diseño del sistema de control técnico de la exposición a...
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Diseño del sistema de control técnico de la exposición
a material particulado a partir de la correlación de
óxidos de silicio en la caracterización de polvo total y
la fracción respirable por medición directa y análisis
cualitativo
47 Congreso de Seguridad, Salud y Ambiente
Sergio Ortiz Giraldo
Cesar Gutiérrez Ruiz
Ruth Castellanos García
Junio 26 de 2014
La empresa PAVCOL S.A.S,
desde 1969 se dedica a la
prestación de servicio de
construcción de obras civiles,
producción de mezclas asfálticas
y agregados pétreos y proyectos
inmobiliarios, que brindan de
manera integral a clientes y
demás partes interesadas,
elevados niveles de eficiencia en
el desarrollo de sus actividades,
mediante un equipo humano
altamente calificado, respaldado
con capacidad financiera y
tecnológica.
PAVCOL S.A.S
Fuente: PAVCOL S.A.S
En la empresa PAVCOL S.A.S dedicada a la explotación de materiales
pétreos para la generación de mezclas asfálticas, trabajan durante 48
horas semanales 15 hombres mayores de 30 años de origen mestizo, en la
cual, no se ha cuantificado el riesgo para la salud de los trabajadores
expuestos a material particulado (polvo total, polvo respirable y Óxidos de
Silicio, como Cuarzo, Cristobalita y Tridimita) originado en los procesos
productivos de esta compañía, hecho que no ha permitido identificar la
necesidad de selección y diseño de los sistemas de control.
Problema
Fuente: PAVCOL S.A.S Fuente: PAVCOL S.A.S
Diseñar el sistema de control técnico de la exposición ocupacional a polvo
total, polvo respirable y Óxidos de Silicio de la empresa PAVCOL S.A.S.
Objetivo general
Fuente: PAVCOL S.A.S
•Determinar el porcentaje de Óxidos de Silicio respecto al polvo total y
fracción respirable de los puestos de trabajo seleccionados como muestra.
•Categorizar los grados de riesgo asociados con la exposición a Óxidos de
Silicio.
•Establecer la zonificación del grado de riesgo que permita un panorama
concreto de las áreas y su distribución en ellas.
•Realizar análisis cualitativo simple a través de la aplicación de la metodología
general de evaluación simplificada de riesgo químico (Caja de Herramientas)
de la OIT, como soporte en la toma de decisiones.
•Diseñar el sistema de control técnico apropiado para la planta objeto de
estudio, de la empresa PAVCOL S.A.S a partir de los resultados obtenidos de
la medición directa y el análisis cualitativo.
Objetivos específicos
Si el ambiente de trabajo
contaminado con material
particulado, contiene dentro del
100% del polvo total una fracción
al menos del 1% (en
concentración) de polvo
respirable se encontrarán
cantidades de óxidos de silicio
que respecto a las fracciones de
material particulado ameritarán el
cálculo de grados de riesgo
ocupacional para la determinación
de sistemas de control técnico.
Hipótesis
Fuente: PAVCOL S.A.S
Área de acopio Conductor de montacarga
Muestra
Fuente: PAVCOL S.A.S Fuente: PAVCOL S.A.S
Área exterior descarga Operario descarga
Muestra
Fuente: PAVCOL S.A.S Fuente: PAVCOL S.A.S
Área producción tolva Operario tolva
Muestra
Fuente: PAVCOL S.A.S Fuente: PAVCOL S.A.S
Área producción caldera Operario caldera
Muestra
Fuente: PAVCOL S.A.S Fuente: PAVCOL S.A.S
Sitio
Evaluado
Peso
Inicial
mg
Peso
Final mg
Peso
muestra
mg
Flujo
cm³/min.
Tiempo
muestreo
min
TLV
mg/m3
40
h/sem
TLV ´c
48
h/sem
Tiempo
muestreo
min
Flujo
cm³/min
Vol.
Aire
L
VOL.´c
m³
[ ]
mg/m
³
Grado
de
riesg
o
Interpretación
Conductor
Montacarga 12,25 12,47 0,22 1030 120 10,00 7,81 120 1030 123,6 0,091 2,41 0,30
Baja
Exposición
Descargado 11,32 11,42 0,10 1030 120 10,00 7,81 120 1030 123,6 0,091 1,10 0,14 Baja
Exposición
Tolva 11,52 11,94 0,42 1030 120 10,00 7,81 120 1030 123,6 0,091 4,61 0,59 Mediana
exposición
Caldera 14,15 14,42 0,27 1030 142 10,00 7,81 142 1030 145,7 0,107 2,51 0,32 Baja
Exposición
Resultados Polvo total
Fuente: Autores
Montacarga Descarga Tolva Caldera
Resultados Polvo total
Fuente: Autores
Cámara de filtros
Zonificación Grado de Riesgo
Fuente: Autores
Sitio
Evaluado
Peso
Inicial
mg
Peso
Final mg
Peso muestra
mg
Flujo
cm³/min.
Tiempo
muestreo min
TLV
mg/m3 40
h/sem
TLV ´c 48
h/sem
Tiempo muestreo
min
Flujo cm³/min
Vol.
Aire L
VOL.´c
m³
[ ]
mg/m
³
Grado
de
riesg
o
Interpretación
Conductor Montacarga
12,47 12,62 0,15 2506 152 3,00 2,34 152 2506 380,9 0,281 0,53 0,22 Baja
Exposición
Descargado 12,51 12,56 0,05 2507 146 3,00 2,34 146 2507 366,0 0,270 0,19 0,08 No
Exposición
Tolva 14,41 14,49 0,08 2506 156 3,00 2,34 156 2506 390,9 0,288 0,87 0,37 Baja
Exposición
Caldera 12,21 12,46 0,25 2506 120 3,00 2,34 120 2506 300,7 0,222 0,36 0,15 Baja
Exposición
Resultados Polvo respirable
Fuente: Autores
Resultados Polvo respirable
Montacarga Descarga Tolva Caldera
Fuente: Autores
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
CONDU
CTOR
MONTA
CARGA
DESCAR
GADO
TOLVA CALDER
A
Concentración Polvo Total mg/m³ 2,41 1,10 4,61 2,51
Concentración Polvo Respirable mg/m³ 0,53 0,19 0,87 0,36
Polvo Respirable % 22% 17% 19% 14%
Correlación Polvo respirable / Polvo total
Fuente: Autores
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,16
Va
lor
Gra
do
de
Rie
sgo
Óxido de Silicio
Montacarga
Cristobalita Cuarzo Tridimita
0
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
0,06 V
alo
r G
rad
o d
e R
iesg
o
Óxido de Silicio
Descarga
Cristobalita Cuarzo Tridimita
0
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
0,06
Va
lor
Gra
do
de
Rie
sgo
Óxido de Silicio
Tolva
Cristobalita Cuarzo Tridimita
0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,1
0,12
0,14
0,14
Val
or
Gra
do
de
Rie
sgo
Óxido de Silicio
Caldera
Cristobalita Cuarzo Tridimita
Óxidos de Silicio
Fuente: Autores
Grado de Riesgo Óxidos de Silicio
Fuente: Autores
Óxidos de Silicio
Sitio Evaluado
Polvo Total mg/m3
Polvo Respirable
mg/m3
Óxidos de Silicio
SiO2 Cristobalita SiO2 Quarzo SiO2 Tridimita
[ ] mg/m3*
%**
[ ] mg/m3*
%**
[ ] mg/m3*
%**
Polvo total1
Polvo Respirable2
Polvo total1
Polvo Respirable2
Polvo total1
Polvo Respirable2
Montacarga
2,41 0,53 0,02 0,83% 3,74% 0,06 2,49% 11,23% 0,04 1,66% 7,49%
Descargado 1,1 0,19 0,02 1,82% 10,79% 0,02 1,82% 10,79% 0,04 3,64% 21,59%
Tolva 4,61 0,28 0,02 0,43% 7,21% 0,02 0,43% 7,21% 0,04 0,87% 14,41%
Caldera 2,51 0,96 0,02 0,80% 2,09% 0,05 1,99% 5,22% 0,04 1,59% 4,17%
*Valores cálculos tomando el Límite inferior de detección (LOD) del equipo de laboratorio para estos dos
compuestos como resultado, dado que el valor real fue no detectable (ND) 1 Porcentaje en concentración mg/m3 de SiO2 respecto al polvo total 2 Porcentaje en concentración mg/m3 de SiO2 respecto al polvo respirable
Fuente: Autores
SiO2 Cristobalita
0
0,03
0,06
0,09
0,12
0,15
Montacarg
a
Descargad
o
Tolva Caldera
[ ] mg/m3 0,02 0,02 0,02 0,02
Polvo Total 0,83% 1,82% 0,43% 0,80%
Polvo Respirable 3,74% 10,79% 7,21% 2,09%
mg/m3
Fuente: Autores
SiO2 α Cuarzo
0
0,03
0,06
0,09
0,12
0,15
Montacarga Descargado Tolva Caldera
[ ] mg/m3 0,06 0,02 0,02 0,05
Polvo Total 2,49% 1,82% 0,43% 1,99%
Polvo Respirable 11,23% 10,79% 7,21% 5,22%
mg/m3
Fuente: Autores
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
Montacarga Descargado Tolva Caldera
[ ] mg/m3 0,04 0,04 0,04 0,04
Polvo Total 1,66% 3,64% 0,87% 1,59%
Polvo Respirable 7,49% 21,59% 14,41% 4,17%
mg/m3
SiO2 Tridimita
Fuente: Autores
Caja de Herramientas de Control Químico
OIT
Determinar Grupo
de Riesgo
Determinar que
tanto se utiliza de
la sustancia
Identificar
capacidad para
formar polvos
Establecer
enfoque de
control
Identificar hoja de
orientación de la
tarea
Selección abordaje de control
Fuente: Guía de Atención Integral de Salud Ocupacional Basada en la Evidencia para
Asma Ocupacional (GATISO-ASMA)
Resultados Caja de Herramientas de
Control Químico ETAPA RESULTADO
1
Determinación del
grupo de riesgo
Los óxidos de silicio según las MSDS presentan las frases R: Ojos:
Irritación. R36, Piel: No hay información, Inhalación: Irritación de la nariz y el
pulmón con tos y falta de aire (silicosis) R37-R39
Crónicos: La sílice cristalina causa cáncer (de pulmón) en humanos. R49.
A partir de esto se tiene como grupo de riesgo C – E
2
Establecer
cantidad que se
utiliza de la
sustancia (por lote
o por día)
En la empresa PAVCOL SAS, utiliza una alta cantidad de materiales pétreos
de río, en los que los óxidos de silicio como Tridimita, Cristobalita y α cuarzo,
constituyen uno de sus componentes.
3
Determinar
capacidad para
formar polvos
El material objeto de estudio, posee una capacidad Alta para formar polvos.
Cuando se utiliza la sustancia se puede observar la formación de nubes de
polvo que permanecen en el aire por varios minutos
4
Establecer
enfoque de
control
Con base en los resultados de las etapas 1, 2 y 3, y lo contemplado en el
cuadro No. 13, se establece un abordaje de control No. 4.
5 Identificación
hojas de tareas
Hoja de control de la tarea 400, la cual establece la necesidad de un análisis
más detallado de las sustancias estudiadas.
Sistema de Control COSTOS DIRECTOS
Etapa Pieza Cantidad Costo unitario Total
Red Húmeda
Bomba sumergible 1 $ 1.000.000 $ 1.000.000
Tubería 1/4" 25 $ 40.000 $ 1.000.000
Dosificadores 2 $ 500.000 $ 1.000.000
Filtros para sólidos 2 $ 300.000 $ 600.000
Red Neumática Compresores 2 $ 700.000 $ 1.400.000
Tubería 1/4" 25 $ 40.000 $ 1.000.000
Tablero de control y
ensambles de
boquillas
Rack de válvulas y filtros 1 $ 300.000 $ 300.000
Ensamble de línea húmeda y
Neumática 4 $ 1.000.000 $ 4.000.000
Juego de Boquillas TW TX
Unijet 8 $ 340.000 $ 2.720.000
Confina-miento
Láminas de metal Cold roll con
pintura electrostática 20x2x1,5 1 $ 3.500.000 $ 3.500.000
Material de revestimiento
atenuante de ruido 1 $ 2.000.000 $ 2.000.000
Mano de Obra Equipo de 4 personas a 8 horas
por cinco días 1 $ 2.000.000 $ 2.000.000
Total $20.520.000
EFECTOS INDIRECTOS
Aspecto Impacto Control/Observación
Incremento de Ruido Bajo Los materiales del confinamiento estarán
cubiertos con materiales atenuantes
Beneficios
productivos por
disminución del
ausentismo
Alto
Será el mayor beneficio de su implementación
ya que podrá asociarse con disminución en el
ausentismo de la compañía
Reducción de áreas
disponibles para la
compañía
Bajo La geometría del área permite usar espacios
que no están siendo aprovechados.
Cambios en la
estética del área
productiva
Bajo A nivel organoléptico los trabajadores podrán
acostumbrarse fácilmente al nuevo sistema.
Recuperación de la
inversión Medio
Si de acuerdo a las recomendaciones se
establece un balance de masa que evidencie
disminución de pérdida de materiales por
volatilización y reducción de costos por
ausentismo, la tasa de recuperación será
efectiva en un mediano plazo.
Debido a que el porcentaje de SiO2 es mayor al 1% de la
concentración de polvo total, será necesario en términos de
higiene analítica la vigilancia periódica de estas concentraciones al
menos en forma anual.
Los resultados que arroja la metodología de la OIT (caja
de herramientas) no pueden correlacionarse con
el diagnóstico numérico que arroja la higiene de campo/analítica ya
que esta última logra segmentar con mayor profundidad y
exactitud, no solo la fracción inhalable sino además los tres
componentes objeto de estudio en la fracción respirable. Esto hace
que el análisis cualitativo se quede corto y sea poco exacto frente
al análisis cuantitativo dejando de lado la posibilidad de aceptarlo
como apoyo o sustento teórico para la toma de decisiones.
Conclusiones
En el área de salida de flujo, inmediata al tambor de secado en donde se
someten a altas temperaturas los materiales pétreos es necesario realizar
a futuro un análisis con mediciones más prolongadas.
De acuerdo a los resultados de polvo total y respirable, los puestos de
trabajo que mayor observación desde el punto de vista de la higiene de
campo/analítica merecen atención son la caldera y el montacargas.
Las mediciones arrojaron resultados en el que se exponen las
concentraciones de cuarzo en un grado de riesgo bajo como puede verse
en la gráfica 5 Índice de riesgo Óxidos de Silicio, no obstante, debido a
las posibles variaciones del sistema productivo, es probable que este
grado de riesgo cambie haciendo necesario por su presencia la
implementación del sistema de control para la caldera y bloqueo del
sistema eléctrico de la montacarga desde la apertura de su puerta de
acceso.
Conclusiones
Realizar periódicamente actividades de higiene de campo.
Sistema de Vigilancia Epidemiológico integral para la incidencia de
silicosis en los trabajadores sea
Posterior a la puesta en marcha del sistema de control deberán
realizarse mediciones higiénicas tanto para confirmación de la eficiencia
del sistema como para pruebas de distintas boquillas que permitan
asociarlas a diferentes mediciones higiénicas.
Realizar estudios complementarios que cuantifiquen el probable ahorro en
materiales.
Es indispensable priorizar un estudio de calidad de agua periódico para
determinar la eficiencia de los filtros.
Desarrollo de estudios futuros bajo otras condiciones.
Recomendaciones
