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1. de d bit d mission des polluants cf annexe 1 La pr sente tude permet donc d tablir Une relation entre ce concept de niveau de risque et les effi cacit s de captage r alisables d duites des diverses courbes enveloppes de la figure 5 Les efficacit s de captage correspon dant aux d bits recommand s sont regroup es sur la figure 6 pour les qua tre g om tries de cuve l aspiration uni lat rale ou bilat rale et trois niveaux de perturbation On note que la modula tion des d bits en fonction de la g o m trie de la cuve conduit pour chaque NGR des performances plut t homo g nes en excluant toutefois les cas de la cuve la plus large o la solution de l aspiration unilat rale est mal adapt e pour les NGR I et Il On retiendra pour les quatre classes de risque les niveaux moyens d efficacit du tableau Ill en consid rant que les conditions de courants d air habituelle ment rencontr es dans les ateliers cor respondent la valeur interm diaire tudi e soit vrt 0 5 m s 1 Gr ce cette nouvelle connaissance des niveaux d efficacit de captage atteints on pourrait envisager une l g re modi fication de la modu
2. Unilat ral W L L volution de l efficacit de captage en fonction du d bit surfacique d air extrait telle qu on peut l observer sur la figure 5 montre que l am lioration des performances avec te d bit est d autant plus sensibile que la cuve est plus troite et que tes performances initiales sont plus faibles en raison d un d bit d air extrait faible ou de fortes pertur bations L exp rimentation en labora toire d montre que dans le domaine de d bits tudi il est toujours possible d atteindre 100 d efficacit hormis pour la cuve la plus large quip e d une aspiration unilat rale Toutefois ceci n cessite de tr s forts d bits d air extrait et donc d air de compensation La diffusion et le traitement essentiel lement le chauffage de ce dernier entra nent de tels co ts d investisse ment et d exploitation qu il n est pas toujours justifi de rechercher l excel lence en mati re de captage Ces pr occupations pratiques avaient conduit les pr venteurs moduler les d bits recommand s issus de la norme ANSI Z9 1 1991 12 et du GPV2 1 en fonction du niveau global de risque NGR Ce crit re int gre le degr de toxicit et l ordre de grandeur
3. TECHNIQUE PREVISIONNELLE Surface treatment tanks Exhaust performance of slots The INRS carried out an experimental study to determine the exhaust performances of laterat exhaust slots on surface treatment tanks Full scale models of different width length ratios were tested in a wind tunnel simulating controlled air draught intensity and direction in an exhaust flowrate range covering the values generally recommended The study showed the relevance of the exhaust efficiency parameter for direct performance assessment and the usefuiness of the tracer technique for measuring it Application of the recommendations of the Practical Ventilation Guide leads in the case of a unilateral slot to efficiencies ranging from almost 100 to 60 depending on the global risk level under consideration These results apply with an antagonistic air draught of 0 5 m s To maintain the performances the exhaust rate must be modulated in proportion with air draught intensity The direction of air draught s also very important The lesser sensitivity of the bilateral slot solution to air draughts was clearly demonstrated and this is the only suitable solution for the largest tanks when the efficiency target is over 95 Surface treatment Pollutant capture Exhaust slot Air draught auiem mq i eue Cuves de traitement de surface Performance de captage de fentes d aspiration R R gnier J M Dessagne F Bonthou
4. V 1 1 9 Vbert 0 50 m s ext 1 m s pert Lii l 14444744 1 3 0 35 40 45 50 55 6 0 Fig 5 Courbes enveloppes pour l ensemble des cas tudi s Envelope curves for all the cases studied Remarque Les d bits d air extrait sont syst mati quement rapport s a la surface du bain d bits dits surfaci ques IIS Sont exprim s en m3 s 1 m2 c est dire en m s et ont les dimensions d une vitesse 3 2 Incidence du d bit d air extrait Cette tude a permis d aboutir la quantification des performances de captage de fentes lat rales d aspira tion Pour diverses conditions de cou rant d air et les g om tries de cuves usuellement rencontr es les prescrip tions en mati re de ventilation ne seront plus bas es sur des crit res purement a rauliques tels que les vitesses d air aux extr mit s de la cuve mais directement sur le crit re pertinent caract risant le captage Au d bit d air extrait mis en jeu peut tre associ le niveau d efficacit de cap tage obtenu dans les conditions les plus s v res Cahiers de notes documentaires n 165 4 trimestre 1996 431
5. des environnements perturb s Quelques r sultats ont t regroup s titre d exemple au tableau VI pour la cuve de W L 0 75 et quatre valeurs de d bits surfaciques r parties dans le domaine test et au tableau VII pour un d bit surfacique de 1 m3 s 1 m2 et les diff rents types de cuves test es Si l on consid re les exigences de per formance telles qu elles ont t d finies au 3 2 pour les diff rents niveaux globaux de risque NGR IV cf annexe 1 et GPV2 l examen des cour bes de la figure 9 et des tableaux VI et VII montre qu d bit d air extrait fix un doublement de l intensit du courant d air a pour effet de d classer d une voire deux unit s l installation ainsi caract ris e Par exemple au tableau VII une aspiration unilat rale sur une cuve de W L 0 75 correspond partir de 1 m3 s 1 m2 au NGR IV pour un courant d air de 0 25 m s au NGR II pour 0 5 m s et n est pas class e pour 1 m s A contrario la r duction de moiti qui reste prouver dans chaque cas permet de surclasser une installation Remarque Cette tude ne traite pas du d licat probl me de caract risation des courants d air dans les ateliers de traitement de surface ni de la 436 Cahiers de notes documentaires n 165 4 trimestre 1996 A rar Mr sf A ra em qe mecs a p e Sous fa on de les viter En ventilation naturelle on retiendra qu avec un d bit surfacique moyen de 1
6. Captage des polluants Fente d aspiration Courant d air J valuation et plus encore la pr conis es illustrent bien cette appro r duction des risques dus aux missions de polluants provenant des bains de traitement de surface font depuis les origines de ce secteur d acti vit l objet des pr occupations des hygi nistes industrieis Ces derniers ont besoin pour mener bien leur mis sion de donn es pratiques permettant d une part de mieux appr hender les situations risque d autre part de dis poser des solutions appropri es Le guide pratique de ventilation n 2 GPV2 1 a t labor suivant cet objectif et permet d apporter des r pon ses concr tes la grande majorit des situations rencontr es Les solutions che pragmatique puisqu elles sont le fruit de l exp rience acquise dans ce domaine notamment aux Etats Unis 2 et en France 3 4 au travers de nombreuses campagnes de mesure en entreprise Le crit re consid rer en premier lieu la conception est le niveau de risque chimique li au type de proc d Le risque est valu partir de la nature du des potluant s mis par le bain dont le degr de toxicit est g n rale ment bien connu et partir du des d bit s d mission de ce s polluant s dont l valuation est le plus souvent qualitative Les solutions r alisant Cahiers de notes documentaires n 165 4 trimestre 1996 425 Caisson Plate form
7. ou plus g n ralement Vext Vperr Constant on observe une plus grande sensibilit au param tre orientation aux faibles valeurs de Voxt Vpert Les performances s am liore raient donc plus nettement pour les fai bles d bits surfaciques ou les grandes vitesses de courant d air ou la combi naison des deux elles se d grade raient l inverse plus rapidement si l orientation tait mal ma tris e Quel ques exemples sont regroup s au tableau IX pour la cuve de W L 0 75 avec aspiration unilat rale Ces exemples et l examen de la figure 10 mettent galement en vidence le gain d un rang dans le classement des dispositifs de captage en terme de niveau global de risque NGR sous l effet de l orientation des fentes par rapport aux courants d air Pour VextVper 1 5 la rotation du secteur 120 180 au secteur 0 60 fait par exemple remonter l installation du NGR IV 60 80 au III 80 90 puis au Il 90 97 Au del de Vex Ypert 3 l incidence de l orientation sur l effica cit de captage est inf rieure cinq points Cet effet est moins sensible pour Faspi ration bilat rale essentiellement du fait que les actions de l extraction et des courants d air ne sont jamais totale ment antagonistes De plus les niveaux de performances sont sup rieurs 3 5 3 Courant d air oblique A un courant d air horizontal d intensit 0 20 m s 1 se superpose un jet d air oblique descendant issu d
8. cuve la plus large quip e d une seule fente d aspiration Dans ie cas de l aspiration bilat rale le coefficient correspondant au remplace ment d une cuve de W L 0 75 par une de 1 20 s tablit entre 1 15 et 1 20 pour maintenir des niveaux d efficacit de 80 et 95 est sans objet pour 50 puisque ce niveau est toujours d pass dans les plages de d bit tes t es fig 5 Cahiers de notes documentaires n 165 4 trimestre 1996 433 434 EEE sn Aups em p e p a Au mem N A mm e aem a Vpert 0 25 m s Fig 8 Efficacit de captage en fonction des d bits surfaci ques Int r t de l aspiration bilat rale pour trois vitesses de courant d air Capture efficiency as a function of flow rates per unit area a Advantages of bilateral exhaust for three air draught velocities b Capture efficiency as a function of flow rates per unit area c Advantages of bilateral exhaust for three air draught velocities Vext m3 s l m2 1 1 5 2 0 Cahiers de notes documentaires n 165 4 trimestre 1996 eq cn ne umani eimh r e Gr De en a ma min A nu men ee om enr men 3 4 Int r t de l aspiration bilat rale En raison du suppl ment de co t et de contraintes notamment d encombre ment la solution de l aspiration bilat rale n est justifi e que pour les cuves les plus larges Les r sultats d essais de cette tude ne permettent de
9. de la surface correspondant au recul du syst me de captage par le d bit par unit de surface fix pr c dem ment en fonction du niveau global de ris que Q Sq Q d bit total d aspiration m3 s 1 S surface du bain m2 q d bit d aspiration par unit de surface m3 s 1 m2 Le d bit d aspiration par unit de surface q est fonction du rapport a b b dimension parall le au dispositif d aspiration tat rale a dimension effective du bain au dessus duquel chaque dispositif de captage doit aspirer l air Dans le cas d un syst me d aspiration uni lat rale ou d un syst me d aspiration souf flage a Dans le cas d un syst me d aspiration bila t rale ou d un syst me aspiration cen trale a 1 2 l est la dimension du bain perpendiculaire au dispositif d aspiration lat rale plus le recul ventuel du dispositif de captage par rapport au bain D bits surfacique m3 s 1 m2 Niveau global de risque C Domaine d application Classe de risque en l absence de courants d air Dispositif d aspiration AT A2 te long d un c t ou appuy sur un cran A4 B4 C3 1 15 a b gt 1 lt 2 1 90 A3 B1 B2 C1 0 90 1 00 1 15 de deux c t s paral L k l les d une cuve non HIE B3 C2 0 55 0 65 0 75 C Les 1 d mission Deux indices fun caract ristique de la toxicit du ou des polluants mis repr sent par la lettre B C ou
10. in der Chemie Heidelberg International social security association series n 1001 1989 pp 731 759 NF EN 1093 4 S curit des machines Evaluation de l mission de substances dangereuses v hicu l es par l air Efficacit de captage d un syst me d aspiration M thode par tra age Paris La D fense AFNOR juin 1996 12 p BRACONNIER R R GNIER R BONTHOUX F Efficacit d une fente d aspiration sur une cuve de traitement de surface Mesure en laboratoire et simulation num rique bidimensionnelle Cahiers de Notes Documentaires Hygi ne et S curit du Travail 1991 144 pp 463 478 ANSI Z9 1 1991 American National Standard for Exhaust Systems Open surface tanks Ventilation and operation New York American National Standards Institute mars 1991 42 p OO E S Qi ANNEXE 1 Un extrait du guide pratique de ventilation Le texte de cette annexe est adapt de la 4 dition mai 1990 du guide pratique de ventilation dit GPV2 Afin d viter des confusions nous avons chang les notations du GPV2 En effet dans ce document W repr sente la demi largeur du bain dans le cas de l aspiration bilat rale Cet artifice sera abandonn dans la prochaine dition du GPV2 para tre fin 1997 et n a donc pas t utilis dans la pr sente tude Dans le cas de l aspiration lat rale le d bit d aspiration mettre en uvre est gal au produit de la surface du bain augment le cas ch ant
11. m3 s m2 et une limite sup rieure de vitesse d air insuffl de 1 m s la surface des entr es de ventilation est quivalente la sur face des bains ventil s 3 5 2 Orientation L orientation des courants d air est caract ris e par l angle a des vecteurs vitesse d air extrait V et vitesse de perturbation Vet Sept orientations r parties de 0 180 ont t adopt es pour les essais Pour faciliter l analyse des r sultats ceux ci ont t regroup s suivant trois secteurs angulaires comme indiqu sur la figure 10 Dans le cas de l aspiration unilat rale on constate que l efficacit de captage varie en sens inverse de l angle a Elle est maximale dans la plupart des cas lorsque les effets de l aspiration et du courant d air se conjuguent a 0 et 2 A AR aa 4A F amn A TAT AN STA POTE PAON P Pm COA A4 TABLEAU VI TABLEAU VIII D gradation de l efficacit de captage avec l intensit du courant d air pour Incidence de l orientation du cou la cuve de W L 0 75 et diff rents d bits d air extrait Decrease in capture rant d air Rapport R des valeurs de efficiency with increasing air draught intensity for a tank of W L 0 75 and different Vext Vpert Pour les deux situations exhaust rates extr mes pour les diff rents W L tes t s et Inci i Aspiration unilat rale Aspiration bilat rale n d P E or alr d Vext M3 s 1 m2 var M3 s 1 m2
12. panier en t le perfor e contenant des morceaux de polystyr ne de for mes diverses un obstacle plan constitu de plaques rectangulaires en t le suspen dues un cadre m tallique le taux de remplissage de cet obstacle est de 86 1 3 Simulation de l mission du polluant r el La simulation de l mission de polluant r el est r alis e par g n ration au sein du liquide de gaz traceur l aide de 2 12 rampes suivant la largeur des cuves de tubes poreux du type utilis dans les aquariums dispos es pr s du fond du bac Les bulles ainsi g n r es sont dispers es dans la couche d eau et viennent clater la surface Ces dispositions permettent de reproduire au mieux les conditions r elles d une mission surfacique accompagn e ou non d effets convectifs li s la temp rature des bains Le m lange air gaz traceur est mis avec un d bit variant de 10 50 NI min soit 0 17 0 83 NI s suivant les d bits de captage mis en jeu Dans l hypoth se d une r partition uniforme de l mission sur toute la surface du bain les vitesses d mission du m lange sont faibles inf rieures 1 cm s En effet v mm s Qair He mission S avec aie exprim en l s et S en m tableau L efficacit de captage est d termin e l aide de la technique de tra age cf encadr TABLEAU Yair He 1 s 1 0 17 0 83 0 14 V missio
13. rale la d gradation des performances est d autant plus sensi ble que la configuration de d part est plus d favorable cuve large d bits faibles fente unilat rale A l inverse la moindre sensibilit aux courants d air de la solution bilat rale a pu tre quan tifi e Toutes conditions gales par ailleurs la r duction de d bit cons cu tive ladjonction d une deuxi me fente est d autant plus lev e que la cuve est plus large Les r ductions de l ordre de 20 50 suivant les cas seraient plus incitatives que celles au plus gales 18 obtenues en appli cation de la r gle actuelle de d classe ment d un niveau de risque Enfin d autres param tres teis que la distance entre le niveau du bain et le bord de cuve la pr sence d obstacles la temp rature du bain divers disposi tifs de captage ont t examin s au cours de l tude Les r sultats seront d taill s dans un article para tre ult rieurement dans Cahiers de Notes Documentaires Hygi ne et S curit du Travail Bibliographie 1 Guide pratique de ventilation n 2 Ventilation des cuves et bains de traitement de surface 4 d Paris INRS 1990 ED 651 27 p Cahiers de notes documentaires n 165 42 trimestre 1996 n rm A de mime A conne es 10 11 12 Industrial ventilation manual of recommended practice 228 d Lansing MI ACGIH 1995 H RY M HUBERT H LIMASSET J C ELCABACHE J M I
14. un d bit d extraction lev d une vitesse de courant d air faible de la combinaison des deux 430 Cahiers de notes documentaires n 165 42 trimestre 1996 2 ge mr a denimi ne rima eue de te tardat maam diil antare SAPIRAA qe LA A ap 10 a a a a ar det sanee MARI eq rer 3 RESULTATS ET DISCUSSION 3 1 Traitement global des r sultats Un premier type de traitement des nombreuses donn es exp rimentales a t pratiqu dans le but d appr cier l influence d un param tre donn sur les performances de captage Cette tude de sensibilit a conduit l iden tification de param tres pr pond rants ce qui a entrain l abandon d autres param tres consid r s a priori comme fortement perturbateurs Afin d aboutir une pr sentation claire et synth tique des r sultats permettant de d gager des enseignements facile ment exploitables par les pr venteurs sur le terrain une approche plus glo bale a consist d terminer en fonc tion de v 4 V er les courbes enveloppes d s efficacit s de captage dans les conditions les plus s v res c est dire en pratique les efficacit s r alisables quelles que soient les valeurs de tous les autres param tres dans les conditions d essai retenues pour cette tude Une telle courbe est repr sent e sur la figure 4 Elle correspond au cas de la cuve de W L 0 75 quip e d une fente unilat rale La figure 5 regroupe l ensemble de ce
15. 0 s chelonnent de 3 2 1 8 Avec un Qu Lister s Se r courant d air d intensit constante et 99 dont l orientation est la plus favorable il devrait donc tre possible d admettre des d bits surfaciques Vax pr s de deux fois 1 8 plus faibles On retrouve BOC 5 rase Courant d air 70 as un coefficient du m me ordre pour des 5 niveaux de performance inf rieurs Ce gain relatif augmente avec le rapport 50 W L comme on peut le constater sur le tableau VIII pour n 95 noter 40 que les valeurs de r f rence de Vext Vper augmentent dans le m me 30 sens 20 La maitrise des courants d air dans un atelier passe donc par la prise en 10 consid ration de leur orientation puis R que ce param tre a une incidence du m me ordre de grandeur que f inten 0 0 5 1 1 5 2 2 5 3 3 5 4 4 5 sit A intensit constante le d bit sur facique peut tre r duit de moiti ou plus pour les cuves les plus larges Il est toutefois plus facile de prescrire Fig 10 Incidence de l orientation des courants d air Cuve de W L 0 75 Aspira que de r aliser la ma trise de l orienta tion unilat rale incidence of air draught direction Tank W L 0 75 unilateral exhaust tion des courants d air Vext Vpert Cahiers de notes documentaires n 165 4 trimestre 1996 437 e e e r r e e a ma r 788 R a i e ee En raisonnant non plus en performan ces constantes mais d bit surfacique constant
16. 5 NGR IV ee m NGR IV Aspiration unilat rale Aspiration bilat rale W L W L Fig 3 D bits surfaciques d air extrait recomman d s en fonction du NGR et du rapport W L Sur face flow rates of extracted air recommended in relation to glo bal risk level and aspect ratio 428 Cahiers de notes documentaires n 165 48 trimestre 1996 RAAE A MA ONG MA MARIAA nda an mm mamaaa qu N d Rn m Bo 6 A MR Ua Ware AA m Aii A Alpen im A nd t pp qe La m thode du tra age l h lium L utilisation d un traceur appropri en substitution au polluant r el pr sente des avantages quant la ma trise et donc la reproductibilit de l mission et quant la facilit de mesurage des concentrations n cessaires au calcul de l efficacit Pour cette tude le trac teur retenu est un m lange air h lium 80 20 de densit proche de celle de l air et donc mieux appropri que le gaz pur pour le mesurage de l efficacit de captage G n ration dans la cuve G n ration en conduit H lium Les d bits d air aspir et de traceur res tant constants l efficacit de captage exprim e en pourcentage se calcule alors suivant l expression 2801 2460 X n 27C Analyseur k AF 77 c1 Kr Pr l vement Pat 4 r Traceur C2 C3 Traceur C est la concentration r siduelle mesu r e en l absence de toute mission C3 est
17. Aspiration bilat rale Exhaust efficiency for three air draught directions Tank W L 0 75 Unilateral exhaust 60 060 one Vext Vhe rt Pour u 0 l efficacit de captage se d grade d autant plus intensit de courant d air oblique identique que linctinaison 8 est plus forte fig 12a et 12b La perte d efficacit pour l incli naison maximale peut atteindre 25 points resp 35 points pour Vop 0 5 m s resp 1 0 ms le niveau de r f rence tant proche de 100 Contrairement ce qui vient d tre nonc l alin a pr c dent le courant d air perturberait donc l coulement l aspiration en d stabilisant la couche d air protectrice tablie au dessus du bain Le polluant qui y s journait avant d tre aspir dans le cas du courant d air horizontal en est maintenant chass Fig 12 Incidence d un courant d air oblique Cuve de W L 0 75 Aspiration unilat rale V 0 55 m3 s m2 Inci dence of slanting air draught Tank W L 0 75 Unilateral exhaust V 14 0 55 m3 sm gt lt Fig 11 Dispositif de g n ration d un jet oblique cas repr sent 180 Sian ting jet generator a 180 TABLEAU X Configurations test es Configurations tested u degr s Courant d air Direction horizontal Intensit Courant d air Inclinaison oblique Intensit G om trie cuve Largeur longeur Aspiration Type D bit surfacique Bain
18. D A correspondant aux pro duits les plus toxiques l autre caract ristique de la quantit de polluant mise repr sent par le chiffre i 2 3 ou 4 1 correspondant la plus forte mission Les NGR indiqu s correspondent des mouvements de l air non perturb s au niveau des sources permettent de d finir 16 classes de risques allant de A1 produits tr s toxiques mis en quantit importante 1 D4 produits peu nocifs D mis en quantit tr s faible 4 Ces 16 classes ont ensuite t r parties en 6 niveaux globaux de risque NGR de l VI E Cahiers de notes documentaires n 165 4 trimestre 1996 441 ne me rem mr mm o da aa haa ae e A a aaan m a aa aw eiei ma mei ana ana na aare aam a A INSTITUT NATIONAL DE RECHERCHE ET DE S CURIT 30 rue Olivier Noyer 75680 Paris cedex 14 T l 01 40 44 30 00 Tir part des Cahiers de notes documentaires 4 trimestre 1996 n 165 ND 2030 1 200 ex N CPPAP 804 AD PC DC du 14 03 85 Directeur de la publication J L MARIE ISSN 0007 9952 ISBN 2 7389 0541 2 A A A dai 4 A ps qnc sie n erdum ene mare stara JOUVF Par s
19. Franc bord Obstacie Type Hauteur D autre part pour vu 0 5 m s7 la pr sence d un obstacle amoindrit les performances de captage la r duction du franc bord produit un effet similaire Faction de ces deux param tres a t tudi e par l INRS dans de nombreur ses configurations et sera plus pr cis ment d crite dans un article ult rieur Le dispositif de captage est d autant plus vuln rable ce courant d air obli que que la configuration est plus d fa vorable pr sence d obstacle faible franc bord Ces observations sont moins bien v rifi es 1 m s et plus particuli rement en l absence d obsta cle cf fig 12b q 0 Vpert 0 5 m s 1 Vext pen 0 25 0 50 1 00 ef degr s 0 90 45 Vobl 090 7 00 WA D Unter nose fos 1 on 19 80 87 CT Pen Nveau de ta fente m3 s 1 m2 f cm Pour a 180 et donc courant d air et aspiration contre courant on observe nouveau le classement attendu propos des effets de l obstacle et du franc bord pour v 4 0 5 m s la pr sence d favorable de l obstacle n appara t pas aussi nettement 1 0 m s 1 Paradoxalement intensit mod r e les performances de captage semble raient s am liorer avec l inclinaison du courant d air ou tout au moins passer par un optimum Dans les configura tions test es l efficacit de captage d passe 80 voire 90 quel que TABLEAU XI Caract ristiques du cou
20. air extrait pour la cuve de W L 0 75 et de 35 50 pour la cuve de 1 20 A titre de comparaison figurent au tableau Vb les coefficients r ducteurs r sultant de l application des recommandations du GPV2 cf extraits en annexe 1 Quelle que soit la cuve le gain oscille alors entre 8 et 15 On peut galement d duire que d bit d air extrait v constant l emploi d une deuxi me fente permet de main tenir le niveau de performance de captage au cas o les vitesses de cou rant d air Voen augmenteraient dans les m mes proportions que les coeffi cients muitiplicateurs cette fois du tableau Va A d bit d air extrait Vex constant l efficacit de captage serait de 95 pour une cuve de 1 20 qui p e d une aspiration unilat rale et serait maintenue pour la m me cuve quip e d une deuxi me fente mais plac e dans un coulement deux fois plus perturb nouveau on per oit tout l int r t de la solution bilat rale pour les cuves larges et les environne ments o la ma trise des courants d air ne peut tre garantie TABLEAU V 3 5 Incidence des courants d air 3 5 1 Intensit La validation exp rimentale du rapport Vex Vper Comme param tre explicatif constitue en soi un r sultat essentiel En effet exprim autrement cela signi fie que lorsque l intensit du courant d air croit d un certain coefficient if convient toutes conditions gales par ailleurs de multiplier par ce m me coe
21. capt lorsque ce rapport cro t serait donc souhaitable dans un souci de coh rence de r ajuster la grille des d bits actuellement recommand s dans le but d obtenir des performances plus homo g nes Outre cette quantification a posteriori de l incidence des recommandations l tude a permis d appr cier l effet isol 440 nnm mt dm mm ou combin de nombreux facteurs sur les performances de captage L effet pr pond rant d un courant d air pertur bateur a t particuli rement mis en vidence Toute variation de son intensit n ces site pour le maintien des performances une variation en m me proportion du d bit Cette conclusion est lourde de cons quences tant sur le plan techni que qu conomique En effet si le local est le si ge de mouvements d air inu suels les d bits d extraction devront tre augment s et parfois notable ment contrario si les moyens mis en uvre permettent de garantir en per manence un air calme dans l atelier alors ces d bits peuvent tre r duits La direction d un courant d air horizon tal exerce un effet du m me ordre que l intensit Selon que les actions de l aspiration et du courant d air se conju guent ou sont antagonistes le rapport des d bits n cessaires peut atteindre 3 dans les cas extr mes A intensit quivalente un courant d air oblique descendant peut suivant les cas ame nuiser o am liorer la situation En r gle g n
22. com paraison que pour les deux cuves de W L gaux 0 75 et 1 20 et rappelons le dans les plages de d bits recom mand es Ils sont consign s dans les trois s ries de courbes de la figure 8 correspondant aux trois valeurs de courants d air test s Les courbes sont extraites de la figure 5 L am lioration des performances de captage apport e par l adjonction d une deuxi me fente lat rale permet dans la quasi totalit du domaine d emploi de r pondre pour un m me d bit global d air aspir aux exigences d un niveau global de risque plus lev se traduisant par une d croissance du rang d une unit Des exemples sont pr sent s figure 8 Cet int r t s estompe dans les conditions les plus favorables cuve de W L 0 75 et valeurs lev es de v u Vper d bit d air extrait lev perturbation faible ou moyenne courbes a et b contrario on observe sur la courbe c qu aux for tes perturbations l am lioration des performances est plus sensible on confirme donc que l aspiration bilat rale permet une ma trise plus s re de la pollution dans ce type d environne ment S il s agit d atteindre un objectif de performance la solution bilat rale conduit compar e la solution unila t rale une r duction du param tre Vex Ypert N appliquant les coefficients indiqu s au tableau Va Il est donc pos sible dans un environnement donn Voen Constant d abaisser de 20 30 le d bit d
23. e Aspiration Caisson d introduction pivotante secondaire d extraction de l air de l air Dispositif Paroi Paroi de stabitisation de soufflage d extraction du flux d air amp 0 0 97 0 CIO RS TROT OO SR SON ES D DCE CN QS COSTES SSI DO SOON SNS SO n A Maquette de la cuve de traitement de surface Fentes d aspiration t Franc bord R sistances Diffuseurs air h lium Sch ma cot de la maquette W L 0 75 Fig 1 Vue sch matique du banc d essai et d tail de la cuve et du caisson d aspiration cas W L 0 75 Schematic of the test bench and detail of the tank and exhaust system W L 0 75 426 Cahiers de notes documentaires n 165 42 trimestre 1996 Somr oso omotat ee eee ee A A pijama aa R A aa e e A A ju cut Mea a ae enny nee dare b aee a asen arraroena raran mr aa 2 NOMENCLATURE w m largeur de la cuve longueur de la cuve franc bord distance entre le niveau du bain et le bord de la cuve d bit de g n ration d h lium efficacit de captage concentration r siduelle de traceur mesur e en l absence de toute mission concentration de r f rence correspondant l mission de la totalit du traceur dans le conduit d aspiration concentration correspon dant l mission de tra ceur simulant le d gage ment de polluant vitesse de courant d air d bit surfacique d air extrait d bit d air extrait rapport
24. elles sont essentielle ment ax es sur l laboration d un mod le th orique de captage puis sur sa validation exp rimentale appliqu e des cas simples l aide de maquet tes chelle r duite Cet article pr sente une partie des r sultats de l tude exp rimentale por tant sur le captage des polluants mis partir de cuves de traitement de sur face quip es de fentes d aspiration uni ou bilat rales Outre l intensit et la direction du courant d air permanent au sein duquel sont dispos es les cuves des param tres d influence tels que pr sence d obstacle g om trie des cuves niveau et temp rature du bain ont t pris en compte L action sp cifique de ces derniers sera d taill e dans un article para tre ult rieurement Le crit re d valuation adopt pour caract riser les performances du dis positif de captage est l efficacit de captage d finie comme le rapport du d bit masse de polluant directement collect par la ou les fente s d aspi ration au d bit masse total mis par la cuve Ces r sultats proviennent d un grand nombre d essais r alis s sur des maquettes simplifi es en vraie gran deur de cuves o le d gagement des polluants est simul par un traceur 1 MOYENS EXPERIMENTAUX 1 1 Banc d essai Les essais se d roulent dans une cabine de grandes dimensions lon gueur 6 m x largeur 4 m x hauteur 3 m dans laquelle sont implant s les maquettes et les di
25. fficient le d bit surfacique si l on souhaite maintenir l efficacit de cap tage au m me niveau Les recommandations du GPV2 concernant le dimensionnement d ins tallations de ventilation reposent sur l hypoth se formul e 3 2 d une vitesse de courant d air de 0 5 m s 1 Dans un local o par conception ou en raison des activit s qui s y d ploient se produiraient en des endroits criti ques de plus fortes perturbations m me temporaires les cons quences pratiques notamment conomiques seraient loin d tre n gligeables En effet les d bits d air extrait donc intro duit devraient tre augment s en pro portion de l accroissement de l intensit du courant d air Dans le cas oppos moins fr quent o toutes les disposi tions auraient t pr vues pour minimi ser les courants d air dans l atelier les d bits d air extrait pourraient tre r duits toutefois l hypoth se deman de tre soigneusement v rifi e en cours d exploitation Gain apport par l emploi d une deuxi me fente d aspiration exprim par le coefficient r ducteur du param tre v o fVpert Gain achieved with a second exhaust slot expressed as the reduction coefficient applied to parameter VextYpen a Experimental results b Results recommended by Practical Ventilation Guide No 2 a R sultats exp rimentaux Objectif W L n 0 75 100 1 47 95 1 25 80 1 35 b Valeurs
26. ir extrait au del desquels m me dans les conditions les plus s v res l efficacit de captage est sup rieure 50 80 ou 95 voire approche 100 fig 5 L examen de la figure 7 montre comme on pouvait s y attendre que ie d bit surfacique d air extrait v n ces saire pour d passer un objectif d effica cit donn augmente avec le rapport W L ce d autant plus rapidement que l objectif est plus lev Le d bit total extrait exprim en m3 s ou en m3 h 1 augmente donc plus rapidement que la surface de la cuve ou que sa largeur longueur constante Dans le cas de l aspiration unilat rale il convient de multiplier les d bits sur faciques par les coefficients approch s Aspiration unilat rale Aspiration bilat rale indiqu s dans le tableau IV lorsque l on compare les deux cuves les plus troi tes l une ou l autre des cuves les plus larges ou lorsque l on compare ces deux derni res entre elles Augmenter par exemple la largeur de W 0 2 m W 0 75 m n cessite pour maintenir une efficacit de 80 de multiplier le d bit surfacique par 1 5 et donc le d bit total par environ 6 la surface est 3 75 fois plus tendue Pour W 0 35 il conviendrait de multiplier respectivement par 1 5 et environ 3 Les valeurs de d bit d termin es pr s de asymptote n 100 sont plus impr cises La figure 7 met en vi dence l impossibilit d atteindre 100 dans le cas de la
27. la concentration de r f rence cor respondant l mission de la totalit du traceur dans le conduit d aspiration C est la concentration correspondant une mission de traceur simulant le d ga gement de polluant L appareillage utilis pour l mission du traceur le pr l vement et l analyse des concentrations d h lium dans l air est sch matis ci contre L analyseur est un spectrom tre de masse cal sur les bas poids mol culaires mod le UL100 de Leyboild et talonn l aide de m lan ges gazeux talons Il d livre un signal continu proportionnel la concentration d h lium L coulement g n ral de l air dans la cabine est proche du type piston Le gaz traceur chappant au captage est contin ment vacu vers l aval de la maquette rendant impossible toute accumulation par recyclage Il n est donc pas utile de mesurer nouveau la concentration r siduelle l issue d un essai D autre part la d termination de param tres caract ristiques des fluctua tions de l efficacit tels qu efficacit frac tile ou cart type est d nu e d int r t ici car les signaux de concentrations sont peu perturb s La dur e totale d un mesurage est de l ordre de 10 min Les dur es de mesu rage des concentrations sont de 60 s pour C et 120 s pour C gt comme pour Ca Le logiciel PRE E VENT L ensemble des diverses s quences d mission de pr l vement et d analyse du trace
28. la surface de bain orientation du courant d air horizontal par rapport l axe de la cuve direction du courant d air oblique par rapport l horizontale a degr s 0 degr s l encoffrement le plus complet possible associ une vacuation des polluants sont privil gier Toutefois en raison de contraintes d exploitation ou de co ts d investissement la solution de l aspiration par fentes lat rales est ga lement employ e Les d bits d air extrait mettre en uvre sont d termi n s en fonction du niveau de risque et de param tres compl mentaires tels que la g om trie des cuves et les caract ristiques des dispositifs de cap tage En revanche l incidence de facteurs pouvant perturber le captage notam ment les courants d air n est que tr s partiellement prise en compte De plus les r sultats de mesures de concentra tion en ambiance incitent penser que les d bits d aspiration recommand s sont souvent surdimensionn s Las esame m imm ne e A eaa Ta A 7 j yy Pour r pondre ces interrogations lINRS a donc entrepris une tude exp rimentale visant am liorer nos connaissances en mati re d identifica tion des facteurs pr pond rants r gis sant les performances de captage de fentes lat rales sur les cuves de traite ment de surface et en mati re d va luation de l incidence de ces facteurs Quelques tudes sont relat es dans la litt rature 5 6
29. lation des d bits 432 Cahiers de notes documentaires n 165 4 trimestre 1996 Fig 6 Efficacit de captage en fonction des d bits surfaciques recommand s et pour trois vitesses de courant d air Capture efficiency as a function of recommen ded flow rates per unit area and for three air draught velocities TABLEAU ill Niveaux moyens d efficacit s de captage obtenus avec les d bits d aspiration recommand s et un courant d air de 0 5 m s Mean exhaust efficiency levels obtained with recommended exhaust rates and an air draught of 0 5 m s Bilat rale W L 0 75 1 20 Unilat rale W L 0 2 0 35 0 75 1 20 97 except 1 20 i 90 except 1 20 III 80 iV leo Fig 7 incidence de la g om trie des cuves Incidence of tank geometry TABLEAU IV Rapport des d bits d air extrait n cessaires pour d passer des performances donn es avec des dimensions de cuves passant de WL W L Ratio of extracted air flows needed to improve given performances with tank dimensions changing from W L to W L Efficacit de captage 0 2 0 35 gt 0 75 W L gt W L 0 2 0 35 1 20 gt 1 20 Vhert n 100 d air extrait conduisant une plus grande coh rence pour chaque niveau de risque 3 3 Incidence du rapport largeur longueur de cuve W L A partir des courbes enveloppes d fi nies au 3 1 on peut d terminer les d bits d a
30. lisation par fumig ne des mouvements d air au dessus du bain et pour le contr le visuel de la r partition du gaz traceur au sein du bain et donc en surface La quatri me paroi verticale est en acier inoxydable afin de recevoir les connexions lectriques hydrauliques et de gaz traceur et de supporter les dispositifs de chauffage du bain et d mission de traceur Le captage des polluants ici un tra ceur est assur par une ou deux fen tes d aspiration lat rales form es de cinq orifices de 18 cm x 5 cm pratiqu s dans les caissons d aspiration fig 1 Le bord inf rieur de ces fentes discon tinues se trouve au niveau du bord sup rieur de la cuve Afin d am liorer l uniformit des vitesses d air sur toute la largeur de la fente un filtre et deux grilles perfor es sont ins r s dans le caisson Les cuves sont remplies d eau jusqu au niveau recherch Le brassage du liquide en vue d am liorer l homog n it des temp ratures est obtenu gr ce un circuit de recyclage entre le fond et la partie sup rieure du bain Cahiers de notes documentaires n 165 4 trimestre 1996 427 nee eue net d ne au es ae SR Se has in dun ne Des obstacles l coulement d air tels que les pi ces traiter ont t simul s diff rents stades de leur descente ou remont e au dessus du niveau du bain Deux cas fig 2 ont t consid r s Un obstacle volumique constitu d un
31. mensions d une vitesse la vitesse nombres ont t utilis s de courant d air La validit de ces ratios est pr visible par une analyse dimensionnelle 11 qui a galement pu tre v rifi e exp Vext Vpert rapport du d bit surfacique rimentalement cf encadr pour le d extraction en m sl m soit les second W L rapport de la largeur la lon gueur de la cuve Le nombre adimensionnel Vex Ypert L analyse dimensionnelle a montr que l efficacit de cap tage est fonction du nombre adimensionnel d bit surfacique d extraction vitesse du courant d air vaufVpen Ceci a t confirm exp rimentalement pour les cuves WL 0 75 et W L 1 2 et une aspiration unilat rale On peut en effet observer sur les figures ci contre des r sultats identiques en efficacit de captage pour des valeurs gales de ce nombre obtenues partir de valeurs diff rentes de Vaxt et Vpert W L 0 75 t 13 cm W L 1 20 f 20 cm Le nombre de configurations tudi es pour la cuve W L 0 75 peut tre r duit de 12 8 sans perte d information cf Des Vext et Vpert diff rents tableau Rapports v v n pour la cuve de W L 0 75 De donnent des Vext Vpert gaux plus l interpr tation graphique des r sultats en est facilit e Il en va de m me pour les autres cuves qui correspondent des 1 gaux L efficacit de captage est d autant plus lev e que ce rap port est grand en raison d
32. n mm s 1 a obstacle volumique b obstacle plan Fig 2 Simulation de la pr sence de pi ces traiter par deux types d obstacles Simulation of workpiece presence by two types of obstacle 2 CONFIGURATIONS D ESSAI Les configurations d essai ont t s lectionn es en premier lieu afin de reproduire les situations les plus cou ramment rencontr es dans les ateliers On s est galement plac aux limites du domaine usuel d emploi et m me parfois en dehors dans le but de met tre plus nettement en vidence l inci dence de certains facteurs C est notamment le cas de la temp rature du bain o du franc bord f Les valeurs retenues pour les diff rents facteurs tudi s ont t tablies en concertation avec les pr venteurs des CRAM et apr s consultation du GPV2 Le captage des polluants est assur par des fentes uni ou bilat rales non adoss es une paroi Les d bits sur faciques d extraction d bits rapport s la surface du bain sont ceux pr co nis s dans le GPV2 pour les diff rents niveaux globaux de risque cf 3 2 et annexe 1 et pour diff rentes g om tries de cuves caract ris es par leurs rapports d aspect W L fig 3 Les valeurs retenues dans cette tude sont repr sentatives de quatre classes de g om tries parmi les cinq d finies dans le GPV2 Vext m s 1 1 5 NGR II NGR III 0 5 0 75 0 2 0 3
33. ndustrie de la galvanisation Evaluation de l exposition atmosph rique au chrome et au nickel Cahiers de Notes Documentaires Hygi ne et S curit du Travail 1990 139 pp 303 311 MAHIEU J C OURY B BOULET A Caract ristiques de l mission d a rosols des bains de nickelage Cahiers de Notes Documentaires Hygi ne et S curit du Travail 1990 139 pp 313 322 CONROY L M ELLENBECKER M J Capture efficiency of flanged slot hoods under the influence of a uniform cross draft model develop ment and validation Applied Industrial Hygiene 1989 4 6 pp 135 142 HEINSOHN R J YU S T MERKLE C L SETTLES G S HUITEMA B C Viscous turbulent flow in push pull ventilation systems In GOODFEL LOW H D d Ventilation 85 Amsterdam Elsevier Science Publ 1986 pp 529 566 NF X 10 102 Mesure de debit des fluides au moyen de diaphragmes tuy res et tubes de Venturi ins r s dans des conduites en charge de section circulaire Paris La D fense AFNOR juin 1980 69 p MULLER J P AUBERTIN G Efficacit de captage et courants d air perturbateurs Cahiers de Notes Documentaires Hygi ne et S curit du Travail 1990 128 pp 357 367 LEFEVRE A MULLER J P Evaluation de l assainissement de l air des ateliers et des postes de travail par l utilisation de la technique de mesure par gaz traceur In AISS International section for the chemical industry d Risikobegrenzung
34. rant d air r sultant Resulting air draught charac teristics soit le niveau de r f rence fig 12c Tout se passe comme si le courant d air faisait cran la propagation des pol luants au dessus du bain A 1 m s on observe un ph nom ne analogue dans la configuration avec obstacle et une situation plus contras t e sans obstacle Toutefois dans les deux cas les performances se situent un niveau bas o les diff rences ne sont plus tr s significatives notamment en raison de l incertitude de mesure lev e Sans obstacle Franc bord Avec obstacle Cahiers de notes documentaires n 165 4 trimestre 1996 439 28 bustes a 02000 IRR n E RS RNE Ve ROS MA ne and ape Denier es O oe Due meme lt rto d td mana 2e mode mende MAE en eue Ode amener rum nt 062 carrement een sen en 4 CONCLUSIONS La solution du captage des polluants mis par les cuves de traitement de surface par fentes lat rales d aspiration est certes moins performante que l encoffrement des sources elle peut n anmoins pr senter d autres avanta ges motivant son choix En raison des forts d bits d air mis en jeu il convient de dimensionner correctement les ins tallations La fixation des recommanda tions actuelles repose en fonction du niveau global de risque chimique sur des crit res purement a rauliques et donc indirects li s au champ des vites ses d air dans la zone d mission Cette tude a montr l int r
35. raught direction DE ext V Ratio Ra of the values of VaufVp en for the 1 0 1 5 2 0 0 5 1 0 1 5 two extreme situations for the different W L 0 25 100 89 100 100 tested and n 95 V raset 9 50 AE RUES 100 0 75 1 20 1 00 80 65 73 89 Ra 13 15 18 30 Valeurs extrapol es TABLEAU VII D gradation de l efficacit de captage avec l intensit du courant d air pour un d bit d air surfacique de 1 m3 s m2 et diff rentes cuves Decrease in capture efficiency with increasing air draught intensity for a specific flow rate of 1 m3 s 1 m2 in different tanks Aspiration Aspiration unilat rale bilat rale g minimale lorsqu il n W L W L squ ils sont antagonistes u 180 Cette tendance est illustr e sur la figure 10 repr sentant le cas W L 0 75 La courbe inf rieure est tr s proche de la courbe correspondante de la figure 9 II convient cette occasion de rappeler que les r sultats pr sent s jusqu ici sont issus des courbes enveloppes et concernaient presque exclusivement le cas du courant d air horizontal d orientation oppos e celle de l extraction u 180 Le maintien d un niveau donn de per formance de captage est obtenu pour des valeurs d autant plus faibles du param tre VextYpert que l orientation du courant d air se rapproche du secteur O 60 titre d exemple pour cette m me cuve et une efficacit de cap 1 tage de 95 les valeurs de VeufYpert 10
36. recommand es par le GPV2 Niveau global de risque Non applicable Il 2 00 II 1 55 IV ne nm ne me m mnanaa aaa semas e lt gt Cahiers de notes documentaires n 165 4 trimestre 1996 435 iari iara a 2 A n a er EN 0 50 ms W L 0 35 unilat rale 0 55 m s W L 0 75 unilat rale WIL 1 2 unilat rale 0 65 m s71 Se ET W L 0 75 bilat rale i i Fig 9 Efficacit de captage en fonction des d bits surfaciques pour les trois niveaux de perturbations et pour les diff rents types de cuves test es a f Capture efficiency as a function of tlow rates per unit area for the three levels of disturbance and for the different types of tank tested a to f Les six s ries de courbes a f de la figure 9 permettent d appr cier la d gradation des performances de cap tage li e l accroissement de linten sit des courants d air pour un d bit surfacique donn On peut observer une d gradation d autant plus sensible que les valeurs de d bits surfaciques sont faibles Cette d gradation est beaucoup moins sensible pour l aspira tion bilat rale compar e l aspiration unilat rale Il faudra donc tre cons cient que les solutions pour lesquelles les d bits d air extrait sont faibles et ou l aspiration unilat rale m me si ces dispositions sont parfaitement justifi es au regard des risques encourus pr sentent une plus grande vuln rabilit
37. s courbes enveloppes correspondant aux diff rents rapports W L tudi s quatre dans le cas de l aspiration unilat rale deux dans le cas de l aspiration bilat rale Pour la perturbation maximale V 4 1 m s le d bit surfacique d air extrait Vext exprim en m s prend la m me valeur num rique que le rapport Vext Vpen Pour les deux autres vitesses de perturbation test es il est possible de tracer de nouvelles chelles des abscisses d duites de la pr c dente par simple homoth tie Les domaines de d bits d air extrait recommand s par le GPV2 0 45 1 90 ms sont indiqu s sur la figure 5 On peut quantifier partir de ces cour bes l incidence de certains param tres sur l am lioration des performances de captage et notamment celle cons cu tive l augmentation du d bit d air extrait la r duction de la largeur de la cuve l adjonction d une deuxi me fente la ma trise des perturbations d air autour des cuves nma lt rtr trd A dm op COR E S r memes Fig 4 Courbe enveloppe de l efficacit de captage en fonction du rapport Vv fv pert Cas W L 0 75 aspiration unilat rale autres param tres variables Capture efficiency envelope curve as a function of the ratio VexVpen for W L 0 75 with unilateral exhaust and other parameters variable n 100 97 90 80 70 60 50 40 30 20 A CARE FR 0 45 1 0 1 5 1 9 v 0 5 10 15 20 2 5
38. spositifs de captage associ s fig 1 Un premier circuit de ventilation permet d insuffler de l air pris l ext rieur du b timent et r gul en temp rature au travers de toute la surface d une paroi verticale de la cabine 4 m x 3 m et d extraire cet air au travers de la paroi oppos e avant rejet l ext rieur cr ant ainsi au sein de l enceinte un courant d air longitudinal d intensit r glable de 0 1 m s Des dispositifs de r parti tion permettent d assurer l uniformit des vitesses d air l entr e de la cabine 6 pr s Les dispositifs de captage tudi s sont raccord s un second circuit de ven tilation dont le d bit d aspiration r gla ble jusqu 8 000 m3 h 1 est mesur l aide de diaphragmes prises de pres sion dans les angles 7 De plus la cuve de traitement de sur face repose sur une plate forme pivo tante permettant de faire varier l orien tation du courant d air par rapport la aux fente s d aspiration 1 2 Maquettes des cuves Les maquettes de cuves de traitement de surface sont constitu es de bacs parall l pip diques dont deux dimen sions sont fix es longueur L 1 m hauteur h 0 35 m et dont la largeur peut admettre les quatre valeurs W 0 2 0 35 0 75 1 2 m Trois des parois verticales et le fond sont r alis s en polycarbonate Lexan mat riau r sistant la chaleur pour les essais en temp rature et transparent pour la visua
39. t d une part du param tre efficacit de captage pour une valuation directe des perfor mances de captage d autre part de la technique de tra age gazeux pour son mesurage A un niveau de risque donn tait impli citement associ un objectif de perfor mance de captage L outil d valuation utilis a permis de quantifier les objec tifs correspondant aux recommanda tions du GPV2 traitant de ce secteur Globalement les performances s che lonnent de pr s de 100 pour le niveau de risque le plus lev 60 pour le niveau o un dispositif de cap tage est encore recommand Ces valeurs s entendent pour les conditions d essai les plus d favorables hormis un courant d air mod r de 0 5 m s Pour parfaire cette approche pr ven tion permettant de fixer des objectifs de performance de captage il conviendra d am liorer nos connaissances en mati re de d bit de poliuants mis par les bains Des m thodes d valuation faisant appel la technique de tra age sont en cours de d veloppement l INRS Le d bit d mission admissible du pol luant ayant chapp au captage devrait tre d termin par le seul niveau de risque Or l tude a permis de constater que pour un niveau glo bal de risque donn la modulation des d bits d extraction recommand s en fonction du rapport largeur longueur des cuves se traduit par une d crois sance des efficacit s de captage et donc de ce d bit de polluant non
40. uand il est utilis avec le bo tier de s lection qui le pilote directement Les d biim tres et les lectrovannes conte nues dans ce bo tier sont alors directe ment pilot s par le logiciel Il est possi ble d indiquer les voies de pr l vement me ns uarn do in ee T e ae e tt gt ne den eu a a eee Temes relatif r URE f L 70 s et d mission et d afficher un d bit de traceur g n rer La mesure peut tre automatis e par l ex cution de s quen ces pr enregistr es Le logiciel est dot d une aide contex tuelle qui contient l information n ces saire la mise en uvre du logiciel et de la technique de tra age Il est fourni l utilisateur une disquette ainsi qu un manuel d utilisation L installation et la configuration sont assur es par un logi ciel convivial la figure ci contre montre l volution du signal au cours d un essai Cahiers de notes documentaires n 165 4 trimestre 1996 ge ae tetee ce van matt 9 886 9869620 ei 429 ne pue re Les trois vitesses de courant d air tes t es permettent de simuler des types d coulement d air s chelonnant de l air consid r comme tr s calme pour un atelier jusqu au courant d air sou tenu qu il serait souhaitable de minimi ser en intervenant sur l enveloppe du b timent ou sur la ventilation g n rale L effet perturbateur d obstacles situ s pr s de l aspiration avait t clairement mis en vidence lors d une t
41. ude pr c dente 11 Des obstacles simulant les pi ces traiter ont donc t plac s trois niveaux diff rents au dessus de la surface du bain Enfin il convient de rappeler que tou tes les configurations ont t test es en r gime permanent et que le courant d air est temp rature ambiante Le tableau Il regroupe l ensemble des fac teurs consid r s et des valeurs rete nues Face au grand nombre de combinaisons possibles un pian d exp rience a t b ti l comporte une phase initiale d tude de sensibilit pour la seule cuve W L 0 75 Les facteurs s tant r v l s peu influents n ont pas t tudi s pour les autres cuves L utilisation de nombres adi mensionnels pertinents regroupant plu sieurs facteurs a galement permis de TABLEAU H Configurations test es Configurations tested Courant d air Direction 0 30 60 90 120 150 180 0 25 0 50 1 00 Intensit Vpert Inclinaison 8 G om trie cuve Largeur longueur sans dim W L 0 20 0 35 0 75 1 20 Aspiration Type Unilat rale bilat rale D bit surfacique Vext Pr conis par GPV2 pour les 4 niveaux de risque tig 8 Bain Franc bord f 13 20 27 Temp rature 20 60 85 Obstacle Type Absence sinon plan ou volumi que Hauteur Niveau du bord de cuve et O 15 et 50 cm par rapport au bain r duire ie volume des essais Deux di
42. une fente dispos e parall lement la fente d aspiration de la cuve Les caract ris tiques essentielles de ce dispositif compl mentaire sont pr cis es sur la figure 11 Le jet d inclinaison et d inten sit r glables est centr sur l axe lon gitudinal de la surface du bain pour un franc bord f 13 cm Le courant d air horizontal pris comme r f rence admet la m me intensit que le jet d air obli que Ont t test s outre les param tres caract ristiques de ce jet et la direction du courant d air par rapport l aspira tion les param tres franc bord et obs tacle plan Les configurations d essai retenues sont pr cis es au tableau X Le courant d air r sultant de la combi naison des deux vecteurs vitesses v et v les caract ristiques effectives en intensit et inclinaison par rapport l horizontale donn es au tableau XI Sur les figures 12a d o sont regrou p s les r sultats de mesurage on peut observer l volution de l efficacit de captage pour des courants d air d incli naison croissante Comme dans le cas du courant d air horizontal 3 5 2 les effets de ce courant d air et de l aspira tion sont cens s se conjuguer pour l orientation 0 et tre antagonistes pour u 180 438 Cahiers de notes documentaires n 165 4 trimestre 1996 TABLEAU IX Efficacit de captage pour trois orientations de courant d air Cuve de W L 0 75
43. ur est pilot automatiquement par micro ordinateur gr ce au logiciel d exploitation PRE E VENT Ce logiciel d velopp par l INRS assure l acquisition et le traitement des donn es d bits d air en conduit effica cit s de captage qui caract risent les performances de la ventilation g n rale PRE E VENT peut op rer avec tout type d analyseur de gaz d livrant en continu un signal de tension Il simplifie l talon nage de l analyseur et permet la prise en compte de fonctions de lin arisation Les mesures visualis es en continu sont enregistr es sous forme de fichiers Le logiciel m morise de nombreuses infor mations qui facilitent l exploitation des mesures Des commentaires peuvent tre inclus dans les fichiers de mesures PRE E VENT effectue les calculs de d bits d efficacit de captage et de param tres caract risant la ventilation g n rale ainsi que les calculs d incerti tude Les diff rentes zones de l enregjis trement utilis es pour ces calculs peu vent tre identifi es de fa on PREEVENT temps s effi prv Traitements 2 300 Concentration 122 ppm isa ns 11213 4l51i6 7 8 lTempstotal aee E 250 5 automatique Pour chaque traitement est possible d imprimer un rapport incluant les r sultats avec leurs incerti tudes de mesure ainsi que la trace de l enregistrement o les diff rentes zones sont identifi es Les possibilit s du logiciel sont accrues q
44. x G Aubertin Service Thermique Ventilation Centre de recherche de l INRS Nancy L INRS a entrepris une tude exp rimentale visant d terminer les performances de captage de fentes d aspiration lat rales des cuves de traitement de surface Des maquettes l chelle 1 de diff rents ratios largeur longueur ont t test es au sein d une enceinte a raulique simu lant un courant d air d intensit et de direction ma tris es dans un domaine de d bit d extraction couvrant le domaine habituellement recom mand L tude a montr la pertinence du param tre efficacit de captage pour une valuation directe des performances et l int r t de la technique de tra age pour son mesurage L application des recommandations du Guide Pratique de Ventilation conduit dans le cas d une fente unilat rale des efficacit s s chelonnant de pr s de 100 60 suivant le niveau global de risque consid r Ces r sultats s entendent pour un courant d air antagoniste de 0 5 m s1 Le maintien des performances n cessite une modulation du d bit d extraction proportionnellement l intensit du cou rant d air La direction de ce courant d air joue galement un r le pr pon d rant La moindre sensibilit de la solution bilat rale aux courants d air a t nettement mise en vidence et seule cette solution convient pour les cuves les plus larges lorsque l objectif d efficacit est sup rieur 95 Traitement de surface

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