposition se cumule sur toute la journée et que l'échelle des décibels est logarithmique : pendant ces 30 minutes, l'oreille reçoit 105 dB(A), c'est-à-dire une intensité sonore des centaines de fois supérieure à celle reçue casque en place. Une demi-heure sans protection à ce niveau apporte à elle seule plus d'énergie sonore que les 7 h 30 restantes protégées. Un protecteur n'est efficace que porté 100 % du temps d'exposition.

5. Par exemple : « Le calcul niveau − atténuation n'est qu'une estimation : l'atténuation réelle est toujours plus faible que celle de la notice. On garde une marge et on vise nettement moins de 85 dB(A) à l'oreille, jamais 87. Le casque se porte du début à la fin de l'exposition ; on agit d'abord sur le bruit à la source et sur la durée d'exposition. »

Exercice 3-10 Ramener une journée d'atelier sous la limite Approfondissement

Voici la journée type d'un opérateur dans un atelier de fabrication de mobilier. La règle réglementaire est rappelée : à 85 dB(A) la durée admissible est de 8 h, et chaque hausse de 3 dB(A) divise cette durée par deux. Lorsqu'un opérateur enchaîne plusieurs expositions, on additionne les rapports durée réelle / durée admissible : le total ne doit pas dépasser 1.

PosteNiveauDurée réelle
Scie à format100 dB(A)30 min
Dégauchisseuse97 dB(A)1 h
Ponceuse91 dB(A)3 h
Assemblage et finition73 dB(A)3 h 30

1. Établissez la durée admissible pour chacun des quatre postes.

2. Calculez le total des rapports et concluez sur la journée.

3. Le chef d'atelier veut revenir sous la limite en jouant uniquement sur les durées, sans protecteur. Montrez par le calcul que cette solution n'est pas praticable.

4. Déterminez l'atténuation minimale d'un protecteur qui rendrait la journée acceptable telle quelle, puis vérifiez votre proposition.

5. Le poste « assemblage et finition » n'intervient dans aucun calcul. Expliquez pourquoi, et dites si cela signifie qu'il n'y a aucun risque à ce poste.

1. On part de 85 dB(A) → 8 h et on divise par 2 tous les 3 dB(A) :
88 → 4 h ; 91 → 2 h ; 94 → 1 h ; 97 → 30 min ; 100 → 15 min.
Scie à format : 15 min — Dégauchisseuse : 30 min — Ponceuse : 2 h — Assemblage (73 dB(A), sous 85) : aucune limite.

2. Scie : \(\dfrac{30}{15} = 2\) — Dégauchisseuse : \(\dfrac{60}{30} = 2\) — Ponceuse : \(\dfrac{180}{120} = 1{,}5\) — Assemblage : 0.
Total : \(2 + 2 + 1{,}5 + 0 = \mathbf{5{,}5}\), soit 550 % de la dose journalière admissible. La journée est très largement non conforme : à elle seule, la scie à format consomme deux fois la dose autorisée en une demi-heure.

3. Pour que le total retombe à 1 en gardant les trois machines, il faudrait diviser chaque durée par 5,5 : la scie passerait de 30 min à environ 5 min, la dégauchisseuse de 1 h à environ 11 min, la ponceuse de 3 h à environ 33 min. Cela représente moins de 50 minutes de production par jour : l'atelier ne peut pas fonctionner ainsi. L'organisation seule ne suffit pas.

4. Il faut que chaque poste repasse sous 85 dB(A) à l'oreille. Le poste le plus bruyant est la scie à format à 100 dB(A), donc il faut au minimum \(100 - 85 = \mathbf{15}\) dB d'atténuation réellement obtenue. Comme l'atténuation réelle est toujours inférieure à celle annoncée, on choisit un casque annoncé à 25 ou 30 dB, en visant une marge.
Vérification avec 25 dB réels : scie \(100 - 25 = 75\) dB(A) ; dégauchisseuse \(97 - 25 = 72\) dB(A) ; ponceuse \(91 - 25 = 66\) dB(A). Les trois postes passent sous 85 dB(A) : la dose journalière retombe pratiquement à 0. Le protecteur doit être porté pendant toute la durée d'utilisation des machines.

5. Il n'intervient pas parce que 73 dB(A) est inférieur à 85 dB(A) : en dessous de ce seuil, la règle ne fixe pas de durée limite. Cela ne veut pas dire qu'il n'y a aucun risque à ce poste : le bruit y reste une source de fatigue et de gêne, et surtout les risques du poste sont d'une autre nature — vapeurs de colle et de finition, poussières, postures. Le calcul ne porte que sur le risque auditif.

Exercice 3-11 89 + 89 = 178 dB ? Approfondissement

Dans un local, une machine seule produit un niveau de 89 dB(A) au poste de commande. On envisage d'en installer d'autres, identiques et placées de la même façon. Un élève écrit : « avec deux machines, on aura 89 + 89 = 178 dB(A) ».

On rappelle le seul résultat utile : doubler l'intensité sonore reçue ajoute 3 dB au niveau.

1. Expliquez pourquoi le résultat de 178 dB(A) est absurde, en citant un ordre de grandeur du cours.

2. Déterminez le niveau obtenu avec 2 machines, puis avec 4 machines.

3. Combien de machines faut-il installer pour dépasser 95 dB(A) ? Justifiez.

4. L'atelier tourne avec 8 machines. Le chef d'atelier propose d'en arrêter la moitié. De combien le niveau baisse-t-il ? Ce gain est-il satisfaisant ?

5. Quelle conclusion en tirez-vous sur l'efficacité d'une action « réduire le nombre de machines » comparée à une action sur les machines elles-mêmes ?

1. Les décibels ne s'additionnent pas comme des longueurs : l'échelle est logarithmique. 178 dB(A) est un niveau qui n'existe pas dans un atelier — le seuil de douleur est à 120 dB et une lésion immédiate survient dès 130 dB. Un tel niveau détruirait le tympan instantanément : le résultat est physiquement absurde.

2. Passer de 1 à 2 machines identiques double l'intensité sonore reçue : le niveau augmente de 3 dB.
2 machines : \(89 + 3 = \mathbf{92}\ \text{dB(A)}\).
Passer de 2 à 4 machines double à nouveau l'intensité : \(92 + 3 = \mathbf{95}\ \text{dB(A)}\).

3. Avec 4 machines on est exactement à 95 dB(A). Il faut donc plus de 4 machines pour dépasser ce niveau : le doublement suivant, à 8 machines, donne \(95 + 3 = 98\) dB(A). Retenons l'ordre de grandeur : il faut doubler le nombre de sources pour ne gagner que 3 dB.

4. Arrêter la moitié des machines revient à diviser par deux l'intensité sonore reçue, donc à retirer 3 dB : on passe de 98 dB(A) à \(\mathbf{95}\ \text{dB(A)}\). Le gain est très faible : on divise la production par deux pour ne gagner que 3 dB(A), et on reste largement au-dessus de 85 dB(A). La protection auditive reste obligatoire.

5. Agir sur le nombre de sources est très peu rentable : chaque division par deux ne rapporte que 3 dB. Il est bien plus efficace d'agir sur chaque machine (capotage, entretien, remplacement par un modèle moins bruyant, traitement acoustique du local) ou d'éloigner les postes des sources : ces actions font baisser le niveau de 10 dB ou plus, ce qui correspond à diviser l'intensité sonore par 10.

Exercice 3-12 L'enrouleur resté enroulé Approfondissement

Un enrouleur de câble est utilisé pour alimenter un poste de travail éloigné du tableau. Sa notice porte les indications ci-dessous. Le réseau est en 230 V et le circuit d'où part l'enrouleur est protégé par un disjoncteur de 16 A.

Câble3 conducteurs de 1,5 mm², longueur 25 m
Intensité admissible, câble entièrement déroulé16 A
Intensité admissible, câble resté sur le tambour10 A

Sans dérouler l'enrouleur, un opérateur y branche un chauffage soufflant de 2 000 W et une scie sauteuse de 500 W, qu'il fait fonctionner en même temps.

1. Déterminez l'intensité totale appelée par les deux appareils.

2. Comparez-la aux deux valeurs de la notice. Que peut-il se produire ?

3. Expliquez pourquoi l'intensité admissible est plus faible quand le câble reste enroulé.

4. Le disjoncteur de 16 A va-t-il protéger le câble dans cette situation ? Analysez ce que cela révèle sur les limites d'une protection par disjoncteur.

5. Proposez deux solutions permettant de faire fonctionner les deux appareils en sécurité.

1. Puissance totale : \(2\,000 + 500 = 2\,500\) W.
\(P = U \times I\) donc \(I = \dfrac{P}{U} = \dfrac{2\,500}{230} = \mathbf{10{,}9\ \text{A}}\) (arrondi au dixième).

2. Câble déroulé, l'admissible est 16 A : 10,9 A passerait sans problème. Mais l'enrouleur est resté sur son tambour : l'admissible n'est plus que de 10 A, et \(10{,}9 > 10\). Le câble est donc en surcharge permanente. Conséquences : échauffement du bobinage, ramollissement puis fusion de la gaine isolante, court-circuit entre conducteurs et départ de feu. C'est une cause d'incendie classique en atelier et sur les chantiers.

3. Le courant échauffe le câble en permanence (effet Joule). Déroulé, le câble est au contact de l'air sur toute sa longueur et évacue cette chaleur. Enroulé, les spires se réchauffent mutuellement et la chaleur reste piégée au cœur du tambour : à intensité égale, la température atteinte est bien plus élevée. Le fabricant abaisse donc l'intensité admissible pour garantir la même température de fonctionnement.

4. Non. Le disjoncteur ne déclenche qu'au-delà de son calibre de 16 A ; ici l'intensité est de 10,9 A, donc il ne verra rien et le câble chauffera jusqu'à la panne ou l'incendie. Ce que cela révèle : un disjoncteur protège le circuit pour lequel il a été dimensionné, il ne connaît pas les conditions d'emploi de ce qu'on branche derrière. Une protection correctement calibrée pour l'installation fixe peut être totalement aveugle au danger réel créé à l'autre bout de la ligne. La sécurité repose ici sur le respect de la notice, pas sur le disjoncteur.

5. Deux solutions : (a) dérouler complètement l'enrouleur avant utilisation — l'admissible repasse à 16 A et 10,9 A devient acceptable ; (b) répartir les charges : brancher le chauffage soufflant directement sur une prise du tableau (\(2\,000 \div 230 = 8{,}7\) A) et ne laisser que la scie sauteuse sur l'enrouleur (\(500 \div 230 = 2{,}2\) A), ce qui reste sous 10 A même enroulé. On peut aussi choisir un enrouleur de section supérieure, et vérifier qu'il possède une protection thermique intégrée.

Exercice 3-13 Un pointeur laser est-il vraiment inoffensif ? Approfondissement

Ce qui rend un laser dangereux n'est pas seulement sa puissance, mais la concentration de cette puissance sur une très petite surface. On compare ici trois sources.

SourcePuissanceSurface éclairée
Pointeur laser de classe 21,0 mWDisque de 1,0 mm de diamètre
Laser de découpe de classe 480 WDisque de 0,20 mm de diamètre
Soleil au zénith, ciel dégagé1 000 W par mètre carré

1. Calculez, en mètres carrés, la surface du faisceau du pointeur, puis celle du laser de découpe. Donnez les résultats en écriture scientifique.

2. Déterminez pour chacun la puissance reçue par mètre carré.

3. Comparez ces deux valeurs à celle du Soleil. Commentez.

4. Le pointeur est classé 2, c'est-à-dire « protégé par le réflexe de clignement ». Au vu de votre résultat, dans quelles situations cet argument ne tient-il plus ?

5. Le laser de découpe est enfermé dans une cabine. Justifiez que ce soit une protection collective, et non un simple confort de travail.

1. Surface d'un disque : \(S = \pi \times r^2\).
Pointeur : \(r = 0{,}50\ \text{mm} = 5{,}0 \times 10^{-4}\ \text{m}\), donc \(S = \pi \times (5{,}0 \times 10^{-4})^2 = \mathbf{7{,}9 \times 10^{-7}\ \text{m}^2}\).
Laser de découpe : \(r = 0{,}10\ \text{mm} = 1{,}0 \times 10^{-4}\ \text{m}\), donc \(S = \pi \times (1{,}0 \times 10^{-4})^2 = \mathbf{3{,}1 \times 10^{-8}\ \text{m}^2}\).

2. On divise la puissance par la surface :
Pointeur : \(\dfrac{1{,}0 \times 10^{-3}}{7{,}9 \times 10^{-7}} = \mathbf{1{,}3 \times 10^{3}\ \text{W/m}^2}\), soit environ 1 300 W par mètre carré.
Laser de découpe : \(\dfrac{80}{3{,}1 \times 10^{-8}} = \mathbf{2{,}5 \times 10^{9}\ \text{W/m}^2}\).

3. Le pointeur, avec 1 300 W/m², dépasse déjà le Soleil au zénith (1 000 W/m²) — alors qu'il ne consomme qu'un millième de watt. Le laser de découpe est à \(2{,}5 \times 10^9\) W/m², soit 2,5 millions de fois le Soleil : à ce niveau, la matière est portée à sa température de fusion en une fraction de seconde, d'où la découpe. Toute la différence vient de la concentration : une petite puissance sur une surface minuscule donne un éclairement énorme.

4. Le réflexe de clignement dure environ un quart de seconde : il limite la dose reçue, mais il ne supprime pas le danger. L'argument ne tient plus : si l'on maintient volontairement le regard dans le faisceau ; si l'on observe le faisceau à travers un instrument optique (loupe, jumelles, viseur), qui concentre encore la lumière sur la rétine ; si la personne ne cligne pas (jeune enfant, personne surprise ou sous traitement) ; et lors d'un éblouissement en situation de travail — le pointeur ne brûle pas la rétine, mais un conducteur ou un opérateur ébloui une seconde peut provoquer un accident.

5. Un laser de classe 4 est dangereux même par réflexion sur une surface brillante : aucune paire de lunettes portée par le seul opérateur ne protège les autres personnes présentes dans le local, ni contre un rayon renvoyé dans une direction imprévue. La cabine fermée agit à la source : elle confine le faisceau et ses réflexions, protège tout le monde en permanence et ne dépend pas d'un geste individuel. C'est la définition même d'une protection collective, qui prime sur l'EPI dans la hiérarchie des mesures.

Exercice 3-14 Le volume des écouteurs Approfondissement

Les baladeurs et téléphones vendus en Europe sont limités par défaut à 85 dB(A) en sortie de casque. L'utilisateur peut lever cette limite, après un avertissement, jusqu'à 100 dB(A).

On rappelle les deux seuls résultats utiles : une hausse de 3 dB double l'intensité sonore reçue, et à 85 dB(A) la durée d'exposition admissible sur une journée est de 8 h, divisée par deux à chaque hausse de 3 dB(A).

1. De combien de décibels dépasse-t-on la limite par défaut lorsqu'on écoute à 100 dB(A) ?

2. Déterminez par combien l'intensité sonore reçue est multipliée entre 85 et 100 dB(A). Détaillez votre raisonnement.

3. Déduisez-en la durée d'écoute admissible à 100 dB(A). Comparez à la durée d'un trajet quotidien.

4. Un élève affirme : « de toute façon, je n'ai jamais mal aux oreilles, donc ce n'est pas dangereux ». Que répondez-vous ?

5. Proposez trois conseils concrets, justifiés par vos calculs, à afficher au CDI de l'établissement.

1. \(100 - 85 = \mathbf{15}\ \text{dB(A)}\) de dépassement.

2. 15 dB, c'est \(15 \div 3 = 5\) doublements successifs de l'intensité sonore. L'intensité est donc multipliée par \(2^5 = 2 \times 2 \times 2 \times 2 \times 2 = \mathbf{32}\). Autrement dit, écouter à 100 dB(A) revient à recevoir 32 fois plus d'énergie sonore qu'à 85 dB(A), alors que l'écart affiché n'est « que » de 15 unités.

3. La durée admissible est divisée par deux à chaque hausse de 3 dB(A), donc divisée par 32 :
\(\dfrac{8\ \text{h}}{32} = 0{,}25\ \text{h} = \mathbf{15\ \text{min}}\).
Un simple trajet quotidien en bus ou en train dure souvent 30 à 45 minutes : à plein volume, il représente déjà deux à trois fois la dose admissible de toute la journée — sans compter le reste.

4. L'absence de douleur ne prouve rien : le seuil de douleur est à 120 dB, très au-dessus des niveaux qui détruisent l'audition. Les cellules ciliées de l'oreille interne sont endommagées bien avant, sans signal d'alerte et de façon irréversible — elles ne se régénèrent pas. Les premiers signes réels sont les sifflements (acouphènes) après un concert et la difficulté à suivre une conversation dans le bruit : quand ils apparaissent, la perte est déjà installée.

5. Par exemple : (a) rester sur le réglage par défaut — lever la limite multiplie l'énergie reçue par 32 ; (b) appliquer la règle des 60/60, pas plus de 60 % du volume maximal et pas plus de 60 minutes d'affilée, puis faire une pause — l'oreille a besoin de temps de récupération ; (c) utiliser un casque à réduction de bruit ou des écouteurs isolants : dans le bus, c'est le bruit ambiant qui pousse à monter le volume, donc supprimer ce bruit fait baisser le volume d'écoute de 10 dB ou plus.

Exercice 3-15 Un accident qu'aucune protection n'a arrêté Approfondissement

Rapport d'incident. Un technicien de maintenance intervient sur le coffret de commande d'une machine de production. Pressé, il n'a pas coupé l'alimentation : « je regarde seulement une borne ». Les mains moites, il touche une borne sous tension. Il est projeté en arrière, conscient, et sera hospitalisé pour surveillance cardiaque.

Tension au point de contact230 V
Courant estimé ayant traversé le corps200 mA
Protection du circuitDisjoncteur 20 A
Différentiel installé sur ce départ300 mA
Seuils de référence pour le corps humain10 mA / 30 mA / 75 mA

1. Le disjoncteur 20 A a-t-il pu interrompre ce courant ? Justifiez par un calcul de comparaison.

2. Le différentiel 300 mA a-t-il déclenché ? Justifiez.

3. Qu'aurait fait un différentiel de 30 mA à la place ? La personne aurait-elle été indemne pour autant ?

4. Deux dispositifs de protection étaient présents et aucun n'a agi. Quelle est la seule mesure qui aurait supprimé le risque ? Situez-la dans la hiérarchie des mesures de prévention.

5. Rédigez la procédure d'intervention en quatre étapes numérotées à afficher sur la porte du coffret.

1. Non. Il faut comparer des grandeurs de même nature : \(200\ \text{mA} = 0{,}200\ \text{A}\), à comparer au calibre de 20 A. Le courant qui a traversé le technicien vaut un centième du calibre du disjoncteur. Celui-ci protège les câbles contre les surintensités ; du point de vue du circuit, 0,2 A n'est rien du tout. Un disjoncteur de calibre ne protège jamais les personnes.

2. Non plus. Sa sensibilité est de 300 mA et le courant de fuite n'a été que de 200 mA : \(200 < 300\), le seuil de déclenchement n'a pas été atteint. Le différentiel est resté fermé pendant tout le contact, alors que 200 mA dépasse déjà largement le seuil de fibrillation cardiaque de 75 mA. Un différentiel de 300 mA est prévu contre le risque d'incendie, pas pour les personnes.

3. Un différentiel de 30 mA aurait déclenché immédiatement : \(200\ \text{mA}\) est près de 7 fois sa sensibilité, la coupure serait intervenue en quelques dizaines de millisecondes. Mais la personne n'aurait pas été indemne pour autant : les 200 mA l'auraient traversée pendant ce court instant. Le différentiel 30 mA réduit fortement le risque de lésion grave ou mortelle — il ne rend pas le contact anodin.

4. La seule mesure qui supprime le risque est la consignation : couper l'alimentation, condamner l'organe de coupure (cadenas + pancarte), vérifier l'absence de tension au point de travail, puis seulement intervenir. C'est une mesure de suppression du risque, tout en haut de la hiérarchie de prévention : sans tension, il ne peut rien se passer. Les différentiels et les disjoncteurs ne sont que des protections qui interviennent après l'apparition du défaut — et cet accident montre qu'elles peuvent parfaitement ne pas intervenir du tout.

5. Par exemple : 1. Séparer : couper l'alimentation au sectionneur du coffret. 2. Condamner : cadenasser l'organe de coupure en position ouverte et poser une pancarte « intervention en cours, ne pas manœuvrer ». 3. Vérifier : contrôler l'absence de tension au point de travail avec un vérificateur d'absence de tension, testé avant et après usage. 4. Intervenir : travailler avec l'outillage isolé et les EPI adaptés, puis ne remettre sous tension qu'après avoir refermé le coffret et retiré la condamnation.