Blessures à la tête
Les traumatismes crâniens sont assez fréquents dans l'industrie et représentent 3 à 6 % de l'ensemble des accidents du travail dans les pays industrialisés. Elles sont souvent sévères et entraînent en moyenne un arrêt de travail d'environ trois semaines. Les blessures subies résultent généralement de coups causés par l'impact d'objets anguleux tels que des outils ou des boulons tombant d'une hauteur de plusieurs mètres ; dans d'autres cas, les travailleurs peuvent se cogner la tête en tombant sur le sol ou subir une collision entre un objet fixe et leur tête.
Plusieurs types de blessures ont été enregistrés :
- perforation du crâne résultant de l'application d'une force excessive sur une zone très localisée, comme par exemple en cas de contact direct avec un objet pointu ou tranchant
- fracture du crâne ou des vertèbres cervicales survenant lorsqu'une force excessive est appliquée sur une plus grande surface, sollicitant le crâne au-delà des limites de son élasticité ou comprimant la partie cervicale de la colonne vertébrale
- lésions cérébrales sans fracture du crâne résultant d'un déplacement brutal du cerveau à l'intérieur du crâne, pouvant entraîner une contusion, une commotion cérébrale, une hémorragie cérébrale ou des problèmes circulatoires.
Comprendre les paramètres physiques qui expliquent ces différents types de blessures est difficile, bien que d'une importance fondamentale, et il existe un désaccord considérable dans la littérature abondante publiée sur ce sujet. Certains spécialistes considèrent que la force mise en jeu est le facteur principal à considérer, tandis que d'autres prétendent qu'il s'agit d'une question d'énergie, ou de quantité de mouvement ; d'autres avis associent la lésion cérébrale à l'accélération, au taux d'accélération ou à un indice de choc spécifique tel que HIC, GSI, WSTC. Dans la plupart des cas, chacun de ces facteurs est susceptible d'être plus ou moins impliqué. On peut en conclure que notre connaissance des mécanismes des chocs à la tête n'est encore que partielle et controversée. La tolérance aux chocs de la tête est déterminée par expérimentation sur des cadavres ou sur des animaux, et il n'est pas aisé d'extrapoler ces valeurs à un sujet humain vivant.
Cependant, sur la base des résultats d'analyses d'accidents subis par des ouvriers du bâtiment portant des casques de sécurité, il semble que les traumatismes crâniens dus à des chocs surviennent lorsque la quantité d'énergie impliquée dans le choc dépasse environ 100 J.
D'autres types de blessures sont moins fréquentes mais ne doivent pas être négligées. Il s'agit notamment de brûlures résultant d'éclaboussures de liquides chauds ou corrosifs ou de matières en fusion, ou de chocs électriques résultant d'un contact accidentel de la tête avec des parties conductrices exposées.
Casques de sécurité
Le but principal d'un casque de sécurité est de protéger la tête du porteur contre les dangers, les chocs mécaniques. Il peut en outre assurer une protection contre d'autres par exemple, mécaniques, thermiques et électriques.
Un casque de sécurité doit répondre aux exigences suivantes afin de réduire les effets nocifs des chocs à la tête :
- Il doit limiter la pression appliquée sur le crâne en répartissant la charge sur la plus grande surface possible. Ceci est réalisé en fournissant un harnais suffisamment grand qui correspond étroitement aux différentes formes de crâne, ainsi qu'une coque dure suffisamment solide pour empêcher la tête d'entrer en contact direct avec des objets qui tombent accidentellement et pour fournir une protection si la tête du porteur devait heurter une surface dure ( Figure 1). La coque doit donc résister à la déformation et à la perforation.
- Il doit dévier les objets qui tombent en ayant une forme convenablement lisse et arrondie. Un casque avec des arêtes saillantes a tendance à arrêter les objets qui tombent plutôt qu'à les dévier et conserve ainsi un peu plus d'énergie cinétique que les casques parfaitement lisses.
- Il doit dissiper et disperser l'énergie qui peut lui être transmise de manière à ce que l'énergie ne soit pas transmise totalement à la tête et au cou. Ceci est réalisé au moyen du harnais, qui doit être solidement fixé à la coque dure afin qu'il puisse absorber un choc sans se détacher de la coque. Le harnais doit également être suffisamment souple pour subir des déformations sous l'impact sans toucher la surface intérieure de la coque. Cette déformation, qui absorbe l'essentiel de l'énergie d'un choc, est limitée par le jeu minimum entre la coque dure et le crâne et par l'allongement maximum du harnais avant rupture. Ainsi, la rigidité ou raideur du harnais doit être le résultat d'un compromis entre la quantité maximale d'énergie qu'il est conçu pour absorber et la vitesse progressive à laquelle le choc doit pouvoir être transmis à la tête.
Figure 1. Exemple d'éléments essentiels de la construction d'un casque de sécurité
D'autres exigences peuvent s'appliquer aux casques utilisés pour des tâches particulières. Il s'agit notamment de la protection contre les projections de métal en fusion dans la sidérurgie et de la protection contre les chocs électriques par contact direct dans le cas des casques utilisés par les électriciens.
Les matériaux utilisés dans la fabrication des casques et des harnais doivent conserver leurs qualités protectrices sur une longue période de temps et dans toutes les conditions climatiques prévisibles, y compris le soleil, la pluie, la chaleur, les températures glaciales, etc. Les casques doivent également avoir une assez bonne résistance aux flammes et ne doivent pas se casser en cas de chute sur une surface dure d'une hauteur de quelques mètres.
Des tests de performance
La norme internationale ISO n° 3873-1977 a été publiée en 1977 à la suite des travaux du sous-comité traitant plus particulièrement des « casques de sécurité industriels ». Cette norme, approuvée par pratiquement tous les États membres de l'ISO, définit les caractéristiques essentielles requises d'un casque de sécurité ainsi que les méthodes d'essai associées. Ces tests peuvent être divisés en deux groupes (voir tableau 1), à savoir :
- tests obligatoires, à appliquer sur tous les types de casques quel que soit leur usage : capacité d'absorption des chocs, résistance à la perforation et résistance à la flamme
- épreuves facultatives, destiné à être appliqué aux casques de sécurité conçus pour des groupes particuliers d'utilisateurs : résistance diélectrique, résistance à la déformation latérale et résistance aux basses températures.
Tableau 1. Casques de sécurité : exigences d'essai de la norme ISO 3873-1977
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Caractéristique |
Description |
Critères |
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Essais obligatoires |
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Absorption des chocs |
Une masse hémisphérique de 5 kg peut tomber d'une hauteur de |
La force maximale mesurée ne doit pas dépasser 500 daN. |
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Le test est répété sur un casque à des températures de –10°, +50°C et dans des conditions humides., |
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Résistance à la pénétration |
Le casque est frappé dans une zone de 100 mm de diamètre en son point le plus haut à l'aide d'un poinçon conique de 3 kg et d'un angle de pointe de 60°. |
La pointe du poinçon ne doit pas entrer en contact avec la fausse tête (factice). |
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Essai à réaliser dans les conditions qui ont donné les moins bons résultats à l'essai de choc., |
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Résistance à la flamme |
Le casque est exposé pendant 10 s à une flamme de bec Bunsen de 10 mm de diamètre utilisant du propane. |
L'enveloppe extérieure ne doit pas continuer à brûler plus de 5 s après avoir été retirée de la flamme. |
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Essais facultatifs |
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Rigidité diélectrique |
Le casque est rempli d'une solution de NaCl et est lui-même plongé dans un bain de la même solution. La fuite électrique sous une tension appliquée de 1200 V, 50 Hz est mesurée. |
Le courant de fuite ne doit pas être supérieur à 1.2 mA. |
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Rigidité latérale |
Le casque est placé latéralement entre deux plaques parallèles et soumis à une pression de compression de 430 N |
La déformation sous charge ne doit pas dépasser 40 mm et la déformation permanente ne doit pas dépasser 15 mm. |
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Essai à basse température |
Le casque est soumis aux tests de choc et de pénétration à une température de -20°C. |
Le casque doit satisfaire aux exigences précédentes pour ces deux tests. |
La résistance au vieillissement des matières plastiques entrant dans la fabrication des casques n'est pas spécifiée dans l'ISO n° 3873-1977. Une telle spécification devrait être exigée pour les casques en matières plastiques. Un test simple consiste à exposer les casques à une lampe xénon haute pression à enveloppe de quartz de 450 watts pendant 400 heures à une distance de 15 cm, suivi d'un contrôle pour s'assurer que le casque peut encore résister au test de pénétration approprié .
Il est recommandé de soumettre les casques destinés à être utilisés dans l'industrie sidérurgique à un test de résistance aux projections de métal en fusion. Un moyen rapide de réaliser ce test est de laisser tomber 300 grammes de métal en fusion à 1,300°C sur le dessus d'un casque et de vérifier qu'aucun n'est passé à l'intérieur.
La norme européenne EN 397 adoptée en 1995 spécifie les exigences et les méthodes d'essai pour ces deux caractéristiques importantes.
Sélection d'un casque de sécurité
Le casque idéal offrant une protection et un confort parfait dans toutes les situations reste à concevoir. Protection et confort sont en effet souvent des exigences contradictoires. En ce qui concerne la protection, lors de la sélection d'un casque, les risques contre lesquels une protection est requise et les conditions dans lesquelles le casque sera utilisé doivent être pris en compte avec une attention particulière aux caractéristiques des produits de sécurité disponibles.
Considérations générales
Il est conseillé de choisir des casques conformes aux recommandations de la norme ISO n°3873 (ou son équivalent). La norme européenne EN 397-1993 sert de référence pour la certification des casques en application de la directive 89/686/CEE : les équipements faisant l'objet d'une telle certification, comme la quasi-totalité des équipements de protection individuelle, sont soumis à un tiers obligatoire certification de partie avant d'être mis sur le marché européen. Dans tous les cas, les casques doivent répondre aux exigences suivantes :
- Un bon casque de sécurité à usage général doit avoir une coque solide capable de résister à la déformation ou à la perforation (dans le cas des plastiques, la paroi de la coque ne doit pas avoir moins de 2 mm d'épaisseur), un harnais fixé de manière à garantir que il y a toujours un jeu minimum de 40 à 50 mm entre sa face supérieure et la coque, et un bandeau réglable fixé au berceau pour assurer un ajustement serré et stable (voir figure 1).
- La meilleure protection contre la perforation est assurée par des casques en matériaux thermoplastiques (polycarbonates, ABS, polyéthylène et polycarbonate-fibre de verre) et équipés d'un bon harnais. Les casques en alliages de métaux légers ne résistent pas bien aux perforations par des objets pointus ou tranchants.
- Les casques avec des parties saillantes à l'intérieur de la coque ne doivent pas être utilisés, car ils peuvent causer des blessures graves en cas de coup latéral ; ils doivent être munis d'un rembourrage latéral de protection qui ne doit être ni inflammable ni susceptible de fondre sous l'effet de la chaleur. Un rembourrage en mousse assez rigide et ignifuge, de 10 à 15 mm d'épaisseur et d'au moins 4 cm de large servira à cet effet.
- Les casques en polyéthylène, polypropylène ou ABS ont tendance à perdre leur résistance mécanique sous l'effet de la chaleur, du froid et d'une exposition particulièrement intense au soleil ou aux rayons ultraviolets (UV). Si de tels casques sont régulièrement utilisés à l'air libre ou à proximité de sources UV telles que des postes de soudage, ils doivent être remplacés au moins tous les trois ans. Dans ces conditions, il est recommandé d'utiliser des casques en polycarbonate, en polyester ou en polycarbonate-fibre de verre, car ceux-ci ont une meilleure résistance au vieillissement. Dans tous les cas, tout signe de décoloration, de fissures, de déchiquetage de fibres ou de craquement lorsque le casque est tordu, doit entraîner la mise au rebut du casque.
- Tout casque qui a été soumis à un coup violent, même s'il n'y a aucun signe évident de dommage, doit être jeté.
Considérations particulières
Les casques en alliages légers ou ayant une visière sur les côtés ne doivent pas être utilisés dans les lieux de travail où il existe un risque d'éclaboussures de métal en fusion. Dans de tels cas, l'utilisation de casques en polyester-fibre de verre, en textile phénolique, en polycarbonate-fibre de verre ou en polycarbonate est recommandée.
En cas de risque de contact avec des parties conductrices exposées, seuls des casques en matériau thermoplastique doivent être utilisés. Ils ne doivent pas avoir de trous de ventilation et aucune pièce métallique telle que des rivets ne doit apparaître à l'extérieur de la coque.
Les casques pour les personnes travaillant au-dessus de la tête, en particulier les monteurs de charpentes métalliques, devraient être munis de mentonnières. Les sangles doivent avoir une largeur d'environ 20 mm et doivent être telles que le casque soit maintenu fermement en place à tout moment.
Les casques fabriqués en grande partie en polyéthylène ne sont pas recommandés pour une utilisation à des températures élevées. Dans de tels cas, les casques en polycarbonate, en polycarbonate-fibre de verre, en textile phénolique ou en polyester-fibre de verre sont plus adaptés. Le harnais doit être en tissu tissé. Lorsqu'il n'y a aucun risque de contact avec des parties conductrices exposées, des trous de ventilation dans la coque du casque peuvent être prévus.
Les situations où il existe un risque d'écrasement nécessitent des casques en polyester renforcé de fibres de verre ou en polycarbonate ayant un rebord d'une largeur d'au moins 15 mm.
Considérations de confort
Outre la sécurité, il convient également de tenir compte des aspects physiologiques du confort pour le porteur.
Le casque doit être aussi léger que possible, certainement pas plus de 400 grammes. Son harnais doit être souple et perméable aux liquides et ne doit pas irriter ou blesser le porteur ; pour cette raison, les harnais en tissu tissé sont à préférer à ceux en polyéthylène. Un bandeau anti-transpiration complet ou semi-cuir doit être incorporé non seulement pour absorber la transpiration, mais également pour réduire les irritations cutanées ; il doit être remplacé plusieurs fois au cours de la vie du casque pour des raisons d'hygiène. Pour assurer un meilleur confort thermique, la coque doit être de couleur claire et comporter des trous d'aération d'une surface allant de 150 à 450 mm2. Un réglage soigneux du casque pour s'adapter au porteur est nécessaire afin d'assurer sa stabilité et d'éviter qu'il ne glisse et ne réduise le champ de vision. Différentes formes de casques sont disponibles, la plus courante étant la forme «casquette» avec une visière et un bord sur les côtés; pour les travaux dans les carrières et sur les chantiers de démolition, le casque de type « chapeau » à bord plus large offre une meilleure protection. Un casque en forme de « tête de mort » sans visière ni visière est particulièrement adapté aux personnes travaillant au-dessus de la tête car ce modèle exclut une éventuelle perte d'équilibre causée par le contact de la visière ou de la visière avec des solives ou des poutres parmi lesquelles le travailleur peut avoir à mouvement.
Accessoires et autres casques de protection
Les casques peuvent être équipés d'écrans oculaires ou faciaux en matière plastique, en treillis métallique ou en filtres optiques ; protections auditives, mentonnières et sangles de nuque pour maintenir le casque fermement en place ; et des protège-cou ou cagoules en laine contre le vent ou le froid (figure 2). Pour une utilisation dans les mines et les carrières souterraines, des accessoires pour une lampe frontale et un support de câble sont installés.
Figure 2. Exemple de casque de sécurité avec mentonnière (a), filtre optique (b) et protège-nuque en laine contre le vent et le froid (c)
D'autres types de casques de protection comprennent ceux conçus pour la protection contre la saleté, la poussière, les rayures et les chocs. Parfois appelées « casquettes anti-heurt », elles sont faites de matière plastique légère ou de lin. Pour les personnes travaillant à proximité de machines-outils telles que perceuses, tours, bobineuses, etc., où il y a un risque d'accrochage des cheveux, des bonnets en lin avec filet, des filets à cheveux à visière ou encore des écharpes ou des turbans peuvent être utilisés, à condition qu'ils n'ont pas d'extrémités libres exposées.
Hygiène et entretien
Tous les casques de protection doivent être nettoyés et vérifiés régulièrement. Si des fentes ou des fissures apparaissent, ou si un casque montre des signes de vieillissement ou de détérioration du harnais, le casque doit être jeté. Le nettoyage et la désinfection sont particulièrement importants si le porteur transpire excessivement ou si plusieurs personnes partagent le même couvre-chef.
Les substances adhérant au casque telles que la craie, le ciment, la colle ou la résine peuvent être éliminées mécaniquement ou en utilisant un solvant approprié qui n'attaque pas le matériau de la coque. De l'eau chaude additionnée d'un détergent peut être utilisée avec une brosse dure.
Pour désinfecter le couvre-chef, les articles doivent être plongés dans une solution désinfectante appropriée telle qu'une solution de formol à 5 % ou une solution d'hypochlorite de sodium.