Évaluation des vibrations – Faire face aux défis
Les vibrations transmises au système main-bras ont des conséquences sur la santé des travailleurs exposés. L’atteinte la plus connue, le syndrome vibratoire, qui s’installe progressivement alors que le travailleur ressent des engourdissements au niveau des doigts et qui présente des épisodes de doigts blancs. Dans les cas plus importants, l’atteinte deviendra invalidante et causera une nécrose au niveau des tissus.
Livann Vézina-Nadon
Alice Turcot
Visant une réduction du risque, l’équipe de Santé au travail de l’Estrie a effectué une intervention de prévention dans une entreprise où plusieurs travailleurs étaient exposés aux vibrations mains-bras. Les mesures ont permis d’informer l’employeur sur le niveau du risque et de le mobiliser vers la mise en place d’actions préventives. Il est donc à noter que l’évaluation a été réalisée dans un contexte d’intervention terrain et non dans un contexte scientifique.
Avant la prise de mesures, l’équipe de santé a développé une méthodologie afin d’obtenir les données les plus valides et les plus utiles possible. Nous nous sommes basés sur les méthodologies disponibles dans la littérature. Bien que nous ayons trouvé plusieurs références, tous les textes répertoriés ne contenaient pas beaucoup d’informations quant aux modalités de mesure. Force est de constater que les imprévus rencontrés en milieu de travail ont mis notre planification à rude épreuve.
Cet article vise à partager la démarche que nous avons employée pour réaliser une évaluation des vibrations sur le terrain ainsi que les imprévus rencontrés. Nous couvrirons les étapes cruciales de la prise de mesures quantitatives, mais nous nous attarderons aussi à l’importance de réaliser une analyse de l’activité de travail. Cette dernière, cruciale, nous permettra de contextualiser le risque, d’en comprendre les causes, mais aussi de cibler des éléments contribuant au risque de développer la maladie et qui n’ont pas d’impact sur la mesure de l’accélération des outils.
L’entreprise se spécialise dans la fabrication de structures d’acier, de grande envergure, telles que des carrosseries pour les véhicules lourds à benne, des structures métalliques destinées au secteur de la construction et autres.
Description de la tâche évaluée
Le soudeur/ébavureur a été choisi pour l’évaluation, car il utilise une meuleuse rotative avec différents accessoires pour ébavurer et polir des pièces. L’outil est employé à grande échelle dans l’entreprise et les tâches ciblées sont représentatives de l’activité de travail de plusieurs autres travailleurs.
La tâche de soudure occupe la plus grande proportion de sa journée, soit en moyenne six heures de son quart de travail. L’ébavurage et le polissage sont réalisés avec le même outil, une meuleuse rotative, et occupent le reste de sa journée, soit environ deux heures. Par contre, selon le travailleur, la durée de l’ébavurage et du polissage peut varier d’une à quatre heures par jour, selon la production.
Un disque à meule est utilisé pour effectuer les travaux de polissage alors que la roue à rectifier servira aux travaux d’ébavurage.
• Utilisation du disque à meule (polissage)
Le disque à meule est utilisé pour effectuer la préparation du métal avant la soudure de finition, ainsi que pour la finition de la pièce. Cette tâche représente à elle seule, un minimum de 1h et un maximum de 2,5 h par jour.
• Utilisation de la roue à rectifier (ébavurage)
La roue à rectifier est utilisée pour effectuer les tâches d’ébavurage (rough) sur les pièces de métal et/ou pour effectuer des réparations sur les pièces de format et de grosseurs variables. Cette tâche représente à elle seule, un minimum de 30 min et un maximum de 1, 5 h par jour.
Description de la méthodologie
Pour déterminer l’outil et les tâches ciblées pour l’évaluation, des entretiens préliminaires ont été menés avec les représentants de l’employeur. Nous avons mesuré l’émission vibratoire générée par l’outil alors que celui-ci est équipé du disque à meule et de la roue à rectifier habituellement utilisés dans l’entreprise. Puis les tests ont été répétés avec le disque à meule et l’accessoire d’ébavurage proposés par un fournisseur. Nous avons donc enregistré des niveaux vibratoires pour quatre situations différentes, soit deux accessoires pour l’ébavurage et pour le polissage.
Le travailleur qui a participé à l’activité s’est porté volontaire.
La cueillette de données a duré trois heures.
Elle comporte les moyens suivants.
1. Mesure de l’accélération de l’outil.
2. Observations :
a. observations de l’activité de travail ;
b. analyses des bandes vidéo.
3. Entretiens :
a. entretien semi-dirigé avec le travailleur ;
b. entretien informel avec le superviseur.
1. Mesure de l’accélération de l’outil
La prise de mesures a été réalisée à l’aide de l’appareil Vib008 disponible à l’IRSST. Le protocole utilisé pour la prise de mesures est conforme à la norme ISO 5349-1:2001(1,2).
L’accéléromètre a été placé sur la poignée de l’outil testé, le plus près possible du site de prise, et a été fixé grâce à un collet ajustable en métal. Nous avons contrôlé au maximum les conditions dans lesquelles le travailleur a réalisé ses tâches pendant l’échantillonnage.
Le travailleur a organisé son travail pour réaliser les tâches réelles d’ébavurage et de polissage en fonction des besoins de notre cueillette de données. Il a donc mis de côté des pièces devant être ébavurées et polies afin de pouvoir réaliser les huit essais. Les enregistrements ont été pris à partir du même outil manipulé par le même travailleur. Afin de comparer les deux accessoires pour la tâche de polissage, le matériel poli était le même. Le matériel travaillé était également le même pour la tâche d’ébavurage. Nous avons réalisé deux mesures pour chaque situation, donc huit mesures ont été prises au total. La durée des enregistrements a été déterminée en fonction du temps de réalisation réel des tâches.
2. Observations
Lors de l’observation en milieu de travail et le visionnement des vidéos, notre attention s’est portée sur les modes opératoires du travailleur ainsi que sur les facteurs ergonomiques et organisationnels. Cela avait pour but de mieux comprendre l’activité de travail et les déterminants associés. Nous avons pris soin de noter les postures adoptées par le travailleur au niveau des membres supérieurs, principalement au niveau des poignets, des coudes, des épaules et du cou. Pour estimer les angles articulaires, nous avons fait des arrêts sur image. Nous avons noté si le travailleur devait maintenir un contact visuel avec la structure travaillée et s’il appliquait une force de pression avec son outil.
3. Entretiens
L’entretien semi-dirigé a été réalisé avec le travailleur, il a duré 30 min et a été réalisé grâce à un canevas d’entretien semi-dirigé. Il a permis de mieux comprendre les tâches, la séquence de travail, la proportion de temps qu’occupe chacune de celles-ci et le contexte organisationnel entourant son travail. L’entretien semidirigé a été enrichi de plusieurs informations lors des entretiens informels réalisés auprès du superviseur.
Résultats de la prise de mesures
Les essais #1 et #2, dont les résultats apparaissent au tableau 1, montrent que l’émission vibratoire de l’outil est relativement semblable lorsque le travailleur utilise les disques réguliers. Les résultats obtenus sont de 2,22 m/s² (mètre par seconde carré) et 2,81 m/s². La meuleuse équipée avec le disque à meule du fournisseur a atteint 4,27 m/s².
Le 3e essai, soit le premier essai effectué avec le disque à meule disponible sur le marché, a été réalisé sur un autre matériel. Par souci de conserver des conditions expérimentales équivalentes, ce résultat a été écarté.
Le tableau 2 montre que la roue à rectifier habituellement utilisée dans l’entreprise générait 7,72 m/s² alors que l’émission de l’accessoire alternatif était de 3,94 m/s².
Un problème technique est survenu lors de l’essai #5, les données n’ont pas été enregistrées, la connexion sans fil entre le dosimètre et l’ordinateur ne s’est pas effectuée et la prise de données n’a jamais démarré. Lors de l’essai #8, le travailleur a réalisé une opération différente, soit l’ébavurage d’une soudure qu’il avait précédemment faite sur le dessus d’une pièce.
Comparatif des roues à rectifier
Les résultats montrent que, pour le poste évalué, la tâche de polissage génère moins de vibrations que celle d’ébavurage (tableaux 1 et 2). Avec les accessoires habituellement employés dans l’entreprise, la meuleuse a généré un niveau de vibrations de 2,22 m/s² et 2,81 m/s² alors que la meuleuse munie de la roue à rectifier a généré une émission vibratoire de 7,72 m/s². Il semble donc que l’accessoire et le matériel travaillé ont un impact sur le niveau de vibrations émis.
Les difficultés rencontrées et le manque d’échantillonnage ne permettent pas de tirer de conclusion quant à l’efficacité des accessoires comparés, soit ceux régulièrement employés dans l’entreprise et ceux disponibles sur le marché.
Résultats de l’analyse de l’activité de travail
L’analyse de l’activité a permis de mettre en lumière plusieurs déterminants de l’activité de travail qui peuvent avoir un impact sur la santé du travailleur. Ces déterminants étaient principalement organisationnels et matériels.
Plusieurs éléments du contexte organisationnel favorisent la marge de manœuvre. Le travailleur doit réaliser son mandat, c’est-à-dire, les pièces qu’on lui demande de produire, mais pour cela on lui permet d’organiser son travail selon sa convenance, il peut donc déterminer l’ordre dans lequel il réalisera les tâches et opérations. Plusieurs outils et accessoires sont à sa disposition. Il détermine le remplacement des accessoires selon leur usure et la nécessité d’opérations de maintenance. Il dispose aussi d’une table ciseau qu’il peut ajuster à sa convenance et de serres pour maintenir en place les pièces travaillées. Tous ces éléments favoriseront le développement d’un mode opératoire qui permettra d’accomplir la production demandée et de protéger sa santé.
Que ce soit pour l’ébavurage ou le polissage, la pièce est fixée à la table puis meulée. Parfois, le travailleur repositionne la pièce pour avoir accès plus facilement à certaines portions de la structure. Nous avons par contre observé que c’est plus souvent le travailleur qui modifie sa posture pour atteindre les endroits difficiles.
Le travailleur emploie parfois sa main non dominante pour mieux tenir la pièce. Cette technique peut entrainer la transmission des vibrations à la main, car la pièce est vibrante. Le travailleur porte des gants de travail en cuir, qui ne sont pas antivibratiles.
Nous avons aussi pu observer que le travailleur adoptait des postures dépassant les 60° d’abduction au niveau des deux épaules, des flexions du coude d’environ 90° et des déviations des poignets dépassant les 30°. Ces postures sont contraignantes pour le membre supérieur.
La présence de froid ou d’humidité est considérée comme un facteur aggravant selon l’INRS. Bien que nous n’ayons pas mesuré la température ou l’indice WBTG, nous n’avons pas remarqué que la température était particulièrement froide.
Exposition aux vibrations en valeur A(8)
La directive européenne 2002/44/EC fixe deux seuils qui sont exprimés en dose d’exposition quotidienne pour une journée de 8 h, soit la valeur A8 (3). Le premier, le seuil d’action implique qu’au-delà d’une dose d’exposition journalière de 2,5 m/s², l’employeur doit prendre des mesures (des actions de prévention) pour réduire l’exposition des travailleurs aux vibrations, car celui-ci est jugé à risque. Le deuxième, la valeur limite d’exposition stipule que les travailleurs ne doivent pas être soumis à une dose d’exposition journalière supérieure à 5,0 m/s². Au Québec, aucune norme n’est reconnue. La dose d’exposition journalière est déterminée en fonction de l’intensité de l’émission vibratoire de l’outil et de la durée d’exposition quotidienne. Plus l’outil vibre, plus les seuils seront atteints rapidement.
L’évaluation montre que le travailleur est soumis à des doses de vibrations différentes d’une journée à l’autre, car le temps qu’il consacre au meulage varie d’une journée à l’autre.
À titre d’exemples, voici trois scénarios possibles au poste évalué.
Scénario # 1 : La journée moyenne
• Le travailleur réalise la tâche de polissage durant environ 1,25 h par jour et la tâche d’ébavurage durant environ 45 min. Les temps d’exposition sont d’environ 1 h pour le polissage et de 30 min pour l’ébavurage puisque nous devons considérer uniquement le temps où l’appareil est en action et non le temps de réalisation de la tâche. Considérant que le polissage et l’ébavurage génèrent respectivement une émission vibratoire d’environ 2,81 m/s² et de 7,72 m/s² pour cette journée représentative, la dose d’exposition A(8) est de 2,2 m/s². Lors d’une journée régulière, l’exposition aux vibrations ne dépasse pas la valeur d’action selon la directive 2002/44/EC (3).
Scénario #2 : La petite journée
• Dans cet exemple, le travailleur réalise la tâche de polissage durant 2 h. Son temps d’exposition aux vibrations, le temps durant lequel sa meuleuse est en action, est de 1,5 h. La dose d’exposition A(8) est donc de 1,2 m/s², celle-ci est en-dessous de la valeur d’action de 2,5 m/s².
Scénario # 3 : La grosse journée
• Le travailleur réalise la tâche d’ébavurage durant 4 h, soit 3,25 h d’exposition. La dose d’exposition A(8) est donc de 4,9 m/s². La dose dépasse la valeur d’action de 2,5 m/s² et se rapproche de la valeur limite de 5 m/s².
L’exposition aux vibrations est donc variable d’une journée à l’autre. Pour une journée normale, la valeur d’action ne sera pas dépassée, par contre, lors des journées où le travailleur doit réaliser beaucoup d’ébavurage, la valeur d’action peut être dépassée et peut même se rapprocher de la valeur limite. Ainsi, en considérant que les valeurs quotidiennes A(8) peuvent dépasser la valeur d’action, des mesures préventives doivent être mises en place.
Réflexion sur notre méthodologie
L’expérience acquise lors de cette intervention est précieuse, car elle permettra de pallier à certains imprévus. En effet, la préparation pour réaliser une évaluation en milieu de travail est capitale. Plusieurs éléments doivent être pris en compte pour s’assurer que les données obtenues seront valables et qu’elles représenteront bien les situations évaluées. En effet, l’amélioration d’éléments de notre méthodologie bonifierait notre évaluation. Par exemple, l’inclusion du travailleur dans la phase précédant la cueillette de données lui permettrait de mieux comprendre notre méthodologie et comprendre l’objectif de chacune des situations d’échantillonnage. Lors de la prise de données, le travailleur voulait nous montrer plusieurs facettes de son travail, ce qui a entravé la comparaison des mesures, puisqu’il a réalisé des essais sur d’autres pièces. Nous avons dû ne pas tenir compte de ces résultats. De plus, il est important d’obtenir un nombre suffisant d’échantillons afin de pouvoir les comparer et d’être en mesure de déterminer le niveau représentatif de vibrations pour chaque situation. Il est possible qu’un essai soit non valide compte tenu des problèmes techniques lors de la mesure. Par exemple, lors de la cueillette, l’essai #2 ne s’est pas enregistré à cause d’un problème d’informatique. Nous pensons que minimalement cinq échantillons, pour chaque situation, seraient adéquats et permettraient de s’assurer que nous avons des mesures comparables. De plus, cela nous fournirait une certaine marge d’erreur au cas où une erreur technique ferait en sorte que le dosimètre n’enregistre pas les données.
L’évaluateur doit apprivoiser l’appareil de mesure puisque celui-ci demande une expertise pour pouvoir l’utiliser adéquatement selon les procédures de la norme ISO 5349-1 (1,2). De plus, l’évaluateur doit comprendre les modalités d’enregistrement de l’appareil et le logiciel de traitement des données, cette connaissance de la procédure permet de mieux estimer le temps nécessaire à la prise de données ainsi que les contraintes que cette évaluation peut occasionner dans le déroulement des activités de travail.
L’analyse de l’activité de travail : un incontournable
L’analyse de l’activité permet de contextualiser les opérations évaluées et, entre autres, de bien comprendre la tâche et le mode opératoire, d’estimer la durée d’utilisation de chaque outil, de comprendre le contexte organisationnel et de repérer les facteurs aggravants pouvant avoir un impact sur la santé du travailleur. Cette analyse est primordiale pour évaluer le risque, car elle permettra d’estimer les temps d’exposition, et de mettre en lumière les facteurs aggravants qui n’ont pas d’impact sur le niveau de vibration de l’outil, mais qui ont un effet sur la santé des travailleurs. De plus, une bonne compréhension de l’activité de travail facilitera le choix de solutions à implanter en ciblant des éléments qui contribuent au risque.
Certains facteurs ergonomiques, comme la posture, n’ont pas d’impact sur le niveau de vibrations, mais ont un impact sur la santé des travailleurs. En effet, des chercheurs rapportent que la position des membres supérieurs, notamment du coude et de l’épaule, augmente la transmission des vibrations de l’outil au travailleur (4). De plus, certains facteurs comme la posture contraignante, l’amplitude de mouvement, le nombre de répétitions et les poids manipulés ont un impact sur le développement des troubles musculosquelettiques (5).
Le diamètre de la poignée n’a pas d’impact sur l’émission de vibrations. Cependant, une poignée trop grosse pour les dimensions anthropométriques de la main du travailleur exige un effort de préhension plus élevé, ce qui favorise le développement de lésions musculosquelettiques (6). De plus, une force de préhension plus élevée se traduirait par une augmentation de l’énergie vibratoire absorbée par le travailleur (4).
Les gants de cuir portés par le travailleur n’ont pas d’impact réducteur sur la transmission des vibrations de l’outil. De plus, le port de gants peut nuire à la dextérité manuelle et diminuer la force de préhension. Cela incite à resserrer davantage la prise et augmente par la même occasion l’effort déployé (6). Pour qu’un gant soit considéré antivibratile, il doit être homologué par la norme ISO 10819. Il est à noter que pour ces gants homologués, la réduction de la transmission est minimale (7). Le port de gants antivibratiles doit être accompagné d’autres moyens de prévention afin de protéger efficacement la santé des travailleurs.
Le niveau d’usure des accessoires a un impact majeur sur le niveau de vibration. Ce déterminant peut aussi avoir un impact sur la méthode de travail ainsi que sur la santé du travailleur. Un accessoire plus usé travaille moins bien et il a été observé que les travailleurs ont tendance à appliquer plus de force afin de compenser pour le manque d’efficacité (8). ’augmentation de force se traduit par un effort plus important et une augmentation de la tension musculaire qui a un impact sur la transmission des vibrations (4).
L’analyse de l’activité de travail permet donc de bien comprendre le travail réel, de mettre en lumière des facteurs aggravants qui ne seraient pas pris en compte si l’évaluation se bornait à l’évaluation quantitative réalisée avec un accéléromètre.
Nécessité d’une démarche complexe ?
L’évaluation approfondie permet de déterminer avec plus de précision le niveau de risque. Cette démarche peut s’avérer nécessaire pour convaincre les membres de l’entreprise qu’il faut apporter des mesures préventives. Par contre, une évaluation avec accéléromètre n’est pas nécessaire quand le repérage permet de cibler les situations à risque et que l’employeur est prêt à apporter des mesures correctives. Le repérage doit comprendre trois volets, soit la perception des travailleurs et de l’employeur par rapport au risque vibration, la consultation du dossier lésionnel de l’entreprise et finalement l’estimation de la valeur A(8). Les grilles de repérage du réseau de santé publique en santé au travail permettent d’estimer facilement le risque.
Les impacts de l’intervention
Nous avons réalisé notre protocole en fonction des connaissances que nous avions et nous avons dû faire face à de nombreux imprévus. Par contre, cette expérience nous permettra de mieux ajuster notre démarche lors de futures interventions.
De plus, cette évaluation nous a permis d’approfondir nos connaissances par rapport à l’impact des accessoires et de la tâche sur le niveau de vibration. Les résultats démontrent que l’émission de vibrations varie grandement pour un même outil en fonction de l’accessoire employé et du matériel travaillé.
Il faut rappeler que cette intervention a été réalisée sur le terrain et avait pour objectif de sensibiliser l’entreprise à ce risque et de mettre en place des moyens de prévention. Malgré les imprévus, l’intervention a permis d’atteindre ces objectifs. Par la suite, l’entreprise a organisé une séance d’information à l’intention des travailleurs laquelle a porté sur les vibrations et les moyens de prévention. L’entreprise a adopté de nouveaux accessoires pour meuleuse jugés moins vibrants à la suite d’essais qualitatifs faits par les travailleurs. Finalement, l’émission vibratoire des outils fait maintenant partie des critères de sélection lors de l’achat de nouvel équipement.
Remerciements
Merci à Peter Ross, médecin responsable et à Benoit Couture, pour leur apport lors de l’intervention.