Essai d’étanchéité à l’air des locaux BSL-3 : méthode de décroissance de pression

Pourquoi l’étanchéité à l’air est importante

Les laboratoires de confinement reposent sur un flux d’air directionnel : l’air entre dans le laboratoire et est extrait à travers des filtres HEPA, empêchant ainsi les aérosols de s’échapper. Une enveloppe présentant des fuites permet à l’air de contourner ce trajet lorsque les pressions changent et rend difficile le maintien de la dépression. Le local doit également pouvoir être fermé hermétiquement pour une décontamination gazeuse au formaldéhyde, au dioxyde de chlore ou au peroxyde d’hydrogène vaporisé. Plus le niveau de confinement est élevé, plus l’exigence d’étanchéité est stricte.

Les exigences diffèrent selon les pays et les niveaux. Certaines normes exigent seulement que les locaux BSL-3 puissent être fermés hermétiquement pour la décontamination ; les installations BSL-4 et certaines installations animales BSL-3 nécessitent un essai quantifié de décroissance de pression. Vérifier la norme applicable — par exemple les normes chinoises GB 19489 et GB 50346, le Canadian Biosafety Standard, ou les recommandations de l’OMS et les recommandations nationales.

Principe de l’essai

Le local hermétiquement fermé constitue un volume d’air fixe. S’il est mis sous pression puis isolé, la pression diminue à mesure que l’air s’échappe par les fuites. Plus la décroissance est rapide, plus les fuites sont importantes.

1. Fermer hermétiquement le local. Fermer les registres à étanchéité à la bulle sur le soufflage et l’extraction, fermer et verrouiller les portes, et obturer toutes les ouvertures ne faisant pas partie de l’enveloppe soumise à l’essai, comme les siphons d’évacuation qui ne sont pas remplis d’eau.
2. Raccorder le matériel d’essai. Utiliser un ventilateur ou une source d’air comprimé munie d’une vanne, ainsi qu’un manomètre différentiel étalonné mesurant la pression du local par rapport à une référence stable située à l’extérieur de celui-ci.
3. Mettre sous pression. Amener le local à la pression d’essai — environ 500 Pa, en surpression ou en dépression, pour de nombreux critères de haut confinement — puis fermer la vanne.
4. Stabiliser. Attendre que la mesure se stabilise après l’arrêt du mouvement de l’air.
5. Mesurer. Enregistrer la pression à intervalles réguliers pendant la durée de l’essai, généralement 20 minutes, ainsi que la température du local.
6. Évaluer. Comparer la décroissance au critère d’acceptation. Répéter l’essai dans l’autre sens si la norme l’exige.

Critères d’acceptation

Les critères sont formulés de différentes manières : une chute de pression maximale sur une durée fixe à partir d’une pression initiale fixe, ou un débit de fuite maximal à une pression d’essai donnée. Pour les niveaux de confinement les plus élevés, une forme courante est une décroissance, à partir d’environ 500 Pa, ne dépassant pas la moitié de la pression initiale en 20 minutes. Utiliser le critère exact figurant dans la norme et dans le cahier des charges du projet, et l’inscrire dans le protocole d’essai avant de réaliser l’essai.

Facteurs influençant le résultat

• Température. La pression de l’air varie avec la température. Dans un local hermétiquement fermé, une faible hausse de température peut augmenter suffisamment la pression pour masquer une fuite ; une baisse peut entraîner un résultat non conforme pour un local pourtant étanche. Éviter les essais lorsque le CVC fonctionne de manière cyclique, lorsque l’éclairage vient d’être allumé ou lorsque le soleil chauffe un mur extérieur.
• Surfaces flexibles. Les grands panneaux, les plafonds et les portes se déforment sous l’effet de la pression et modifient le volume pendant les premières minutes. Stabiliser avant de mesurer.
• Vent et pression du bâtiment. La référence située à l’extérieur du local doit être stable ; la prélever en un point abrité.
• Résolution du manomètre. L’instrument doit permettre de lire clairement les variations dans la plage de chute de pression autorisée.

Recherche des fuites

Lorsqu’un local ne satisfait pas à l’essai, le maintenir à la pression d’essai et examiner l’enveloppe :

• Utiliser de la fumée ou une solution savonneuse au niveau des joints et des traversées.
• Utiliser des détecteurs de fuites à ultrasons pour les petites fuites à grande vitesse.
• Utiliser un gaz traceur pour les fuites qui ne sont pas directement accessibles.

Point de fuite typique	Points à vérifier
Portes	État des joints, pression des joints gonflables, jonction entre le cadre et le mur
Sas de transfert et trappes	Joints des portes et étanchéité entre le cadre et le mur
Traversées des réseaux techniques	Tuyauteries, câbles, conduits et capteurs traversant les murs et le plafond
Raccordements des gaines	Registres, caissons de filtration et jonction entre la gaine et le mur
Plafond et éclairage	Luminaires, trappes d’accès, jonctions entre murs et plafond
Appareillages électriques	Prises, interrupteurs et leurs boîtiers d’encastrement

Réparer la fuite, laisser les produits d’étanchéité durcir et répéter l’intégralité de l’essai. Consigner chaque fuite détectée et la manière dont elle a été réparée.

Quand effectuer les essais

• Lors de la mise en service, une fois la construction terminée et avant la validation de la décontamination.
• Après toute modification affectant l’enveloppe — nouvelles traversées, remplacement de portes, travaux sur le plafond.
• Périodiquement, selon l’intervalle exigé par la norme et par l’évaluation des risques de l’installation.

Le même principe — variation de pression absolue dans un volume fixe, corrigée en fonction de la température — est utilisé pour les isolateurs ; voir le calculateur de taux de fuite des isolateurs. Les composants conçus pour l’enveloppe sont présentés dans portes étanches de biosécurité et registres d’isolement de biosécurité.