evaluacion y control de sobrecarga termica-2

Upload: carlos-bocanegra

Post on 06-Jul-2018

215 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 8/16/2019 Evaluacion y Control de Sobrecarga Termica-2

    1/46

    Evaluación y Control de Sobrecarga Térmica  

    1

     

    EVALUACIÓN Y CONTROLDE SOBRECARGA TÉRMICA

  • 8/16/2019 Evaluacion y Control de Sobrecarga Termica-2

    2/46

      2

     

    TABLA DE CONTENIDO

    INTRODUCCIÓN................................................................................................................................... 5

     

    1

     OBJETIVOS.................................................................................................................................. 6

     

    1.1  GENERAL  6 1.2  ESPECÍFICOS ................................................................................................................................ 6 

    2  DEFINICIONES............................................................................................................................. 7 

    3

     ESTRATEGIAS DE MUESTREO........................................................................................................10

     

    3.1  RECONOCIMIENTO O VISITA INICIAL: .................................................................................................. 10 3.2  NÚMERO DE PUNTOS Y NÚMERO DE MUESTRAS POR PUNTO ......................................................................... 11 3.3  EQUIPOS  12 

    3.3.1.1  Tipos y características de los equipos................................................................................. 12 3.3.1.2  Medidor de temperaturas: ................................................................................................ 12 3.3.1.3  Medidor de humedad:...................................................................................................... 12 3.3.1.4  Medidor de velocidad del aire: .......................................................................................... 12 3.3.1.5  Medidor de calor radiante:................................................................................................ 13 3.3.1.6  Medidor de Estrés térmico:............................................................................................... 13 

    3.3.2   Pruebas de Verificación y Calibración ................................................................................. 15  3.4  MEDIDA DE CAMPO....................................................................................................................... 15 3.5

     CÁLCULOS  17

     3.5.1.1  Índice de Temperatura de Globo y Bulbo Húmedo (TGBH) .................................................... 17 3.5.2   Índice de Tensión Térmica (ITT)........................................................................................ 18  3.5.2.1  Cálculo de la evaporación requerida: ................................................................................. 19 3.5.2.2  Cálculo de evaporación máxima ........................................................................................ 20 3.5.2.3  Determinación del Calor Metabólico(9.4, 9.6, 9.9) ............................................................... 21 

    3.5.3   Índice de Temperatura efectiva (T efectiva )............................................................................. 30  3.6  NIVELES DE REFERENCIA – VALORES LÍMITES PERMISIBLES ...................................................................... 31 3.7  ANÁLISIS DE RESULTADOS.............................................................................................................. 33 

    3.7.1  Índice de Temperatura de Globo y Bulbo Húmedo (TGBH)................................................... 33  3.7.2   Índice de Tensión Térmica (ITT)....................................................................................... 33  3.7.3   Índice de Temperatura Efectiva(ITE).................................................................................. 34  

    3.8  MEDIDAS DE CONTROL .................................................................................................................. 34 3.8.1  Aclimatación(9.14,9.16)................................................................................................... 34  3.8.2   Hidratación..................................................................................................................... 35  3.8.3   Controles de Ingeniería(9.14, 9.16)................................................................................... 36  

    3.8.3.1  Sistemas de ventilación general. ....................................................................................... 36 3.8.3.2  Sistemas de enfriamiento y/o tratamiento del aire............................................................... 36 3.8.3.3  Intercambiadores de calor ................................................................................................ 36 3.8.3.4  Equipos de aire acondicionado .......................................................................................... 36 3.8.3.5  Aumentar la velocidad de flujo del aire en el sitio de trabajo,................................................ 36 3.8.3.6  Encerramiento de fuentes de calor y superficies calientes..................................................... 37 3.8.3.7  Barreras de material aislante reflectivo y/o absortivo,.......................................................... 37 

    3.8.4   Controles Administrativos y Practicas de Trabajo................................................................. 37  3.8.5   Programas de Monitoreo de los Trabajadores...................................................................... 37  

    4

     BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................................39

     

    5

     ANEXOS.....................................................................................................................................41

     

  • 8/16/2019 Evaluacion y Control de Sobrecarga Termica-2

    3/46

  • 8/16/2019 Evaluacion y Control de Sobrecarga Termica-2

    4/46

      4

     

    LISTA DE TABLAS

    TABLA 1.  FACTORES DE CORRECCIÓN AL ÍNDICE TBGH MEDIDO___________________ 18 

    TABLA 2. VALOR DEL COEFICIENTE K, SEGÚN VESTIDO ___________________________ 20 

    TABLA 3.  MÉTODOS PARA DETERMINAR EL GASTO ENERGÉTICO. ISO 8996 __________ 21 

    TABLA 4. CLASIFICACIÓN DEL METABOLISMO POR TIPO DE ACTIVIDAD ____________ 22 

    TABLA 5.  METABOLISMO BASAL EN FUNCIÓN DE LA EDAD Y SEXO__________________ 24 

    TABLA 6.  METABOLISMO PARA LA POSTURA CORPORAL. Valores Excluyendo el metabolismo Basal.________________________________________________________________ 25 

    TABLA 7.  METABOLISMO PARA DISTINTOS DE ACTIVIDADES. Valores Excluyendo el Metabolismo Basal._____________________________________________________ 26  

    TABLA 8.  METABOLISMO DEL DESPLAZAMIENTO EN FUNCIÓN DE LA VELOCIDAD DEL MISMO. Valores Excluyendo el Metabolismo Basal ___________________________ 27  

    TABLA 9. VALORES RECOMENDADOS PARA EL INDICE TGBH EN °C _________________ 32 TABLA 10. _  ADICIONES EN ºC A LOS RESULTADOS DE EVALUACIÓN TGBH SEGÚN ROPA

    DE TRABAJO  ________________________________________________________ 33 

  • 8/16/2019 Evaluacion y Control de Sobrecarga Termica-2

    5/46

    Evaluación y Control de Sobrecarga Térmica  

    5

    IINNTTR R OODDUUCCCCIIÓÓNN 

    El presente material es parte de un conjunto de normas sobre metodología dehigiene industrial con el propósito de armonizar las técnicas y procedimientosrequeridos en la evaluación y control de factores de riesgo ocupacionales, de muyfrecuente ocurrencia en los lugares de trabajo del país.

    El documento está elaborado con el objeto de facilitar el empleo de técnicasprácticas y sencillas aplicables en cualquier tipo de actividad económica queinvolucre altas temperaturas del aire, fuentes de calor radiante, alta humedad,contacto con objetos calientes, o actividades con alta exigencia física. Actividadeseconómicas típicas como: Fundiciones, plantas cerámicas, fábricas de vidrio yplástico, panaderías, confecciones, industrias alimenticias, plantas químicas eindustria minera. Actividades a cielo abierto como construcción, reciclaje y manejode sustancias peligrosas, que implican exposición a calor radiante en climascálidos, donde se presenta calor natural o artificial capaz de interferir en laeficiencia del trabajo o en la salud de los trabajadores.

    Ha sido preocupación de los redactores seleccionar una técnica de aplicación

    internacional que ya ha probado su eficacia durante muchos años en la evaluaciónde la sobrecarga térmica, que a la vez es de aplicación práctica, con costosmoderados y al alcance de cualquier tipo de industria.

    Para su elaboración se han tenido como fuentes primarias de consulta unavariedad de documentos técnicos y científicos relacionados en el capítulo debibliografía.

  • 8/16/2019 Evaluacion y Control de Sobrecarga Termica-2

    6/46

      6

     

    11  OOBBJJEETTII V  V OOSS 

    1.1  General

    Plantear las estrategias de evaluación para la cuantificación de la exposiciónocupacional en ambientes con exposición a calor, exponer los métodos de controlde mayor utilización y definir las variables requeridas para el diseño de sistemas

    de control para calor por convección y radiación.

    1.2  Específicos

    •  Plantear una metodología de evaluación para el calculo de los índices

    Temperatura de Globo y Tubo Húmedo, de Temperatura Efectiva y de

    Estrés.

    •  Definir las características de los equipos empleados en la evaluación.

    •  Establecer una metodología de evaluación y manejo de equipos.•  Definir los grados de exposición que determinan los requerimientos de

    medidas de intervención sobre el factor de riesgo.

    •  Definir los parámetros requeridos para el control del calor convectivo y el

    calor radiante.

  • 8/16/2019 Evaluacion y Control de Sobrecarga Termica-2

    7/46

    Evaluación y Control de Sobrecarga Térmica  

    7

     

    22  DDEEFFIINNIICCIIOONNEESS 

     A

    ✏ Aclimatación: Es la adaptación fisiológica gradual que mejora lahabilidad del individuo para tolerar la sobrecarga térmica,manteniendo su temperatura interna en el rango normal, sin presentaracumulación de calor al interior del organismo.

    C

    ✏ Calor:  forma de energía expresada en términos cuantitativos por lavariable temperatura y cuyo aumento en un cuerpo o material estadirectamente relacionado con el incremento de la energía cinética delas partículas que lo componen. Si el calor se trasmiteindependientemente del estado de la sustancia, habla de calor latente  y en el caso de trasmisión a través de cambios de temperatura, que

    impliquen cambio de estado de la sustancia, hablamos de calorsensible. La unidad básica de medición es la caloría, entendida como lacantidad de calor necesario para elevar la temperatura de un gramode agua desde 13.5 hasta 14.5°C, a nivel del mar (presión = 1atmósfera).En alimentación hablamos de Kilocaloría = 1000 calorías.

    ✏ Calor metabólico M) : Energía calórica resultante de los procesosenergéticos celulares y de la actividad del organismo. Representa laenergía que un organismo es capaz de sacar de los alimentos yutilizarla para interactuar con el medio, manteniendo en el caso delhombre una temperatura corporal interna cercana a 37°C.

    ✏ Carga o sobrecarga térmica:  Cantidad de calor que el organismopuede intercambiar con el ambiente y que ha de disiparse paramantener constante la temperatura interna. Es la carga de calor netaa la que están expuestos los trabajadores por la contribucióncombinada de calor metabólico y de los factores ambientales externos:temperatura del aire, humedad, calor radiante, velocidad del aire y elefecto de la vestimenta.

    ✏ Una sobrecarga térmica baja o moderada puede afectar el bienestar,el rendimiento o la seguridad sin causar daño a la salud. En la medida

  • 8/16/2019 Evaluacion y Control de Sobrecarga Termica-2

    8/46

      8

    en que la sobrecarga se aproxime a los límites de tolerancia seincrementa el riesgo de trastornos por calor.

    ✏ Carta Psicrométrica: Es la representación grafica de la relación entretemperatura de bulbo seco, bulbo húmedo, humedad relativa, presiónde vapor y temperatura de condensación del agua. 

    ✏ Conducción K): Forma de transferencia de calor, generalmenteasociada al contacto entre elementos sólidos, pero que también sepresenta en fluidos. La dirección de flujo de calor es del material máscaliente al frio (2). La transferencia depende de la conductividad

    térmica de los materiales, sección de flujo y diferencia de temperaturaentre los puntos en contacto

    ✏ Convección C): Forma de trasferencia de calor asociada a fluidos, perogeneralmente aplicada a la trasferencia entre sólidos y fluidos y debidaa variaciones de temperatura y cambios de densidad del medio.Depende del coeficiente convectivo (determinado por lascaracterísticas del fluido y de la superficie por la que este pasa), de lavelocidad del aire y la diferencia de temperatura entre los medios detrasferencia.

    ✏ Calor Radiante R): Forma de calor transmitido por ondaselectromagnéticas (principalmente de rango de infrarrojo de ondalarga), por lo que no requiere un medio material para su trasferencia;puede propagarse en el vacío. Depende de la emitancia de lasuperficie (capacidad de emisión de radiación de la superficie), área dela superficie emisora y diferencia a la cuarta potencia entre lastemperaturas del cuerpo y del ambiente.

    H

    ✏ Humedad Relativa HR): Proporción de la cantidad de vapor de aguaen el aire comparada con la cantidad más alta posible a una

    temperatura dada. Se expresa en porcentaje (%).

    P

    ✏ Presión de vapor Pwa): Es la presión a la cual el vapor pasa a suforma liquida, a temperatura constante; se expresa en unidades demm de Mercurio(Hg), torricelis o Kilopascales.

    T

  • 8/16/2019 Evaluacion y Control de Sobrecarga Termica-2

    9/46

    Evaluación y Control de Sobrecarga Térmica  

    9

     ✏ Tensión Térmica: Es el conjunto de modificaciones fisiológicas o

    alteraciones patológicas consecutivas a la sobrecarga térmica.Corresponde a los posibles efectos en el organismo causados por lasobrecarga térmica .

    ✏ Temperatura de bulbo seco Tbs): Es la temperatura medida por uncensor, anteriormente un termómetro de mercurio, actualmente undispositivo electrónico, que debe protegerse de fuentes de radiacióndirecta. Se expresa en grados centígrados y en algunos cálculos sedeben usar grados Kelvin.

    ✏ Temperatura de Bulbo Húmedo Natural Tbh): Es la temperaturamedida por un censor húmedo (tal como un bulbo de termómetro demercurio cubierto por una manga de gasa húmeda, o un censorrecubierto con una mecha húmeda). El término natural se refiere almovimiento natural o espontáneo del aire alrededor del censor.

    ✏ Temperatura de Globo Tg): Es la temperatura medida por un censorubicado al interior de una esfera delgada de cobre pintada de colornegro mate y de diámetro calibrado (6 o 3”). El globo representa elcomponente de calor radiante.

    ✏ Temperatura radiante media Trm) : Es la temperatura de un cuartooscuro imaginario cerrado, con temperatura uniforme en las paredes,que provee la misma ganancia o perdida de color radiante que elambiente medido. Se calcula con base en las lecturas de temperaturade bulbo seco, globo y velocidad del aire.

    V

    ✏ Velocidad del aire V) : Refleja el movimiento del fluido, en la unidadde tiempo en el lugar de la medición; se expresa en metros porsegundo, pies por minuto, kilómetros por hora.

  • 8/16/2019 Evaluacion y Control de Sobrecarga Termica-2

    10/46

     

    33  EESSTTR R  A ATTEEGGII A ASS DDEE MMUUEESSTTR R EEOO 

    3.1  Reconocimiento o visita inicial:

    El propósito del reconocimiento, es determinar las áreas, características deoperación y puestos de trabajo que se encuentran asociados a problemas decalor, para lo cual de ser posible se deben entrevistar a los empleadores ytrabajadores con el fin de conocer los tipos de acciones que la empresa atomado para prevenir los problemas, cuales son las fuentes potenciales y quetipo de entrenamiento a dado la empresa y han recibido los trabajadores.

    Durante la visita de inspección es necesario determinar:

    ☛  Tipo de actividad económica, materias primas y productos, tipo deedificación y materiales constructivos.

    ☛  Condiciones de exposición a altas temperaturas identificadas porcondición ambiental o efectos en las personas.

    ☛  Acciones para mejorar la situación de exposición a altastemperaturas detectada. Para saber si los sistemas de controlexistentes están funcionando adecuadamente.

    ☛  Fuentes potenciales de calor.

    ☛  Experiencias de los trabajadores y problemas por altastemperaturas.

    ☛  Conocimiento del evaluador con el mayor detalle posible de lasactividades de la empresa, actividades de los trabajadores (sitiosde trabajo, jornada laboral, alimentación, aclimatación, sitios dedescanso).

    ☛  Establecer los sitios de medición y ubicar en un plano las fuentesde radiación puntuales, como hornos, calderas y estufas.

    La información que debe recolectarse y registrarse en el formato No. 1, anexo.

    El cual contiene:

    a.  De Datos generales de la empresa

    b.  Descripción del proceso de trabajo;

    c.  Descripción de los puestos de trabajo;

    d.  Número de trabajadores por área de trabajo

    e.  Tiempo de exposición por jornada de trabajo en Horas

  • 8/16/2019 Evaluacion y Control de Sobrecarga Termica-2

    11/46

    Evaluación y Control de Sobrecarga Térmica  

    3.2  Número de Puntos y número de muestras por punto

    Después de realizar la visita inicial, es necesario desarrollar la estrategia de muestreopara los oficios de la áreas de exposición a calor, de la siguiente manera:

    ☛  Si los oficios son iguales o similares o grupos homogéneos, se seleccionanel número de puntos siguiendo un procedimiento estadístico (la empresa opersona quien realiza el estudio podrá escoger cualquier métodoestadístico) . Se sugiere utilizar el de la raíz cuadrada del universo (Métodopropuesto por NIOSH y escoger el numero entero mayor) 1 

    ☛  Si los oficios son diferentes se debe estudiar cada uno de los oficio

    ☛  Cuando la exposición al factor de riesgo no es continua en el oficiodebido a que la persona debe desplazarse en dos o más áreas o

    cuando en el oficio varían las condiciones de calor sustancialmenteen la jornada de trabajo, la exposición a calor debe de serevaluada en cada área y para cada nivel de calor al que seencuentra expuesto.

    El número de muestras por punto dependerá de las condiciones de ejecución del oficio (fijoo con desplazamientos por otras zonas) y de las condiciones del proceso ( continuo o

    intermitente o por ciclos)

    Entonces el número de muestras por punto dependerá de las combinacionesposibles así:

    ☛  Exposición continua en el oficio (Sin desplazamientos), donde nohay variación en la temperatura del proceso y el operariopermanece en el oficio durante la jornada de trabajo, mínimo serealizan 4 mediciones de 15 minutos cada medición, es decir unahora continua ( 60 minutos), evaluadas en dos momentosdiferentes de la jornada laboral; cuando en los oficios evaluadosinciden las condiciones ambientales externas, es preferible evaluarentre las 10:00 AM y 3:00 PM en caso contrario (cuando las

    condiciones ambientales externas no inciden en el proceso), los dosmomentos de una hora se pueden seleccionar en cualquier horade evaluación la jornada.

    ☛  Exposición continua en el oficio con desplazamiento a otras áreaso sitios de trabajo que presentan exposiciones a calor: se deberealizar las evaluaciones en cada área con el procedimiento

    1 National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH), 1977. Occupational Exposure sampling Strategy manual.DHEW (NIOSH) Publication N° 77-173. U.S. Government Printing Office, Washinton, D.C.

  • 8/16/2019 Evaluacion y Control de Sobrecarga Termica-2

    12/46

  • 8/16/2019 Evaluacion y Control de Sobrecarga Termica-2

    13/46

    Evaluación y Control de Sobrecarga Térmica  

    El movimiento del aire afecta el intercambio de calor convectivo y evaporativoentre el cuerpo humano y el ambiente. Todos los instrumentos para medirvelocidad del aire o viento se llaman anemómetro (velómetro y

    termoanemómetro)

    3 3 ..3 3 ..1 1 ..5 5   M M e e d d i i d d o o r r  d d e e  c c a a l l o o r r  r r a a d d i i a a n n t t e e : :  

    Los instrumentos usados para medir el flujo de calor radiante se llamanradiómetros. Los censores de calor radiante consiste en una esfera de cobredelgado con un diámetro de 4.2 centímetros y color negro mate con un factorde miscibilidad de 0.95, y un Termómetro interno que refleja la temperaturade globo (Termómetro de globo de Vernon – recomendado por la NIOSH) ytermómetro de bulbo seco. La temperatura radiante se puede estimar con

    base en la temperatura del aire y la temperatura de globo, así:

    Ecuación 1. 

    ( )   ( ){ } ( )C T T V T T  a g  g  g  ο−+= **8.1 8  

    El termómetro de globo mide el intercambio de calor con el ambiente porradiación, convección, y conducción y se estabiliza cuando se iguala el valor deradiación con la suma de convección y conducción.

    3 3 ..3 3 ..1 1 ..6 6   M M e e d d i i d d o o r r  d d e e  E E s s t t r r é é s s  t t é é r r m m i i c c o o : :  

    Se pueden usar equipos manuales o electrónicos.

    ☛  Equipo manual: Consiste en tres termómetros, de bulbo seco,bulbo húmedo y globo, montados en un soporte metálico, adiferentes alturas y posiciones sobre el soporte y que permitehacer la lectura directamente de los termómetros(9.2). Ver Figura1.

    ☛  Equipo electrónico: Consiste en un equipo integrador que tienetres censores de bulbo seco, bulbo húmedo y globo por cadamodulo(9.2). Ver Figura 2.

    Actualmente se utiliza un equipo con tres módulos montados en un trípode,que permite ubicar el módulo uno a la altura de la parte media del cuerpo del

  • 8/16/2019 Evaluacion y Control de Sobrecarga Termica-2

    14/46

     

    trabajador, el módulo dos a la altura de la frente, y el módulo tres a la alturadel tobillo. El equipo de estrés calórico se encarga de integrar los tres valoresy nos entrega adicionalmente el TGBH, permite medir velocidad del aire y

    humedad.

    FIGURA

     EQUIPO MANUAL PARA MEDICIÓN DE CALOR

    TERMÓMETRO DE BULBO HÚMEDO PARACONDICIONES NATURALES

    TERMÓMETRO DE BULBO SECO(Utilizando únicamente el aire y al sol)

    TERMÓMETRO DE GLOBO

    ESFERA DE COBRE DE 6"(Pintada de negro mate)

    Manga dealgodón

    Frasco de 125 ml

    con a ua destilada

  • 8/16/2019 Evaluacion y Control de Sobrecarga Termica-2

    15/46

    Evaluación y Control de Sobrecarga Térmica  

    FIGURA 2   EQUIPO ELECTRÓNICO PARA LA EVALUACIÓN DE CALOR

    3.3.2  Pruebas de Verificación y Calibración

    La verificación de los procedimientos y técnicas de evaluación descritas en este

    reglamento, pueden contratarse con una entidad de verificación o laboratoriode prueba, acreditado y aprobado.

    Los laboratorios de pruebas solamente pueden evaluar lo referente alreconocimiento del sitio de trabajo y medición de las variables ambientalesestablecidas. La unidad de verificación o laboratorio de prueba debe entregar elcertificado de calibración del equipo, basado en una serie de pruebasestablecidas y apoyado en un patrón. El procedimiento de evaluación debecumplir la lista de chequeo emitido por un instituto acreditado.

    La vigencia de los dictámenes emitidos por las unidades de verificación y los

    reportes de los laboratorios de prueba, al igual que la calibración de losequipos será de un año.

    3.4  Medida De Campo

    El procedimiento para evaluar los factores que determinan el ambiente térmicoson la Tbs, Tbh, Tg, V, HR, estas evaluaciones de realizaran de las siguienteforma (9.4, 9.16):

    °C

  • 8/16/2019 Evaluacion y Control de Sobrecarga Termica-2

    16/46

     

    ☛  Si el equipo de medida de calor es electrónico, se debe verificar lacarga de las baterías

    ☛  Si el equipo es electrónico, se debe verificar la calibración con elverificador de temperaturas que posee el equipo.

    ☛  En ambos casos ( Con equipo manual o electrónico ), se procede a laejecución del muestreo en los puntos seleccionados, instalando elequipo con las termómetros de manera que sus lecturas seanrepresentativas de las condiciones de exposición del trabajador.

    ☛  Si el equipo es de un solo sensor debe de ubicarse a una alturaentre el abdomen y la cabeza.

    ☛  En caso de tener los tres sensores, estos deben ubicarse encabeza, abdomen y tobillos.

    ☛  Una vez instalado el equipo y encendido, deberá esperarse pararealizar la primera lectura hasta que se estabilicen lastemperaturas, normalmente se logra con un tiempo entre 15 y 20minutos, dependiendo del tipo de sensor que se esta utilizando.

    ☛  El bulbo del termómetro o termocupla usado para medir latemperatura de bulbo seco, debe de apantallarse para protegerlode la radiación procedente del sol y de las demás superficiesradiantes, pero sin restringir el movimiento del aire alrededor deltermómetro o termocupla.

    ☛  El termómetro o termocupla usado para medir la temperatura debulbo húmedo debe de estar cubierto con una mecha de algodónlimpia, la cual se debe mantener húmeda con agua destilada ytener un buen contacto con el bulbo o termocupla, la mecha deberecubrir una longitud del tubo del termómetro por lo menos iguala la longitud del bulbo, o cubrir toda la termocupla, con el objetode evitar la transferencia de calor por conducción desde las partesno sensibles a temperatura ambiente.

    ☛  En caso de usar el dispositivo manual, el bulbo del termómetro deglobo deberá estar ubicado en el centro de la esfera, la cualgarantizará la medida uniforme de la temperatura radiante

    ☛  En el momento de la toma de temperaturas es necesario obtener

    también la medida de velocidad del aire, el equipo se encuentraubicado al lado del censor de temperaturas.

    Para consignar los datos del muestreo utilizar el Formato 2.

  • 8/16/2019 Evaluacion y Control de Sobrecarga Termica-2

    17/46

    Evaluación y Control de Sobrecarga Térmica  

    3.5  Cálculos

    Para establecer la exposición ocupacional a sobrecarga térmica se aplica elíndice de temperatura de globo y bulbo húmedo (TGBH) y para definir loscriterios de diseño de sistemas de control se utiliza el índice de tensión térmica(ITT) (9.1, 9.4).

    La sobrecarga térmica es el resultado de factores ambientales y físicos quedeterminan el calor total que soporta el cuerpo. Los datos ambientalesrequeridos son: Temperatura del aire, presión de vapor de agua, calor radiantey movimiento del aire. El intercambio calórico se mide en Kilocalorías/ hora oen Watts. (1Watt = 0.8606 Kcal/ h)

    La ecuación de balance térmico es la base para entender el intercambiotérmico entre el ambiente y el cuerpo humano.

    Ecuación 2. 

    S  E  K C  R M    =±±±±  Donde:

    M = Calor metabólicoR = Calor radianteC = Calor convectivoK = Calor conductivoE = Calor evaporativoS = Almacenamiento de calor en el organismo  

    Para mantener la condición de salud de los trabajadores expuestos, se debegarantizar que S sea negativo.

    3 3 ..5 5 ..1 1 ..1 1   Í Í n n d d i i c c e e  d d e e  T T e e m m  p  p e e r r a a t t u u r r a a  d d e e  G G l l o o b b o o  y y  B B u u l l b b o o  H H ú ú m m e e d d o o  ( ( T T G G B B H H  )  )  

    Los datos tomados cuatro veces por hora de medición se ponderan de acuerdoal tiempo de medición, según:

    Ecuación 3.

     

    ( ) ( ) ( )

    ++

    ×++×+×=

    n

    nnomedio t t t 

    t TGBH t TGBH t TGBH TGBH 

    .......

    ............

    21

    2211Pr   

    Para ambientes exteriores o interiores, sin exposición a radiación solar, secalcula según:

  • 8/16/2019 Evaluacion y Control de Sobrecarga Termica-2

    18/46

     

    Ecuación 4. 

    ( ) g bh

    T T TGBH    ∗+∗= 3.07.0  

    Para ambientes exteriores con exposición solar:

    Ecuación 5. 

    ( ) ( )bs g bh T T T TGBH    ∗+∗+∗= 1.02.07.0  

    Donde:Tbs = Temperatura de bulbo secoTbh = Temperatura de bulbo húmedoTg = Temperatura de globo

    Una vez se tengan los resultados de las evaluaciones de campo del índiceTGBH, con las observaciones respectivas, relacionadas con las característicasmás importantes del puesto de trabajo y de la persona, es necesario hacer lascorrecciones relacionadas con el grado de aclimatación de la persona, larelación entre la velocidad del aire y la temperatura corporal, efecto de lavestimenta sobre la exposición a calor, la obesidad y el sexo, recomendadaspor ISO y que aparecen en la tabla 1.

    TTAABBLLAA 11..  F F AAC C T T O O R R E E S S  D D E E  C C O O R R R R E E C C C C I I Ó Ó N N  AAL L  Í Í N N D D I I C C E E  T T G G B B H H  M M E E D D I I D D O O  

    FACTOR

    VALOR A

    AJUSTAR

    Persona no aclimatada o físicamente no apta + 2

    Aumento de la velocidad del aire Va ≥ 1.5 m/s y T≤ 35°C - 2

    - 2

    + 2

    + 4

    VestimentaPantalón corto y torso desnudoChaqueta impermeableGabardina impermeableTraje completo

    + 5

    Obesidad o persona mayor + 1 o + 2

    Mujeres + 1

    3.5.2  Índice de Tensión Térmica ITT)

  • 8/16/2019 Evaluacion y Control de Sobrecarga Termica-2

    19/46

    Evaluación y Control de Sobrecarga Térmica  

    Fue desarrollado por Belding y Hatch en 1965, especialmente para actividades en climascálidos, lo cual aplica en países tropicales entre ellos Colombia. Este índice se utiliza paraconocer de manera particular la cantidad de energía que se presenta como calor

    Convectivo, Radiante y de Evaporación en los diferentes puestos de trabajo en estudio ycomo inciden cada uno de ellos en las condiciones de estrés por calor. También permitesaber cual o cuales de estos calores requieren de intervención con el fin de disminuir lascondiciones de exposición a este factor de riesgo. Por las anteriores razones, este índicese utiliza para definir los criterios de diseño de los sistemas de control en los ambientes detrabajo con exposición a calor.

    Este índice expresa la relación entre la evaporación de calor requerida, para mantener elcuerpo en equilibrio térmico (Ereq) y la máxima capacidad evaporativa para unascondiciones climáticas determinadas (Emax) . Se expresa en porcentaje según la siguienteecuación:

    Ecuación 6. 

    100max

    ∗ 

      

     =

     E 

     E  ITT  req  

    El índice asume individuos de 35 años de edad, 70 Kg. de peso corporal, 1.7 mde talla, 1.8 m2 de superficie corporal, vestido con pantalón corto y zapatos degimnasia, temperatura de la superficie de la piel 35°C y no almacena calor alinterior de su cuerpo.

    3 3 ..5 5 ..2 2 ..1 1   C C á á l l c c u u l l o o  d d e e  l l a a  e e v v a a  p  p o o r r a a c c i i ó ó n n  r r e e q q u u e e r r i i d d a a : :  

    Ecuación 7. 

    C  R M  E req   ++=  

    Ecuación 8.  ( )[ ]S rm R T T  K  R   −∗=  

    Ecuación 9.  ( )   ( )[ ]25.0

    5.04

    48.2100

    100

    −∗∗+ 

      

     = a g rm T T V 

    Tg T   

    Ecuación 10.

      ( ) sac T T V  K C    −∗=6.0

     

    Donde:M = Metabolismo total en Kilocalorías /horaR = Energía radiante en Kilocalorías /horaC = Energía intercambiada en Kilocalorías/ hora

  • 8/16/2019 Evaluacion y Control de Sobrecarga Termica-2

    20/46

     

    K r   = Coeficiente de calor radiante, de acuerdo a ropa de trabajo (ver tabla2)T rm   = Temperatura radiante media ( °   C) *T s   = Temperatura de la piel (35 °   C)K c = Coeficiente de calor convectivo ( ver tabla 2)V = velocidad del aire (m/ seg)Ta = Temperatura seca del aire ( °   C)

    3 3 ..5 5 ..2 2 ..2 2   C C á á l l c c u u l l o o  d d e e  e e v v a a  p  p o o r r a a c c i i ó ó n n  m m á á x x i i m m a a  

    Ecuación 11. 

    ( ) Pwa PwsV  K  E  e   −∗∗=6.0

    max  Donde:

    Ke = Coeficiente de evaporación máxima ( ver tabla 2)

    Pws = Presión de vapor a la temperatura de la piel (42 mm de Hg)Pwa = Presión de vapor en el aire (mm Hg) este valor es determinado de la

    carta Psicrométrica . Ver figura 3. 

    FIGURA 3

      CARTA PSICOMÉTRICA

    TTAABBLLAA 22..  V V AAL L O O R R  D D E E L L  C C O O E E F F I I C C I I E E N N T T E E  K K ,, S S E E G G Ú Ú N N  V V E E S S T T I I D D O O  

    Coeficiente Semidesnudo (1) Ropa ligera (2) Ropa de trabajo (3)

    TEMPERATURA DE BULBO SECO °F

        P    R    E    S    I    Ó    N    D    E    V    A    P    O    R   m   m     d

       e    H   g

        G    R    A    N    O    S    D    E

        A    G    U    A    P    O    R    L    I    B    R    A    D    E    A    I    R

        E    S    E    C    O

    PV

    DB

    HRBH

    Punto de Rocío

  • 8/16/2019 Evaluacion y Control de Sobrecarga Termica-2

    21/46

    Evaluación y Control de Sobrecarga Térmica  

    Kc 1 0.7 0.6

    Kr 11 7.9 6.6

    Ke 2 1.4 1.2

    Nota:(1) Semidesnudo: Hombre con pantalón corto y torso desnudo(2) Ropa ligera: Hombre con camisa y pantalón liviano(3) Ropa de trabajo: Hombre con uniforme de trabajo

    3 3 ..5 5 ..2 2 ..3 3   D D e e t t e e r r m m i i n n a a c c i i ó ó n n  d d e e l l  C C a a l l o o r r  M M e e t t a a b b ó ó l l i i c c o o ( ( 9 9 ..4 4  , , 9 9 ..6 6  , , 9 9 ..9 9  )  )  

    El cálculo del metabolismo constituye la variable más importante dentro de lasmediciones de campo, debido a que todos los demás elementos de las formulas

    de calculo se miden directamente con los equipos y se puede garantizar sufidelidad, con unos equipos bien calibrados y cumpliendo el protocolo deevaluación; sin embargo evaluando el metabolismo de las personas se puedencometer errores mayores a un 15% en los resultados dela evaluación,dependiendo de la metodología que se utilice (ver tabla 3). Por lo tanto acontinuación se hace énfasis en la metodología de evaluación del metabolismo,que consiste en la transformación de la energía química de los alimentos enenergía mecánica y en calor, mide el gasto energético muscular. Este gastoenergético se expresa normalmente en unidades de energía y potencia:kilocalorías (kcal), joules (J), y watios (w). La equivalencia entre las mismas esla siguiente:

      1 kcal = 4,184 kJ  1 M = 0,239 kcal  1 kcal/h = 1, 161 w  1 w = 0,861 kcal/h  1 kcal/h = 0,644 w/m2   1 w / m2 = 1,553 kcal / hora (para una superficie corporal estándar

    de 1,8 m2).

    Existen varios métodos para determinar el gasto energético, que se basan enla consulta de tablas o en la medida de algún parámetro fisiológico. En la tabla3, se indican los que recoge la ISO 8996, clasificados en niveles según suprecisión y dificultad.

    TTAABBLLAA 33..  M M É É T T O O D D O O S S  P P AAR R AA D D E E T T E E R R M M I I N N AAR R  E E L L  G G AAS S T T O O  E E N N E E R R G G É É T T I I C C O O .. I I S S O O  8 8 9 9 9 9 6 6  

    NIVEL MÉTODO PRECISIÓN

    ESTUDIO DEL PUESTO

    DE TRABAJO

  • 8/16/2019 Evaluacion y Control de Sobrecarga Termica-2

    22/46

     

    a.  Clasificación en funcióndel tipo de actividad

    No necesario.

    b.  Clasificación en funciónde las profesiones.

    Informacionesimprecisas con riesgode errores muy

    importantes. Información sobre elequipamiento técnico y laorganización

    a.  Estimación delmetabolismo a partir de loscomponentes de la actividad.

    Riesgo elevado deerrores

    Estudio necesario de lostiempos

    b.  Utilización de tablas deestimación por actividadtipo.

    II.

    c.  Utilización de lafrecuencia cardiaca encondiciones determinadas.

    Precisión: ± 15% No necesario

    III.

    Medida. Riesgo de errores enlos límites de precisiónde la medida y delestudio de los tiempos

    Precisión: 15%

    Estudio necesario de lostiempos

      Estimación del consumo metabólico a través de tablas: La estimación delconsumo metabólico a través de tablas implica aceptar unos valoresestandarizados para distintos tipos de actividad, esfuerzo, movimiento, etc.y suponer, tanto que nuestra población se ajusta a la que sirvió de base

    para la confección de las tablas, como que las acciones generadoras de ungasto energético son en nuestro caso, las mismas que las expresadas en lastablas. Estos dos factores constituyen las desviaciones más importantesrespecto de la realidad y motivan que los métodos de estimación delconsumo metabólico mediante tablas ofrezcan menor precisión que losbasados en mediciones de parámetros fisiológicos. A cambio son muchomás fáciles de aplicar y en general son más utilizados.

      Consumo metabólico según el tipo de actividad : Mediante este sistema sepuede clasificar de forma rápida el consumo metabólico en reposo, ligero,moderado, pesado o muy pesado, en función del tipo de actividad

    desarrollada. El término numérico que se obtiene representa sólo el valormedio, dentro de un intervalo posible demasiado amplio. Desde un puntode vista cuantitativo el método permite establecer con cierta rapidez cual esel nivel aproximado de metabolismo. Por su simplicidad es un métodobastante utilizado. En la tabla 4, se representa la mencionada clasificaciónpor tipos de actividad.

    TTAABBLLAA 44..  C C L L AAS S I I F F I I C C AAC C I I Ó Ó N N  D D E E L L  M M E E T T AAB B O O L L I I S S M M O O  P P O O R R  T T I I P P O O  D D E E  AAC C T T I I V V I I D D AAD D  

  • 8/16/2019 Evaluacion y Control de Sobrecarga Termica-2

    23/46

    Evaluación y Control de Sobrecarga Térmica  

    CLASE W/m

    2

     

    Reposo 65

    Metabolismo ligero 100

    Metabolismo moderado 165

    Metabolismo elevado 230

    Metabolismo muy elevado 290 

    Ejemplos

    Metabolismo ligero

    Sentado con comodidad: trabajo manual ligero (escritura, picar a máquina,dibujo, costura, contabilidad); trabajo con manos y brazos (pequeños útiles demesa, inspección, ensamblaje o clasificación de materiales ligeros); trabajo debrazos y piernas (conducir un vehículo en condiciones normales, maniobrar uninterruptor con el pie o con un pedal).

    De pie: taladradora (piezas pequeñas); fresadora (piezas pequeñas);bobinado, enrollado de pequeños revestimientos, mecanizado con útiles debaja potencia; marcha ocasional (velocidad hasta 3,5 km / h).

    Metabolismo moderadoTrabajo mantenido de manos y brazos (claveteado, llenado); trabajo conbrazos y piernas (maniobras sobre camiones, tractores o máquinas); trabajode brazos y tronco (trabajo con martillo neumático, acoplamiento de vehículos,enyesado, manipulación intermitente de materiales moderadamente pesados,carda, viña, recolección de frutos o de legumbres); empuje o tracción decarreteras ligeras o de carretillas; marcha a una velocidad de 3,5 a 5,5km/hora; forjado.

    Metabolismo elevado

    Trabajo intenso con brazos y tronco; transporte de materiales pesados;trabajos de cava; trabajo con martillo; serrado; laminación acabadora ocincelado de madera dura; segar a mano; excavar; marcha a una velocidad de5,5 a 7 km/hora.

    Empuje o tracción de carreteras o de carretillas muy cargadas, levantar lasvirutas de piezas moldeadas, colocación de bloques de hormigón.

    Metabolismo muy elevado

    Actividad muy intensa a marcha rápida cercana al máximo; trabajar con elhacha; acción de palear o de cavar intensamente; subir escaleras, una rampa

  • 8/16/2019 Evaluacion y Control de Sobrecarga Termica-2

    24/46

     

    o una escalera; andar rápidamente con pasos pequeños, correr, andar a unavelocidad superior a 7 km/h.

    EJEMPLO 1

    Estimación del consumo metabólico medio aproximado del trabajo típico deoficina.

    A través de la tabla 4 y teniendo en cuenta las actividades que suelenrealizarse en una oficina, se obtiene el valor del consumo metabólico medio:

    M = 100 w/m 2 , clasificable como metabolismo ligero.

      Consumo m etabólico a partir de los componentes de la actividad: Medianteeste tipo de tablas se dispone, por separado, de información sobreposturas, desplazamientos, etc., de forma que la suma del gasto energéticoque suponen esos componentes, que en conjunto integran la actividad, esel consumo metabólico de esa actividad. Es posiblemente el sistema másutilizado para determinar el consumo metabólico.

    Los términos a sumar son los siguientes:

    ☛ Metabolismo basal. Es el consumo de energía de una personaacostada y en reposo. Representa el gasto energético necesariopara mantener las funciones vegetativas (respiración, circulación,etc.). La tabla 5 muestra su valor en función del sexo y la edad.Puede tomarse como una buena aproximación, 44 w/ m2 para loshombres y 41 w/m2  para mujeres (correspondenaproximadamente al metabolismo basal de un hombre de 1,7metros de altura 70 Kg de peso y 35 años de edad, y de unamujer de 1,6 metros de altura, 60 Kg de peso, y 35 años).

    TTAABBLLAA 55..  M M E E T T AAB B O O L L I I S S M M O O  B B AAS S AAL L  E E N N  F F U U N N C C I I Ó Ó N N  D D E E  L L AA E E D D AAD D  Y Y  S S E E X X O O  

  • 8/16/2019 Evaluacion y Control de Sobrecarga Termica-2

    25/46

    Evaluación y Control de Sobrecarga Térmica  

    VARONES MUJERES

    Años en Edad Watios/m

    2

      Años de Edad Watios/m

    2

     

    6 61,480 6 58,7197 60,842 6,5 58,2678 60,065 7 56,979

    8,5 59,392 7,5 55,4949 58,626 8 54,520

    9,5 57,327 8,5 53,94010 56,260 9 – 10 53,244

    10,5 55,344 11 52,50211 54,729 11,5 51,96812 54,230 12 51,365

    13 – 15 53,766 12,5 50,55316 53,035 13 49,764

    16,5 52,548 13,5 48,83617 51,968 14 48,082

    17,5 51,075 14,5 47,25818 50,170 15 46,516

    18,5 49,532 15,5 45,70419 49,091 16 45,066

    19,5 48,720 16,5 44,42820 – 21 48,059 17 43,871

    22 – 23 47,351 17,5 43,38424 – 27 46,678 18 – 19 42,61828 – 29 46,180 20 – 24 41,96930 – 34 45,634 25 – 44 41,41235 – 39 44,869 45 – 49 40,53040 – 44 44,080 50 – 54 39,39445 – 49 43,349 55 – 59 38,48950 – 54 42,607 60 – 64 37,82855 – 59 41,876 65 – 69 37,46860 – 64 41,15765 – 69 40,368

    ☛ 

    ☛  Componente postural. Es el consumo de energía que tiene unapersona en función de la postura que mantiene (de pie, sentado,etc.). La tabla 6, muestra los valores correspondientes.

    TTAABBLLAA 66..  M M E E T T AAB B O O L L I I S S M M O O   P P AAR R AA  L L AA  P P O O S S T T U U R R AA  C C O O R R P P O O R R AAL L ..  V V a a l l o o r r e e s s   E E x x c c l l u u y y e e n n d d o o   e e l l  m m e e t t a a b b o o l l i i s s m m o o  B B a a s s a a l l .. 

  • 8/16/2019 Evaluacion y Control de Sobrecarga Termica-2

    26/46

     

    POSICIÓN DEL CUERPO METABOLISMO (W/m

    2

    )

    Sentado 10Arrodillado 20

    Agachado 20

    De pie 25

    De pie inclinado 30 

    ☛ 

    ☛  Componente del tipo de trabajo. Es el gasto energético que seproduce en función del tipo de trabajo (manual, con un brazo, con

    el tronco) y de la intensidad de éste (ligero, moderado, pesado).Ver Tabla 7.

    TTAABBLLAA 77..  M M E E T T AAB B O O L L I I S S M M O O  P P AAR R AA D D I I S S T T I I N N T T O O S S  D D E E  AAC C T T I I V V I I D D AAD D E E S S .. V V a a l l o o r r e e s s  E E x x c c l l u u y y e e n n d d o o  e e l l  M M e e t t a a b b o o l l i i s s m m o o  B B a a s s a a l l .. 

    METABOLISMO (W/m

    2

    )

    TIPO DE TRABAJO

    Valor Medio Intervalo

    Trabajo con las manosLigero ............................ 15 < 20Medio ............................ 30 20 – 35

    Intenso ......................... 40 > 35Trabajo con un brazo

    Ligero ............................ 35 < 45Medio ............................ 55 45 – 65Intenso ......................... 75 > 65

    Trabajo con dos brazosLigero ............................ 65 < 75Medio ............................ 85 75 – 95Intenso ......................... 105 > 95

    Trabajo con el troncoLigero ............................ 125 < 155Medio ............................ 190 155 – 230Intenso ......................... 280 230 – 330Muy Intenso ................... 390 > 330

    ☛  Componente de desplazamiento: Se refiere al consumo de energíaque supone el hecho de desplazarse, horizontal o verticalmente auna determinada velocidad. El uso de la tabla 8, donde figuranestos datos, implica multiplicar el valor del consumo metabólico,

  • 8/16/2019 Evaluacion y Control de Sobrecarga Termica-2

    27/46

  • 8/16/2019 Evaluacion y Control de Sobrecarga Termica-2

    28/46

     

    manejando con ambos brazos una barredora-aspiradora industrial automotoraque recorre 20 metros en 30 segundos.

    Metabolismo basal (tabla 5) 45 w/m2

     Componente postural (ver tablas) 0 w/m2 

    Componente del tipo de trabajo (tabla 7)

    Moderado con dos brazos 85 w/m2 

    Componente de desplazamiento (tabla 8)

    caminar despacio (110 w/m2 /m/s)

    Velocidad = 20 m / 30 s = 0,666 m/s 73 w/m2 

    0,666 m/ s x 110 w / m2  203 w/m2 

    Ejemplo 5 

    Cálculo del consumo metabólico de un individuo (varón) de 25 años de edad,que suelda piezas metálicas con soldadura eléctrica al arco de electrodosconsumibles. El tipo de trabajo puede considerarse moderado con un brazo(manejo del electrodo) y la posición de trabajo es de pie, ligeramente inclinadosobre la pieza a soldar.

    Metabolismo basal (tabla 5) 47 w/m2

     Componente postural (tabla 6) 30 w/m2 

    Componente del tipo de trabajo (tabla 7) 55 w/m2 

    Componente de desplazamiento 0 w/m2 

    Consumo metabólico global M 132 w/m2 

      Variación del gasto energético con el tiempo o Carga Metabólica Promedio:

    Cuando las condiciones del trabajo varían durante la jornada laboral, losvalores de consumo energético deben ponderarse en el tiempo.

    Esto exige el cronometraje del puesto de trabajo, de forma que se conozcala duración de cada tarea, actividad, etc. Cuando estos datos sonconocidos, el consumo metabólico medio de una serie de trabajosconsecutivos viene dado por la expresión:

    Ecuación 12. 

  • 8/16/2019 Evaluacion y Control de Sobrecarga Termica-2

    29/46

    Evaluación y Control de Sobrecarga Térmica  

    ×

    =

    ∑=

    t  M 

     M 

    n

    i

    ii

    1   Siendo ∑==n

    iit T 

    Donde:M = consumo metabólico medio durante el periodo de tiempo TMi = consumo metabólico durante el periodo de tiempo t i  

    Cuando ninguno de los valores de Mi incluye el metabolismo basal, es decir queestán extraídos de las tablas 6, 7 u 8, hay que añadir ese valor al obtenido en

    (I).Si en el cálculo mediante esa ecuación (I) se utilizan valores de Mi que incluyenel metabolismo basal junto a otros que no lo hacen (por ejemplo usando datosde la tabla 4 con otros de las tablas 6, 7 u 8) deben homogeneizarse lostérminos, añadiendo a cada Mi el valor del metabolismo basal cuando no estéincluido.

    Esta forma de ponderar en el tiempo es útil cuando el trabajo habitual delindividuo es la repetición consecutiva de un conjunto de tareas (ciclo detrabajo). En este caso, para determinar el consumo metabólico medio de esapersona (durante su jornada laboral) basta con utilizar la expresión (I) aplicadaa un ciclo de trabajo.

    EJEMPLO 6

    Cálculo del consumo metabólico medio de un operario, varón de 45 años deedad, que controla un proceso químico discontinuo y cuyo trabajo habitualpuede considerarse como la repetición de ciclos como el que se describe acontinuación:

    Actividades elementales de un ciclo

    Tiempo de duración (minutos) 

    Arrastrar sacos de 20 Kg (moderado con el cuerpo) 3Alimentación de reactores (moderado con dos brazos) 10Esperar de pie frente a controles 15Caminar por la planta (0,8 m / s) 15Subir escaleras (8 metros de altura en 20 segundos) 2Bajar escaleras (8 metros de altura en 10 segundos) 1Duración total del ciclo 46

  • 8/16/2019 Evaluacion y Control de Sobrecarga Termica-2

    30/46

     

    El consumo metabólico de las diferentes componentes del ciclo será, consultando lastablas 6, 7 y 8:

    Consumo metabólico (w/m

    2

    )

    Arrastrar sacos de 20 Kg 190Alimentación de reactores, etc. 85Esperar de pie frente a controles. 25Caminar por la planta. 110 (w/m2 /m/s) x 0,8 (m/s) 88Subir escaleras. 1725 (w/ m2 /m/s) x 8/20 (m/s) 690Bajar escaleras. 480 (w/ m2/m/s) x 8/10 (m/s) 384

    Aplicando la expresión (I):

    ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )[ ] min4495138426901588152510853190 21

    ×=×+×+×+×+×+×=×∑= mwt  M 

    n

    iii

     

    Siendo el tiempo total T = 46 min. y el metabolismo basal 43 w/m 2 (Metabolismobasal en función de la edad y sexo

  • 8/16/2019 Evaluacion y Control de Sobrecarga Termica-2

    31/46

    Evaluación y Control de Sobrecarga Térmica  

        T    E    M    P    E    R    A    T    U    R    A

        H    Ú    M    E    D    A    °    C

    TEMPERATURA SECA °C 0 

    10 

    15 

    20 

    25 

    30 

    35 

    10  15  20  25  30  35 

    25 

    20 

    15 

    10 

    3.6  Niveles De Referencia – Valores Límites Permisibles

    Los valores límites presentados en este capítulo corresponden a los nivelespropuestos para trabajadores aclimatados y no aclimatados por la “AmericanConference of Govermental Industrial Hygienists” (ACGIH), en sus versiones delos años 2000 y 2001 (9.4).

    Para el establecimiento de estos límites se ha utilizado el Índice deTemperaturas de Globo de Bulbo Húmedo, TGBH (WBGT iniciales en inglés)que ofrece una técnica útil, simple y apropiada como indicador de primer ordenpara evaluar los factores ambientales que constituyen a la sobrecarga térmica(9.4). Estos valores se pueden ver en la Tabla 9.

  • 8/16/2019 Evaluacion y Control de Sobrecarga Termica-2

    32/46

     

    TTAABBLLAA 99..  V V AAL L O O R R E E S S  R R E E C C O O M M E E N N D D AAD D O O S S  P P AAR R AA E E L L  I I N N D D I I C C E E  T T G G B B H H  E E N N  ° ° C C  

    ACLIMATADO NO ACLIMATADOTIPO DETRABAJO Liviano Moderado Pesado

    MuyPesado

    Liviano Moderado PesadoMuy

    Pesado

    100% Trab 29.5 27.5 26.0 --- 27.5 25.0 22.5 ---

    75 % Trab25 % Desc

    30.5 28.5 27.5 --- 29.0 26.5 24.5 ---

    50 % Trab50 % Desc

    31.5 29.5 28.5 27.5 30.0 28.0 26.5 25.0

    25 % Trab

    75 % Desc

    32.5 31.0 30.0 29.5 31.0 29.0 28.0 26.5

    Notas:

    ☛  Ver en el numeral 3.2.5 la forma de definir el tipo de trabajo(Liviano, Moderado, pesado y muy pesado)

    ☛  Los valores de TGBH están expresados en grados Celsius yrepresentan los valores cercanos al limite superior de la categoríade la rata metabólica

    ☛  Si los ambientes de trabajo y descanso son diferentes, deberácalcularse y usarse la exposición promedia horaria (TWA). El TWA

    deberá usarse cuando varían las condiciones de trabajo con lashoras.

    ☛  Los regímenes de trabajo descanso que contiene la tabal 9, estánbasados en 8 horas de trabajo por día y 5 días de trabajo a lasemana, cuando los días de trabajo son mayores debe deconsultarse los documentos base de la aplicación de los TLV en laACGIH.

    ☛  Cuando el trabajo es muy pesado debido a los daños fisiológicosasociados con el calor, no se puede laborar jornadas continuas nihasta para el 25 % de descanso por cada hora. En estos casos se

    recomienda el uso del monitoreo fisiológico.

    El índice TGBH es una aproximación que no cubre todas las interacciones entreuna persona y su ambiente y no incluye condiciones especiales como calor apartir de fuentes de radiofrecuencia o microondas. Como es solamente unindicador integrado de las condiciones ambientales debe ser ajustado por lacontribución del calor metabólico derivado de la carga de trabajo y por elestado de aclimatación así como por la ropa de trabajo usada.

    Los Valores Límites se han establecido asumiendo que bajo estas condicionestrabajadores sanos, bien hidratados y no medicados con ropa adecuada

  • 8/16/2019 Evaluacion y Control de Sobrecarga Termica-2

    33/46

    Evaluación y Control de Sobrecarga Térmica  

    (camisa y pantalón largos) podrán desempeñarse efectivamente sin que sutemperatura interna sobrepase 38 ºC. En consecuencia bajo ninguna condiciónse permitirá continuar trabajando a un trabajador cuya temperatura interna

    alcance 38º C (37º C de temperatura oral) (9.4,9.5, 9.10)).

    Para el ajuste por ropa de trabajo de los resultados obtenidos de la evaluaciónambiental con el Índice TGBH (WBGT), antes de compararlos con los ValoresLímites Permisibles se debe adicionar las cifras en ºC presentados en la Tabla10, tomados del manual de la ACGIH del año 2000-2001 (9.4).

    TTAABBLLAA 1100..  AAD D I I C C I I O O N N E E S S   E E N N   º º C C   AA  L L O O S S   R R E E S S U U L L T T AAD D O O S S   D D E E   E E V V AAL L U U AAC C I I Ó Ó N N   T T G G B B H H   S S E E G G Ú Ú N N  R R O O P P  A A DDE E  T T R R  A ABB A AJ J O O  

    Tipo de RopaAgregar al TGBH(*)

    (ºC)

    Ropa ligera (de verano) 0

    Overol de tela + 3.5

    Overoles y ropa (dos capas) +5

    (*) No usar estos valores para trajes cerrados, ropas impermeables oresistentes al movimiento de aire o vapor a través de la tela.

    3.7  Análisis De Resultados

    3.7.1  Índice de Temperatura de Globo y Bulbo Húmedo TGBH)

    Después de haber calculado el índice TGBH a partir de las mediciones de lasvariables ambientales y realizadas las correcciones pertinentes, y de haberdefinido el tipo de trabajo con la carga metabólica ( Trabajo ligero, moderado opesado), se procede a compararlo con los valores de referencia del la tabla 9,del numeral 3.2.7.

    De acuerdo a la anterior comparación se define el régimen Trabajo – Descansopara cada hora de la jornada laboral. Si el régimen de trabajo – descanso noes continuo, se procede a implementar las medidas de control pertinentes paradisminuir la presencia del factor de riesgo.

    3.7.2  Índice de Tensión Térmica ITT)

    Este índice propuesto por Belding y Hatch en 1955, es un método de análisisdel balance térmico, en el que intervienen todas las variables físicas queregulan el intercambio de calor entre la persona y el ambiente.

  • 8/16/2019 Evaluacion y Control de Sobrecarga Termica-2

    34/46

     

    La importancia de este índice es que nos permite conocer los componentes decalor convectivo, radiante y su combinación, para establecer que tipo de

    sistemas de control se requieren para mejorar la condición de exposición acalor, así:Si el componente de calor convectivo es grande, es necesario pensar ensistemas de mejoramiento de la temperatura del aire en el lugar de trabajo, esdecir sistema de ventilación y enfriamiento de aire. Si el componente de calorradiante es grande, se requiere controlar las fuentes generadoras de radiaciónde calor, mediante sistemas de encerramiento de equipos, pantallas u otros. Sila humedad del aire es muy alta, lo que implica mayor dificultad paraevapotranspirar el calor presente en el organismo, se requiere deshumidificarel aire en el lugar de trabajo.

    Si tanto el calor radiante como el convectivo y la humedad del aire, presentanvalores altos, se deben combinar los sistemas de control para garantizar elaislamiento de fuentes radiantes y la temperatura y contenido de agua del airecirculante. Los datos mas importantes desde el punto de vista de ingenieríason: Radiación, Convección, Humedad y Velocidad del Aire.

    El tiempo máximo de exposición permitido para trabajar en ambientes dondese supere el 100% del ITT, se puede calcular según la formula propuesta porMcKarns y Brief.

    Ecuación 13. 

    −= max

    3900exp  E  E T  req

     

    Donde: T exp  = Tiempo máximo de exposición permitido en minutos. 

    Nota: Solo aplicable para ambientes de trabajo donde se supere el ITT.

    3.7.3  Índice de Temperatura Efectiva ITE)

    Como se puede observar de la Figura 4, si interceptando la Temperatura debulbo seco y de la de Bulbo húmedo, el punto de intercepto queda en la zona

    sombreada, indica que las condiciones de este puesto de trabajo se encuentraen la zona de confort.

    3.8  Medidas De Control

    3.8.1  Aclimatación 9.14,9.16)

  • 8/16/2019 Evaluacion y Control de Sobrecarga Termica-2

    35/46

    Evaluación y Control de Sobrecarga Térmica  

    Este proceso se debe desarrollar con los trabajadores nuevos, temporales yquienes reingresan o vienen de periodos largos de vacaciones y como ya seexplico puede durar 6 o 12 días dependiendo del esquema que aplique la

    empresa. La importancia de esta actividad radica en la disminución de lademanda cardiovascular, mayor eficiencia en la evaporación del calor porsudoración y mayor capacidad del organismo para mantener la temperaturanormal durante la jornada laboral.

    El periodo de aclimatación dura entre 6 y 12 días y consiste en trabajar solo el50% de la jornada laboral durante el primer día de exposición a la condición decalor, e ir aumentando el 10% cada día o cada dos días, hasta llegar al 100%de la jornada laboral el día 6 o el día 12.

    Para velocidades del aire mayores a 1.5 m/s y temperatura del aire menor de

    35°C, el cuerpo humano mejora su capacidad de enfriamiento.Los trajes impermeables interfieren la evaporación del calor y a menorcantidad de ropa mayor facilidad de regulación térmica.

    Las personas obesas o mayores de 50 años, tienen mayor riesgo de trabajaren puestos de calor, debido a la deficiencia en los sistemas pulmonar ycardiovascular.

    Las mujeres tienen mayor dificultad de sudoración y menor capacidadaeróbica.

    Después de hacer la corrección a los valores medidos, se comparan con el nivelde referencia que aparece en la tabla 9. Y se determina si hay o no riesgotérmico en el puesto de trabajo y bajo las condiciones especificas de laevaluación.

    OSHA 1986(9.14), propone dos esquemas para el proceso de Aclimatación,dependiendo si el trabajador es la primera vez que se expone a puestos decalor: 20% de la jornada el primer día e incrementos de 20% cada día, hastacompletar el 100%. Si ya tiene experiencia en este tipo de trabajo: 50% elprimer día, 60% el segundo día, 80% el tercer día y 100% el cuarto díaesquema

    3.8.2  Hidratación

    Los trabajadores deben estar informados de la importancia de ingerir aguapotable u otras bebidas hidratantes (que no contengan alcohol), durante la

     jornada laboral y la empresa debe disponer fuentes de agua cerca al lugar detrabajo o suministrar los líquidos correspondientes. Se debe tomar un vaso deagua cada 20 minutos aproximadamente y con relación al contenido de salesde las bebidas hidratantes, que son requeridas por el organismo, se consideraque las contienen los otros alimentos consumidos.

  • 8/16/2019 Evaluacion y Control de Sobrecarga Termica-2

    36/46

     

    3.8.3  Controles de Ingeniería 9.14, 9.16)

    3 3 ..8 8 ..3 3 ..1 1   S S i i s s t t e e m m a a s s  d d e e  v v e e n n t t i i l l a a c c i i ó ó n n  g g e e n n e e r r a a l l .. 

    Se usan para diluir el aire caliente en aire frío que se toma del exterior de laempresa, el sistema trabaja mejor en climas fríos que calientes; se puedenusar sistemas de aire central que manejan grandes áreas o edificios completosy sistemas portátiles o de ventilación exhaustiva local que pueden ser máseficientes y prácticos en áreas pequeñas.

    3 3 ..8 8 ..3 3 ..2 2   S S i i s s t t e e m m a a s s  d d e e  e e n n f f r r i i a a m m i i e e n n t t o o  y y  /  / o o  t t r r a a t t a a m m i i e e n n t t o o  d d e e l l  a a i i r r e e  

    Reducen la temperatura del aire removiendo el calor y en algunos casoshumedeciendo el aire.

    3 3 ..8 8 ..3 3 ..3 3   I I n n t t e e r r c c a a m m b b i i a a d d o o r r e e s s  d d e e  c c a a l l o o r r  

    Hacen pasar el aire caliente sobre agua fría, este sistema es mas eficiente enclimas fríos y secos, donde se puede humedecer el aire.

    3 3 ..8 8 ..3 3 ..4 4 

      E E q q u u i i  p  p o o s s  d d e e  a a i i r r e e  a a c c o o n n d d i i c c i i o o n n a a d d o o  

    Los equipos tipo ventana o humidificadores portátiles, son efectivos perocostosos y sirven para oficinas o áreas muy pequeñas.

    3 3 ..8 8 ..3 3 ..5 5    A  A u u m m e e n n t t a a r r  l l a a  v v e e l l o o c c i i d d a a d d  d d e e  f f l l u u  j  j o o  d d e e l l  a a i i r r e e  e e n n  e e l l  s s i i t t i i o o  d d e e  t t r r a a b b a a  j  j o o  , , 

    Usando ventiladores de alta velocidad, solo es efectivo realmente el métodomientras la temperatura del aire sea menor que la del aire, permitiendo laevaporación del sudor a nivel de la piel del trabajador, facilitando elintercambio de calor con el medio. Si la temperatura del aire es mayor a 35°C,la mayor velocidad del aire hace el sitio de trabajo mas caliente y solo mejorala condición ambiental si el aire es seco. Si la humedad relativa del aire es el100% el aumento en la velocidad del aire, aumenta el calor del sitio y sedificulta el intercambio de calor por evaporación con el medio.

  • 8/16/2019 Evaluacion y Control de Sobrecarga Termica-2

    37/46

    Evaluación y Control de Sobrecarga Térmica  

    3 3 ..8 8 ..3 3 ..6 6   E E n n c c e e r r r r a a m m i i e e n n t t o o  d d e e  f f u u e e n n t t e e s s  d d e e  c c a a l l o o r r  y y  s s u u  p  p e e r r f f i i c c i i e e s s  c c a a l l i i e e n n t t e e s s  

    Para evitar el aporte de temperatura por intercambio con el aire del sitio.

    3 3 ..8 8 ..3 3 ..7 7   B B a a r r r r e e r r a a s s  d d e e  m m a a t t e e r r i i a a l l  a a i i s s l l a a n n t t e e  r r e e f f l l e e c c t t i i v v o o  y y  /  / o o  a a b b s s o o r r t t i i v v o o  , , 

    Los colores brillantes reflejan el calor y algunos materiales como el asbesto loaíslan(absorben), evitando la exposición de las personas.

    3.8.4  Controles Administrativos y Practicas de Trabajo

    El entrenamiento es la clave para mejorar, un buen programa deentrenamiento para riesgo térmico, debe incluir (9.14):

    ☛  Conocimiento de los riesgos por exposición al calor.

    ☛  Reconocer los factores de predisposición, signos y síntomas depatologías por calor.

    ☛  Capacitación en primeros auxilios especifica para atenderurgencias por calor.

    ☛  Responsabilidad por exposición innecesaria.

    ☛  Peligro de usar drogas, incluidas algunas terapéuticas y /o alcoholen ambientes calientes.

    ☛  Importancia de usar elementos de protección personal.

    ☛  Programa de rescate y su importancia.

    Los trabajos en ambientes más calientes, como reparación de equipos ymantenimiento se deben programar en las horas de menor calor o durante lanoche.

    3.8.5  Programas de Monitoreo de los Trabajadores

    ☛  Se debe hacer seguimiento detallado a los trabajadores quelaboran en puestos con cargas metabólicas superiores a 500Kcal/hora y a personas que deban usar ropa impermeable ensitios con temperatura por encima de 21°C.

    ☛  El monitoreo se puede hacer con dosimetrías de calor, midiendo lademanda cardiaca, la temperatura oral, la sudoración y la perdidade peso durante la jornada laboral.

  • 8/16/2019 Evaluacion y Control de Sobrecarga Termica-2

    38/46

     

    ☛  Si al finalizar el trabajo se superan 110 pulsaciones por minuto, sedebe disminuir la jornada laboral (rebajar el periodo de trabajo ymantener el tiempo de descanso).

    ☛  Usar la tasa de recuperación de la frecuencia cardiaca, midiendolas pulsaciones 30 segundos después de terminar la tarea y 2.5minutos después y aplicando la siguiente tabla de interpretación:

    Recuperación de la frecuencia

    cardiaca

    Pulsaciones 2.5

    minutos después

    Pulsaciones 30

    segundos después

    Recuperación satisfactoria 90

    Alta recuperación(Puede requerirestudio posterior) 90 10

    No hay recuperación (Alto riesgo) 90 10

    ☛  Chequear la temperatura oral al terminar la jornada, pero antesde que el trabajador ingiera agua; si la temperatura es mayor de36.7°C, se debe disminuir el tiempo laborado.

    ☛  Si hay una disminución del peso corporal superior al 1.5% delpeso al iniciar la jornada laboral, se debe incrementar el consumode liquido.

  • 8/16/2019 Evaluacion y Control de Sobrecarga Termica-2

    39/46

    Evaluación y Control de Sobrecarga Térmica  

    44  BBIIBBLLIIOOGGR R  A AFFÍÍ A A 

    1.  ACGIH: TLVs y BEIs. Threshold Limit Values for Chemical substancesand Physical Agents. 2001.

    2.  Finucane. Edward W. Definitions, Conversions and calculation foroccupational safety and health professionals . Second Edition. ED Lewis

    publishers. USA 1998.

    3.  Fundación Mapfre. Manual de Higiene Industrial. ED Mapfre. Madrid,1995.

    4.  LUNA MENDAZA, Pablo. Evaluación del estrés térmico. Índice desudoración requerida. En Notas Técnicas de Prevención (N.T.P.) delInstituto Nacional de Seguridad e higiene en el Trabajo, 5(350): 1-6.1984.

    5.  LUNA MENDAZA. Pablo. Valoración del riesgo de estrés térmico: índiceWBGT, en notas técnicas de Prevención (N.T.P.) del Instituto Nacionalde Seguridad e Higiene en el Trabajo, 5: (322): 1-4, 1993.

    6.  NIOSH: Hot Environments, Bases for a Recommended Standard. 1986

    7.  NOGAREDA CUIXART, S. y LUNA MENDAZA, P. Determinación delmetabolismo energético. Notas Técnicas de Prevención (N.T.P.) delInstituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo, 5: (323): 1-8,1993.

    8.  Normas ISO 7243: WBGT. Hot Environments – Estimation of Heat Stresson Working man based on WBGT Index. 1989

    9.  Normas ISO 7730. Confort 1984

    10. Normas ISO 7933: Hot Environments – Analytical Determination andInterpretation of Thermal Stress using calcul of Required Sweat Rate.1989

    11. Normas ISO 8996. Calor metabólico. Ergonomics – Determination ofMetabolic Heat Production. 1990

    12. Normas ISO 9890. Tensión térmica. Evaluation of Thermal Strain byPhysiological measurement. 1992

  • 8/16/2019 Evaluacion y Control de Sobrecarga Termica-2

    40/46

     

    13. Salvatore R. DiNardi.The Occupational Environment –Its evaluation andControl. A Publication of the American Industrial Hygiene AssociationAIHA. 1997.

  • 8/16/2019 Evaluacion y Control de Sobrecarga Termica-2

    41/46

    Evaluación y Control de Sobrecarga Térmica  

    55   A ANNEE X  X OOSS 

  • 8/16/2019 Evaluacion y Control de Sobrecarga Termica-2

    42/46

     

    ANEXO No 1 

    VISITA DE RECONOCIMIENTO

    1.

     CONDICIONES DEL SITIO DE TRABAJO:

    1.1

     Empresa: ________________ Fecha: _______________________

    1.2

     Descripción del Oficio o área: ________________________________

    __________________________________________________________

    __________________________________________________________

    1.3

     Plano con distribución de maquinarias y equipos

  • 8/16/2019 Evaluacion y Control de Sobrecarga Termica-2

    43/46

    Evaluación y Control de Sobrecarga Térmica  

    1.4

     Equipos o procesos que generan calor:

    1.

    2.

    3.

    4.

    5.

    1.5

     Problemas en la empresa asociados con el calor:

    1.

    2.

    3.

    4.

    5.

    1.6

     Respeto al oficio con exposición a calor:

    1. El calor es continuo o intermitente

    2. N° de trabajadores expuestos

    3. Tiempo de exposición en la jornada laboral (Hr)

    4. Dispone de agua potable?

    Otro:

    2.

     CONDICIONES DEL AMBIENTE

    2.1  Condiciones ambientales al momento de la visita

    Temperatura ambiental (°C)

    Humedad Relativa ( )

    Velocidad del aire

    2.2 Controles de Ingeniería actuales

    Ventilación del área:

    Ventilación del proceso:

    Aislamiento entre la fuente y los trabajadores:

    Otro:

  • 8/16/2019 Evaluacion y Control de Sobrecarga Termica-2

    44/46

     

    3.

     PRACTICAS DE TRABAJO PARA DETECTAR, EVALUAR Y PREVENIR O REDUCIR

    EL ESTRÉS CALÓRICO

     La empresa cuenta con:

    3.1

     Un Programa de entrenamiento? _______

    Contenido:

    Para quien:

    Donde:

    3.2

     Programa de aclimatación? _______________________________

    3.3

     Programa de ciclos de trabajo – Descanso? _________________

    3.4

     Área de descanso? ______________________________________

    3.5

     Programa de monitoreo de calor? __________________________

    3.6

     Equipo de protección personal? ___________________________

    3.7

     Programa de primeros auxilios? ___________________________

    3.8  Programa de atención medica? ____________________________

    4. Estudios

     realizados anteriormente: Si___ No ____

    Resultados obtenidos: _______________________________ 

    Observaciones: ________________________________________________________

    _________________________________________________________

    _________________________________________________________

     

    Higienista Responsable_____________________________ Licencia No __________________

  • 8/16/2019 Evaluacion y Control de Sobrecarga Termica-2

    45/46

      A AC  HO

     

    Reglamento T

    ANEXO No 2

    EVALUACIÓN DE ESTRÉS TÉRMICO 

    DATOS DE CAMPO

    EMPRESA: ___________________________________________________ FECHA: ___/_

    OFICIO: _________________ TURNO: _________________ HORAR

    Tbs (°C) Tbh (°C) Tg (°C) TPunto de

    Medición 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2

    PROMEDIO

    Higienista Responsable_______________________________________________ Licencia No _

  • 8/16/2019 Evaluacion y Control de Sobrecarga Termica-2

    46/46

     

    g