BTS MÉTIERS DE LA CHIMIE Qualité Hygiène Sécurité …€¦ · 2 Sécurité et chimie Une chimie respectueuse de l'environnement La démarche d'amélioration continue au laboratoire

BTS MÉTIERS DE LA CHIMIE

Qualité Hygiène Sécurité Sûreté Environnement

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QUELQUES PROPOSITIONS D'ENSEIGNEMENT …

Retrouver ce document rédigé par Philippe Triboulet sur le portail national Physique-Chimie (Éduscol)

http://eduscol.education.fr/physique-chimie/



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Sécurité et chimie

Une chimie respectueuse de l'environnement

La démarche d'amélioration continue au laboratoire de chimie

Comportement au laboratoire Utilisation des produits chimiques Prévention des accidents

Utilisation des outils qualité Parcours de l'échantillon Contrôle des appareils et des méthodes Gestion des non-conformités Maîtrise du procédé de fabrication Pratique de l'audit

Traitement des déchets, recyclage et valorisation Diminution de l'impact environnemental Evolution vers une chimie verte Obtention de produits biosourcés

La politique QHSSE des entreprises

QHSSE

Sécurité et chimie Une chimie respectueuse

de l'environnement


3


comportement au laboratoire

utilisation des produits chimiques

Travailler en sécurité

prévention des accidents 4

Sécurité et chimie Comportement au laboratoire

équipement de protection individuel (EPI) et de protection collective (EPC) équipements de sécurité : douches oculaires et douches de sécurité

attitude "responsable" de l'étudiant

hygiène, santé : ne pas manger ou boire, se laver les mains …

manipulation adaptée des produits

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Sécurité et chimie Utilisation des produits chimiques

SGH (Système Global

Harmonisé)

CLP

(Classification Labelling and Packaging)

REACH

(Registration, Evaluation, Authorisation and

Restriction of Chemical substances)

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Règlementation CLP nouvel étiquetage

identification du fournisseur

identification du produit (éventuellement nom commercial + identité substances responsables de classification)

pictogrammes de danger

mention d’avertissement

mentions de danger (H) - phrases précisant les dangers - phrases supplémentaires, non représentées par un pictogramme

conseils de prudence (P)


16 classes de danger physico-chimiques

10 classes de danger pour la santé

2 classes de danger pour l'environnement

9 pictogrammes

9

Quelques éléments de classification ….


10


11




CMR


Règlement REACH

limiter les risques liés à leur production

et à leur utilisation pour protéger la santé du citoyen, du

travailleur et l’environnement.

Il concerne …

les substances chimiques pures, en mélange, contenues dans des objets

les entreprises de la CEE : productrices, utilisatrices, importatrices

Objectifs

Protéger la santé humaine et l’environnement face aux risques potentiels des substances chimiques

Instaurer une information identique et transparente du fournisseur au client sur la nature et les risques des substances chimiques (FDS)

Sécuriser la manipulation des substances chimiques par les salariés

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Règlement REACH

limiter les risques liés à leur production

et à leur utilisation pour protéger la santé du citoyen, du

travailleur et l’environnement.


Règlement REACH

Trois procédures en fonction de la

dangerosité des substances

enregistrement de toutes

les substances

propriétés physico-chimiques, toxicologiques, écotoxicologiques

évaluation des risques pour santé et environnement

mesures de gestion appropriées

autorisation pour les substances

les plus préoccupantes

utilisation encadrée pour un usage avec un délai spécifique

recherche de substitution

à envisager restriction pour les substances

conduisant à un risque inacceptable

interdiction de mise sur le marché et d'utilisation pour certains

usages 15

Les 16 rubriques d'une FDS


1. Identification de la substance/du mélange et de la société/l’entreprise

2. Identification des dangers

3. Composition/Informations sur les composants

4. Premiers secours

5. Mesures de lutte contre l'incendie

6. Mesures à prendre en cas de dispersion accidentelle

7. Manipulation et stockage

8. Contrôle de l'exposition/ Protection individuelle

9. Propriétés physiques et chimiques

10. Stabilité et réactivité

11. Informations toxicologiques

12. Informations écologiques

13. Considérations relatives à l’élimination

14. Informations relatives au transport

15. Informations relatives à la réglementation

16. Autres informations


compatibilité des produits chimiques

stockage

équipements de protection individuelle

choix des matériaux de stockage au laboratoire (documentation fournisseur verrerie)

17


une application à partir d'un incident …

Dans un atelier de fabrication de boucles de ceintures, on procède au décapage du

métal dans une cuve C1 remplie d'acide chlorhydrique dilué et au brunissage décoratif

final dans une cuve C2 contenant notamment du sulfure de sodium en solution.

Les deux cuves C1 et C2 sont installées côte à côte dans l'atelier.

Tous les soirs avant la fermeture, l'opérateur ajoute 12 boulets de sulfure de sodium de

130 g chacun dans la cuve C2 afin qu'elle soit à la bonne concentration pour le travail du

lendemain.

Troublé par l'arrivée d'un camion de livraison dans la cour de l'usine, l'opérateur se

trompe de cuve et déverse le sulfure de sodium dans la cuve de décapage C1 et ferme

l'atelier pour la nuit.

un peu de chimie, de la recherche sur les FDS, de l'utilisation des valeurs limites d'exposition … 18


une application d'étiquetage …

Recherche de l'étiquetage au laboratoire des solutions de potasse selon la concentration 19







Méthode de l'arbre des causes

Minuteur

Un seul arbre est juste, lequel?

Prévention des accidents


Méthode de l'arbre des causes

Un seul arbre est juste, lequel?

Imaginer un scénario d'accident en fabrication échelle demi-grand

laboratoire de formulation



accidents en production

risques après le transfert d'échelle

dysfonctionnement du procédé

erreur humaine

mauvaise connaissance de la chimie

types de causes

conception du procédé


23

SEVESO 1976


SEVESO 1976

Application à l'étude des causes d'un accident de l'industrie chimique (base de données ARIA)

connaissance des réactions secondaires, de leur exothermicité


accidents en production

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inii initiation de la réaction exothermique secondaire (formation de dioxine)

élévation de la température et de la pression dans

le réacteur

rupture du disque de sécurité du réacteur (P > 3,8 bars)

rejet de dioxine dans

l'atmosphère

Sécurité et chimie Prévention des accidents

La directive SEVESO 3 évolution de Seveso 2 en raison du règlement CLP

seuil bas

seuil haut

classement des établissements en fonction de la quantité des substances dangereuses pour la sécurité et la santé des

populations voisines et pour l'environnement

POI (Plan d'Opération Interne)

PPI (Plan Particulier d'Intervention)

situation accidentelle interne

éviter propagation vers l'extérieur

effet domino entre installations voisines

accident majeur (et / ou) populations impactées

inspections tous les 1 ou 3 ans sauf si dysfonctionnements 25


évaluation des risques professionnels en deux étapes


Risque = Danger x Exposition

Zone de danger

Zone d’évolution de l’opérateur

Exposition de l’opérateur aux produits

Danger ? Risque ?


évaluation des risques professionnels en deux étapes

1/ identification des dangers par unité de travail

2/ analyse des risques = études des conditions d'exposition aux dangers


classement des risques

probabilité d'occurrence

fréquence

gravité 27


réacteur chimique

28


Réalisation du Document unique par l'employeur (obligation code du travail)

Proposition d'actions de prévention

bilan d'évaluation des risques du poste avec classement

29


Fiche de poste : la sécurité

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Quelques sources de documentation incontournables …

INRS nombreux documents et fiches toxicologiques

ECHA (European Chemicals Agency)

gestion de REACH et infocard sur les substances chimiques

ARIA base de données sur les accidents technologiques dans l'industrie

Techniques de l'ingénieur

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utilisation des outils qualité


contrôle des appareils et des méthodes

Contribuer à l'amélioration continue

pratique de l'audit

gestion des non-conformités

parcours de l'échantillon

maîtrise du procédé de fabrication

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La résolution de problème

IDENTIFICATION

Comprendre la situation

Définir l'objectif

ANALYSE

Rechercher les causes

Déterminer les causes majeures

SOLUTION

Rechercher des solutions

Sélectionner une solution

ACTION

Mettre en œuvre

Valider

Pérenniser

quatre étapes

brainstorming QQOQCP 5 Pourquoi diagramme d'Ishikawa diagramme de Pareto

Quelques outils

33



Diagramme d'Ishikawa

problème en fabrication (TI Fiche pratique 0585)

autres causes : maintenance, moyens financiers

Matière Qualité produits, matériaux

Main d'œuvre Personnel

Matériel Appareils

Méthodes Procédures

Milieu Environnement physique

Management Organisation, climat social

recherche des causes

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QQOQCP

recherche des causes et des solutions

POURQUOI

35



Diagramme de Pareto

20% des causes produisent 80 % des effets

classement des causes

travailler sur les causes principales

observation de défauts dans une industrie textile (Minitab)

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Application à une réclamation de clientèle pour un colorant de cheveux

Imaginer un scénario avec un problème pratique à résoudre : analyse, synthèse, formulation 37





pratique de l'audit




38



Plusieurs étapes possibles

prélèvement après échantillonnage

transport et conditionnement

analyse

stockage en échantillothèque

impact sur le résultat

Diminuer l'influence des deux premières étapes

représentativité de l'échantillon

respect des conditions de conservation 39



Stratégie d'échantillonnage nécessaire en milieu naturel : air, eau, sol … dans les cuves aussi !!

analyse du cadmium dans les sols (document Eurachem)

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identification unique de l'échantillon

noms du préleveur, des analystes

référence du matériel utilisé

dates de prélèvement et d'analyse

conditions de conservation

Nécessité d'une traçabilité de l'échantillon

conditions de prétraitement

résultats de mesure (intermédiaires, finaux)

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pratique de l'audit




42



Assurance qualité dans les laboratoires pharmaceutiques et agro-alimentaires (M. Feinberg)

Une fiche de vie pour chaque appareil

Les appareils

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Les appareils

Vérification ou Qualification

Etalonnage

permet de savoir si les résultats de mesure obéissent aux spécifications du constructeur

permet de connaître l'erreur de l'instrument et en cas de défaut de justesse de la compenser en appliquant une correction

Quand étalonner ou vérifier ?

degré exactitude souhaité

risque économique encouru

dérive des appareils (usure)

taux d’utilisation

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RAPPORT DE VÉRIFICATION DE BALANCE

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métrologie physique (masse, température …) métrologie en chimie

Raccordement à des étalons bien déterminés

Beaucoup plus complexe !

effets de matrice prépondérants

énormément de besoins non couverts

matrices pas exactement identiques

matériaux de référence

Traçabilité métrologique 46



Matériaux de référence certifiés certificat d'analyse Titrivin (MRC : vin sucré)

Les valeurs de référence ont été établies à partir des résultats d’une campagne d’essais impliquant xx laboratoires d’œnologie accrédités par le COFRAC.

Les participants ont réalisé les analyses selon les méthodes de référence OIV lorsqu'elles existent ou par défaut, une méthode interne validée reprenant le principe des méthodes OIV proposées.

L'intervalle de confiance correspond à l'intervalle [Vréf - U ; Vréf + U]. où U correspond à l’incertitude élargie sur la valeur de référence avec k=2.

L'intervalle d'acceptation correspond à la variation maximale acceptable avec k = 2 qu’un laboratoire peut se fixer autour de la valeur attribuée au TITRIVIN lors d’une analyse.

Extraits du certificat d'analyse

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Extraits du certificat d'analyse

Le TITRIVIN est utilisable tel quel immédiatement après ouverture de l’ampoule

Avant ouverture, les ampoules doivent être stockées à l'abri de la lumière entre 5°C et 25°C. A utiliser immédiatement après ouverture.

Le TITRIVIN peut être utilisé : Pour étalonner ou ajuster les instruments de mesures Pour réaliser le contrôle qualité interne des Pour estimer les incertitudes

L’homogénéité du matériau est vérifiée sur un échantillon d’ampoules prélevées de manière aléatoire au cours du conditionnement pour lequel deux sous-échantillons par ampoule sont analysés

Des études de stabilité ont permis de montrer la stabilité du matériau au cours des conditions de transport et de conservation préconisées.

Les valeurs indiquées sur ce certificat sont valables jusqu’en décembre 2020. 48



Le contrôle des méthodes

essais d'aptitude cartes de contrôle

Chimie : contrôle de l'appareil insuffisant car processus d'analyse complexe

matériau de référence

règles d'action 49



Gérer préventivement les problèmes avec une carte de contrôle …

Quelques règles simples

anomalies statistiques



la comparaison avec d'autres laboratoires les essais d'aptitude

BIPEA Le délai d’analyse est fixé à 3 semaines. Le volume de l’échantillon est de 100mL à 1000mL.

51



Des applications possibles …

la réalisation d'un matériau de référence certifié : détermination par plusieurs méthodes, stabilité …

la qualification d'appareils (balances, titrateurs …)

l'établissement des procédures d'analyse d'un produit naturel (du prélèvement à l'analyse) : terre, eau, fruits ...

la mise au point des procédures de contrôle d'une méthode à l'aide d'une carte

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pratique de l'audit




53



Qu'est ce qu'une non-conformité au laboratoire ?

panne d'appareil

contrôle de la méthode hors spécification

système informatique du laboratoire hors service

erreur sur le résultat d'analyse (opérateur, méthode, appareil, réactif …)

échantillon mal conservé

échantillon mal référencé

exemples de non-conformités

réactif non commandé

les non-conformités doivent être traitées !! 54



Gestion de l'analyse d'un produit hors spécifications

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Traitement de la non-conformité "erreur d'analyse"

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pratique de l'audit




59



production laboratoire d'analyse

+ =

La variabilité de l'analyse doit être la plus petite possible pour connaître la vraie variabilité du procédé

objectif de réduction

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Notion de capabilités

mesure de la performance du procédé par rapport aux spécifications

mesure de la performance du système de mesure par rapport aux spécifications

performance du procédé capabilité du moyen de contrôle

choix d'un système de mesure adapté au cahier des charges

G

ITPp

6 instrument

ITCmc

6

IT : intervalle de tolérance pour le produit

G : écart-type des mesures sur une longue période instrument : incertitude du moyen de mesure

spécifications issues du cahier des charges

Cmc (et Pp !! ) doit être le plus élevé possible

61





pratique de l'audit




62


pratique de l'audit

Accréditation (COFRAC, FDA …)

COFRAC

laboratoires d'essais ou d'étalonnage (ISO17025) organisateur de comparaison interlaboratoire producteur de matériau de référence

garantie de l'obtention des résultats selon des méthodes validées et des procédures conformes à des référentiels précis.

périmètre précis des activités accréditées

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accréditation selon un référentiel


pratique de l'audit

Domaines examinés par l'audit en laboratoire de chimie

Formation du personnel suffisante avec mise à jour régulière des connaissances

Installations du laboratoire adaptées à ses activités

Procédures correctement documentées, validées et utilisées

Appareils bien entretenus avec un contrôle des performances approprié et bien répertorié

Etalons de mesure et matériaux de référence adaptés et utilisés convenablement

Contrôle-qualité avec un niveau approprié pour chaque essai

Gestion des échantillons efficace

Traçabilité des analyses bien documentée

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pratique de l'audit

Application à un jeu de rôles (auditeur – audité) en salle de TP sur quelques analyses

préparation de l'auditeur avec établissement préalable d'un questionnaire

préparation de l'audité qui doit "prévoir les demandes" de l'auditeur et s'y préparer

processus d'audit interne ou externe technicien : audité ou auditeur interne

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Quelques sources de documentation incontournables …

LNE (Laboratoire National de métrologie et d'Essais)

norme ISO 9001 (management de la qualité)

COFRAC (Comité Français d'Accréditation)

AFNOR

Techniques de l'ingénieur

BPL (Bonnes Pratiques de Laboratoire)

EURACHEM

Pharmacopée Européenne

guides contrôle-qualité en chimie analytique

norme ISO 17025 (laboratoires d'étalonnage et d'essais)

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Développer une chimie compatible avec un

développement durable

évolution vers une chimie verte

diminution de l'impact environnemental

obtention de produits biosourcés

traitement des déchets, recyclage

et valorisation

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Une chimie respectueuse de l'environnement traitement des déchets, recyclage et valorisation

Traitement des déchets

déchet ultime déchet non susceptible d'être traité dans les conditions techniques et économiques du moment, notamment par extraction de la part valorisable ou par réduction de son caractère polluant ou dangereux

objectifs des filières de traitement de déchets industriels non ultimes

recyclage total ou partiel

valorisation sous forme d'énergie ou de matière

retour éco-compatible dans l'environnement après détoxication

décomposition en espèces chimiques plus "inoffensives" 68


Traitement des déchets

Composés Organiques Volatils (COV)

Déchets industriels liquides (métaux en solution, solvants ….)

analyse qualitative et quantitative

traitements physico-chimiques

Applications à des traitements de déchets au laboratoire

recyclage de solvants

épuration des solutions collectées avant rejet 69


Quelques exemples de recyclage et de valorisation pour des études documentaires

recyclage des eaux usées industrielles

valorisation chimique du CO2 en synthèse organique

valorisation énergétique de déchets organiques par production de biogaz

recyclage du papier

recyclage des plastiques

production d'énergie thermique production d'électricité

70








et valorisation

71

Une chimie respectueuse de l'environnement diminution de l'impact environnemental

Analyse du cycle de vie d'un produit

Conséquences de la directive Européenne sur les déchets

éco-conception des produits envisager le recyclage et la valorisation dès la conception

Document Roquette

aspects économiques à prendre en compte rentabiliser recyclage ou valorisation 72


Document Techniques de l'Ingénieur (AM3580)


Document Roquette

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Document Techniques de l'Ingénieur (G2043)

Bilan environnemental des solutions de valorisation des pneus usagés non recyclables

74








et valorisation

75

Une chimie respectueuse de l'environnement évolution vers une chimie verte

Pourquoi passer à une chimie verte ?

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Les douze principes de la chimie verte Document ENEA

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Les douze principes de la chimie verte Document ENEA

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Des évolutions en synthèse organique …

utilisation de réactifs moins toxiques

recherche de solvants de substitution (moins toxiques, biosourcés)

stratégie de synthèse différente (économie d'atomes, économie de solvant …)

synthèse originale de l'ibuprofène synthèse "verte" de l'ibuprofène

79








et valorisation

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Une chimie respectueuse de l'environnement obtention de produits biosourcés

Quelques exemples de productions de produits biosourcés pour des études documentaires

biosolvants

matériaux composites à base de fibres végétales (lin et chanvre)

biopolymères

biocarburants à base d'alcools, d'huiles végétales …

biocarburants à base d'algues oléagineuses

tensioactifs naturels

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Une chimie respectueuse de l'environnement obtention de produits biosourcés

Exemple de biopolymères

Document Roquette

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Accueil Sûreté,

Sécurité

Management des produits : REACH,

CLP, …

Hygiène Sécurité au travail : code du

travail,…

Risques technologiques

: Directive SEVESO, Environnement…

Emissions chroniques : Directive IED,

Environnement…

Certifications, Accréditation, COFRAC,

AFNOR

Transport de matières dangereuses

Démarche d’amélioration continue de la qualité d’analyse

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Documents

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