Comment conçoit-on la ventilation des puits profonds et des tunnels accessibles au public pendant les travaux ?

Q: Comment conçoit-on la ventilation des puits profonds et des tunnels accessibles au public pendant les travaux ?

La ventilation des puits profonds et des tunnels accessibles pendant les travaux est conçue pour maintenir une atmosphère respirable, renouveler l'air, contrôler les polluants, évacuer la chaleur, limiter les gaz dangereux et garantir des conditions de travail, d'accès et de sauvetage sûres. Pour la dimensionner, on tient compte de la profondeur du puits, la longueur et le diamètre du tunnel, le volume intérieur, le nombre de travailleurs, le type de tâches, les équipements utilisés, les gaz du sol, l’humidité, la température, les sources de pollution, les pertes de charge dans les conduits, le débit nécessaire, la mesure des gaz, les alarmes, la communication, l’éclairage et le plan d’urgence. Les systèmes courants comprennent l’injection d’air pur, l’extraction localisée, la ventilation combinée, des conduits souples ou rigides, des équipements redondants et une ventilation d’urgence. Pendant l’exécution des travaux, il convient de contrôler la teneur en oxygène, les gaz toxiques ou inflammables, la poussière, les fumées, les vapeurs, la chaleur, l’humidité et les conditions de sauvetage.

Les ventilation des puits profonds et des tunnels accessibles au public Pendant l'exécution des travaux, la conception vise à maintenir une atmosphère respirable, à contrôler les polluants, à renouveler l'air, à évacuer la chaleur, à limiter les gaz dangereux et à garantir des conditions de travail, d'accès et de sauvetage sûres. Dans les chantiers souterrains, les tunnels et les puits peuvent être considérés comme des espaces à risque en raison de leur accès limité et de leur ventilation naturelle défavorable ; l’INSST inclut les puits et les tunnels parmi les exemples d’espaces confinés, et le décret royal 1627/1997 exige une ventilation suffisante sur les lieux de travail afin de maintenir une atmosphère respirable et sans danger pour la santé.

Dans les projets de puits d'entraînement vertical et microtunnelier, le fonçage de tuyaux, le microtunnelage dans les applications terrestres et souterraines ou dans les tunnels ouverts au public, la ventilation doit être définie avant le début des travaux intérieurs, en particulier en cas de soudure, d'équipements électriques, de combustion, de boues, de résines, de gaz du sol, de faible renouvellement naturel ou d'accès complexes.

Quels sont les objectifs de la ventilation ?

Le système de ventilation doit garantir :

Apport d'air pur dans la zone de travail.
Rénovation suffisante du volume intérieur.
Dilution et évacuation des gaz, poussières, vapeurs ou fumées.
Contrôle de l'oxygène et des atmosphères déficientes.
Contrôle des gaz toxiques ou inflammables.
Réduction de la chaleur et de l'humidité.
Conditions de sécurité pour les opérateurs, l'inspection, la maintenance et le sauvetage.
Maintien du service pendant les phases critiques de creusement, de montage ou de raccordement.

Dans les espaces confinés, l'INSST recommande d'évaluer l'atmosphère intérieure et d'assurer un contrôle depuis l'extérieur pendant le travail, en effectuant des mesures en continu lorsque cela s'avère nécessaire.

Informations nécessaires à sa conception

Pour dimensionner la ventilation, il convient de vérifier les éléments suivants :

Données de conception	Pourquoi est-ce important ?
Profondeur du puits	Influence les pertes de charge, les entrées d'air, le renouvellement d'air et la distribution d'air
Longueur et diamètre du tunnel accessible au public	Définissez le volume, le débit nécessaire et les points d'alimentation/de prélèvement
Nombre de salariés	Détermine les besoins en matière de rénovation et de sécurité opérationnelle
Types d'emplois	Le soudage, la découpe, le nettoyage, les résines ou les machines peuvent générer des polluants
Matériel utilisé	Les moteurs, compresseurs, pompes, générateurs ou outils peuvent être à l'origine de chaleur ou d'émissions
Géologie et gaz du sol	Il peut y avoir un risque lié au gaz naturel, au radon, au méthane, au CO₂ ou à d'autres polluants.
Niveau de la nappe phréatique et humidité	Augmentation de la condensation, de la corrosion, de l'inconfort thermique et des difficultés de ventilation
Géométrie de l'accès	Cela affecte les conduits, les ventilateurs, le débit et les procédures de secours
Durée de l'exposition	Définit les mesures, les horaires, les autorisations et le contrôle HSE
Urgences prévisibles	Définit la redondance, les alarmes, l'évacuation et la communication

Systèmes de ventilation courants

Système	Fonctionnement	Quand utiliser
Diffusion d'air pur	Injecte de l'air extérieur au fond du puits ou sur le front de travail	Puits profonds, tunnels ouverts au public ou zones à faible renouvellement d'air
Extraction localisée	Évacue l'air pollué de la zone d'émission	Soudure, vapeurs, poussière, gaz ou travaux ponctuels
Système combiné de soufflage et d'extraction	Il apporte de l'air pur et évacue les polluants	De grands espaces, des géométries complexes ou plusieurs sources d'émission
Ventilation par conduit souple ou rigide	Il achemine l'air vers des zones éloignées de l'entrée	Tunnels ouverts au public, galeries ou puits très profonds
Ventilation redondante	Il dispose d'équipements de secours ou d'une alimentation de secours	Travaux critiques, environnements à risque ou accès difficiles
Ventilation d'urgence	Renforce la ventilation en cas d'alerte, de fuite de gaz, de fumée ou d'incident	Chantiers dotés d'un plan de secours et d'évacuation souterraine

Comment déterminer le débit de ventilation ?

Le débit est déterminé à l'issue d'une évaluation HSE et technique de l'espace. Il ne doit pas être fixé uniquement en fonction du volume du puits ou du tunnel, mais en fonction des risques réels liés à l'opération.

Sont pris en compte :

Volume de l'enceinte.
Renouvellement d'air nécessaire.
Nombre de personnes exposées.
Polluants prévisibles.
Sources de chaleur.
Équipements de combustion, le cas échéant.
Travaux à chaud ou soudure.
Longueur des conduites et pertes de charge.
Température et humidité.
Nécessité de maintenir un air frais sur le lieu de travail.
Capacité d'évacuation et de sauvetage.

De manière générale, la conception doit garantir que l'air pur parvienne jusqu'à la zone où travaillent les opérateurs, et pas seulement jusqu'à l'entrée du puits. Dans les puits profonds, cela nécessite des conduits allant jusqu'au fond ; dans les tunnels accessibles, jusqu'au front de taille ou à la zone de travail active.

Quels sont les gaz et les polluants contrôlés ?

Au cours de l'exécution, il est possible de contrôler, selon le cas :

Oxygène.
Monoxyde de carbone.
Dioxyde de carbone.
Sulfure d'hydrogène.
Méthane ou autres gaz inflammables.
Vapeurs de carburants, de solvants ou de résines.
Poussière respirable.
Fumées de soudage ou de découpe.
Aérosols ou vapeurs générés par des produits chimiques.
Chaleur et humidité.

La définition juridique espagnole d'un espace confiné, citée par l'INSST, inclut les locaux présentant des ouvertures limitées, une ventilation naturelle insuffisante et un risque d'accumulation de substances toxiques ou inflammables, ou encore une atmosphère pauvre en oxygène.

Contrôle opérationnel pendant l'exécution

La ventilation doit faire partie intégrante de la procédure de travail ; elle ne doit pas se limiter à la simple installation d'un ventilateur. Avant et pendant l'accès au puits ou au tunnel, il est recommandé de vérifier :

Mesure initiale de l'atmosphère.
Autorisation d'entrée ou procédure d'accès.
Aérer avant d'entrer.
Mesure continue ou périodique en fonction du risque.
Alarmes liées à la présence d'oxygène, de gaz toxiques ou inflammables.
Contrôle depuis l'extérieur.
Communication permanente avec l'équipe sur place.
Registre des mesures.
Équipes de secours disponibles.
Une alimentation électrique sûre et protégée.
Plan d'urgence et d'évacuation.

Dans les tunnels ouverts au public liés à Traversées d'infrastructures ou dans les zones urbaines, ce contrôle doit être coordonné avec le plan de sécurité, le plan d'urgence, la surveillance, les accès, l'éclairage et les communications.

Erreurs courantes à éviter

Les défaillances les plus courantes dans la ventilation des puits et des tunnels accessibles au public sont les suivantes :

Aérer uniquement l'embouchure du puits, sans renouveler l'air au fond.
Ne pas tenir compte des pertes de charge dans les conduits longs.
Ne pas mesurer la qualité de l'air avant d'entrer.
Utiliser une ventilation sans contrôle des gaz.
Ne pas prévoir d'aspiration localisée pour les fumées de soudage ou les vapeurs.
Absence de ventilation de secours lors de travaux critiques.
Ne pas enregistrer les débits, les alarmes ou les mesures.
Ne pas coordonner la ventilation avec le sauvetage, la communication et l'éclairage.
Sous-estimer la chaleur, l'humidité et la fatigue thermique.
Ne pas mettre à jour le système lors du changement de phase des travaux.

Liste de contrôle minimale pour la conception d'un système de ventilation

Avant d'effectuer des travaux dans des puits profonds ou des tunnels accessibles, il convient de vérifier : la profondeur, le diamètre, longueur, volume intérieur, nombre de travailleurs, type de tâches, sources de pollution, gaz du sol, niveau de la nappe phréatique, humidité, température, conduites, ventilateurs, débit, pertes de charge, mesure des gaz, alarmes, communication, éclairage, accès, sauvetage, alimentation électrique, ventilation d'urgence et procédure HSE.

Demander un contrôle technique de la ventilation et de la sécurité dans les puits profonds ou les tunnels accessibles au public avant de planifier des travaux intérieurs, des opérations d'entretien, d'inspection ou de raccordement sur chantier SANS tranchée.