Les contrôles techniques sont des stratégies conçues pour protéger les travailleurs des conditions dangereuses en plaçant une barrière entre le travailleur et le danger ou en éliminant une substance dangereuse par ventilation . [ Les contrôles techniques impliquent un changement physique du lieu de travail lui-même, plutôt que de s'appuyer sur le comportement des travailleurs ou d'exiger que les travailleurs portent des vêtements de protection.
Les contrôles techniques constituent le troisième des cinq éléments de la hiérarchie des contrôles des risques , qui classe les stratégies de contrôle en fonction de leur faisabilité et de leur efficacité. Les contrôles techniques sont préférés aux contrôles administratifs et aux équipements de protection individuelle (EPI) car ils sont conçus pour éliminer le danger à la source, avant qu'il n'entre en contact avec le travailleur. Des contrôles techniques bien conçus peuvent être très efficaces pour protéger les travailleurs et seront généralement indépendants des interactions des travailleurs pour assurer ce niveau élevé de protection. Le coût initial des contrôles techniques peut être plus élevé que le coût des contrôles administratifs ou des EPI, mais à long terme, les coûts d'exploitation sont souvent inférieurs et, dans certains cas, peuvent permettre de réaliser des économies dans d'autres domaines du processus.
L’élimination et la substitution sont généralement considérées comme des niveaux distincts de contrôle des risques, mais dans certains programmes, elles sont classées comme des types de contrôle technique.
L' Institut national américain pour la sécurité et la santé au travail effectue des recherches sur les technologies de contrôle technique et fournit des informations sur leurs détails et leur efficacité dans la base de données des contrôles techniques du NIOSH.
Arrière-plan

Le contrôle des expositions aux risques professionnels est considéré comme la méthode fondamentale de protection des travailleurs. Traditionnellement, une hiérarchie de contrôles a été utilisée comme moyen de déterminer comment mettre en œuvre des contrôles réalisables et efficaces, qui comprennent généralement l'élimination , la substitution , les contrôles techniques, les contrôles administratifs et l'équipement de protection individuelle . Les méthodes figurant au début de la liste sont généralement considérées comme plus efficaces pour réduire le risque associé à un danger, les changements de processus et les contrôles techniques étant recommandés comme principaux moyens de réduire les expositions, et l'équipement de protection individuelle étant l'approche de dernier recours. Le respect de la hiérarchie vise à conduire à la mise en œuvre de systèmes intrinsèquement plus sûrs, ceux où le risque de maladie ou de blessure a été considérablement réduit.
Les contrôles techniques sont des modifications physiques apportées au lieu de travail qui isolent les travailleurs des dangers en les confinant dans une enceinte ou en éliminant l'air contaminé du lieu de travail par ventilation et filtrage . Les contrôles techniques bien conçus sont généralement passifs, dans le sens où ils sont indépendants des interactions des travailleurs, ce qui réduit le risque que le comportement des travailleurs ait un impact sur les niveaux d'exposition. Idéalement, ils n'interfèrent pas non plus avec la productivité et la facilité de traitement pour le travailleur, car sinon l'opérateur pourrait être incité à contourner les contrôles. Le coût initial des contrôles techniques peut être plus élevé que celui des contrôles administratifs ou des équipements de protection individuelle , mais les coûts d'exploitation à long terme sont souvent inférieurs et peuvent parfois permettre des économies dans d'autres domaines du processus.
Risques chimiques et biologiques
Il est connu que divers dangers chimiques et biologiques peuvent provoquer des maladies. Les approches de contrôle technique sont souvent orientées vers la réduction de l'exposition par inhalation grâce à la ventilation et à l'isolement des matières toxiques. Cependant, l'isolement peut également être utile pour éviter le contact avec la peau et les yeux, réduisant ainsi le recours aux équipements de protection individuelle, qui devraient être le dernier recours.
Ventilation

Les systèmes de ventilation sont soit locaux, soit généraux. La ventilation par aspiration locale fonctionne à la source de contamination ou à proximité de celle-ci, souvent en association avec une enceinte, tandis que la ventilation par aspiration générale fonctionne sur l'ensemble d'une pièce par l'intermédiaire du système CVC d'un bâtiment .
Ventilation par aspiration locale
La ventilation par aspiration locale (VAL) consiste à utiliser un système d'extraction à la source de contamination ou à proximité de celle-ci. Si elle est bien conçue, elle éliminera les contaminants beaucoup plus efficacement que la ventilation par dilution, car elle nécessitera des volumes d'extraction plus faibles, moins d'air d'appoint et, dans de nombreux cas, des coûts plus faibles. En appliquant l'extraction à la source, les contaminants sont éliminés avant qu'ils ne pénètrent dans l'environnement de travail général. Les hottes aspirantes , les enceintes ventilées et les enceintes de biosécurité sont des exemples de systèmes d'extraction locaux . Les hottes aspirantes dépourvues d'enceinte sont moins préférables et les hottes à flux laminaire ne sont pas recommandées car elles dirigent l'air vers l'extérieur, en direction du travailleur.

Il est recommandé que les hottes aspirantes aient une vitesse moyenne vers l'intérieur de 80 à 100 pieds par minute (fpm) à l'avant de la hotte. Pour les matériaux à toxicité plus élevée, une vitesse frontale plus élevée de 100 à 120 fpm est recommandée afin d'offrir une meilleure protection. Cependant, les vitesses frontales supérieures à 150 fpm ne sont pas censées améliorer les performances et pourraient augmenter les fuites de la hotte. Il est recommandé que l'air sortant d'une hotte aspirante passe à travers un filtre HEPA et soit évacué à l'extérieur de l'environnement de travail, les filtres usagés étant traités comme des déchets dangereux. Les turbulences peuvent provoquer la sortie de matériaux par l'avant de la hotte et peuvent être évitées en gardant le châssis dans la bonne position, en gardant l'intérieur de la hotte dégagé d'équipement et en ne faisant pas de mouvements rapides pendant le travail.
Les enceintes de pesée à faible turbulence ont été initialement développées pour la pesée des poudres pharmaceutiques et sont également utilisées pour les nanomatériaux ; elles assurent un confinement adéquat à des vitesses de face inférieures, fonctionnant généralement à 65–85 pieds par minute. Elles sont utiles pour les opérations de pesée, qui perturbent le matériau et augmentent son aérosolisation.

Les enceintes de biosécurité sont conçues pour contenir les bioaérosols . Cependant, les enceintes de biosécurité courantes sont plus sujettes aux turbulences. Comme pour les hottes aspirantes, il est recommandé de les évacuer à l'extérieur de l'installation.
Des enceintes ventilées dédiées à grande échelle pour les gros équipements peuvent également être utilisées.
Ventilation générale par aspiration
La ventilation générale par aspiration (VGE), également appelée ventilation par dilution, diffère de la ventilation locale par aspiration car au lieu de capter les émissions à la source et de les éliminer de l’air, la ventilation générale par aspiration permet au contaminant d’être émis dans l’air du lieu de travail, puis de diluer la concentration du contaminant à un niveau acceptable. La VGE est inefficace et coûteuse par rapport à la ventilation locale par aspiration et, compte tenu de l’absence de limites d’exposition établies pour la plupart des nanomatériaux, il n’est pas recommandé de s’y fier pour contrôler l’exposition.
Cependant, la ventilation par aspiration peut fournir une pression négative dans la pièce pour empêcher les contaminants de sortir de la pièce. L'utilisation de l'air d'alimentation et d'évacuation dans toute l'installation peut fournir des schémas de pressurisation qui réduisent le nombre de travailleurs exposés à des matières potentiellement dangereuses, par exemple en maintenant les zones de production à une pression négative par rapport aux zones voisines. Pour la ventilation par aspiration générale dans les laboratoires, un système sans recirculation est utilisé avec 4 à 12 changements d'air par heure lorsqu'il est utilisé en tandem avec une ventilation par aspiration locale, et les sources de contamination sont placées à proximité de l'évacuation d'air et sous le vent des travailleurs, et loin des fenêtres ou des portes qui peuvent provoquer des courants d'air.
Vérification de contrôle
Plusieurs techniques de vérification de contrôle peuvent être utilisées pour évaluer les schémas de flux d'air ambiant et vérifier le bon fonctionnement des systèmes LEV. Il est considéré comme important de confirmer qu'un système LEV fonctionne comme prévu en mesurant régulièrement les débits d'air d'évacuation. Une mesure standard, la pression statique de la hotte, fournit des informations sur les changements de flux d'air qui affectent les performances de la hotte. Pour les hottes conçues pour éviter l'exposition à des contaminants atmosphériques dangereux, l' American Conference of Governmental Industrial Hygienists recommande l'installation d'un manomètre de pression statique de hotte fixe .
De plus, des tubes de Pitot , des anémomètres à fil chaud , des générateurs de fumée et des tests à la glace sèche peuvent être utilisés pour mesurer qualitativement la vitesse de l'air dans la fente/face de la hotte et dans le conduit, tandis que les tests de fuite de gaz traceur sont une méthode quantitative. Des procédures de test et de certification normalisées telles que ANSI Z9.5 et ASHRAE 110 peuvent être utilisées, tout comme des indicateurs qualitatifs d'une installation et d'une fonctionnalité appropriées tels que l'inspection des joints et des tuyaux.
Endiguement

Le confinement désigne l'isolement physique d'un procédé ou d'un équipement pour empêcher la libération de matières dangereuses sur le lieu de travail. Il peut être utilisé en conjonction avec des mesures de ventilation pour fournir un niveau de protection accru aux travailleurs travaillant avec des nanomatériaux. Par exemple, placer l'équipement susceptible de libérer des matières toxiques dans une pièce séparée. Les méthodes standard de contrôle de la poussière , telles que les enceintes pour les systèmes de convoyeurs ou l'utilisation d'un système scellé pour le remplissage des sacs, sont efficaces pour réduire les concentrations de poussières respirables.
Les contrôles techniques non liés à la ventilation peuvent également inclure des dispositifs développés pour l'industrie pharmaceutique, notamment des systèmes de confinement d'isolement. L'un des systèmes d'isolement flexibles les plus courants est le confinement en boîte à gants , qui peut être utilisé comme enceinte autour de processus de poudre à petite échelle, tels que le mélange et le séchage. Les unités d'isolement en boîte à gants rigides fournissent également une méthode pour isoler le travailleur du processus et sont souvent utilisées pour des opérations à moyenne échelle impliquant le transfert de poudres. Les sacs à gants sont similaires aux boîtes à gants rigides, mais ils sont flexibles et jetables. Ils sont utilisés pour les petites opérations pour le confinement ou la protection contre la contamination. Les boîtes à gants sont des systèmes scellés qui offrent un degré élevé de protection de l'opérateur, mais sont plus difficiles à utiliser en raison de la mobilité limitée et de la taille de l'opération. Le transfert de matériaux dans et hors de l'enceinte constitue également un risque d'exposition. De plus, certaines boîtes à gants sont configurées pour utiliser une pression positive , ce qui peut augmenter le risque de fuites.
Un autre contrôle non-ventilateur utilisé dans cette industrie est le système de revêtement continu, qui permet le remplissage des conteneurs de produits tout en enfermant le matériau dans un sac en polypropylène. Ce système est souvent utilisé pour décharger les matériaux lorsque les poudres doivent être conditionnées dans des fûts.
Autre

D’autres contrôles techniques non liés à la ventilation couvrent en général une gamme de mesures de contrôle, telles que les gardes et les barricades, le traitement des matériaux ou les additifs. Un exemple est le placement de tapis collants aux sorties des pièces. Des dispositifs antistatiques peuvent être utilisés lors de la manipulation de particules, y compris des nanomatériaux, pour réduire leur charge électrostatique, ce qui les rend moins susceptibles de se disperser ou d’adhérer aux vêtements. L’application d’eau pulvérisée est également une méthode efficace pour réduire les concentrations de poussières respirables.
Risques physiques
Risques ergonomiques
L'ergonomie est l'étude de la relation des employés avec leur environnement de travail. Les ergonomes et les hygiénistes industriels visent à prévenir les troubles musculo-squelettiques et les blessures des tissus mous en adaptant les travailleurs à leur espace de travail. Les outils, l'éclairage, les tâches, les commandes, les affichages et l'équipement ainsi que les capacités et les limites de l'employé doivent tous être pris en compte pour créer un lieu de travail ergonomique approprié.
Chutes
La protection contre les chutes consiste à utiliser des dispositifs de protection conçus pour protéger le personnel contre les chutes ou, en cas de chute, pour l'arrêter sans provoquer de blessures graves. En règle générale, la protection contre les chutes est mise en œuvre lors de travaux en hauteur, mais elle peut être pertinente lors de travaux à proximité d'un bord, comme près d'une fosse ou d'un trou, ou lors de travaux sur une surface escarpée. Selon le ministère américain du Travail, les chutes représentent 8 % de toutes les blessures traumatiques liées au travail entraînant la mort.
La protection antichute consiste à utiliser des garde-corps ou d'autres barrières pour empêcher une personne de tomber. Ces barrières sont placées près d'un bord où un risque de chute peut survenir, ou pour entourer une surface fragile (comme une lucarne sur un toit) qui peut se briser lorsqu'on marche dessus.
L'arrêt des chutes est une forme de protection contre les chutes qui consiste à arrêter en toute sécurité une personne déjà en train de tomber. Il existe deux principaux types d'arrêt des chutes : l'arrêt général des chutes, comme les filets, et l'arrêt individuel des chutes, comme les lignes de vie.
Bruit
La perte auditive professionnelle est l'une des maladies professionnelles les plus courantes aux États-Unis. Chaque année, environ 22 millions de travailleurs américains sont exposés à des niveaux de bruit dangereux au travail. La perte auditive coûte aux entreprises 242 millions de dollars par an en demandes d'indemnisation des accidents du travail. Il existe des limites d'exposition réglementaires et recommandées pour l'exposition au bruit aux États-Unis. La limite d'exposition recommandée (REL) du NIOSH pour l'exposition au bruit professionnel est de 85 décibels, pondérée A, en moyenne pondérée dans le temps sur 8 heures (85 dBA en TWA sur 8 heures) en utilisant un taux de change de 3 dB. La limite d'exposition admissible (PEL) de l'OSHA est de 90 dBA en TWA sur 8 heures, en utilisant un taux de change de 5 dBA. Le taux de change signifie que lorsque le niveau de bruit augmente de 3 dBA (selon le NIOSH REL) ou de 5 dBA (selon le OSHA PEL), la durée pendant laquelle une personne peut être exposée à un certain niveau de bruit pour recevoir la même dose est réduite de moitié. Les expositions à ces niveaux ou au-dessus sont considérées comme dangereuses.
L'approche de la hiérarchie des contrôles peut également être appliquée pour réduire l'exposition aux sources de bruit. L'utilisation d'approches de contrôle technique pour réduire le bruit à la source est préférable et peut être accomplie de plusieurs manières, notamment : l'utilisation d'outils plus silencieux, l'utilisation d'une isolation antivibratoire ou d'amortisseurs sur les machines et la perturbation du trajet du bruit en utilisant des barrières ou une isolation acoustique autour de l'équipement
Autre
Risques psychosociaux
Les mesures techniques de contrôle des risques psychosociaux comprennent la conception du lieu de travail pour influer sur la quantité, le type et le niveau de contrôle personnel du travail, ainsi que les contrôles d'accès et les alarmes. Le risque de violence au travail peut être réduit grâce à la conception physique du lieu de travail ou à l'installation de caméras.