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Qu'est-ce qu'un gaz comprimé?

Il y a des milliers de produits disponibles à base de gaz ou de mélanges de gaz sous pression conservés dans des bouteilles. La plupart de ces gaz sont classés dans la catégorie des « gaz comprimés » selon les critères techniques du SIMDUT, qui sont précisés dans le Règlement sur les produits contrôlés.


Quels sont les trois principales catégories de gaz comprimés?

Les gaz comprimés en bouteilles se divisent en trois catégories principales : les gaz liquéfiés, les gaz non liquéfiés et les gaz dissous. Dans chaque cas, la pression du gaz dans la bouteille est habituellement indiquée en kilopascals (kPa) ou en livres par pouce carré (mano.) (lb/po² mano.).

Pression manométrique : pression totale de gaz à l'intérieur de la bouteille, moins la pression atmosphérique.

La pression atmosphérique est habituellement d'environ 101,4 kPa (14,7 lb/po²). Notez qu'une bouteille de gaz comprimé à une pression manométrique de 0 kPa ou de 0 lb/po² (mano.) n'est pas vraiment vide, car elle contient encore du gaz à la pression atmosphérique.

Gaz liquéfié

Un gaz liquéfié est un gaz qui existe à l'état liquide à la température normale lorsqu'il est conservé dans des bouteilles sous pression; ses phases liquide et vapeur sont alors à l'équilibre. Au début, la bouteille est presque pleine de liquide et l'espace au-dessus du liquide est occupé par du gaz. À mesure qu'on soutire du gaz de la bouteille, un volume suffisant de liquide s'évapore pour le remplacer, de façon à garder la pression à une valeur constante dans la bouteille. Exemples de gaz liquéfiés : l'ammoniac anhydre, le chlore, le propane, l'oxyde nitreux et le gaz carbonique.

Gaz non liquéfiés

Les gaz non liquéfiés sont aussi appelés gaz comprimés, gaz sous pression ou gaz permanents. Ces gaz ne sont pas liquéfiés quand ils sont comprimés aux températures normales, même à des pressions extrêmement élevées. Exemples de gaz non liquéfiés communs : l'oxygène, l'azote, l'hélium et l'argon.

Gaz dissous

L'acétylène est le seul gaz dissous commun. Ce gaz est très instable chimiquement et il peut exploser même à la pression atmosphérique. Néanmoins, on peut le conserver et l'utiliser sans danger à haute pression (jusqu'à 250 lb/po² mano. à 21 °C) grâce à des bouteilles spéciales, remplies d'une matière de charge inerte et poreuse saturée d'acétone ou d'un autre solvant approprié. Lorsqu'on introduit du gaz acétylène dans la bouteille, il se dissous dans l'acétone et forme une solution stable.


Quels sont les dangers des matières sous pression associés aux bouteilles de gaz comprimés?

Tous les gaz comprimés sont dangereux à cause des pressions élevées dans les bouteilles. Un rejet de gaz peut être délibéré si quelqu'un ouvre le robinet de la bouteille, ou accidentel en cas de rupture ou de fuite due à la défectuosité d'un robinet ou d'un dispositif de sécurité. Même à une pression relativement faible, un gaz peut s'échapper rapidement d'une bouteille ouverte ou d'une bouteille qui fuit.

Il est souvent arrivé que des bouteilles endommagées se comportent comme des fusées ou des moulinets hors contrôle et causent de graves dommages ou blessures. Ce type de danger touche les bouteilles sans capuchon et non assujetties qui, en tombant, risquent une rupture de robinet créant un jet de gaz à haute pression. Pour la plupart des robinets de bouteilles, le point de rupture prévu correspond à une ouverture d'environ 0,75 cm (0,3 pouce), de façon à réduire la vitesse du jet de gaz et, par conséquent, la vitesse imprimée à la bouteille. Cette vitesse réduite peut éviter l'« effet fusée chez les grandes bouteilles, qui sont plus lourdes, mais elle n'empêche pas nécessairement les bouteilles de petite taille, plus légères, de s'envoler.

Des rejets de gaz comprimé mal contrôlés dans les réacteurs chimiques peuvent entraîner la rupture des cuves, créer des fuites dans l'équipement ou les canalisations ou faire emballer la réaction.


Quels sont les dangers d'incendie et d'explosion des gaz comprimés?

Gaz inflammables

Des gaz inflammables comme l'acétylène, le butane, l'éthylène, l'hydrogène, la méthylamine et le chlorure de vinyle peuvent brûler ou exploser dans les conditions ci-dessous.

Concentration de gaz dans la zone d'inflammabilité – La concentration du gaz dans l'air (ou en contact avec un gaz oxydant) doit être comprise entre la limite inférieure d'inflammabilité (LII) et la limite supérieure d'inflammabilité (LSI) [appelées parfois limites inférieure et supérieure d'explosibilité (LIE et LSE)]. Par exemple, dans l'air, la LII de l'hydrogène gazeux est de 4 pour cent et sa LSI, de 75 pour cent (à température et pression atmosphérique normales). Donc, l'hydrogène peut s'enflammer à une concentration atmosphérique comprise entre 4 et 75 pour cent. En deçà de cette valeur, le mélange est trop « pauvre » pour brûler et, au-delà de celle-ci, il est trop « riche ».

La zone d'inflammabilité d'un gaz comprend toute la plage des concentrations dans l'air comprises entre la LII et la LSI, et elle s'élargit en présence d'un gaz oxydant comme l'oxygène ou le chlore, ou aux températures ou pressions plus élevées. Par exemple, la zone d'inflammabilité de l'hydrogène mélangé à l'oxygène gazeux est de 4 à 85 pour cent et la zone d'inflammabilité de l'hydrogène avec le chlore gazeux est de 4,1 à 89 pour cent.

Source d'inflammation – Pour qu'un gaz inflammable prenne feu dans sa zone d'inflammabilité dans l'air (ou dans un gaz oxydant), il faut une source d'inflammation. Celles-ci sont nombreuses dans la plupart des lieux de travail, notamment les flammes nues, les étincelles et les surfaces chaudes.

La température d'auto-inflammation (ou d'inflammation) d'un gaz est la température la plus faible à laquelle ce gaz s'enflamme spontanément en l'absence de source d'inflammation apparente. Cette température peut être très basse pour certains gaz : par exemple, la température d'auto-inflammation de la phosphine, qui n'est que de 100 °C (212 °F), est suffisamment basse pour que ce gaz puisse s'enflammer s'il est chauffé par une canalisation de vapeur ou par une ampoule électrique. Certains gaz comprimés, par exemple le silane et le diborane, sont pyrophoriques, c'est-à-dire qu'ils peuvent s'enflammer spontanément au contact de l'air.

Certains gaz inflammables peuvent causer des retours de flammes. En effet, de nombreux gaz inflammables comprimés sont plus lourds que l'air. En cas de fuite dans un lieu mal aéré, ces gaz peuvent se concentrer dans les points bas, par exemple dans les égouts, les fosses, les tranchées ou les sous-sols. Une « traînée de gaz » peut se propager jusqu'à une bonne distance d'une bouteille qui fuit et, en cas de contact avec une source d'inflammation, les flammes peuvent remonter jusqu'à la bouteille.

Gaz oxydants

Les gaz oxydants sont tous les gaz contenant de l'oxygène dans une proportion supérieure à celle de l'atmosphère (plus de 23-25 pour cent), les oxydes d'azote et les gaz halogénés comme le chlore et le fluor. Ces gaz peuvent réagir rapidement et avec violence au contact de matières combustibles comme :

  • les composés organiques (contenant du carbone), par exemple la plupart des gaz inflammables, les liquides inflammables et combustibles, les huiles, les graisses, et un grand nombre de matières plastiques et de tissus;
  • les métaux finement divisés;
  • d'autres composés oxydables comme l'hydrazine, l'hydrogène, les hydrures, le soufre et les composés soufrés, la silicone, l'ammoniac et les composés ammoniés.

Des incendies ou des explosions sont possibles.

La teneur normale en oxygène de l'air est de 21 pour cent. À des teneurs en oxygène légèrement supérieures, par exemple à 25 pour cent, des matières combustibles comme les vêtements et les tissus s'enflamment plus facilement et brûlent plus rapidement. Les incendies dans des atmosphères enrichies par un gaz oxydant sont très difficiles à éteindre et peuvent se propager rapidement.

Gaz dangereusement réactifs

Certains gaz comprimés purs sont chimiquement instables; leur exposition à de légères augmentations de température ou de pression, ou à un choc mécanique, peut provoquer chez eux certains types de réactions chimiques comme la polymérisation ou la décomposition. Ces réactions peuvent devenir violentes et entraîner des incendies ou des explosions. Pour empêcher ces réactions dangereuses, on ajoute des composés chimiques appelés inhibiteurs à certains gaz dangereusement réactifs.

Les gaz dangereusement réactifs les plus communs sont notamment l'acétylène, le 1,3-butadiène, le méthylacétylène, le chlorure de vinyle, le tétrafluoroéthylène et le fluorure de vinyle.


Quels sont les dangers pour la santé des gaz comprimés?

De nombreux gaz comprimés sont inflammables ou très toxiques, et ils peuvent occasionner divers problèmes de santé selon leur nature, leur concentration et la durée ainsi que la voie d'exposition (inhalation, contact oculaire, contact cutané). Le contact de la peau ou des yeux avec un gaz liquide peut congeler les tissus et causer une blessure semblable à une brûlure.


Quels sont les dangers des gaz inertes?

Les gaz inertes comme l'argon, l'hélium, le néon et l'azote ne sont pas toxiques, ils ne brûlent pas et ils n'explosent pas. Toutefois, à de fortes concentrations, ils peuvent causer des blessures ou la mort en déplaçant l'air et en réduisant ainsi la teneur en oxygène, et des teneurs assez basses peuvent provoquer la perte de conscience ou même la mort par asphyxie. Ces carences en oxygène constituent un problème, surtout dans les lieux confinés et mal ventilés.


Quels sont les dangers de corrosion des gaz comprimés?

Certains gaz comprimés sont corrosifs et leur contact peut brûler et détruire les tissus. Ils peuvent aussi attaquer et corroder les métaux. Les plus communs d'entre eux sont notamment l'ammoniac, le chlorure d'hydrogène et la méthylamine.

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Document á jour au 4 juillet 2008

Dernière mise à jour du document le 18 novembre 1997

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