Procédés et Sécurité du Soudage
Module 3 : Risques majeurs du soudage
3.1 Risques électriques, rayonnements et brûlures
Le soudage à l'arc concentre sur quelques mètres carrés une intensité de plusieurs centaines d'ampères, un rayonnement optique d'une violence comparable à une mini-étoile, et des projections incandescentes à plus de 1 500 °C. Ce chapitre détaille les trois familles de risques physiques immédiats — électrisation, rayonnements UV-IR, brûlures — avec les références NF C 18-510, NF EN 60974-1, NF EN 169 / 379 et les seuils réglementaires R4431-2 (bruit) et EN 50499 (champs électromagnétiques).
Matrice 9 risques physiques du soudeur à l'arc
Risque électrique : tension à vide et tension de sécurité
Un générateur de soudage délivre à vide (arc non amorcé) une tension comprise entre 50 et 100 V en courant continu et 60 à 80 V en courant alternatif. En charge, la tension chute à 15-40 V tandis que l'intensité grimpe à 80-500 A. Cette tension à vide est supérieure à la tension de sécurité conventionnelle fixée par la norme NF C 18-510 à 50 V en alternatif et 120 V en continu en milieu sec — la simple poignée de la torche, en cas de défaut d'isolement, peut donc devenir un chemin de passage de courant à travers le corps humain.
Le matériel de soudage répond à la norme NF EN 60974-1 (édition 2018, amd. 2019) qui impose : double isolation des transformateurs, marquage CE, capot fermé, classe IP21 minimum, dispositif de protection contre les surcharges, prise de terre obligatoire sur le générateur et sur la pièce à souder. La connexion à la pince de masse doit être directe et au plus près du joint ; un retour de courant via la structure du bâtiment, un palan ou des canalisations est une cause classique d'arc parasite et d'incendie.
« La tension de sécurité (UO ≤ 12 V) est imposée pour tout travail réalisé en milieu enveloppant ou très conducteur. À défaut, un dispositif réducteur de tension à vide (VRD) maintenant U₀ ≤ 12 V hors amorçage est obligatoire. »
— Norme NF EN 60974-1 § 13, conforme NF C 18-510
Les milieux enveloppants (chaudières, cuves, ballastages, réservoirs métalliques, fonds de fouille) cumulent surface conductrice, humidité, transpiration et postures contraintes : la résistance corporelle peut chuter à 500 Ω contre 5 000 Ω en milieu sec. Un courant alternatif de 30 mA pendant 1 s suffit à provoquer la fibrillation ventriculaire. Le port d'un dispositif réducteur de tension (VRD) intégré au générateur — ou un appareil délivrant UO ≤ 12 V — devient alors obligatoire, doublé de gants secs en cuir EN 12477 type A et de tapis isolant classe 0 (1 000 V).
Les statistiques INRS (note ED 668) montrent que les électrisations en soudage représentent 3 à 5 % des accidents mais 20 % des accidents mortels du métier. La fibrillation ventriculaire est la cause directe, suivie de la chute de hauteur consécutive au choc (perte de connaissance sur poste en hauteur, sur passerelle, sur échafaudage).
Brûlures : projections, contact pièce chaude, éclaboussures
Les brûlures constituent 30 à 40 % des accidents du soudeur selon les retours d'expérience CARSAT Sud-Est. Trois mécanismes coexistent :
- Projections incandescentes issues de l'arc (gouttelettes de métal liquide à 1 500-1 700 °C, étincelles de meulage à 1 200 °C, particules de laitier en MMA). Trajectoire jusqu'à 5-10 m, capacité à traverser un vêtement coton standard en quelques secondes.
- Contact avec la pièce chaude : un cordon fraîchement soudé reste à plus de 200 °C pendant 5 à 10 minutes pour une tôle de 3 mm, et jusqu'à 30 minutes pour une épaisseur de 15-20 mm. Toute manipulation manuelle sans gants longs EN 12477 type B = brûlure de second degré garantie.
- Éclaboussures du bain de fusion en cas de courant trop élevé, d'humidité de l'électrode, ou de présence de calamine sur la pièce. Risque oculaire majeur si protection latérale absente.
La tenue de soudeur normalisée repose sur trois textes : NF EN ISO 11611 (vêtements de protection — soudage et techniques connexes), NF EN ISO 11612 (chaleur et flamme), NF EN ISO 20471 si haute visibilité requise. Le tablier en croûte de bovin reste la référence pour MMA et MIG forte intensité ; les ensembles cuir intégral sont imposés pour les positions en hauteur (plafond, corniche) où les projections retombent verticalement.
Rayonnements optiques : UV, visible, IR — le coup d'arc
L'arc électrique émet un spectre complet et particulièrement intense : UV (UVA 315-400 nm, UVB 280-315 nm, UVC 100-280 nm), visible (400-780 nm) avec une luminance dépassant celle du soleil à midi à proximité du dard, et infrarouge (IR-A 780-1 400 nm, IR-B 1 400-3 000 nm). Chaque longueur d'onde a son effet biologique :
| Bande | Effet immédiat | Effet chronique | Tableau MP |
|---|---|---|---|
| UVC + UVB | Kérato-conjonctivite actinique dès 30 s d'exposition, latence 4 à 12 h | Photo-vieillissement cornéen, ptérygion | — |
| UVA | Érythème cutané (« coup de soleil » du cou) | Cancer cutané (mélanome, carcinomes) | — |
| Visible intense | Éblouissement, persistance rétinienne | Maculopathie photochimique | — |
| IR-A / IR-B | Sensation de chaleur | Cataracte des soudeurs à l'arc | MP 71 (RG) |
Le « coup d'arc » — ophtalmie des soudeurs — survient classiquement quelques heures après l'exposition : douleur intense en grain de sable, photophobie, larmoiement, blépharospasme. La guérison est spontanée en 24-48 h sous collyre cicatrisant, mais la répétition aggrave le risque chronique. La cataracte des soudeurs (tableau MP n° 71) est reconnue après exposition habituelle aux rayonnements IR et UV de l'arc avec durée d'exposition ≥ 5 ans selon les critères du tableau.
La protection oculaire repose sur la norme NF EN 169 (filtres de soudage à teinte fixe) et NF EN 379 (filtres à obscurcissement automatique LCD). Les indices DIN (Deutsches Institut für Normung, repris en EN) vont de 8 à 14 et se choisissent selon le procédé et l'intensité :
- DIN 8-10 : oxycoupage, brasage léger, MMA < 80 A
- DIN 11 : minimum pour TIG ≥ 100 A, MMA 80-175 A
- DIN 12 : MIG-MAG 100-250 A, TIG 100-200 A
- DIN 13 : MIG haute intensité 250-400 A, TIG > 200 A
- DIN 14 : soudage plasma, arc-air, procédés > 400 A
Une cagoule à obscurcissement automatique (LCD avec capteurs photoélectriques) bascule du DIN 4 (état clair) au DIN sélectionné en moins de 0,2 ms — temps insuffisant pour brûler la cornée si l'écran est conforme EN 379. Vérifier la classification optique 1/1/1/1 ou 1/1/1/2 : qualité optique, diffusion, homogénéité, dépendance angulaire.
Bruit : meulage et arc, VLEP 87 dB(A)
Le soudage est rarement perçu comme un métier bruyant, et pourtant les mesures sonométriques INRS (campagnes 2019-2023) donnent :
- Arc MIG-MAG forte intensité : 85 à 95 dB(A) au poste opérateur
- Arc MMA : 80-90 dB(A), avec pic de crête à 100 dB(C) lors des amorçages
- TIG : 70-80 dB(A) (procédé le plus silencieux)
- Meulage et ébarbage : 95 à 105 dB(A), c'est l'activité connexe la plus exposante
- Gougeage arc-air, plasma : 105-115 dB(A), VLEP largement dépassée même avec EPI
La VLEP fixée à 87 dB(A) sur 8 h (article R4431-2 du Code du travail) ne doit jamais être dépassée, atténuation des EPI déduite. Les seuils d'action (R4434-3 et R4434-4) sont déclenchés à 80 dB(A) (mise à disposition d'EPI, information, audiométrie proposée) et 85 dB(A) (EPI obligatoires, signalisation, programme de réduction). La surdité professionnelle (tableau MP n° 42) frappe en pratique 1 soudeur sur 4 ayant plus de 25 ans d'exposition au binôme arc + meulage selon l'enquête Sumer.
Protection auditive de référence : bouchons moulés sur mesure avec atténuation SNR 25-30 dB, ou casques antibruit EN 352-1 avec coquilles compatibles cagoule. Les bouchons à usage unique (mousse PU) atténuent en théorie 30 dB mais l'atténuation réelle terrain tombe à 10-15 dB faute de mise en place correcte.
Champs électromagnétiques : EN 50499 et porteurs de pacemaker
Un poste de soudage à l'arc génère des courants pulsés intenses dans les câbles de retour de masse et autour de la torche, produisant des champs magnétiques de l'ordre de 100 à 2 000 µT à 30 cm — bien au-delà du seuil d'action de 100 µT (basse fréquence) fixé par la directive 2013/35/UE transposée aux articles R4453-1 et suivants du Code du travail.
La norme européenne NF EN 50499 (procédure d'évaluation de l'exposition des travailleurs aux champs électromagnétiques) impose à l'employeur de cartographier les zones d'émission et de définir des distances de sécurité, notamment vis-à-vis :
- Porteurs de pacemaker, défibrillateur implantable (DAI), pompes à insuline, neurostimulateurs : contre-indication absolue à toute activité de soudage à l'arc (CIM-10 Z95.0, Z45.018), confirmée par avis du médecin du travail. Risque : reprogrammation erratique du dispositif, inhibition du choc, désynchronisation.
- Femmes enceintes : éloignement > 1 m des câbles de retour de masse, restriction au TIG faible intensité ou aménagement de poste (R4152-1, recommandation INRS ED 4216).
- Personnes porteuses d'implants métalliques passifs (plaques d'ostéosynthèse, prothèses articulaires) : pas de contre-indication formelle mais inscription DUERP et information.
Mesure préventive : maintenir les câbles de retour groupés et au plus court, éviter de passer un câble autour du torse, isoler le retour de masse de la structure du bâtiment, baliser une zone d'éviction de 0,5 m autour des câbles haute intensité.
Risques mécaniques annexes : meulage, levage, écrasement
Le soudeur passe en moyenne 30 à 40 % de son temps à des opérations connexes : meulage des chanfreins, ébavurage des cordons, manutention de tôles, élingage de pièces. Chacune apporte son risque mécanique propre.
Meulage et ébarbage : éclats de meule en cas de surrégime ou de chute de la disqueuse (NF EN 12413 sur les meules abrasives, EN ISO 12100 sur la sécurité des machines), projections incandescentes, vibrations main-bras dépassant la valeur d'action de 2,5 m/s² et tendant vers la VLEP de 5 m/s² (article R4443-2). La maladie professionnelle n° 69 (affections vibratoires) reconnaît syndrome de Raynaud d'origine professionnelle et lésions ostéo-articulaires du coude après 5 ans d'exposition.
Levage et élingage : tôles et profilés pesant fréquemment 50-500 kg, manutentionnés au pont roulant, au palan ou à la pince magnétique. Les recommandations CACES R484 (ponts roulants), R483 (grues mobiles) et R489 (chariots) imposent l'autorisation de conduite délivrée par l'employeur (R4323-56). Les élingues respectent NF EN 1492 (textiles), EN 818 (chaîne) ou EN 13414 (câbles).
Écrasement : bascule de pièces sur poste de soudage, chute de profilés mal calés, basculement de plateaux tournants (positionneurs). Les positionneurs et vireurs doivent être conformes EN ISO 13849 (sécurité des automatismes) avec arrêt d'urgence accessible et bridage mécanique des pièces.
Statistique CARSAT Rhône-Alpes (2024) : sur 100 AT avec arrêt en chaudronnerie-soudage, 22 sont liés à la manutention, 18 au meulage, 11 aux brûlures, 9 aux projections oculaires, 6 aux chutes de hauteur, 3 aux électrisations. Le DUERP du soudeur doit donc impérativement coter ces 6 familles, et pas seulement « le risque arc ».
Grille des indices DIN — choix du filtre cagoule (EN 169 / EN 379)
À retenir
- Tension à vide générateurs 50-100 V DC / 60-80 V AC, > tension de sécurité NF C 18-510 (50 V AC / 120 V DC) → VRD obligatoire en milieu enveloppant (UO ≤ 12 V).
- Matériel conforme NF EN 60974-1, prise de terre, pince de masse au plus court.
- Coup d'arc : kérato-conjonctivite à latence 4-12 h ; cataracte des soudeurs = tableau MP n° 71.
- Filtres cagoule EN 169 / EN 379 : DIN 11 mini TIG ≥ 100 A, DIN 13 pour MIG > 250 A.
- Bruit : VLEP 87 dB(A) (R4431-2), meulage = activité connexe la plus exposante (95-105 dB(A)).
- Champs EM EN 50499 : porteurs de pacemaker = contre-indication absolue, femmes enceintes éloignées des câbles.