3. Choix des appareils de protection respiratoire

Dans cette section, nous décrirons les différents éléments qu'implique le choix d'un appareil de protection respiratoire. Pour compléter l'information à ce sujet, vous pouvez consulter le Guide pratique de protection respiratoire préparé pas l'IRSST et publié par la CNESST et qui contient, entre autres, un organigramme pour faciliter la sélection d'un appareil de protection respiratoire.

3.1 Paramètres pour le choix d'un appareil de protection respiratoire approprié

Avant de choisir un appareil de protection respiratoire, plusieurs facteurs doivent être considérés et à évalués, dont les propriétés physiques et chimiques du contaminant, sa toxicité et sa concentration, la teneur en oxygène du lieu de travail, la nature et l'étendue du risque, le rythme, les exigences et les conditions de travail, la mobilité nécessaire et le temps d'utilisation de l'appareil, incluant l'entrée et la sortie de la zone contaminée, etc. La section 6 de la norme CSA Z94.4-93 4  décrit la procédure de sélection de l'appareil de protection respiratoire approprié. Les sections suivantes donnent des précisions sur quelques-uns des paramètres conduisant à ce choix.

3.1.1 Contaminants

Il est nécessaire de connaître les caractéristiques du ou des contaminants (nature, concentration, toxicité, état physique dans l'air ambiant) pour bien choisir un appareil de protection respiratoire.

Selon le RSST 1, les poussières, fumées, brouillards, gaz et vapeurs présents dans le milieu de travail doivent être prélevés et analysés de manière à obtenir une précision équivalente aux méthodes décrites dans le Guide d'échantillonnage des contaminants de l'air en milieu de travail22 publié par l'Institut de recherche Robert-Sauvé en santé et en sécurité du travail du Québec ainsi que ses modifications ultérieures. Une fois les résultats d'échantillonnage obtenus, les références suivantes peuvent être consultées pour obtenir les informations nécessaires à l'évaluation des risques pour la santé du contaminant ciblé :

Il est aussi possible de consulter le personnel du Répertoire toxicologique de la CNESST via la rubrique Communiquer avec le Répertoire toxicologique​ de son site Internet.

3.1.2 Seuil d'olfaction et autres caractéristiques de détection

Pour utiliser un appareil de protection respiratoire à épuration d'air, principalement pour les appareils à cartouches chimiques ou à boîtier filtrant utilisés contre des agents toxiques sous forme gazeuse ou de vapeur, le contaminant doit avoir des caractéristiques de détection facilement identifiables. Il s'agit d'indices permettant de percevoir le moment où un contaminant passe la barrière de protection du masque, soit par saturation, soit par infiltration. Ces caractéristiques varient d'un contaminant à l'autre et sont absentes dans certains cas, ou ne sont décelables qu'à des niveaux qui dépassent les valeurs d'exposition admissibles :

  • odeur;
  • saveur;
  • irritation des yeux;
  • irritation des voies respiratoires.

Selon la norme CSA Z94.4-93 4, on présume que les caractéristiques de détection sont adéquates lorsque l'odeur et la saveur de la substance, ou l'irritation qu'elle provoque, sont décelables et persistent à des concentrations égales ou inférieures à la valeur d'exposition admissible.

3.1.3 Valeur d'exposition admissible

De façon générale, la valeur d'exposition admissible (VEA) est le niveau d'un contaminant dans l'air d'une zone de travail qui ne peut être dépassé. Lorsque la technologie existante ne permet pas l'élimination à la source, la modification du procédé ou la substitution des solvants, le port par le travailleur d'un appareil de protection respiratoire approprié et toutes autres protections nécessaires, telles que des équipements de protection pour les yeux, les oreilles ii et la peau peuvent être nécessaires.

Le choix d'un appareil de protection respiratoire repose principalement sur la valeur d'exposition moyenne pondérée (VEMP). Dans certaines situations, il est aussi possible de considérer la valeur d'exposition de courte durée (VECD), les limites d'excursion et la valeur plafond. Ces paramètres sont définis à l'annexe I du RSST 1 . Les valeurs à respecter pour les contaminants réglementés y sont aussi répertoriées.

ii  Il pourrait y avoir un certain risque de pénétration de gaz toxique dans le conduit auditif lorsque l'utilisateur présente une perforation de la membrane tympanique 24-25.

3.1.4 Situation de DIVS

Selon la norme CSA Z94.4-93 4 , une atmosphère présentant un danger immédiat pour la vie ou la santé est une condition dans tout lieu, espace ou zone de travail où une atmosphère dangereuse iii  qui, respirée pourrait entraîner la mort d'une personne non munie d'un appareil de protection respiratoire approprié, lui faire subir des effets immédiats et irréversibles sur sa santé ou provoquer chez elle une incapacité de travail.  On considère être en présence d'une condition constituant un DIVS chaque fois qu'une ou plusieurs des conditions suivantes existent :

  • Un contaminant connu à une concentration égale ou supérieure à une concentration de DIVS
  • Un contaminant connu à une concentration inconnue, mais potentiellement toxique
  • Un contaminant inconnu
  • Une insuffisance d'oxygène
  • Un espace clos
  • Une concentration de contaminant égale ou supérieure à la limite inférieure d'explosivité
  • La lutte contre un incendie

La présence d'une telle situation influe sur le choix de l'appareil de protection respiratoire à utiliser.

iii Toujours selon la norme CSA Z94.4-93 4   : Toute atmosphère pauvre en oxygène ou qui renferme des contaminants de l'air toxiques ou susceptibles de causer des maladies à des concentrations supérieures à la limite d'exposition.

3.1.5 Concentrations de DIVS (IDLH)

Les concentrations de DIVS se retrouvent sous l'appellation IDLH dans le Pocket Guide to Chemical Hazards 11  publié par le NIOSH. Dans ce guide de poche les contaminants chimiques, l'institut américain explique que les concentrations IDLH ont été établies pour s'assurer que, dans le cas du bris de l'équipement de protection respiratoire, les travailleurs puissent s'échapper d'une exposition à des contaminants sans subir de dommages irréversibles sur leur santé. Les concentrations IDLH des contaminants chimiques sont établies en fonction d'une marge de sécurité concernant les effets pouvant résulter d'une exposition de 30 minutes. Toutefois, cette période de 30 minutes n'implique en aucune façon que le travailleur puisse rester dans le milieu contaminé plus que le temps nécessaire à l'évacuation. Donc, le NIOSH définit qu'une condition d'exposition de type IDLH présente un risque d'exposition à des contaminants dans l'air qui pourraient causer des effets défavorables irréversibles, immédiats ou retardés sur la santé, ou qui pourraient causer la mort ou qui pourraient empêcher l'évacuation d'un tel environnement.

Il est possible de consulter le site Web du Répertoire toxicologique de la CNESST pour obtenir ces valeurs.

3.1.6 Limite inférieure d'explosivité

La plage d'explosivité d'un contaminant constitue une zone de danger immédiat pour la vie ou la santé (DIVS), et c'est pourquoi il est nécessaire de connaître ses limites. Si la concentration du combustible est inférieure à un certain niveau, elle est insuffisante pour assurer la propagation de la combustion. La concentration minimale à laquelle il y a un risque d'explosivité est appelée limite inférieure d'explosivité (LIE). Elle s'exprime généralement en pourcentage par volume dans l'air et est mesurée à la température de la pièce. Selon la norme CSA Z94.4-93  4 , les concentrations de contaminants supérieures à la limite inférieure d'explosivité sont considérées comme présentant un danger immédiat pour la vie ou la santé (DIVS) et des mesures appropriées à doivent être prises. Pour des informations sur les valeurs LIE, référez-vous aux tableaux publiés dans l'appendice H de la norme CSA Z94.4-93 4.

Il est possible de consulter le site Web du Répertoire toxicologique de la CNESST pour obtenir ces valeurs.

3.1.7 Quantité d'oxygène dans l'air

Le RSST 1 précise que le pourcentage d'oxygène en volume dans l'air à tout poste de travail d'un établissement, ne doit pas être inférieur à 19.5 % à la pression atmosphérique normale. Tous les appareils de protection respiratoire à épuration d'air, approuvés par le NIOSH, doivent être utilisés dans des milieux de travail dont la concentration d'oxygène est supérieure à 19.5 %.

L'effet du manque d'oxygène peut être graduel ou soudain. La perte de connaissance et le décès peuvent survenir en quelques minutes. La situation n'est pas toujours prévisible, mais les espaces clos ont un potentiel de risque élevé à cet effet. Le déplacement de l'oxygène par des gaz ou des vapeurs, la consommation d'oxygène dans des réactions de combustion de même que de corrosion, de fermentation et d'autres formes d'oxydation et de décomposition de matière organique peuvent provoquer cette baisse. Ces situations se produisent, entre autres, lors d'un incendie, ainsi que dans des silos, des citernes, des cales et différents autres espaces clos.

La diminution d'oxygène dans l'air inspiré crée une baisse de la tension partielle d'oxygène dans le sang artériel et dans les poumons. L'appendice J de la norme CSA Z94.4-93  4  explique en détail l' insuffisance d'oxygène et donne les principaux effets sur la santé de l'humain dans le tableau J1.

3.2 Substances cancérogènes et isocyanates

Pour assurer une meilleure protection des travailleurs en présence de produits cancérogènes et d'isocyanates, l'article 42 du RSST 1 , stipule ce qui suit  Lorsqu'un travailleur est exposé à une substance identifiée à l'annexe I comme ayant un effet cancérogène démontré ou soupçonné chez l'humain ou comme étant un diisocyanate ou des oligomères d'isocyanate, une telle exposition doit être réduite au minimum, même lorsqu'elle demeure à l'intérieur des normes prévues à cette annexe. Ce libellé concerne les substances avec notation C1, C2 et S pour les diisocyanates et oligomères d'isocyanate pairaissant dans l'annexe I du RSST 1 .

3.3 Facteur de protection

Un facteur de protection est assigné à chaque catégorie d'appareil de protection respiratoire pour indiquer son efficacité. C'est le facteur de protection caractéristique (FP). Plus il est élevé, meilleure est la protection offerte par l'appareil. Le facteur de protection est défini comme étant le rapport des concentrations des contaminants mesurées à l'extérieur de l'appareil de protection respiratoire (C e ) et à l'intérieur de cet appareil (C i ).

FP = C e / C i

 

3.4 Facteur de protection caractéristique

Les facteurs de protection caractéristique ont été obtenus par des essais en laboratoire avec des personnes ayant suivie une formation au port d'appareils de protection respiratoire et bien rasées. Ce facteur est le niveau de protection attendu d'un tel équipement pourvu qu'il soit en bon état et bien porté par l'utilisateur.

Le tableau 3.1 donne les facteurs de protection caractéristique en fonction du type d'appareil de protection respiratoire et du type de pièce faciale.

Tableau 3.1  Facteurs de protection caractéristique de différents
appareils de protection respiratoire selon les normes
CSA Z94.4-93 4 et ANSI Z88.2-1992 23
Type d'appareil de
protection respiratoire

Type de masque

Quart de masque

Demi-masque(1)

Masque complet

Casque et cagoule

Masque souple

Épuration d'air

5

10

100

--

--

Autonome à circuit ouvert à la demande (2)

--

10

100

--

--

À conduit d'adduction d'air sur demande

--

10

100

--

--

Épuration d'air à ventilation motorisée

--

50

1 000 (3)

1 000 (3)

25

À conduit d'adduction d'air à surpression (pression positive)

--

50

1 000

--

--

À conduit d'adduction d'air à débit constant

--

50

1 000

1 000

25

Appareil autonome à circuit ouvert à surpression (pression positive)

--

--

(4)

--

--

Appareil autonome à circuit fermé (pression positive)

--

--

(4)

--

--

Appareil de protection respiratoire pour l'évacuation (5)

--

--

--

--

--

Appareil de protection respiratoire à épuration  d'air combiné à un appareil de protection respiratoire à adduction d'air (6)

--

--

--

--

--

À conduit d'adduction d'air  combiné à un appareil de protection respiratoire autonome (6)

--

--

--

--

--

(1) Selon la norme ANSI Z92.2-1992, un facteur de protection de 10 peut être attribué aux pièces faciales filtrantes (masques jetables) et aux demi-masques avec pièce élastomérique.

(2) Les appareils autonomes de mode sur demande ne doivent pas être utilisés dans les situations de lutte contre un incendie ni dans des atmosphères de DIVS.

(3) Les facteurs de protection caractéristique indiqués le sont pour des appareils munis de filtres à haute efficacité et pour des adsorbants (cartouches et boîtiers). Dans le cas de filtres pour la poussière, le facteur de protection caractéristique sera de 100. Notons qu'avec la nouvelle norme 42 CFR Part 84, les appareils à épuration d'air à ventilation motorisée, utilisant des filtres, ne seront approuvés que pour des filtres à haute efficacité.

(4) Les appareils de protection respiratoire autonomes assurent le facteur de protection le plus élevé, mais en simulation de travail, ce ne sont pas tous les utilisateurs qui obtiennent cette performance d'un facteur de protection de 10 000. C'est pourquoi on ne peut accorder un FPC définitif à cette catégorie d'appareils. Lorsque l'évaluation des concentrations dangereuses est possible, on devrait utiliser un FPC d'au plus 10 000.

(5) Les facteurs de protection caractéristique ne s'appliquent pas aux appareils d'évacuation.

(6) Le facteur de protection caractéristique des appareils de protection respiratoire combinés devrait être établi d'après le mode d'utilisation.

3.5 Concentration maximale d'utilisation

Selon la norme CSA Z94.4-93 4, la concentration maximale d'utilisation d'un appareil de protection respiratoire est le produit de la valeur d'exposition moyenne pondérée (VEMP) pour un contaminant par le facteur de protection caractéristique (FPC) de l'appareil. Toutefois, les appareils à épuration d'air ne doivent pas être utilisés pour pénétrer dans des atmosphères à des concentrations de contaminants égales ou supérieures aux concentrations de DIVS.

Exemple :

Pour choisir un masque à épuration d'air, l'estimation suivante pourra être faite en présence de xylène. La concentration de xylène admissible indiquée dans la partie 1 de l'annexe I du RSST  1  est de 100 ppm (valeur d'exposition moyenne pondérée). Un appareil de protection respiratoire à épuration d'air de type demi-masque a un facteur de protection caractéristique de 10.

FPC x VEMP = CM 10 x 100 PPM = 1000 ppm

La concentration maximale sera donc de 1 000 ppm, dans ce cas. Théoriquement, un appareil de protection respiratoire à épuration d'air demi-masque pourrait être utilisé jusqu'à 1 000 ppm. Cependant, la concentration de DIVS du xylène est de 900 ppm (d'après les tableaux du Pocket Guide to Chemical Hazards 11  de NIOSH) et un appareil de protection respiratoire à épuration d'air ne peut pas être utilisé pour des concentrations égales ou supérieures aux concentrations de DIVS. Il faudra donc utiliser un système de protection respiratoire avec un facteur de protection plus élevé à l'approche de ces concentrations. De plus, le xylène pouvant être absorbé par la peau, il faudra prévoir une protection cutanée.

3.6 Coefficient de risque

Le coefficient de risque (C.R.) est le rapport entre la concentration du contaminant dans l'air ambiant et la VEMP définie par le RSST 1 . Dans aucun cas lors du choix d'un appareil de protection respiratoire, le C.R. (HR en anglais pour Hazard Ratio du NIOSH 8 ) ne devrait excéder la valeur du facteur de protection caractéristique de l'appareil.

C.R. = (Concentration du contaminant/VEMP) < FPC
FPC : facteur de protection caractéristique

C.R. : coefficient de risque appelé aussi facteur de protection minimum

3.7 Conditions particulières d'utilisation

Certaines situations posent des problèmes aux utilisateurs d'appareils de protection respiratoire et certaines conditions peuvent nuire au bon fonctionnement de l'appareil. Les points suivants qui devraient être pris en compte dans la sélection d'un tel appareil sont évoqués le plus fréquemment.

3.7.1 Pilosité faciale

Pour le port de tout appareil de protection respiratoire nécessitant une étanchéité parfaite entre la pièce faciale et le visage, particulièrement pour les appareils à surpression, un bon rasage est nécessaire. Un seul point du visage mal rasé au contact du joint étanche peut laisser passer des contaminants. Même si les poils paraissent courts, en comparaison avec le diamètre des particules contaminées, ils laissent place à l'infiltration. Il faut donc éviter l'interposition de cheveux, d'une barbe et de favoris avec le joint étanche d'un masque. Le point 9.1.1.1 de la norme CSA Z94.4-93 4  précise que  les personnes qui doivent porter un respirateur à surpression ou à pression négative doivent être bien rasées afin d'assurer l'étanchéité du masque avec la peau du visage.

3.7.2 Verres correcteurs

Les branches des verres correcteurs, même très fines, peuvent nuire à l'étanchéité du masque. Certains modèles de masque complet peuvent être équipés de lunettes intérieures. Le point 9.1.1.3 de la norme CSA Z94.4-93  4  spécifie que si un utilisateur porte des verres correcteurs, ceux-ci ne doivent pas nuire à l'étanchéité du masque avec le visage.

Figure 3.1 Exemple de masque complet avec lunettes intégrées (gracieuseté de Survivair)

3.7.3 Lentilles cornéennes

Il existe une possibilité d'irritation cornéenne causée par l'adsorption des vapeurs irritantes sur des lentilles de contact. Les appareils de protection respiratoire à adduction d'air peuvent causer le déplacement ou la chute des lentilles. L'AIHA 19 rapporte toutefois dans le manuel Respiratory Protection, a Manual and Guideline, qu'elles sont utilisées sans aucun problème par de nombreux travailleurs, entres autres des pompiers. Le point 9.1.1.4 de la norme CSA Z94.4-93 4  recommande toutefois une évaluation de la situation avant de permettre le port de verres de contact avec un appareil de protection respiratoire: Le port de lentilles cornéennes peut être autorisé par l'administrateur du programme après étude des facteurs internes et externes au masque susceptibles d'affecter la vue de l'utilisateur.

Dans le cas où des lentilles cornéennes sont portées, il est aussi important de s'assurer que l'air qui pénètre dans la pièce faciale ne contient pas de matière qui pourrait s'insérer entre la lentille et l'oeil, causant de l'inconfort ou une blessure.

3.7.4 Température

Les températures très froides peuvent causer différents problèmes pour l'utilisation d'appareils de protection respiratoire : masques embués, durcissement des matériaux souples, valves collées. Des mesures peuvent être prises pour diminuer ces effets sur les appareils, comme l'installation d'un déflecteur interne qui détourne l'air exhalé et évite qu'il entre en contact avec la visière froide du masque et l'embue. Les fabricants peuvent aussi apporter d'autres solutions à ces problèmes et ainsi diminuer les effets de températures extrêmes.

Les appareils de protection respiratoire utilisés dans des conditions de température extrêmes peuvent subir de graves modifications qui nuisent à leur efficacité. Il est recommandé d'observer strictement les méthodes d'entretien et de réparation indiquées. De même, les utilisateurs doivent recevoir une formation complète en ce qui a trait à l'utilisation et aux capacités de ces appareils dans de telles températures, particulièrement les appareils de protection respiratoire autonomes (voir l'appendice D de la norme CSA Z94.4-93 4 ).

Une attention particulière doit être apportée à tout problème spécifique qui peut survenir et éviter ainsi qu'il nuise au bon fonctionnement du système de protection respiratoire.

3.7.5 Communication

Dans certaines conditions de travail,  la communication verbale est nécessaire, mais les difficultés à se faire comprendre peuvent provoquer des mouvements faciaux exagérés, un déplacement du masque et une diminution de l'étanchéité. Certains équipements facilitent la communication, mais s'ils entraînent une modification de l'appareil, il faut vérifier que l'approbation par le NIOSH reste valable. Le point 9.1.4 de la norme CSA Z94.4-93 4 donne plusieurs directives d'utilisation de systèmes de communication

Figure 3.2 Exemple de masque complet avec membrane phonique (gracieuseté de North)
Figure 3.4 Exemple d'appareil de protection respiratoire à adduction d'air avec système de communication (gracieuseté de Survivair)
Figure 3.3 Exemple de demi-masque à épuration d'air avec diaphragme de communication (gracieuseté de Survivair)

3.8 Conditions médicales

Le chapitre 11 de la norme CSA Z94.4-93 4 , Examen médical des utilisateurs d'appareils de protection respiratoire, stipule que l'administrateur du programme, ou son représentant, doit déterminer, selon la recommandation d'une personne qualifiée, si un employé est en mesure de porter un respirateur. et si l'administrateur du programme considère que, en raison de la santé ou la condition physique d'une personne, on doive obtenir l'avis d'un médecin avant qu'elle puisse porter un respirateur, cette personne doit consulter un médecin qui connaît le genre de travail qu'elle a à accomplir, ainsi que les conditions dans lesquelles le travail est exécuté... Un comité de travail étudie présentement les balises des examens médicaux des utilisateurs d'appareils de protection respiratoire au Québec.

3.9 Autres facteurs à considérer

Tout en considérant l'ensemble des données techniques relatives aux appareils de protection respiratoire, il est important de se rappeler que les facteurs humains peuvent jouer un très grand rôle pour la sécurité des travailleurs. L'infiltration de contaminant dans le masque résultant d'un ajustement inadéquat, un manque d'entretien, un mauvais entreposage, une mauvaise utilisation par manque de confort ou de difficultés de communication sont d'autant d'éléments qui ont un effet négatif sur l'efficacité d'un système de protection respiratoire.

Il est aussi important, suivant le choix d'un appareil de protection respiratoire, que le responsable du programme de protection respiratoire s'informe régulièrement des points suivants auprès des utilisateurs:

  • confort;
  • résistance respiratoire;
  • fatigue;
  • vision;
  • problème de communication;
  • facilité de mouvements;
  • capacité d'effectuer le travail;
  • confiance dans la capacité de protection de l'appareil.

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