Dangers cryogéniques

Les deux principaux liquides cryogéniques utilisés sur le campus sont

• l’azote liquide, souvent abrévié LN2 pour « liquid nitrogen »,

• l’hélium liquide souvent abrévié LHe pour « liquid helium ».

Pour les autres liquides (par exemple l’hydrogène), veuillez nous contacter. La glace carbonique n’est pas traitée dans cette page

En cas d'incident ou de fuite de liquide ou gas

1. Evacuez le local

2. Contactez le numéro d’urgence 115 or +41 21 693 30 00

Seul le personnel formé et équipé peut intervenir en cas d’urgence.

L’azote et l’hélium liquide sont des gaz inertes qui, mélangés à l’air d’une pièce, réduise sa proportion d’oxygène. Contrairement aux idées reçues le risque d’hypoxie et d’asphyxie représente les risques principaux des liquides cryogéniques ! Typiquement, l’évaporation lente de ces liquides dans des milieux clos réduit progressivement le niveau d’oxygène augmentant petit à petit le risque de perdre connaissance. Une fois inconscient à terre et sans secours, le risque de décès par asphyxie est maximum.

  • Je contrôle que mon laboratoire est suffisamment ventilé
  • Dans le cas échéant je contrôle et demande l’installation d’une détection manque d’oxygène
  • Je fais attention aux annonces des coupures de ventilation et j’arrête le travail avec les liquides cryogéniques si la ventilation ne fonctionne pas.
  • Je conçois mon expérience de telle manière que les gaz inertes sont correctement évacués
  • Je prends contact avec l’OHS en avant-projet pour toute nouvelle expérience ou lorsque je modifie grandement mon expérience impliquant de la cryogénie

A l’EPFL, pour les laboratoires manipulant et stockant des volumes importants de liquides cryogéniques, une surveillance du taux d’oxygène est mise en place.
En cas de manque d’oxygène, l’alarme se déclenche. A 19% O2 : alarme visuelle uniquement. A 18% O2 : alarme visuelle + sonore.
Évacuez immédiatement la pièce.

Les liquides cryogéniques une fois évaporés prennent presque 700 fois le volume qu’ils occupaient liquides. S’ils ne sont pas évacués, ces gaz augmenteront la pression de l’endroit où ils se trouvent. Le risques d’explosion du matériel soumis.

  • Je vérifie que mon dewar/expérience est munie au minimum d’un (dans l’idéal deux) système(s) de sécurité pour les surpressions.
  • J’installe des soupapes de surpression et des disques de rupture aux endroits pouvant subir de telles surpression

Un contact direct avec ces liquides ou les surfaces/objets refroidis provoque des brûlures comparables aux brûlures par le feu. La peau humide et les muqueuses adhèrent aux surfaces froides a refroidies par ces liquides.

  • Je protège mon expérience de tout contact avec le froid
  • Je me protège avec de l’équipement de protection adapté

Le travail dans un environnement où la température est plus basse que celle du bureau créé un inconfort (perte de dextérité, concentration etc.), voir un risque pour la santé.

Les surfaces refroidies par les liquides cryogéniques peuvent à leur tour refroidir suffisamment les gaz environnant pour qu’ils se condensent. C’est le cas de l’oxygène de l’air, qui en contact de surfaces métalliques suffisamment froides va être liquéfié et se mettre à couler. L’oxygène liquide est une comburant par excellence ayant été la cause de nombreux départ de feux, l’exemple le plus connu est celui de la mission Apollo 13.

  • Je protège mon expérience pour éviter la liquéfaction de l’oxygène de l’air
  • Je conçois mon expérience pour que l’oxygène liquéfié puisse être évacué sans toucher de matière inflammable

Les propriétés des matériaux changent beaucoup avec la température. La contraction des métaux et la fragilisation des matière organiques (plastiques, caoutchouc, etc.) peuvent être à la fois destructrices pour les équipements mais aussi pour les personnes les opérants.

  • Je choisis les matériaux adaptés à ma recherche
  • Je vérifie que l’équipement est compatible avec le liquide cryogénique que je veux utiliser

L’utilisation de liquides cryogéniques nécessite de suivre une formation spécifique à la sécurité de liquides cryogéniques. Il est possible de faire la Formation en ligne sur la sécurité des liquides cryogéniques (avec un test de connaissances) ou la formation en classe. Plus de détails sur la formation en classe:

Programme et prochaine formation sur les dangers cryo

Il est impératif d’être formé et supervisé par une personne expérimentée lors de l’apprentissage de la manipulation de ces substances. Ceci doit être organisée par le groupe de recherche. 

De manière générale:

  • Je fais valider par une personne compétente toute appareil, expérience impliquant les liquides cryogéniques.
  • Je forme mes collègues sur les expériences que j’ai fabriqué/mis en place.
  • Je contrôle et effectue une maintenance de mes équipements selon les directives/normes en vigueur ou suivant le manuel des équipements.
  • J’arrête d’utiliser tout équipement suspicieux, présentant des défauts ou n’ayant pas été maintenu. Je contacte une personne compétente, dans l’urgence l’équipe d’intervention au 115 (021 693 30 00)
  • Si j’ai des doutes je contacte le service OHS

Tous les dewars de transports ne sont pas égaux face aux irrégularités des sols. Seul les dewars pouvant être manœuvrés sur route peuvent effectivement être déplacé en dehors des bâtiments. La manutention de dewars demande un minimum d’expérience.

  • Je dois toujours pousser des dewars de cryogénique lors du transport
  • Je me fais aider au transport des dewars si je le souhaite
  • Je demande de l’aide au transport de dewars grande capacité (à partir de 100L).

Au moins 2 personnes doivent être impliquées si vous devez transporter des cryogènes dans un ascenseur/monte-charge.

Tous les cylindres voyagent SEULS dans les ascenseurs/monte-charge

A l’étage de départ, une des personnes charge et envoie le monte-charge/ascenseur à l’étage de destination où la deuxième personne attend pour le récupérer.

L’accès au monte-charge / ascenseur est restreint pendant le transport. Les monte-charges sont munis d’un ruban pour condamner l’accès.

Le dewars de liquides cryogéniques doivent être maintenus et contrôlés comme tout équipement. Le contrôle périodique des systèmes de sécurité peut être fait par les utilisateurs. Une inspection plus complète doit être fait au moins tous les cinq à dix ans par du personnel spécialisé.

  • Je m’informe de la date de dernière maintenance de mes dewars
  • Je contact l’entreprise chez qui j’ai acheté mon dewar pour organiser un contrôle/maintenance

Le choix de l’équipement de protection individuelle (EPI) dépend de la température (voir photo ci-dessous) et du type de manipulation.

En règle générale, en plus de la blouse, du pantalon long, des chaussures fermées et des lunettes ou visière, il est conseillé d’utiliser les gants cryogéniques bleus (EN 511, EN 388, EN 420) qui ont le plus haut niveau de protection. Ces gants sont certifiés jusqu’à -196 °C.
Les gants bleus existent en modèle étanche à eau et non étanche (standard).

Pour des applications telles que: distribution/transfert de liquides cryogéniques, prélèvement d’échantillons dans des liquides cryogéniques, tout récipient cryogénique ouvert susceptible d’être exposé à des liquides ou à des éclaboussures : il est conseillé d’utiliser des gants cryogéniques étanches.
Pour les applications telles que: la manipulation de glace sèche, les congélateurs à basse et ultra-basse température, les systèmes cryogéniques fermés, vous pouvez utiliser des gants bleus standard.

REMARQUE: même si les gants bleus sont certifiés à -196 °C et étanches à l’eau, ils ne sont pas destinés à être immergés dans l’azote liquide ou dans d’autres liquides cryogéniques. En effet, aucun gant, quel que soit le fournisseur sur le marché, n’est sûr pour l’immersion dans des liquides cryogéniques.

EPI pour liquides cryogéniques et leur norme selon la température et quantité

Si les EPI me posent problème lors de mes expériences, je contacte l’OHS.