Brevet FR3127569A1 — publié le 20230331

Ce système de détection (2) en temps réel d’au moins un composé chimique volatil, et/ou d’au moins un mélange de plusieurs composés chimiques volatils, comprend un dispositif (6) de collecte de gaz configuré pour être disposé dans un équipement de protection, un détecteur de gaz (8), et un circuit principal (10) configuré pour relier fluidiquement le dispositif (6) de collecte de gaz et le détecteur de gaz (8). Figure pour l’abrégé : Fig 1 Système de détection en temps réel de composés chimiques volatils dans un équipement de protection La présente invention concerne la sécurité d’opérateurs manipulant des produits nocifs pour la santé desdits opérateurs. En particulier, la présente invention concerne la détection de composés chimiques volatils dans des équipements de protection, par exemple des gants de protection, de manière à vérifier et garantir la bonne étanchéité octroyée par lesdits équipements de protection. De manière générale, l’invention s’applique à tous les systèmes de détection de gaz positionnés derrière un élément de protection afin de vérifier l’efficacité dudit élément de protection. Techniques antérieures Les équipements de protection, et en particulier les gants de protection utilisés par des opérateurs pour se protéger de produits chimiques, par exemple des composés organiques volatils, sont généralement choisis et utilisés sans pour autant que d’autres tests que ceux du fabricant ne soient systématiquement effectués pour vérifier la perméation desdits gants de protection avant la manipulation de composés nocifs. Ainsi, un opérateur peut être amené à utiliser des gants de protection peu adaptés et pouvant être perméables à certaines substances allergènes ou cancérigènes, par exemple de l’acétone, du toluène ou du benzène. De plus, l’imperméabilité d’un gant, même compatible avec un produit chimique manipulé, peut dépendre du temps de contact entre le gant et ledit produit chimique, des tensions mécaniques exercées sur le gant par les gestes des doigts (étirement du matériau par exemple), de la température, de l’humidité de la main, etc. De même, un gant n’a pas le même comportement vis-à-vis d’une somme de substances que vis-à-vis de chacune des substances prise indépendamment. C’est-à-dire qu’un gant résistant à un composé A et à un composé B ne sera pas nécessairement résistant à un mélange composé de A et B. Le passage du produit chimique à travers le gant peut se faire lentement sans que l’opérateur ne le remarque. Lors de la perméation d’un produit chimique volatil, la phase gazeuse dudit produit est présente avec la phase liquide dans le gant et l’opérateur est alors exposé. La présente invention a donc pour but de pallier les inconvénients précités et de fournir un système de détection en temps réel d’une phase vapeur d’un composé chimique volatil de manière à alerter un opérateur lors de ses phases de travail de la présence d’une faille de protection dans son équipement de protection. La présente invention a pour objet un système de détection en temps réel d’au moins un composé chimique volatil, et/ou d’au moins un mélange de plusieurs composés chimiques volatils, comprenant un dispositif de collecte de gaz configuré pour être disposé dans un équipement de protection, un détecteur de gaz, et un circuit principal configuré pour relier fluidiquement le dispositif de collecte de gaz et le détecteur de gaz. Ainsi, le positionnement d’un dispositif de collecte de gaz directement dans l’équipement de protection et relié à un détecteur de gaz permet à un opérateur de savoir si les produits qu’il manipule traversent la paroi de son équipement de protection, lui permettant ainsi de mieux se protéger. Avantageusement, l’équipement de protection comprend un gant de protection. Dans un mode de réalisation, le système de détection comprend en outre un circuit d’alimentation en air du dispositif de collecte de gaz, le circuit principal comprenant un tube principal et une pompe configurée pour faire circuler un fluide depuis le circuit d’alimentation en air vers le détecteur de gaz en passant par un passage interne du dispositif de collecte de gaz, ledit dispositif de collecte de gaz comprenant au moins une perforation configurée pour relier le passage interne à l’environnement externe du dispositif de collecte de gaz, de sorte que la circulation de fluide dans le passage interne crée une aspiration dans l’au moins une perforation depuis l’environnement externe vers le passage interne. Avantageusement, le circuit d’alimentation en air comprend un système d’épuration de l’air et un tube d’alimentation reliant le système d’épuration de l’air et le dispositif de collecte de gaz. Avantageusement, le système d’épuration de l’air comprend du charbon actif. Dans un mode de réalisation, le dispositif de collecte de gaz est configuré pour être disposé dans un gant de protection de l’équipement de protection, le dispositif de collecte de gaz comprenant une bague configurée pour être insérée autour d’un doigt d’une main insérée dans le gant de protection, la bague comprenant un premier embout relié au circuit d’alimentation et un deuxième embout relié au circuit principal, le premier et le deuxième embout étant reliés par le passage interne pratiqué dans la bague. Avantageusement, la bague comprend une première face annulaire comprenant le premier embout et le deuxième embout, et une deuxième face annulaire comprenant une pluralité de perforations régulièrement espacées, les perforations ayant un diamètre compris entre 0,1 et 2 millimètres. Dans un mode de réalisation particulier, le tube principal et le tube d’alimentation sont chimiquement résistants, sont réalisés dans un matériau comprenant un fluoropolymère, et ont une longueur supérieure à 40 centimètres. Avantageusement, le détecteur de gaz comprend un détecteur à photoionisation et/ou un capteur de gaz à semi-conducteurs, le détecteur de gaz étant configuré pour émettre un signal lorsqu’un composé chimique volatil nocif pour une peau humaine est détecté. L’invention a également pour objet un équipement de protection comprenant le système de détection en temps réel d’un composé chimique volatil tel que défini précédemment. L’invention a également pour objet un procédé d’utilisation du système de détection tel que défini précédemment et/ou de l’équipement de protection tel que défini précédemment, le procédé comprenant les étapes suivantes : - Vérification du bon fonctionnement du détecteur de gaz et calibrage dudit détecteur de gaz en fonction du composé chimique volatil à détecter ; - Mise en place du dispositif de collecte de gaz dans un gant de protection de l’équipement de protection ; - Etanchéification du poignet du gant de protection et vérification de l’absence de signal émis par le détecteur de gaz ; - Manipulation de composés chimiques ; - Arrêt de l’étape de manipulation de composés chimique lorsque le détecteur de gaz émet un signal ou lorsqu’aucun signal n’est émis par le détecteur de gaz (8) à la fin de la manipulation ; - Retrait du dispositif de collecte de gaz en dehors du gant de protection dans un environnement à distance des composés chimiques ; et - Nettoyage du système de détection. D’autres buts, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : est une vue schématique d’un système de détection en temps réel de composés chimiques volatils selon l’invention ; est une vue schématique en perspective d’une bague d’un système de détection selon l’invention ; est une vue schématique en perspective d’une première pièce annulaire de la bague selon la ; est une vue schématique en perspective d’une deuxième pièce annulaire de la bague selon la ; et est une représentation schématique des étapes du procédé d’utilisation du système de détection en temps réel de composés chimiques volatils selon l’invention. Exposé détaillé d’au moins un mode de réalisation On a représenté schématiquement sur la un système de détection 2 en temps réel de composés chimiques volatils selon l’invention. On entend par composés chimiques volatils tout composé présentant une phase gazeuse, appelée également phase vapeur, en équilibre avec la phase liquide du composé. En particulier, la phase vapeur d’un composé organique volatil dans un équipement de protection, signe de la perméation de la phase liquide à travers ledit équipement de protection, doit être détectée par le système de détection afin de protéger au mieux l’opérateur. Dans le mode de réalisation représenté, l’équipement de protection comprend un gant de protection 4. Il peut également comprendre une combinaison, et/ou des bottes. Seul le gant de protection 4 est représenté. Le système de détection 2 comprend un dispositif 6 de collecte de gaz, un détecteur de gaz 8 en temps réel et un circuit principal 10 configuré pour relier fluidiquement le dispositif 6 de collecte de gaz et le détecteur de gaz 8. Le dispositif 6 de collecte de gaz est configuré pour être disposé dans un gant de protection 4 et comprend un passage interne 12 et au moins une perforation (non représenté sur la ) débouchant d’une part sur le passage interne 12 et d’autre part dans le gant de protection 4. De préférence, le dispositif 6 de collecte de gaz comprend plusieurs perforations configurées pour récupérer un gaz présent dans l’environnement extérieur du dispositif 6 de collecte de gaz, par exemple l’intérieur du gant de protection 4, le gaz pouvant circuler jusqu’au détecteur de gaz 8 en passant par le passage interne 12 puis par le circuit principal 10. En particulier, le circuit principal 10 comprend un tube principal 13 configuré pour contenir le gaz circulant entre le dispositif 6 de collecte de gaz et le détecteur de gaz 8, et une pompe 14 configurée pour faire circuler un gaz dans ledit tube principal 13. Le détecteur de gaz 8 comprend par exemple un détecteur à photoionisation et/ou un capteur de gaz à semi-conducteurs. Ces technologies permettent la détection de plusieurs types de composés nocifs. Le détecteur de gaz 8 est par exemple configuré pour émettre un signal, par exemple lumineux ou sonore, lorsqu’un composé chimique volatil considéré comme nocif pour une peau humaine est détecté au-delà d’un seuil de concentration prédéfini. Additionnellement, le détecteur de gaz 8 comprend un calculateur configuré pour enregistrer les mesures effectuées par le détecteur de gaz 8. Dans certains modes de réalisation, le détecteur de gaz 8 comprend la pompe 14. Le système de détection 2 comprend en outre un circuit d’alimentation 16 en air du dispositif 6 de collecte de gaz. Ce circuit d’alimentation 16 en air comprend un tube d’alimentation 18 reliant le dispositif 6 de collecte de gaz, et en particulier le passage interne 12, avec l’air ambiant. Le passage interne relie ainsi le tube d’alimentation 18 et le tube principal 13. La pompe 14 est configurée pour aspirer de l’air ambiant, le faire circuler depuis le circuit d’alimentation 16 en air vers le passage interne 12 du dispositif 6 de collecte de gaz, puis du passage interne 12 vers le tube principal 13 jusqu’au détecteur de gaz 8. Par exemple, la pompe 14 et les tubes 13 et 18 sont configurés pour délivrer un débit de 0,1 à 0,5 litres par minute. La circulation d’air dans le passage interne 12 crée une légère dépression au niveau de la jonction des perforations avec le passage interne 12, favorisant ainsi l’aspiration et la collecte de gaz présent dans le gant de protection 4. Les gaz aspirés par les perforations circulent ensuite jusqu’au détecteur de gaz 8. Optionnellement, le circuit d’alimentation 16 en air comprend un système d’épuration 20 de l’air ambiant. Le tube d’alimentation 18 est configuré pour relier le système d’épuration 20 et le passage interne 12. Dans ce mode de réalisation, le détecteur de gaz 8 est moins soumis à la pollution de l’air ambiant ce qui permet une meilleure détection de gaz nocifs. En particulier, le système d’épuration 20 est dimensionné en fonction de la pollution de l’air ambiant, un air pollué signifiant un air susceptible de perturber le détecteur de gaz 8. Dans un mode de réalisation, le système d’épuration 20 de l’air comprend du charbon actif. Avantageusement, le tube principal 13 et le tube d’alimentation 18 sont chimiquement résistants. Par exemple, ils sont réalisés et/ou recouverts d’un matériau comprenant un fluoropolymère. De préférence, le tube principal 13 et le tube d’alimentation 18 ont une longueur supérieure à 40 centimètres de manière à alimenter le système de détection 2 avec un air suffisamment distant de la zone de manipulation de substances nocives. Plus généralement, les tubes 13 et 18 ont une longueur suffisante pour positionner le système d’épuration 20, la pompe 14 et le détecteur de gaz 8 sur le bras, sur la bretelle d’un sac ou sur le dos de l’opérateur. Ainsi, le système de détection 2 en temps réel est facilement transportable et permet la détection sur le terrain de composés chimiques volatils nocifs. Dans le mode de réalisation illustré sur la , le dispositif 6 de collecte de gaz comprend une bague 22 configurée pour être insérée autour d’un doigt d’une main 24 insérée dans le gant de protection 4. Ainsi, la bague 22 ne gêne pas l’opérateur dans ses mouvements. Dans différents modes de mise en œuvre, la main 24 est la main d’un opérateur lors de la manipulation de substances chimiques, ou une main factice ou une main robotisée dans le cas de tests réalisés sans opérateur. On a représenté schématiquement sur la un mode de réalisation d’une bague 22 d’un système de détection 2 selon l’invention. La bague 22 comprend un premier embout 26, également illustré sur la , relié au tube d’alimentation 18 du circuit d’alimentation 16. La bague 22 comprend également un deuxième embout 28 relié au tube principal 13 du circuit principal 10. Le premier embout 26 et le deuxième embout 28 sont creux et reliés fluidiquement par le passage interne 12 pratiqué dans la bague 22. Les embouts 26 et 28 sont de préférence positionnés de manière à se trouver, lorsque la bague 22 est enfilée sur un doigt, sur le dos dudit doigt. Dans un mode de réalisation, la bague 22 comprend une première face annulaire 30 sur laquelle sont positionnés le premier embout 26 et le deuxième embout 28. Pendant l’utilisation du système de détection 2, la première face 30 est de préférence positionnée vers le poignet de l’opérateur afin de faciliter le positionnement du tube principal 13 et du tube d’alimentation 18. La bague 22 comprend également une deuxième face annulaire 32 sur laquelle débouchent les perforations 34. La deuxième face 32 est de préférence positionnée vers le bout des doigts de l’opérateur lors de l’utilisation du système de détection 2 de manière à orienter les perforations 34 vers une zone où la probabilité d’infiltration d’une phase vapeur est élevée. Avantageusement, les perforations 34 sont régulièrement espacées sur toute la deuxième face 32 de la bague 22 de sorte que la détection de gaz peut s’effectuer pour une phase vapeur tout autour d’un doigt. Dans un mode de réalisation, les perforations 34 ont un diamètre compris entre 0,1 et 2 millimètres. Avantageusement, le nombre de perforations 34 est supérieur à cinq. Dans différents modes de réalisation, la bague 22 est réalisée selon un procédé de fabrication additive en trois dimensions. En variante, et tel qu’illustré sur la , la bague 22 est réalisée par collage ou soudage d’une première pièce annulaire 36 avec une deuxième pièce annulaire 38. La bague 22 est par exemple réalisée dans un matériau plastique. On a représenté schématiquement sur la une première pièce annulaire 36 de la bague 22. La première pièce annulaire 36 comprend par exemple la première face annulaire 30, le premier et le deuxième embouts 26 et 28, ainsi qu’un rail de positionnement 40 configuré pour coopérer avec la deuxième pièce annulaire 38 pour former le passage interne 12. On a représenté schématiquement sur la une deuxième pièce annulaire 38 de la bague 22 configurée pour coopérer avec la première pièce annulaire 36 illustrée sur la pour former la bague 22 illustrée sur la . La deuxième pièce annulaire 38 comprend la deuxième face annulaire 32, un conduit ouvert 42 pratiqué le long de la deuxième pièce annulaire 38 et configuré pour former le passage interne 12, et les perforations 34 débouchant d’une part sur la deuxième face annulaire 32 et d’autre part dans le conduit ouvert 42. Le rail de positionnement 40 est moins épais que la profondeur du conduit ouvert 42. En outre, le rail de positionnement 40 coopère avec le conduit ouvert 42 de sorte que le rail de positionnement 40, dans la configuration assemblée de la bague 22, est introduit dans le conduit ouvert 42, formant ainsi le passage interne 12. On a représenté schématiquement sur la les étapes d’un procédé d’utilisation du système de détection 2 selon l’invention. En premier lieu, on effectue une étape 44 de vérification du bon fonctionnement du détecteur de gaz 8 en fonction du ou des composés chimiques volatils à détecter. Optionnellement, un paramétrage et/ou un calibrage est effectué de manière à tenir compte des conditions de mesures, par exemple des conditions de pression, de température, ou de la présence de sueur, ces paramètres pouvant influencer la détection. Puis, on effectue une étape 46 de mise en place du dispositif 6 de collecte de gaz dans le gant de protection 4. Préalablement, si le gant est enfilé autour d’une main d’un opérateur, l’opérateur se lave les mains à l’eau savonneuse, un gel hydroalcoolique n’étant pas indiqué car pouvant fausser la détection. On effectue ensuite, une étape 48 d’étanchéification du poignet du gant de protection de manière à éviter une infiltration de composé chimique directe. Puis, l’opérateur effectue une étape 50 de manipulation de composés chimiques jusqu’à émission d’un signal par le détecteur de gaz 8 lors d’une étape 52, ou jusqu’à la fin de la manipulation si aucun signal n’est émis par le détecteur de gaz 8. On effectue ensuite une étape 54 de retrait du dispositif 6 de collecte de gaz en dehors du gant de protection 4 dans un environnement propre à distance des composés chimiques. Finalement, on effectue une étape 56 de nettoyage du système de détection 2, par exemple par passage dans une étuve. Système de détection (2) en temps réel d’au moins un composé chimique volatil, et/ou d’au moins un mélange de plusieurs composés chimiques volatils, caractérisé en ce qu’il comprend un dispositif (6) de collecte de gaz configuré pour être disposé dans un équipement de protection, un détecteur de gaz (8), et un circuit principal (10) configuré pour relier fluidiquement le dispositif (6) de collecte de gaz et le détecteur de gaz (8). Système selon la revendication 1, comprenant en outre un circuit d’alimentation (16) en air du dispositif (6) de collecte de gaz, le circuit principal (10) comprenant un tube principal (13) et une pompe (14) configurée pour faire circuler un fluide depuis le circuit d’alimentation (16) en air vers le détecteur de gaz (8) en passant par un passage interne (12) du dispositif (6) de collecte de gaz, ledit dispositif (6) de collecte de gaz comprenant au moins une perforation (34) configurée pour relier le passage interne (12) à l’environnement externe du dispositif (6) de collecte de gaz, de sorte que la circulation de fluide dans le passage interne (12) crée une aspiration dans l’au moins une perforation (34) depuis l’environnement externe vers le passage interne (12). Système selon la revendication 2, dans lequel le circuit d’alimentation (16) en air comprend un système d’épuration (20) de l’air et un tube d’alimentation (18) reliant le système d’épuration (20) de l’air et le dispositif (6) de collecte de gaz. Système selon la revendication 3, dans lequel le système d’épuration (20) de l’air comprend du charbon actif. Système selon l’une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel le dispositif (6) de collecte de gaz est configuré pour être disposé dans un gant de protection (4) de l’équipement de protection, et dans lequel le dispositif (6) de collecte de gaz comprend une bague (22) configurée pour être insérée autour d’un doigt d’une main insérée dans le gant de protection (4), la bague (22) comprenant un premier embout (26) relié au circuit d’alimentation (16) et un deuxième embout (28) relié au circuit principal (10), le premier et le deuxième embout (26 ; 28) étant reliés par le passage interne (12) pratiqué dans la bague (22). Système selon la revendication 5, dans lequel la bague (22) comprend une première face annulaire (30) comprenant le premier embout (26) et le deuxième embout (28), et une deuxième face annulaire (32) comprenant une pluralité de perforations (34) régulièrement espacées, les perforations (34) ayant un diamètre compris entre 0,1 et 2 millimètres. Système selon l’une quelconque des revendications 3 à 6, dans lequel le tube principal (13) et le tube d’alimentation (18) sont chimiquement résistants, sont réalisés dans un matériau comprenant un fluoropolymère, et ont une longueur supérieure à 40 centimètres. Système selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le détecteur de gaz (8) comprend un détecteur à photoionisation et/ou un capteur de gaz à semi-conducteurs, le détecteur de gaz (8) étant configuré pour émettre un signal lorsqu’un composé chimique volatile nocif pour une peau humaine est détecté. Equipement de protection, caractérisé en ce qu’il comprend le système de détection (2) en temps réel d’un composé chimique volatile selon l’une quelconque des revendications 1 à 8. Procédé d’utilisation du système de détection (2) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8 et/ou de l’équipement de protection selon la revendication 9, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes : Vérification du bon fonctionnement (étape 44) du détecteur de gaz (8) et calibrage dudit détecteur de gaz (8) en fonction du composé chimique volatile et/ou du mélange de composé à détecter ; Mise en place du dispositif (6) de collecte de gaz dans un gant de protection (4) de l’équipement de protection (étape 46) ; Etanchéification du poignet (étape 48) du gant de protection (4) et vérification de l’absence de signal émis par le détecteur de gaz (8) ; Manipulation de composés chimiques (étape 50) ; Arrêt de l’étape (50) de manipulation de composés chimiques lorsque le détecteur de gaz (8) émet un signal (étape 52) ou lorsqu’aucun signal n’est émis par le détecteur de gaz (8) à la fin de la manipulation ; Retrait du dispositif (6) de collecte de gaz en dehors du gant de protection (4) dans un environnement à distance des composés chimiques (étape 54) ; et Nettoyage (étape 56) du système de détection (2).