Performances de la métrologie en temps réel appliquée aux aérosols de nanoparticules
Etude
La caractérisation des expositions professionnelles aux aérosols de nanoparticules repose sur la mise en œuvre de méthodes de mesure dont le développement et la validation constituent des enjeux de recherche importants depuis plusieurs années. Néanmoins, il est difficile de faire une synthèse de ces expositions en raison notamment de la variété des instruments mis en œuvre et du manque d’information concernant leurs performances. Ainsi, accroître les connaissances sur l’instrumentation relative aux aérosols de nanoparticules est une étape préliminaire à son déploiement plus large en hygiène industrielle.
Cette l’étude a été focalisée sur la métrologie en temps réel des aérosols de nanoparticules suivant deux objectifs : la mesure de leur distribution granulométrique en nombre et la mesure de leur concentration en nombre. En effet, la mise en œuvre de techniques de mesure en temps réel des aérosols, préconisée par l’INRS, permet d’apporter des informations complémentaires à celles issues des prélèvements d’aérosols qui renseignent sur l’exposition moyenne des salariés.
La démarche adoptée s’est articulée en différentes étapes : (1) génération d’aérosols maîtrisés, (2) qualification de l’instrumentation de référence, (3) campagnes d’intercomparaison de l’instrumentation susceptible d’être déployée en hygiène industrielle avec l’instrumentation de référence, et (4) diffusion des connaissances.
Les travaux menés ont permis de développer des protocoles de vérification d’instruments de référence, d’acquérir un retour d’expériences conséquent sur les performances des dispositifs dédiés à la mesure de la taille et de la concentration en nombre des aérosols submicroniques, de concevoir et étudier un nouveau banc d’essais pour la vérification des compteurs de noyaux de condensation. De plus, une approche permettant d’obtenir la distribution granulométrique en atmosphères de travail qui soit relativement simple à mettre en œuvre a été proposée.
Etant donné que de plus en plus d’acteurs du réseau prévention s’en équipent, il est important de poursuivre l’accompagnement des Carsat dans l’utilisation de la métrologie en temps réel. Les perspectives de recherche mises en évidence au terme de cette étude concernent l’analyse et le traitement des données ainsi que la métrologie en temps réel dédiée à d’autres métriques.
Valorisations réalisées :
Cet ensemble de connaissances acquises par l’INRS a fait l’objet de communications nationales (8) et internationales (9), de publications internationales (10) et en revues de prévention (4). Cette étude a également permis d’enrichir les volets ‘métrologie’ de sessions de formation proposées par l’INRS à destination des préventeurs. Enfin, une première fiche MétroPol sur l’utilisation des compteurs de nanoparticules est en cours de finalisation.
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Fiche technique
Fiche technique
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Année de lancement
2014 -
Discipline(s)
Métrologie des expositions -
Responsable(s)
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Participant(s)
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Collaboration(s) extérieure(s)
LRGP - IFA - Laboratoire National de métrologie et d'Essais (LNE) -
Référence
EL2014-009
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Publications et communications
Publications et communications
- BAU S., SANTANDREA A., PACAULT S., OUDART Y., VIGNES A., PERRIN L., DUFAUD O. Plus sûrs et plus forts ensemble? Effets de l'agglomération sur l'explosion des nanopoudres Journal of Loss Prevention in the Process Industries, https://doi.org/10.1016/j.jlp.2020.104348
- BAU S., PAYET R. Etude des performances de deux compteurs individuels à noyaux de condensation 27/1/2021-PARIS-34ème Congrès Français sur les Aérosols - CFA 2021
- BAU S., PAYET R., NUVOLI J. Détermination de la distribution de taille de particules submicroniques par un couplage PSS-CPC 31/8/2020-CONFÉRENCE DIGITALE-European aerosol conference - EAC 2020
- BAU S., PAYET R., TRITSCHER T., WITSCHGER O. Intercomparaison en laboratoire de Compteurs de Noyaux de Condensation exposés à des aérosols variés dans une gamme de 6 à 460 nm doi:10.1088/1742-6596/1323/1/012004 - Conf. Ser. 1323 012004
- BAU S., WITSCHGER O. Mesure en temps réel de la concentration en nombre d'un aérosol submicronique au moyen d'un compteur de noyaux de condensation Fiche MétroPol : Mesure en temps réel de la concentration en nombre des aérosols submicroniques.
- WITSCHGER O. Métrologie en temps réel pour la prévention du risque chimique : quels apports ? quelles limites ? Hygiène et sécurité du travail, Septembre 2019, n° 256, cc28, pp. 102-105.
- BAU S. UNE METHODOLOGIE POUR ESTIMER LA DISTRIBUTION GRANULOMETRIQUE D’AEROSOLS SUBMICRONIQUES PAR COUPLAGE PSS-CNC 13/11/2019-GUYANCOURT-Ateliers de GIENS
- BAU S., GRIGIONI P., TRUZZI C., ILLUMINATI S., ANNIBALDI A., VIONE D., SCARPONI G., GIROLAMETTI F., ANTONUCCI M., IACCARINO A., PROPOSITO M. Mercure particulaire atmosphérique sur la station Terra Nova Bay (Antarctique) 24/6/2019-URBINO-XVIIIth national meeting on environmental chemistry and cultural heritage
- BAU S. La métrologie en temps réel des nano-objets sous forme d’aérosols pour l’évaluation des expositions professionnelles 17/6/2019-PARIS-8ème rencontres annuelles en Nanométrologie
- WITSCHGER O. La métrologie en temps réel : qu’entend-on par là ? 12/2/2019-PARIS-Journée Technique Métrologie en temps réel
- BAU S. Intérêt de coupler différentes techniques pour la caractérisation de l'émission de procédés 12/2/2019-PARIS-Journée Technique Métrologie en temps réel
- SIMON X. La métrologie en temps réel : quelles spécificités pour les particules ? 12/2/2019-PARIS-Journée Technique Métrologie en temps réel
- BAU S., NUVOLI J. Couplage entre un sélecteur de particules et un compteur de noyaux de condensation pour déterminer la distribution granulométrique d’aérosols de nanoparticules Journal of Aerosol Science 128: 22-33
- BOIVIN A., BAU S., WITSCHGER O. INTERCOMPARAISON EN LABORATOIRE DE 6 SPECTROMETRES AERODYNAMIQUES (APS, TSI 3320 ET 3321) EN TERMES DE MESURE DE TAILLE. DOI : 10.25576/ASFERA-CFA2018-12560
- BAU S., PAYET R., WITSCHGER O. Intercomparaison en laboratoire de Compteurs de Noyaux de Condensation exposés à des aérosols variés dans une gamme de 6 à 460 nm 5/11/2018-GRENOBLE-Nanosafe 2018
- BAU S., SANTANDREA A., PACAULT S., VIGNES A., PERRIN L., DUFAUD O. Influence de l’état d’agglomération sur l’explosion des nanopoudres 16/6/2019-DELFT-16th International symposium on Loss Prevention and safety promotion in Process Industries
- BAU S., PAYET R., TOUSSAINT A., WITSCHGER O., TODEA A.M., MONZ C., ASBACH C. Couplage NSAM-CPC pour la détermination du diamètre médian en nombre d’aérosols de nanoparticules : application à divers aérosols produits en laboratoire et rencontrés en atmosphères professionnelles. Journal of Occupational and Environmental Hygiene 15 (6): 492-501, 2018.
- BAU S., NUVOLI J. Une méthodologie pour estimer la distribution granulométrique d'aérosols submicroniques par couplage PSS-CNC. Acte 31ème Congrès français sur les aérosols (CFA2018), 30-31 janvier 2018, Paris (France), 4 p. DOI : 10.25576/ASFERA-CFA2018-12559
- BAU S., WITSCHGER O. Dispositif de contrôle des Compteurs (DCC) : développement, qualification et mise en place d'une procédure opérationnelle Les notes scientifiques et techniques de l'INRS, juin 2016, NS 343, 56 p.