produccion y distrbucion de la energia electrica

7/30/2019 Produccion y Distrbucion de La Energia Electrica

http://slidepdf.com/reader/full/produccion-y-distrbucion-de-la-energia-electrica 1/20



•P ERFIL GENERALPERFIL GENERAL

M ic ha el Cra ne

En 1993, la producción mundial de electr icidad alcanzó los12,3 tr i l lones de ki lovat ios-hora (Naciones U nidas 1995).(U n kilovatio-hora es la cantidad de electricidad necesaria par aencender d iez bombi llas de 100 vatios durante 1 h ora.) Los datosde Estados U nidos, país que produjo por sí solo el 25 % de laenergía total, nos dan la medida de este esfuerzo. La industriaeléctrica norteamericana, que combina entidades de propiedadpúbli ca y pr ivada, generó 3,1 t rillon es de kilovatios-hora en 1993a part ir de más de 10.000 generadores (Departamento deEnergía de EE .U U., 1995). L a p+ arte de esta in dustria que estáen m anos de inversores privados emplea a 430.000 personas enoperaciones eléctricas y de mantenimiento, con unos in gresosanualesd e 200 billones de dólares.

La electricidad se genera en centrales que utilizan combusti-bles fósiles (petróleo, gas natural o carbón), energía nuclear o

energía hidráulica. En 1990, por ejemplo, el 75 % de la energíaeléctrica d e Francia se obtuvo de centrales nucleares. En 1993, el62 % de la electricidad generada en todo el mun do procedió decombustibles fósiles, el 19 % de la energía hidráulica y el 18 %de la energía nuclear. O tras energías renovables, com o la eólica,la solar, la geotérm ica o la biomasa, representan sólo unapequeña parte de la producción eléctrica mundial. Desde lascentrales que la generan, la electri cidad se transmite a tr avés deredes interconectadas a los sistemas locales de distribución y,de ahí, a los consum idor es.

L os trabajadores que h acen posible todo esto son prin cipal-ment e varones y poseen un alto gr ado de cualificación técnica yde con ocim iento del “ sistema” . L as tareas que desempeñan sonbastante vari adas y pr esentan elementos en com ún con la cons-trucción, la fabricación, la manipulación de materiales, el trans-

porte y las comunicaciones. En los art ículos siguientes sedescriben con detalle algunas de estas operaciones. E n los artí-culos dedicados a las normas de mantenimiento eléctrico y a losproblemas ambientales se destacan también importantes inicia-tivas nor mativas del G obierno norteamericano que afectan a laind ustria eléctrica.

•G ENERACION DE ENERGIA

HIDROELECTRICAGENERACION DE ENERGIA H IDROELECT RICA

N ei l M cM a nu s

L os seres hum anos aprendieron a aprovechar la energía del agua

corri ente hace muchos mi lenios. D urante m ás de un siglo, la elec-tr icidad se ha generado ut i l izando la energía hidráulica. Lamayoría de la gente asocia el aprovechamiento de la energíahidráulica al represado de ríos, pero también puede generarseenergía h idroeléctrica aprovechando las mareas.

L as operaciones de generación de energía hidroeléctr icacubr en una extensión in mensa y much os clim as, desde el perm a-frost árti co h asta lo s bosques pluviales ecuatori ales. L a ub icacióngeográfica de las centrales eléctricas influye en las situacionespeligrosas que puedan darse, ya que riesgos laborales comoinsectos o animales agresivos o incluso plantas venenosas varíandependiendo d el lugar.

U na central hidroeléctrica consta generalmente de una presa que almacena una gran cant idad de agua, un aliviadero que liberael agua sobrante de form a controlada y un a casa de máquinas . L a

central hidroeléctrica también puede contar con diques y otrasestructuras de control y contención del agua, que no participan

directamente en la generación de electr icidad. La casa demáquin as contiene canales de condu cción que h acen pasar elagua a través de unas turb inas que convierten el caud al lin eal encaudal rotativo. El agua cae por las palas de la turbin a o fluye

horizontalmente a través de el las. L a turbina y el generadorestán interconectados. D e este m odo, la rotación de la tur binahace girar el rotor del generador.

El potencial de energía eléctrica del caudal de agua es elprod ucto de la m asa de agua por l a altur a de caída y la acelera-ción gravi tatoria. La masa depende de la cant idad de aguadisponible y d e su caudal. E l diseño d e la centr al eléctrica deter-min a la altur a de caída. En la m ayoría de los diseños se intro-duce el agua desde un punto situado cerca de la parte superiorde la presa y se descarga por la parte inferior al cauce fluvialexistente aguas abajo. D e este mod o, se optim iza la altu ra m ien-tras se man tiene un caudal razonable y contr olable.

En la mayoría d e las centrales hidroeléctricas modernas, losturbogeneradores están orientados verticalmente (son las cono-cidas estructuras que sobresalen del piso principal de las

centrales). Sin embargo, casi t oda l a estru ctura está situada p ordebajo de lo que puede verse en el pi so p rincipal. Se trata delfoso del generador y, por debajo de éste, del foso de la t urb ina ylas tuberías de alimentación y descarga. A estas estructuras y alos canalesd e conducción de agua sólo se entra ocasionalm ente.

En las centrales más anti guas, el tu rbo generador es de or ien-tación horizontal. El eje de la turbina sobresale de una paredhacia el interior de la casa de máquinas, donde se conecta algenerador. Este úl t im o se parece a un enorm e y ant icuadomotor eléctr ico de carcasa abierta. C omo test imonio de lacalidad de di seño y constru cción de estos equipos, algunas insta-laciones de fin de siglo todavía continúan en funcionamiento.En ciertas centrales modernas se h an incorpor ado versionesactualizadas de los diseños antiguos. En ellas, el canal de aguarodea comp letamente el turb ogenerador y el acceso tiene lugar a

través de una cam isa tubul ar qu e atraviesa el canal.En los devanados del rotor del generador se genera un campo

magnético. L a energía de este campo procede de baterias ácidasde plomo o alcalinas de níquel cadmio. El m ovimiento del rotory el campo magnético presente en sus devanados inducen uncampo electrom agnético en lo s devanados del estator. El campoelectrom agnético ind ucido crea la energía eléctrica qu e se sum i-nistra a la red. La tensión eléctrica es la presión eléctrica origi-nada por el caudal de agua. Para mantener la presión eléctrica

— es deci r, la ten sión — a un nivel con stante, hay qu e m od if icarel caudal de agua que pasa por la turbina en función de lademand a o de cambi o de condicion es.

El flujo de electricidad puede producir un chisporroteo, porejemplo en el conjun to excitador del rotor, que pu ede generarozono, el cual, in cluso a n iveles bajos, resulta p erjud icial par a la

goma de las manguerascontr a incendios y otros materiales.L os generadores de energía h idroeléctrica producen altas

tensiones e in tensidades muy altas. L os conducto res de los gene-rador es se conectan al tr ansfor mad or de la un idad y desde éste aun transformador de potencia. El transformador de potenciaincr ementa la tensión y reduce la int ensidad p ara su tr ansmi sióna larga distancia. U na baja intensidad minimiza la pérdida deenergía por calentamiento durante la transmisión. En algunossistemas se emplea como aislante el gas hexafluoruro de azufreen lu gar d e los aceites convencionales. El chispor roteo eléctricopuede d escomponer este aislante en productos n otablementemás peligrosos que el compuesto or iginal.

L os circuitos eléctricos contienen disyuntores que puedendesconectar el generador de la red eléctrica d e form a r ápida eimpredecible. En algunas unidades se emplea un chorro de aire

compr imido para romper la conexión. Cuando actúa unauni dad de este tipo, se produce un alt ísim o ru ido d e impacto.

7 6 . 2

IN DUSTRIAS BASADAS EN RECURSOS N ATURALES



Administr ación y operaciones de la centralL a m ayoría de la gente está fami liarizada con los aspectos admi -nistrativos y operativos de la generación de energía hidroeléc-trica, que suelen dar el perfi l público de la organización. L a

administración de la central eléctrica trabaja para garantizar laprestación d e un servicio fiable. Entr e el personal adm inistrativose encuentran los empleados de of icina, que desempeñanfunciones comerciales y técnicas, y la dirección. Entre el personalde operaciones se cuentan los gerentes y supervisores de plantay los operadores de proceso.

L a generación de energía h idroeléctrica es una operación deproceso pero, a diferencia de otras, como las existentes en laindustria química, muchas centrales hidroeléctricas carecen depersonal de operaciones. Los equipos se manejan por controlremoto, a veces a gran distancia. Casi toda la actividad laboralse centra en el mantenimiento, reparación, m odif icación ymejora de la central y los equipos. Esta forma de funciona-miento exige sistemas eficaces que permitan pasar el control deproducción a m antenimiento para evitar una pu esta en marcha

inesperada.

R ie sgo s y est r uctu ra d e gesti ónLas compañías eléctricas se han dirigido tradicionalmente comoorganizaciones jerárquicas de “ ascenso” . Es d ecir, la estructu raorganizativa ha creado tradicionalmente una vía de movil idadascendente qu e comi enza en los puestos de acceso y conduce a laalta dirección. Son relativamente pocas las personas que accedena la or ganización lateralmente. Esto significa que mu y pr obable-mente los supervisores y directivos de una compañía eléctrica hanexperimentado las mismas condiciones de trabajo que laspersonas que ocupan actualm ente los puestos de acceso. Este tipode estructura puede repercutir en la posible exposición de lostrabajadores a los agentes peligrosos, especialmente a los quetienen efectos acumulativos cróni cos. Por ejemp lo, analicemos el

ruido. Los empleados que actualmente ocupan cargos de direc-ción pueden haber sufrido graves pérdidas auditivas cuandoocupaban puestos de trabajo expuestos a ruido. Estas pérdidaspodr ían pasar in advertid as para los program as de pru ebas audio-métricas de la empresa, ya que este tipo de programas sólo seaplica en general a empleados actualmente expuestos a elevadosnivelesde rui do en el trabajo.

M antenimiento de los equipos generadoresEl mantenimiento de los equipos generadores se divide en dostipos principales de actividad: el mantenimiento eléctrico y elmantenimiento mecánico. Aunque ambos t ipos de trabajospueden realizarse simu ltáneamente y uno jun to a otro, los conoci-mi entos y tareas necesarios son com pletamente diferentes.

Para realizar tareas de mantenim iento puede ser necesario

parar y d esmantelar un a uni dad. El caudal d e agua se controlamediante compuertas, es decir, estructuras de acero quepermiten bloquear el canal de alimentación para desaguar loscanales interiores. E l nivel de agua en reposo a la salida de latur bin a (tub o de aspir ación) está por debajo del ni vel del caracoly de las palas del rodete de la turbina, lo que permite acceder aestas estru cturas. El caracol es una estru ctura cónica con for made espiral que distribuye el caudal de agua por el rodete de laturbina de modo uniforme. El agua pasa desde el caracol através de paletas fi jas que dirigen la corriente de agua, y depaletas m óvi les (compuertas de mariposa) que regulan suvolumen.

Si es necesario, es posible d esmon tar la tu rbi na y el generadorde su ubicación normal para colocarlos en el piso principal de lacasa de máquinas, por ejemplo para repintar o desengrasar y

para reparar y sust i tuir devanados, rodamientos, frenos osistemas hid ráuli cos.

A veces, lasp alas del rodete, así com o las comp uertas de mari-posa, las paletas fijas y las estru ctur as de conducción de agua delcaracol y del tu bo d e aspir ación, sufren daños debidos a la cavi-tación. L a cavitación se produce cuando la pr esión del agua es

inferi or a la p resión d e su vapor. C uando esto ocur re, se form anbur bujas de gas y la tu rbu lencia provocada por éstas erosiona l osmateriales que entran en contacto con el agua. Puede ser nece-sario reparar los materiales deteriorados por medio de solda-dur as o m ediante reparación y r eaplicación de los revestim ientosde lassuperficiesde acero y h orm igón.

Si las estru cturas de acero sufren cor rosión tam bién puede sernecesaria su reparación y la r eaplicación de los revestim ientos.

RiesgosH ay varios ri esgos asociados a la generación de energía h idroe-léctr ica. A lgunos de el los son compartidos por todos losempleados que trabajan en la industria, mientras que otros sóloafectan a los que participan en actividades de mantenimientoeléctrico o mecánico. La mayoría de los riesgos que pueden

produ cirse se resum en en las Tablas 76.1 y 76.2, donde tamb iénse indican las precaucionesq ue deben tom arse.

Efectos medioambientalesL a generación de energía hi droeléctrica está considerada respe-tuosa con el m edio ambiente. Por supuesto, las ventajas queofrece a la sociedad en términos de suministro de energía y esta-bilización de los caudales de agua son muy im portant es. Pero nodeja de tener un coste ecológico, que en los últim os años ha sidoobjeto de un reconocimiento y una atención cada vez mayorespor parte de la opin ión públi ca. Por ejemplo, ahor a se sabe que lainundación de grandes áreas de tierra y roca con agua ácidaproduce la lixiviación de los metales contenidos en las mismas.Se ha observado bioacum ulación d e mercuri o en los peces captu-rados en aguas de estas áreas inun dadas.

La inundación también modifica los patrones de turbulenciadel agua así com o el n ivel de oxi genación. A m bas cosas puedentener graves efectos ecológicos. Por ejemplo, en los ríos repre-sados no puede tener lugar la migración de los salmones. Estadesaparición se debe, en part e, a q ue los peces no p ueden loca-lizar o atravesar el cami no al nivel de agua superior. Adem ás, elagua se parece más a la de u n l ago que a la d e un río, y el aguaestancada de un lago no es compatible con la m igración delsalmón.

La inundación también destruye el hábitat de los peces ypuede d esman telar las zonas de cría de los in sectos que sirven dealimento a los peces y otros organismos. En algunos casos,la inundación anega productivos terrenos agrícolas y forestales.La i nundación de grandes áreas también ha provocadoinquietud por el cambi o climático y otr os cambios del equil ibrio

ecológico. La retención de agua dulce cuyo dest ino eramezclarse con una masa de agua salada también plantea elproblema de los posiblescambios de salinidad.

•G ENERACIO N DE EN ERGIA A PARTIR

DE CO MBUSTIBLES FO SILESGENERACION DE ENERGIA A PART IR DE COM BUST IBLES FOSILES

An th on y W. Jack so n

El funcionamiento de las centrales termoeléctricas alimentadascon carbón comprende una serie de operaciones que puedenexponer a los trabajadores a lesiones traumáticas y a peligrososagentes físicos y químicos. Es posible controlar estos riesgos con

un buen diseño, una buena información de los trabajadores y laplanificación del trabajo. U n buen diseño es la garantía de que

7 6 . 3 7 6 . 3


7 6 . P R O D U C C I O N

Y

D I S T R I B U C I O N

D E E N E R G I A

E L E C T R I C A




7 6 . 4

Ex posición Dónde puede pr oduci r se Tr aba jador es

afec tados

Cont ro l

Polvo abrasivo( chorreo )

El polvo puede conten er mater ial de chorreo y p olvo depintura. La pint ura apl icada ant es de 1 9 7 1 puedecontener PCB.

Trabajadores de m ante-nimiento mecánico

Sistema de cont rol del polvoEquipos de protección personalProtección respiratoriaMedidas de higiene personalVigi lancia médica ( según las circunstancias)

Am i an t o Pu ed e h a be r a m ia n to e n l os f re n os d e l os g e ne ra d or es , e nlos ais lantes de tuber ías y mater iales eléct r icos, revest i -mientos apl icables por rociado, cemento amiantado yot ros productos; la exposic ión depende de la f r iabi l idad yla proximidad de la fuente.

Trabajadores de m ante-nimiento eléct r ico,t rabajadores demanten im ien tomecánico

Adoptar las mejores práct icas actuales para tareas querequieran la ut i l i zación de productos con amian to.

Equipos de protección personalProtección respiratoriaMedidas de higiene personalVigi lancia médica ( según las circunstancias)

Productos susceptiblesde explosión

en bater ías

Un cor toci rcui to e n los bornes de los bancos de bat er íaspuede provocar explosión e incendio y ex posic ión al

l íquido y los a erosoles del elect rol i to.

Trabajadores de m ante-nimiento eléct r ico

Bl indaje de los bornes de las bat er ías y de los conductoresno ais lados

Práct icas y procedimiento s que garant icen unas condic ionesde t rabajo seguras en torno a estos equipos

Productos dedescomposic iónde revest imientos

Pueden produci rse emisiones de: m onóxido d e carbono,pigmentos inorgánicos que contengan plomo y ot roscromatos y productos de descomposic ión de las resinas depintura. Los PCB se ut i l i zaban com o plast i f i cantes antes de1 9 7 1 . Los PCB pueden form ar fu ranos y diox inas, si secal ientan.

Trabajadores de m ante-nimiento mecánico

Vent i lación de ext racción local izadaProtección respiratoriaMedidas de higiene personalV igi lancia médica ( según la composic ión del

revest imiento)

Cl or o Pu ed e p ro d uc ir se e x po si ci ón a l cl or o d u ra n te l a c on e -xión/ desconexión de los ci l indros de cloro de sistemas det ratamient o de aguas y aguas residuales.

Ope r ado res S egu i r l a s d i re ct r ic es de l a i ndus tr ia de l c lo r o du ran t e e lt rabajo con ci l indros de cloro

Mascar i l la para escapes

Disolventesdesengrasantes

El desengrase de los equipos eléct r icos requiere disolventescon propiedades especí f i cas de inf lam abi l idad, disolución yevaporación rápida sin d ejar residuos; los disolventes con

esas característ icas son voláti les y pueden crear riesgos deinhalación.


Vent i lación de ext racción local izadaEquipos de protección personalProtección respiratoria

Humosde motoresdiesel

Se t rata pr incipalmente de emisiones de: dióxido de ni t ró-geno, óxido ní t r i co, monóxido de carbono, dióxido decarbono, dióxido de azuf re y par t ículas que cont ienenhidrocarburos pol icícl icos ( PAH) de los vehículos omot ores que t rabajan en la casa de máquinas.

Todos los t rabajadores Prohibi r la ci rculación de autom óvi les y camion es enlas naves.

S istema de ext racción local izada para aspi rar los humosen or igen

Conver t idores catal ít i cos en los sistemas de escape

Restos de insectos En las rápidas aguas que rodean la cent ral se cr ían algunosinsectos; t ras el acoplamiento, los adul tos m ueren y loscadáveres se corrompen y secan; algunas personas desa-rrol lan sensibi l idad respiratoria alérgica a las sustanciasque cont iene el polvo.

Tras el desagüe, las larvas de insectos que viven en los

canales de agua pueden intentar asentarse en el aguarestante bajando por un a especie de hi lo que producen;algunas personas pued en desarrol lar sensibi l idad respi ra-tor ia alérgica al polvo resul tante de la desecación de estosmater iales.

Todos los t rabajadores

Trabajadores de

manten im ien to

Los insectos que pasan par te de su vida en aguas rápidaspierden su hábi tat como consecuencia de la const rucciónde la cent ral hidroeléct r ica. Estos organismos puedenut i l i zar los canales de agua de la cent ral como há bi tatsust i tut ivo. E l polvo de los restos secos puede provocarsensibi li zación alérgica.

Ent re las medidas de cont rol cabr ía ci tar :

I luminación que no at raiga a insectos voladoresPantal las en ventanas, puer tas y aber turas de la envo lventedel edi f i c io

Limpieza por aspi ración para el im inar los cadáveres

Aceites ylubr icantes

Los devanados del rotor y del estator están cubier tos poracei tes y f luidos hidrául icos; la descomposic ión de loshidrocarburos en contacto con super f ic ies cal ientes puedeprodu cir hidrocarb uros aro má ticos po l icícl icos ( PAH) . Laexposic ión puede produci rse por inhalación y cont actocutáneo. Este úl t imo puede provocar dermat i t i s .

Trabajadores de m ante -nimiento eléct r ico,t rabajadores demanten im ien tomecánico

Equipos de protección personal ( según las circunstancias)

Oz on o El o zo no g en era do p or ch isp or ro te o e n e l r ot or y o tro sequipos eléct r icos puede plantear un problema de exposi -c ión dependiendo de la proximidad de la fuente.

Todos los t rabajadores Evi tar el chisporroteo de los equipos eléct r icos con uncorrecto mantenimiento.

Ta b l a 7 6 . 1 • Contro l de las exposic iones a determinados r iesgos químicos y b io lógicos en la generac ión de energíahidroeléct r ica.

Cont inúa en la página siguiente.



todos los componentes cumplen las norm ativas pertinentes deintegridad y seguridad de funcionamiento. También de que ladistribución d e los equipos perm ite un manejo y mantenimientode los mismos con seguridad gracias a un fácil acceso. Unostrabajadores bien infor mados son conscientes de los ri esgos quepueden corr er en el lugar de trabajo, lo q ue les perm ite elaborar

planes para atajar los riesgos efectivamente encontrados. D ichosplanes comp renden la identificación de los riesgos y la aplicaciónde los controles convenientes, que pueden consistir en una com bi-nación de cortes de corr iente, barreras físicas y equip os de protec-ción personal. El análisis de la experiencia adquirida en materiade accidentes demuestra que las centrales modernas tienen unfuncionamiento seguro en comp aración con otras industriasmecánicas pesadas. D el p ersonal que trabaja en las centr ales,los empleados que sufren el m ayor núm ero de accidentes conbaja laboral son los operarios de mantenimiento. Entre laslesiones más frecuentes se encuentran los esguinces y torcedurasde los tejidos blandos d el cuer po, siendo las lesiones de espaldalas más corri entes. T ambién se observan enferm edades laboralesasociadas a la exposición crónica al ruido y, ocasionalmente,al amianto.

El funcionamiento de un a central eléctr ica moderna puededivi dir se en un a serie de operacion es.

M anipulación del carbónComprende la recepción del carbón (por transporte ferroviario oacuático) y su almacenamiento y posterior recuperación paraalimentar los turbogeneradores. Para compactar las pilas dealmacenamiento, operación necesaria para evitar incendios porcombustión espontánea, se uti l iza maquinaria pesada (traíl las

mecánicas y explanador as). L a m anipulación posterior se realizapor medio de cintas transportadoras que van hasta la casa demáqu inas. L a exposición al p olvo de carbón (que puede provocarneumoconiosis) se controla pulverizando agua sobre la pila decarbón y uti l izando cabinas de control cerradas provistas defi ltros para el polvo. Ciertas tareas en que se producen altosnivelesd e polvo de carbón requieren el uso de protección respir a-toria de gran eficacia en la absorción de partículas. La mayoríade los trabajadores de este ámbito laboral se ven expuestos aniveles de ruid o superiores a 85 dBA (capaces de provocarpérdidas auditivas), q ue deben controlarse con or ejeras y tapon espara los oídos y aplicando u n programa de conservación de lacapacidad audi tiva.

En esta par te de la p lanta se produ cen varios riesgos conven-cionales en m ateria de seguridad. E l tr abajo cerca del agua exige

una cuidadosa atención a los procedimientos y el empleo dechalecos salvavidas. L a conducción nocturna de maquinaria

7 6 . 5 7 6 . 5



Y


D E E N E R G I A

E L E C T R I C A

Ex posición Dónde puede p r odu ci r se Tr aba jado r esafec tados

Cont ro l

Vapores de laspinturas

Los aerosoles de pintura cont ienen pintura y di luyente pulve-r izados; el disolvente que cont ienen las got i tas y el vaporpuede formar una mezcla inf lamable; el s istema deresinas puede inclui r i socianatos, epóxidos, am inas, peró-xidos y ot ros intermediar ios react ivos.

Existencia de vapores de disolventes en los almacenes yáreas de mezcla de pinturas, y en la cabina de pintura;durante la pulver ización pueden p roduci rse mez clas inf la-mables en el inter ior de espacios cerrados.

Personas asistentes,pintores

Cabina de pulver ización de pinturaEquipos de protección personalProtección respiratoriaMedidas de higiene personalVigi lancia médica ( según las circunstancias)

Di feni los pol ic lorados( PCB)

Los PCB se uti l izaron en los f luidos aislantes eléctricos hastaprincipios d el decen io de 1 9 7 0 ; to davía se e ncuent ran losf luidos or iginales o sus residuos en cables, condensadores,t ransformadores u ot ros equipos; la exp osic ión puedeproduci rse por inhalación o contacto cutáne o. E l fuego o elcalor ext remo durante el servic io pueden conver t i r los PCBen furanos y dioxinas.

Trabajadores de m ante -nimiento eléct r ico

Equipos de protección personalProtección respiratoriaVigi lancia médica ( según las circunstancias)

Hexaf luoruro deazuf re y productosde descomposic ión

El hexaf luoruro de azuf re descompuesto po r chisporroteoeléct r ico da lugar a sustancias sól idas y g aseosas de toxi -c idad considerablemente super ior.

La l iberación de grandes cant idades de hexaf luoruro deazuf re en espacios del subsuelo puede crear una def i -c iencia de oxígeno al desplazar su atmósfera.


Vent i lación de ext racción local izadaEquipos de protección personalProtección respiratoriaVigi lancia médica ( según las circunstancias)

Vapores desoldadura

Cadmio, plomo y plata en la aleación de soldadura

Se t rabaja pr incipalmente con aceros al carbono y aceros

inoxidables; tamb ién puede darse la soldadura dealuminio. Se requiere soldadura de recrecimiento parareparar la erosión provocada por la cavi tación.

Las emisiones incluyen: gases de protección y funden tes,vapores metál icos, ozono, dióxido de ni t rógeno, energíavis ible y ul t ravioleta.

Trabajadores demanten im ien toeléctrico

Trabajadores demanten im ien tomecánico

Vent i lación de ext racción local izadaEquipos de protección personalProtección respiratoriaMedidas de higiene personalV igi lancia médica ( según la com posic ión del metal base

y del metal del hi lo o var i l la)

Fi g u r a 7 6 . 1 C o n t r o l d e la s e x p o si c i o n e s a d e te r m i n a d o s ri e sg o s q u í m ic o s y b i o l ó g i c o s e n l a g e n e r a c i ó n d e e n e r g íahidroeléct r ica.

Cont inuac ión.




7 6 . 6

Ex posición Dón de puede p r oduci r se Tr aba jador es

afec tados

Cont ro l

Posturas det rabajoi ncómodas

El t rabajo prolongado en un a postura incómoda puedeprovocar lesiones musculosquelét icas.

Hay pel igro de caída al rededor de fosos y aber turas en est ruc-turas.

Todos los t rabajadores Equipos diseñados de acuerdo con pr incipios ergonóm icosFormación en acondic ionamiento muscular , levantamiento

de pesos y atención lumbarElección de práct icas laborales que m inimicen la incidencia

de las lesiones m usculosquelét icas

Espaciosconf inados

La presa, las est ructuras de cont rol , las comp uer tas de cont rol ,los canales de conducción de aguas y la m aquinar ia deturbinas y generadores cont ienen m uchos fosos, sumideros,tanques y ot ros espacios parcialmente cerrados que puedentener def ic iencia de oxígeno, encerrar ambientes pel igrosos,o crear ot ras condic iones pel igrosas.

Todos los t rabajadores S istemas anal izadores del ai reSistemas de vent i lación por tát i lesEquipos de protección personalProtección respiratoria

Ahogamiento Pueden produci r se ahogamien tos por ca ída a l as ráp i das aguasdel depósi to de carga ( zona de a dmisión) o del canal dedesagüe ( zona de d escarga) u ot ra zon a. En las lat i tudesmás al tas el agua está ext remadamente f r ía durante losmeses de pr imavera, otoño e invierno.

Todos los t rabajadores Barreras de segur idad personalS istemas ant icaídasChalecos salvavidas

Elect rocuc ión Ci e r t as zonas de l a cen t ra l con t i enen conductores con t ens ióny sin ais lar ; los equipos que cont ienen conductores ais ladospueden act ivarse al qui tar el ais lamiento. La ent rada d el ibe-rada en zonas no autor izada s o el fal lo accidental de lossistemas de protección col leva un r iesgo de elect rocución.

Todos los t rabajadores Adoptar práct icas y procedimiento s que garant icen determi -nadas condic iones de segur idad en el t rabajo con equiposeléctricos.

Campos elect ro-magnét icos( incluidasradiof recuen-cias)

Los generadores y ot ros equipos eléct r icos producen campo sde C.A. de 6 0 Hz ( o más) y C.C. ; la ex posic ión depende dela proximidad de la fuente y del ais lamiento que of rezcanlas est ructuras. Los campos m agnét icos son especialmentedi f íc iles de atenuar con ais lamiento. Todavía no se ha esta-blecido la impor tancia de laexp osic ión.

Radiof recuencias: no se han establecido plenamente susefectos sobre los seres humanos.

Todos los t rabajadores No se ha determinad o el r iesgo por debajo de los l ími tesactuales

Ca l or Los gener ado r es p r oducen un cal o r c ons ide rab le ; l o s gener a -

dores e intercambiadores de calor pueden descargar el ai recal iente a la casa de máquinas; la est ructura de la casa demáquinas puede absorber e i r radiar la energía solar al inte-r ior del edi f i c io; pueden produ ci rse lesiones por calor durantelos meses más cál idos, en función del c l ima y del esfuerzoreal izado.

Trabajadores de

inter iores

Desvío del ai re cal iente ha cia el techo, ais lamiento ,

cont roles técnicosBebidas de reposic ión del elect rol i toEquipos de protección personal

Ru i do El r u ido c ons tan t e de l o s gener ado r es y o t ro s equ ipos y a ct i vi -dades puede rebasar los l ími tes legales; los disyuntores deai re compr imido producen m uy al tos niveles de ruido deimpacto y pueden descargar en cualquier momento.

Todos los t rabajadores Apl icar tecnologías de cont rol del ruido.Protección audi t i va personal

Turnos de t rabajo E l t rabajo por turnos puede provocar est rés f isiológico y psico-social ; éste úl t im o puede ser especialmente grave para laspequeñas plant i l las empleadas en las comunidadespequeñas y ais ladas donde t ienden a ubicarse estas opera-ciones.

Ope r ado res Adop t ar p l anes de t r aba jo que r e fl e jen l o s c onocim i en t o sactuales sobre los r i tm os ci rcadianos.

V ibración, manosy brazos La vibración producida por las herramientas m ecánicas demano y las máquinas por tát i les se t ransmi te a t ravés de lasempuñaduras.

Trabajadores de m ante-nimiento eléct r ico,t rabajadores demanten im ien tomecánico

Ut i l i zar herramientas que cumplan las normas vigentessobre vibración en m anos y brazos.Guantes ant iv ibración.

V ibración, todo e lcuerpo

La vibración sopor tada por las est ructuras y or iginada por elmovim iento gi rator io de los generadores y la turbulencia delas aguas se t ransmi te a t ravés de paredes y suelos.

Todos los t rabajadores Supervisar y mantener los equipos gi rator ios para minimizar lavibración.

Aparatos devisual ización

La ef icacia de los puestos de t rabajo inform at izados dependede la apl icación de pr incipios ergonómicos visuales y of im á-t icos.

Trabajadores de oficinas( personal directivo,administ rat ivo ytécnico)

Apl icar los pr incipios ergonómicos of im át icos a la selección yut i l i zación de los aparatos de vídeo

Problemas relacio-nados con elc l ima

La energía ul t ravioleta puede provo car quemaduras solares,cáncer de piel y cataratas.

E l f r ío puede produci r est rés por f r ío y congelación.

El calor puede producir estrés por calor.

Trabajadores al airel ibre

Ropa de t rabajo que proteja cont ra el f r íoRopa de t rabajo que proteja cont ra la radiación solarProtección ocular contra la radiación solarLociones de protección solar ( bajo asesoramiento médico

para uso prolongado)

Ta b l a 7 6 . 2 • Co ntro l de la s expo sic iones a determinad os r iesgo s físicos y en mater ia de segur ida d en la generac ió n deenergía h id roeléctr ica.



pesada por encima de pi las de almacenamiento i rregularesrequiere un buen alumbr ado, mientras que la mejor m anera decontr olar los riesgos derivados de las tareas manuales de despejede las rampas de carbón (que tienden a bloquearse, especial-

m ente en i nviern os duros) es instalar cubiertas desmo ntables enlas rampas, que permiten un fácil acceso. El manejo y manteni-miento de amplios sistemas transportadores exige la instalaciónde defensas en las poleas motr ices y po leas de reto r no, t ensor es yotros puntos donde esfácil engancharse.

Funcionamiento de una turbina-calderaEl funcionamiento de una turbina-caldera de alta presiónrequiere una rigurosa serie de controles que garanticen la segu-rid ad de su m anejo. Di chos controles abarcan la i ntegridad físicadel equipo y la habil idad, conocimientos y experiencia de losoperarios. Para asegurar la in tegridad de los compon entes de altapresión se com binan las especificaciones de las modern as norm astécnicas con inspecciones rutinarias de las juntas soldadas pormedio de técnicas visuales y técnicas no destructivas de forma-

ción de im ágenes (rayos X y métodos fluoroscópicos). Adem ás, lasválvulas de seguri dad, que se compr ueban regularm ente, im pidenla acumulación de un exceso de pr esión en la caldera. Paraproporcionar al personal los conocimientos y cualif icacionesnecesarios puede establecerse un proceso intern o de for mación,unid o a la acreditación guber nativa, a lo largo de varios años.

El entorno de la casa de máquinas consiste en un conjunto decomplejos sistemas diseñados técnicamente para transportarcombustible, aire de combustión, agua de calderas desminerali-zada y agua de enfr iamiento para la caldera. A demás de losriesgos derivados del vapor a alta presión, existen otros riesgosconvencionales y f ísicos/ químicos que deben conocerse ycontrolarse. D urante el fun cionamiento, el riesgo más generali-zado es el ruido. Los estudios demuestran que todo el personalde operación y mantenimiento soporta una exposición media

ponderada en el t iempo de más de 85 dBA, que requiere elempleo de protecciones auditivas (tapones u orejeras) en granparte de la casa de máquinas y la real ización de exámenesaudiométricos periódicos para evitar el deterioro del oído. Entrelas principales fuentes de r uido cabe citar los pulverizadoresde carbón, el turbogenerador y los compresores de aire paraservicio de la central. L os niveles de po lvo existentes en la casade máquinas durante el funcionamiento dependen del estado deconservación del aislamiento térmico. Esto es especialmenteimportante por cuanto los aislantes ant iguos cont ienen al tosniveles de amianto. Con un cuidadoso mantenimiento de loscontroles (principalm ente mediante encolado y retención delaislami ento d eterio rado) se consigue qu e las concentr aciones deami anto en el aire sean indetectables(<0,01 fib ras/ cm 3).

L a fase final d el pr oceso operativo que crea posibles riesgos es

la recogida y manipu lación de las cenizas. Para r ecoger lascenizas se utilizan grandes precipitadores electrostáticos, habi-tualmente situados fuera de la casa de máquinas, aunque en losúltimos años cada vez se uti l izan más los fi l tros texti les. Enam bos casos, las cenizas se extr aen de los gases de com bustión yse conservan en silos de almacenamiento. El p olvo es inh erente atodos los procesos de manipulación posteriores, a pesar de losesfuerzos de diseño técnico realizados para controlar su nivel.Este tipo de ceniza (que son cenizas volantes, frente a las cenizasde sedimentación acumuladas en el fondo de la caldera)contiene una par te signifi cativa (entre un 30 y u n 50 % ) de partí-culas respirables y constituye por tanto un posible problema porsus efectos para la salud de l os trabajador es expuestos. D os delos componentes de estas cenizas pueden ser relevantes: la sílicecristalina, asociada a la sil icosis y posiblemente al cáncer de

pulm ón, y el arsénico, asociado al cáncer de piel y de pulm ón.En ambos casos es necesario realizar evaluaciones de exposición

para determinar si se sobrepasan los límites normativos y si seprecisan progr amas de con trol específicos. D ichas evaluaciones,que incluirán la realización de estudios con muestreos perso-nales, deberán abarcar a todos los trabajadores que puedan

verse afectados, in cluido s los que qu eden expuestos dur ante lasinspecciones de los sistemas de acumulación de polvo y delas superficies de rectif icado y calentamiento de la caldera,donde es sabido que se deposita arsénico. Los programas decontrol, en caso necesario, deberán comprender la informacióna los trabajadores sobre la importancia de evitar la ingestión decenizas (no comer, beber n i fum ar en las zonas de man ipu laciónde cenizas) y la necesidad de lavarse minuciosamente despuésde estar en contacto con ellas. L os niveles de polvo encontr adosen estos estudios suelen indicar la existencia de unas buenasprácticas de seguridad y d e un programa de control respiratoriode la exposición al p olvo p eligroso. Por ejemplo, la b ase de datosde mortalidad laboral que m antiene el Instituto N acional para laSalud y la Seguridad en el Tr abajo (NI O SH ) no tiene regis-trados fallecimientos imputables a la exposición a sílice o arsé-

nico en la industria eléctrica norteamericana.

M antenimientoDurante la fase de mantenimiento es cuando se produce lamáxima exposición a los agentes convencionales y físicos/ quími-cos. D ada la complejidad de las m odernas centrales eléctricas, escrucial disponer de u n proceso eficaz de aislamiento d e losequipos, de modo que no reciban corriente eléctrica mientras seestén realizand o repar aciones. N or m alm ente, se aplica un sistemacontrolado de bloqueos y etiquetasid entificativas.

Durante el mantenimiento puede producirse un amplioabanico de ri esgos convencionales, entre los que cabe citar:

• trabajos de altura (prot ección anticaídas);• estrés térm ico;• grúas y aparejos (segurid ad de carga);• trabajo en espacios confinados (riesgos ambientales y conven-

cionales);• excavaciones (desplom e de zan jas);• t rabajos/ levantamiento de objetos en lugares estrechos

(esguincesy t orcedu ras).

En todos los casos, es posible controlar los riesgos aplicando unproceso de análisis gradual que identifique los m ismos y loscontrolescorrespondientes.

En las act ividades rut inarias de mantenimiento se ut i l izanmuchos productos comerciales pel igrosos. El amianto escorriente, pues ha sido muy uti l izado como aislante térmico yes un componente de num erosos produ ctos comerciales. H ayque im plantar procesos de control que garanticen una cor rectaidentificación de todos los materiales que incorporen amianto

por medio de un an álisis mi croscópico (la posibil idad d e efectuareste análisis en el propio lugar m ejora enorm emente el t iempode r espuesta). L os métodos específicos de cont rol util izados paraeste fin dependerán d e la escala de la actividad. E n op eracionesa gran escala, será n ecesario construir recintos de tr abajo apresión l igeramente r educida (para evitar fugas), equipar a lostrabajadores con protecciones respiratorias y seguir cuidadososprocedimientos que eviten la contaminación exterior. En todoslos casos, los m ateriales que contengan amianto deberánmojarse por completo e introducirse en bolsas etiquetadas parasu eliminación. H ay que realizar atentas in specciones paraeliminar todo el amianto antes de seguir adelante. D eberánregistrarse las exposiciones de los trabajadores y se realizaránradiografías pectorales periódicas junto con pruebas de capa-cidad pulmonar para detectar el inicio de cualquier enfermedad.

Si los exámenes dan positivo, el trabajador deberá ser inmedia-tament e apartad o de nu evas exposiciones. L as prácticas actuales

7 6 . 7 7 6 . 7



Y


D E E N E R G I A

E L E C T R I C A



reflejan un a gran preocupación por la exposición al amianto enla ind ustri a eléctrica.

Con respecto a la gran mayoría de los demás materiales peli-grosos que se uti l izan en el lugar de tr abajo, las cantidades

presentes son pequeñas y su uso infrecuente, de modo que surepercusión total es insignificante. Las exposiciones más impor-tantes a materiales peligrosos se asocian más a operacionesconcretas que a productos determ inados.

Por ejemplo, la soldadura es una act ividad corr iente quepuede dar lugar a un a serie d e posibles efectos perjudi ciales parala salud. La exposición a la luz ultravioleta del arco provocaceguera temporal y grave i rr i tación ocular (“ ojo de arco” );la inhalación de vapores de óxidos metál icos puede causarla “ fiebre d e los vapores metálicos” ; y los óxidos de ni trógeno yel ozono formados a las altas temperaturas del arco puedenocasionar neumonía química y posibles problemas respiratorioscróni cos. E ntr e los contr oles aplicables cabe citar las viseras deprotección contra la luz dispersa para los trabajadores que seencuentren en las proximidades, la ventilación de extracción

localizada o la protección respir atoria (por m edio de una m asca-ril la con filtro d e aire).U na activid ad corr iente parecida es el rectificado y el chor reo

abrasivo, donde lo preocupante es la inhalación d e óxido metá-lico respirable y de partículas abrasivas. Tal posibil idad suelecontrolarse mediante la elección del agente abrasivo (actual-mente se ha abandonado la arena en favor de agentes másbenignos, como las cáscaras vegetales) y la instalación de unaventilación d e extr acción localizada de la potencia adecuada.

O tra actividad que d a lu gar a exposiciones signifi cativas es laaplicación de r evestim ientos pr otectores a superfici es metálicas.D ichos r evest imientos pueden contener disolventes que seliberan a la atmósfera de trabajo. L a exposición de los trabaja-dor es puede control arse por medio d e una venti lación de extrac-ción localizada o bien, si eso no fuera práctico, por medio de

una protección respiratoria.

•G ENERACION DE ENERGIA NUCLEARG E NE RA CI O N DE E NE RG I A NUCL E A R

W.G. M orison

En todos los reactores nucleares, la energía se liber a por fisión delos núcleos de los átomos del combustible en una reacción encadena. El combustible nuclear más habitual es el ur anio 235.Cada átomo de combustible fisionado da lugar a dos nuevosátomos — produ ctos de fisión— y los neutron es expulsados de sunúcleo provocan nuevas fisiones de átomos. L os productos defisión transportan la mayor parte de la energía liberada por ésta,que se transform a a su vez en energía térm ica cuando los átomos

de combustible adyacentes reducen la gran velocidad de losprodu ctos de fisión y absorben su radiación. L os neutrones trans-portan alrededor del 3 % de la energía de fisión.

Para evitar que el núcleo del reactor se caliente demasiado, seutil iza un refrigerante líquido o gaseoso, que también produceel vapor (ya sea directa o indirectamente) que im pulsa laturbin a. A fin d e mantener la reacción de fisión a la velocidaddeseada p or el operador de la centr al eléctri ca, se insertan en elnúcleo del r eactor barras de control fabricadas con m aterialescapaces de absorber neutrones. En los reactores de agua apresión, los materiales absorbentes pueden colocarse disueltosen el refrigerant e.

La mayoría de los productos de fisión son inestables y, porconsiguiente, radiactivos. Estos productos se desintegran, libe-rando una radiación a una velocidad característica del elemento

de cada producto de f isión, así como un nuevo producto quetambién puede ser radiactivo. Esta secuencia de desintegración

contin úa h asta q ue se liberan prod uctos estables (no radiactivos).En el reactor se form an otr os productos radiactivos por absor-ción de neutrones en el núcleo de los átomos de materialesno fisibles, como el uran io 2 38, y m ateriales estru cturales, como

guías, sopor tes y cami sas de combu stibl e.En reactores que han estado en funcionamiento durantecierto tiempo, la desintegración de los productos de fisión y lacreación de n uevos productos de fisión alcanza un cuasiequil i-br io. En este punto, la radiación y la producción de energíaresultante de la desintegración de los productos r adiactivos escasi u na décim a part e de toda la q ue se produ ce en el r eactor.

De esta gran cantidad de material radiactivo se derivan losriesgos específicos de l as centr ales nucleares. En condi cionesde fun cionamiento, la mayoría d e los m ateriales radiactivos secomportan como sólidos, pero algunos lo hacen como gases, ose volatilizan a la alta temperatura del reactor. Así, podrían serfácilmente absorbidos por los organismos vivos y afectar a susprocesos biológicos. Son peligrosos, p or tanto, si se lib eran o sedispersan en el medio am biente.

T ipos de centr ales nucleares y caracterí sticasL os reactores térmicos uti l izan materiales l lamados moderadores para controlar la producción rápida de neutrones producidos porla fisión, d e modo que puedan ser capturados más fácilmente porlos átomos del uranio 235. El m oderador más utilizado es el aguanorm al. O tros son el grafito y el deuterio, un isótopo del hidr ó-geno, que se emplea en forma de óxido de deuterio, tambiénllamado agua pesada. El principal componente del agua normales óxido de hidrógeno y cont iene una pequeña proporción(0,015 % ) de agua pesada.

El combustible se enfría por medio de un refrigerante, quedi recta o indi rectamente produce el vapor que impulsa laturbina y controla además la temperatura del núcleo del reactor,evitando que se caliente en exceso y se deteriore el combu stibl e

o los m ateriales estructur ales. Entre los refrigerantes de usocorriente en los reactores térmicos cabe citar el agua normal, elagua pesada y el dióxido de carbono. El agua t iene buenascaracterísticas de tr ansferencia tér m ica (alto calor específico,baja viscosidad, fácil bombeo) y es el refrigerante más utilizadoen las centrales nucleares. L a refrigeración de u n reactor conagua a presión o en ebul l ición permite alcanzar importantesdensidades de energía en el núcleo, de modo que pueden cons-tru ir se grand es uni dades de pot encia en r eactores de vasija r ela-tivamente pequeña. Sin embargo, si el sistema refrigerante delreactor ut i l iza agua, debe funcionar a al ta presión para queel vapor alcance presiones y temp eraturas útiles para el eficientefuncionamiento del turbogenerador de vapor. Por consiguiente,la integridad del contorno del sistema refrigerante del reactor esmu y im por tante en t odas las centrales nucleares refrigeradas con

agua, ya que constituye una barrera de seguridad que protege alos trabajad ores, a la población y al m edio ambiente

El combustible uti l izado en todos los reactores refrigeradospor agua, y en la mayoría de los demás, es dióxido de uraniocerámico con camisa metálica (de acero inoxidable o de unaaleación de zirconio). El dióxido de uranio sinterizado es uncombust ib le in inf lamable que puede rendi r durante largosperíodos de tiempo y conservar sus productos de fisión a altastemperatu ras sin d eform arse significativam ente ni rom perse. L osúni cos reactores térm icos operativos que utilizan u n com bustibledistinto d el dióxi do d e urani o son l as centrales M agnox (refrige-radas con dióxido de carbono), y están siendo gradualmenteretiradas de servicio a m edida que alcanzan el final de su vidaút i l .

Los materiales absorbentes de neutrones (como el boro, el

cadmio, el hafnio y el gadolinio) uti l izados en varias formas,como barras de control con camisa de acero o d isueltos en los

7 6 . 8




refrigerantes o moderadores, pueden introducirse y retirarse delnúcleo del reactor para controlar la velocidad de la reacciónde fisión. C ontrariam ente a lo que ocurre con la generación deenergía a part i r de combustibles fósi les, no es necesario

aumentar la cantidad de combustible para aumentar la energíaprod ucida en un a reacción d e fisión en cadena.U na vez iniciado un aumento en el ritmo de producción de

energía por fisión, se man tendr á hasta que se detenga insertan doen el núcleo la cant idad aprop iada de m ateriales absorb entes deneutrones y de moderador. Este aumento de potencia se debe aun exceso de neutrones en la reacción de fisión en cadena conrespecto a los necesarios para conseguir una reacción en cadenacrítica. Por consiguiente, la velocidad de fisión y la consiguienteproducción de energía pueden controlarse agregando o reti-rando cantidades muy pequeñas de materiales absorbentes deneutro nes. Si se requiere un a reducción bru sca de la p otencia, seinyecta en el núcleo una cantidad relativamente importante dem aterial absorb ente de neutrones. C ada tipo de reactor ti ene suspropias características de reactividad, que determinan el diseño

de los mecanismos absorbentes de neutrones que permitiráncontrolar eficazmente la potencia y parar el reactor de formarápi da y segur a cuando sea necesario. Sin embargo, los m ismo sprincipios básicos de control y seguridad son aplicables a todosellos.

En la Figura 76.1 se i lustran los tipos de reactores térmicosactualmente en serv icio, y en la Tabla 76.3, sus pr inci -pales características. En las i lu straciones simp lificadas de laFigur a 76.1, se representan bli ndajes de hor mi gón en tor no a losreactores y los sistemas refri gerantes prim arios. Estos bli ndajes,que adoptan diversos diseños, protegen de la radiación directadel reactor y también actúan como contención de posibles fugasde los sistemas moderadores o refrigerantes; en general, estándi señados par a sopo rt ar l as elevadas pr esion es qu e se gener aríansi se pr odu jese un a avería grave en los sistemas refr igeran tes.

En una central nuclear con reactor de agua a presión (PW R: pressurized water reactor) , el moderador y el refrigerante primarioson el m ismo material — agua nor mal depurad— a, qu e estáseparada del circuit o secundario de vapor/ agua de aliment aciónpor un contorno metál ico en generadores de vapor (a vecesllamados calderas), a través del cual se transfiere el calor porconducción. Por consiguiente, el vapor alimentado al turbogene-rador no es radiact ivo y el turbogenerador de vapor puedefuncionar como una central eléctr ica convencional. Com o elhidr ógeno del agua m oderadora/ refrigerante pr imaria absorbeuna parte importante de los neutrones, es necesario someterel combustible al proceso denominado enriquecimiento isotó-pico, que consiste en increm entar el contenid o del isótopo fisible(uranio 235) hasta alcanzar entre un 2 % y un 5 %, a f in demantener una reacción en cadena práctica para la producción

de energía a largo plazo.En todas las centrales nucleares dotadas de reactores de agua

pesada a presión (PH W R: pressurized heavy water reactors) , el mode-rador y el refrigerante primario son agua pesada con un conte-nido isotópico de deuter io muy al to (>99%). En el PH W R CA ND U , que es práct icamente el único t ipo de PH W R enfuncionamiento, el moderador está separado del refrigeranteprimario y se mantiene a una temperatura y presión relativa-mente bajas, siendo éste un ambiente adecuado para ubicar lainstrumentación de control y vigilancia, así como una instala-ción refrigerante de reserva integrada por si se produce unaavería en las tuberías de refrigerante prim ario. En el CA N D U, elcombustible y el refrigerante primario circulan por tuberías depresión hor izontales en el núcleo del reactor. Al igu al que en losPWR, el ci rcui to de refr igerante primario está separado del

circui to secundario de vapor/ agua de al imentación por un

contor no metálico en generadores de vapor, a tr avés del cual setransfiere el calor desde el agua pesada primaria al sistema de

vapor/ agua d e alimentación de agua norm al. Por consiguiente,

7 6 . 9 7 6 . 9



Y


D E E N E R G I A

E L E C T R I C A

F i g u r a 7 6 . 1 • Tipos de centrales nucleares.



el vapor alimentado al turbogenerador es de agua normal, noradiactivo (excepto por pequeñas fugas) y el tu rbogeneradorpuede funcionar como una central térm ica convencional. Elagua pesada m oderadora y refrigerante absorbe sólo una partemuy pequeña de los neutrones generados durante la fisión, loque perm ite mantener una reacción en cadena práctica para laproducción de energía a largo plazo uti l izando uranio natural(0,071 % de uranio 235). Los PH W R existentes pueden

funcionar con combustible de uranio 235 ligeramente enrique-cido, con lo que se consigue que la energía total extraída delcombu stibl e sea proporcio nalm ente mayor.

En una central nuclear con reactor de agua en ebullición (BW R: boil ing w ater reactor), el agua refr igerante primaria se evaporaparcialmente en el propio núcleo del reactor, y el vapor gene-rado se alimenta directamente al turbogenerador. La presión detrabajo en el reactor es inferi or a la existente en los PW R , perola presión del vapor al imentado a la turbina es simi lar. Esteúltimo es ligeramente radiactivo, lo que impone algunas precau-ciones por la posibilidad de que se produzca una contaminaciónde bajo nivel en el sistema de agua de al imentación o en laturbina. Sin embargo, no se ha demostrado que sea un factorimportante a tener en cuenta en el funcionamiento y el manteni-miento de los BW R. En la potencia de estos reactores influye la

cantidad de vapor existente en el núcleo, lo que ha de compen-sarse m ediante un con trol ad ecuado del caudal de refrigerante oinserciones de reactividad al modificar el nivel d e potencia delreactor.

L os reactores M agnox , también conocidos como reactores refri gerados con gas (G C R : gas cooled reactors), son alimentados con uranionatural con camisa de magnesio. Se refrigeran con dióxido decarbono a presión moderada, pero generan vapor a temperaturarelativamente alta, con lo que se obtiene una buena eficienciatérmica. T ienen grandes núcleos con baja densidad de energía,de m odo que las vasijas, qu e actúan además como úni ca estru c-tura de seguridad, también son grandes. Las de los primerosreactores M agnox eran de acero; las de los últim os, de hor mi gónpretensado, y contenían tanto el núcleo del reactor como losintercambi adoresde calor generadores de vapor.

L os reactores avanzados refrigerados con gas (AGR: advanced gas-cooled reactors) uti l izan combustible de óxido de ur anio enriquecido

(2,3 % 235 U ). Se refr igeran con dióxido de carbono a unapresión más elevada que en los reactores M agnox y presentanuna ef iciencia y transferencia térm ica mejores. L a mayordensidad de energía en el núcleo de estos reactores en com para-ción con los M agnox permite que el reactor AGR sea máspequeño y potente. La vasi ja de h orm igón pretensado, quecontiene tanto el núcleo del r eactor como los intercambiadoresde calor qu e generan el vapor, actúa además como estru ctura d e

seguridad.L os reactores refri gerados con agua li gera y moderados con grafito (L W GR : l ight water graphite reactors) son un híbr ido de var iossistemas de energía nuclear. Las únicas centrales eléctricas deeste t ipo que funcionan en la actual idad son los reactoresRBM K ubicados en la antigua U nión Soviética, en concreto enRusia, U crania y L ituania. En los reactores RBM K , el aguarefrigerante n or mal asciende por canales (tub erías) de refrigera-ción verticales que contienen el combustible y entra en ebull i-ción en el interior del núcleo. El vapor producido en el núcleo sealimenta directamente al turbogenerador, igual que en un B W R.El grafito m oderador que rod ea los canales de refrigeración seencuentra a u na temperatura de trabajo suficientemente supe-rior a la del refrigerante, de modo que el calor generado en elgrafito por la m oderación de los neutrones es eliminado por los

canales de refr igeración. L os reactores R BM K son de grantamaño y ti enen m uchos canalesde refrigeración (>1.500).

L os reactores reproductores de neutrones rápidos (FBR: fast-breeder reactors) necesitan material fisible enriquecido del orden de un 20 %y mantienen la reacción de f isión en cadena principalmenteabsorbiendo los neutrones rápidos producidos en el pr oceso defisión. E stos reactores no n ecesitan u n m oderador para lent ificarlos neutrones y p ueden uti l izar los neutrones sobrantes paracriar plutonio 239, potencialmente úti l como combustible parareactores. Pueden producir más combustible del que consumen.Aunque se han construido varios reactores de este tipo paraprod ucir electricid ad en nu eve países de todo el mun do, las difi-cultades técnicas y p rácticas relacionadas con el u so d e refri ge-rantes metálicos líquidos (sodio) y con su altísimo consumocalor íf i co han provocado una pérdida de interés. Actual-

mente, sólo hay tres o cuatro reactores de neutrones rápidos refrigerados con metal líquido (L M FBR: liquid metal fast breeder reactors) en

7 6 . 1 0


Tipo de r eact or Com bust ib le Moder ador Ref r iger an t e ypres ión aprox .

( en ba r )

Gene raci ón de vapo r N º deun idades

ope ra t i v as

Producciónneta

(MWe)

PW R Dió xid o d e uran io en riqu ecido( 2 % a 5 % U 2 3 5 )

Ag ua l ig era Ag ua l ig era( 1 6 0 bar)

Indirect a 2 5 1 2 2 3 . 7 1 7

PHWR ( t ipoCANDU)

Dióxido de uranio no enr iquecido( 0 ,7 1 % U 2 3 5 )

Ag ua p esa da Ag ua p esa da( 9 0 bar)

Indirect a 3 4 1 8 . 9 2 7

BW R Dió xid o d e uran io en riqu ecido( 2 % a 3 % U 2 3 5 )

Ag ua l ig era El a gu a l i ge rahierve en el núcleo( 7 0 bar)

Directa 9 3 7 8 . 5 4 9

GCR ( tip oMAGNOX)

Metal de uranio n o enr iquecido( 0 ,7 1 % U 2 3 5 )

Graf i to Dióx ido de carbono( 2 0 bar)

Indirect a 2 1 3 . 5 1 9

AGR Dió xid o d e uran io en riqu ecido( 2 ,3 % U 2 3 5 )

Graf i to Dióx ido de carbono( 4 0 bar)

Indirect a 1 4 8 . 4 4 8

LWGR ( tip oRBMK) Dióxido de uranio enr iquecido( 2 % a 2 ,5 % U 2 3 5 ) Graf i to El agua l igerahierve en el núcleo( 7 0 bar)

Directa 1 8 1 3 . 6 4 4

FBR Ox idos de plu t onio Ninguno Sodio( 1 0 bar)

Indirect a 3 9 2 8

Ta b l a 7 6 . 3 • Ca racter íst icas de las centra les nucleares (19 9 7 ) .



funcionamiento en todo el mund o, que producen en total menosde 1.000 megawatios de electricidad (M We), y que se estánponiendo fuera de servicio gradualmente. Sin embargo, el desa-rrollo de la tecnología de los reactores de neutrones rápidos ha

sido considerable y la documentación existente permi tiría u ti l i-zarlos en el futur o si fuera n ecesario.

Los combustibles y su manipulaciónEl p roceso que comi enza con la extracción del m ineral de ur anioy termina con la eliminación final del combustible usado y todossus residuos se conoce con el nom bre de ciclo de combustible nuclear .H ay muchas variaciones en los ciclos de combustible depen-diendo del tipo de reactor de que se trate y del diseño de lasmedidas de elim inación del calor en el núcleo.

Los ciclos de combustible básicos de los reactores PWRy BW R son casi idént icos, di ferenciándose solamente porlos niveles de enriquecimiento y por el diseño detallado de loselementos com bustibles. L as etapas que comprende, habitual-m ente en diferentes lugares e instalaciones, son las siguientes:

• extracción y trituración del uranio para producir un óxido deuranio (U 3O 8);

• transformación del uranio en hexafluoruro de uranio (UF 6);• enriquecimiento;• fabricación del combustible, que comp orta la transformación

del uranio en dióxido de uranio (UO 2), la producción degránulos de combustible, la fabricación de barras de combus-tible de longitud igual a la altura del núcleo del reactor, y lafabricación de montajes de combustible compuestos de unas200 barr as de combustible por m ontaje dispuestas en cuadro;

• instalación y servicio en una central nuclear;• reprocesado o almacenamiento temp oral;• envío del combustible usado o de los residuos del enriqueci-

mi ento a un depósito federal/ centr alizado;

• elim inación eventual, que tod avía está en fase de desarr ollo.

D urante estos procesos hay que tomar precauciones paraasegurarse de que la cant idad de combustible enriquecidopresente en un determinado lugar sea inferior a la que podríaprovocar una reacción de fisión en cadena importante, excepto,por supuesto, en el reactor. Esto impone restricciones de espaciopara los materiales en las fases de fabricación, expedición yalmacenamiento.

En cambio, el reactor C AN D U ut i l iza uranio natural y suciclo de combustible desde la extracción del mineral hasta laeliminación d el combustible es muy sencil lo, ya que no incluyefases de enriquecimiento y reprocesado. El combustible para elCAN DU se fabr i ca de forma semiautomáti ca en mazosredondos y de m edio metro de largo integrados por 28 ó

37 barras de combustible que cont ienen gránulos de U O 2.N o h ay l im itaciones de espacio para la fabricación de combus-t ible de uranio natural ni para el envío o almacenamiento decombustible nuevo o usado. La i nm ovil ización y eliminación decomb ustible usado del CA N D U se está desarro llando d esde hace17 años en Canadá, y en la actualidad se encuentra en fase deaprobación del concepto.

En todos los reactores de potencia operativos, con excepcióndel M agnox, el componente básico del combustible del reactores el gránulo cilín dr ico de combustible, com puesto de dióx ido d euranio (U O 2) en polvo compactado y sinterizado para obtenerlas características cerámi cas y de densidad necesarias. Estosgránu los sint erizados, q ue van sellados en tub os sin costur as deacero inoxidable o de una aleación de zirconio formando loselementos o barras de combustible , son químicamente inertes con

respecto a su material de encamisado a las temperaturas ypresiones norm ales en el reactor. Aun que la cam isa se deteriore

o se raje y el refrigerante entre en contacto con el U O 2, estem aterial cerámico r etendrá la m ayoría de los prod uctos de fisiónradiact ivos y resist i rá el deterioro provocado por el agua aelevada temperatur a.

L os reactores M agnox uti l izan combustible de uranio naturalcon camisa de magnesio y trabajan perfectamente a tempera-turas relat ivamente al tas, porque el refr igerante (dióxido decarbon o) no reacciona con estos metales en seco.

El objetivo básico del diseño de las barras de combustible deun reactor nuclear es transferir el calor generado por la fisión alrefrigerante, manteniendo al mi smo tiempo la integridad de lasbarras incluso en las condiciones tr ansitorias más severas.La realización de vastas pruebas de laboratorio en materia detransferencia térm ica con combustible simulado p ara aplica-ciones en todo tipo de reactores operativos ha demostrado queun combustible de diseño específico y autorizado puede resistircon m árgenes de seguridad adecuados a la m áxim as condi cionesprevistasd e calor tr ansitor io en el reactor.

El combustible nuevo que llega a la central eléctrica proce-

dente de la fábrica productor a no es significativamente radiac-t ivo y puede manipularse m anualmente o con h erramientasde elevación/ manipulación de manejo manual, sin necesidad deprot ección. U n montaje de combusti ble típico para un reactor PW Ro BW R consiste en unas 200 b arras de combustible dispuestasen cuadro, de unos 4 m de largo, con un peso aproximado de450 kg. U n r eactor PW R o BW R de gran tamaño necesita alre-dedor de 200 m ontajes de estos. El com bustible se manip ula porm edio d e un puente-grú a y se coloca en estanterías verti cales enseco en el alm acén de com bustible nuevo. T odas las operacionesde instalación d e combustible nuevo en un reactor d e agua ligeraen servicio, como un PWR o BW R, se realizan b ajo el agua, aprofundidad suficiente para proteger a cualquier persona quepueda encont rarse por encima del reactor. Pr imero debequitarse la tapa embridada de la vasija del reactor y retirar parte

del combustible usado (en general, entre un tercio y la mitad delnúcleo del r eactor) usando el puente-grúa y el m ontacargas demanipulación de combustible. El combustible usado se depositaen bahías de almacenamiento llenas de agua. Puede ser nece-sario reorganizar los demás montajes de combustible usado delnúcleo (generalmente moviéndolos hacia el centro del núcleo)para confor mar la prod ucción d e energía en el reactor. Después,se instalan los montajes nuevos en los lugares vacantes.L a recarga de un reactor de gran tamaño p uede requerir d e 2 a6 semanas, dependiendo de los trabajadores disponibles y de lacantidad de combu stible qu e haya que reemp lazar.

El r eactor C AN D U y algunos reactores refrigerados con gasse recargan en funcionamiento uti l izando equipos con controlremoto que retiran el combustible usado e introducen los mazoso elementos de combustible nuevo. En el caso del CANDU, el

combustible consiste en mazos de bar ras de com bustible d emedio metro de largo, aproximadamente 10 cm de diámetro yalrededor de 24 kg de peso. El combustible se recibe de fábricaen cajas de embalaje de cartón y se deposita en el almacén decombustible nuevo, listo para cargarlo al reactor. Los reactoresen servicio suelen recargarse d iariamente p ara mantener sureactividad. En un reactor CA N D U de gran tamaño, la recarganor mal es de 12 mazos diarios. L os mazos se colocan manual-m ente en un mecanismo de carga de com bustible que, a su vez,los introduce en una máquina de recarga manejada a distanciadesde la sala de contr ol de la central. Para cargar combustiblenuevo en el reactor, se maniobran dos máquinas de recargacontroladas a distancia y conectadas a los extremos del canalhorizontal de combustible que se va a recargar. Las máquinasabren el canal p or am bos extr emos, con el sistema r efrigerante a

presión y temperatura de trabajo, e introducen el combustiblenuevo por un extremo y retiran el usado por el otro. U na vez

7 6 . 1 1 7 6 . 1 1



Y


D E E N E R G I A

E L E C T R I C A



instalados los mazos de combustible necesarios, vuelven acolocar l os cierr es de los canales y p asan a recargar ot ro canal oa descargar el combustible usado en la bahía llena de agua.

El combustible usado descargado de todoslosreactoresopera-

tivos es muy radiactivo y precisa refrigeración para no sobreca-lentarse y un blindaje que evite la irr adiación directa de equiposu organismos vivos sensibles que se encuentren en las proximi -dades. Lo que suele hacerse es descargar el combustible usadoen una piscina de alm acenamiento donde el com bustible quedecubierto por al menos 4 m de agua. Esto permite observar elcombustible a través del agua con total seguridad y accederal mi smo p ara moverlo bajo el agua hasta un lu gar de almacena-miento m ásduradero.

L a radiactividad y el calor t otal generados por el combustibledescargado d ismin uyen hasta alrededor de un 1 % de su valorinicial en un año, y hasta un 0,1 % en 10. Pasados de 5 a 10años desde la descarga, la produ cción de calor h abrá di smi nui dohasta el punto de que podrá ret i rarse el combustible de lapiscina y almacenarse en seco en un contenedor, sólo con la

circulación natural de aire alrededor del mismo. Sin embargo,seguirá siendo bastante radiactivo y necesitará un blindaje anti-rradiación durante muchos decenios. H abrá que evitar la inges-t ión del material combustible por parte de organismos vivosdurante mucho más tiempo.

L a elimin ación efectiva del com bustible usado de los reactoresde potencia t odavía se encuentra en fase de desarrol lo y aproba-ción. En varios países se está estudi ando activamente su elim ina-ción, pero todavía no se ha aprobado en ninguna parte delmundo. El concepto de almacenamiento subterráneo a granprofu ndi dad en estru cturas de roca estable se encuentra en fasede aprobación en Canadá, como método práctico y seguro dedeshacerse de form a definitiva de estos residuos r adiactivosde alto nivel. Sin embargo, parece que, aun cuando se apruebeeste sistema hacia el año 2000, la eliminación real del combus-

tible usado no se prod ucir á hasta alrededor d el 2025.

Operaciones en plantaEn los 33 países que t ienen p rogr amas de energía nuclear, existenorganismos reguladores que elaboran y apli can n orm as de segu-ridad para el funcionamiento de las instalaciones nucleares.Sin embargo, generalmente se responsabiliza a la compañía eléc-trica propi etaria y op eradora d e las instalaciones de la seguridadde funcionamiento de sus centrales nucleares. La funcióndel operador es, en realidad, una tarea directiva de recopilaciónde infor mación, p lanificación y t oma d e decisiones, y sólo incluyeun control más activo ocasionalmente, cuando se trastorna elservicio rut inario. El operador no es el pr incipal sistemaprotector.

Tod as las centrales nucleares modern as disponen de sistemasde control y seguridad automáticos muy fiables y sensibles, queprotegen constantemente el reactor y demás componentes de laplanta, y qu e generalmente tienen un d iseño a prueba de fallos sise produce un corte de corr iente. No es de esperar que eloperador dupliqu e o sustituya estos sistemas automáticos decontrol y protección. Sin embargo, sí debe ser capaz de pararel reactor casi instantáneamente si es necesario, así como dereconocer cualquier problema relacionado con el funciona-miento de la planta y responder al mismo, aumentando así ladiversidad de la protección. El operador tiene que ser capaz decomprender, di agnosticar y prever la evolución d e la situaciónglobal a parti r de todo s los datos sum ini strado s por lo s sistemasautom áticos de inform ación y proceso de datos.

Se espera del operador que:

• comprenda cuáles son las condiciones normales de todos lossistemas im portant esp ara el estado global de la plant a;

• reconozca, con ayuda de los sistemas automáticos o de losmecanismos especiales de control, cuándo se dan condicionesanómalas y cuál es su impor tancia;

• sepa cómo responder correctamente para restaurar el funcio-

namiento normal de la planta o detener la planta en condi-ciones de seguri dad.

L a capacidad del operador para h acer esto d ependerá tantodel diseño de la máquina como de su propia competencia yformación.

En todas las centrales nucleares debe haber en to do m oment ooperadores competentes, estables y bien adiestrados en elservicio. L os candidatos a operadores nucleares siguen uncompleto programa de formación, que suele incluir formaciónteórica y práctica en ciencia, equipos y sistemas de potencia,protección antirradiación y políticas y principios de funciona-miento. En las centrales nucleares norteamericanas siempre seutil izan simuladores para pr oporcionar al operador experienciapráctica en las operaciones de la pl anta, en situacion es difíciles y

condici ones inu suales. El vínculo entre el operad or y los sistemasde potencia es el instrum ental de la sala de control. U n instru-mental bien diseñado puede facil i tar la compr ensión y la capa-cidad de respuesta de l os operador es.

Es habitual la designación del personal de operación clave deuna central nuclear ya durante su construcción, para que puedaaportar asesoramiento desde el punto de vista del funciona-miento y seleccionar al personal que se encargará de la puestaen servicio y el trabajo de la central. También se ocupará depreparar un completo conjunto de procedimientos de operaciónantes de que la central entr e en fu ncion ami ento. L os expertos enmateri a de diseño y el personal d el organismo r egulador inspec-cionarán dichos procedimientos para garantizar la coherenciadel diseño con lasprácticasde operación.

Es de esperar que el personal gestion e la centr al sistemática-

mente y con rigor, de acuerdo con los procedimientos de opera-ción y autorizaciones de trabajo. E l personal de operacióntrabaja constantemente para garantizar la seguridad públicallevando a cabo un completo programa de pruebas y controlesde los sistemas de seguridad y barreras protectoras y mante-niendo la capacidad para afrontar cualquier emergencia en laplanta. Si l os operadores tienen q ue tom ar m edidas en r espuestaa una alteración en el estado de la planta, disponen de procedi-mientos sistemáticos escritos que les guiarán y les proporcio-narán la in form ación necesaria para controlar la p lanta. Di chosprocedim ientos son revisados por l os com ités de seguridad de lacentral y del organismo regulador.

U n p rogr ama de gestión de seguridad b ien elaborado inclu ye:

• el conocimiento detallado de las áreas cruciales para la

seguridad;• norm asy objetivospara u n fun cionamiento aceptable;• un pr ograma de control del funcionam iento que respond a a los

problem as y documente losr esultados;• un programa de estudio de experiencias para establecer

tendencias y definir el grado de cump limiento de las norm asy la causa de cualquier funcionamiento inaceptable odegenerativo;

• un medio de evaluación de las repercusiones de los cambiospropuestos en los equipos físicos o en los procedimientos deoperación y de implantación de cambios coherentes con lanorm a aceptada.

Además de los procedimientos de operación norm al, cadacentral nuclear dispone de un sistema de notificación de inci-

dentes con el que se investiga y registra cualquier fallo o dete-rior o d e los equip os, deficiencias en el diseño o la con stru cción y

7 6 . 1 2




errores de fun cionamiento detectados por los sistemas de vigi-lancia o por pruebas e inspecciones periódicas. Se determina lacausa fundam ental de cada incidente de modo que pueda adop-tarse una medida prevent iva o correct iva apropiada. Los

infor mes de in cidentes, i ncluid os los resultados de los análisis ylas recomendaciones, son anal izados por la dirección de lacentral y por expertos en materia de seguridad y factoreshum anos que no suelen estar radi cados en la central.

El sistema de notificación de incidentes del O rganismo Inter-nacional de Energía Atómica (O IEA) funciona en todo elmundo como complemento de los sistemas nacionales paragarantizar el intercambio de infor mación entre todos los paísesparticipantes. La Asociación M undial de O peradores Nucleares(WANO, World Association of Nuclear O perators) también faci-l i ta el intercambio de información detal lada en el p lanooperativo.

L os reactores nucleares y t odos los sistemas auxili ares y r ela-cionados con la seguridad se mant ienen y se pr ueban peri ódica-m ente obedeciendo a unos requisitos de garantía de calidad con

el fin de asegurar su fiabilidad durante toda su vida de servicio.A demás de la vigilan cia autom ática, se realizan pr uebas e inves-tigaciones manuales sistemáticas en busca de evidencias de dete-rioros o fallos. Entre ellas cabe citar una vigilancia de campoconstante, el mant enim iento p reventi vo, las pr uebas periód icas yel estudio de los cambios registrados en las condiciones de laplanta.

Se establecen objetivos de funcion amient o m uy exigentes paralos sistemas de proceso y seguridad a fin de que el riesgo para elpersonal y la población se mantenga dentro de unos l ímitesaceptablemente reducidos. Para los sistemas de proceso, quefuncionan act ivamente mientras se genera electr icidad, losporcentajes de fallo se comparan con los objetivos de funciona-miento y, si éste se encuentra por debajo de lo exigido, se puedenintroducir cambios en el diseño. Para los sistemas de seguridad

el planteamiento es diferente, ya qu e sólo entran en fun ciona-m iento si fallan los sistemas de proceso. Se controlan por mediode com pletos program as de pr uebas, y los resultados se util izanpara determ inar cuánto tiempo pod ría quedar fuera de serviciocada uno de ellos. El tiempo total calculado se compara con unanor ma de funcionamiento muy exigente. Si se detecta un a defi-ciencia en un sistema de seguri dad se corr ige inm ediatamente ose para el reactor.

Tam bién se aplican vastos programas de pru ebas y m anteni-miento durante las paradas per iódicas programadas. Porejemplo, todas las vasijas y comp onentes a pr esión y sus solda-dur as se inspeccionan sistemáticam ente con métod os no destru c-tivos y siguiendo lasnor mas de seguridad.

Principios de seguri dad y características dediseño relacionadas con la seguri dadH ay cuatro aspectos de la reacción de fisión en cadena qu epueden result ar peligrosos y qu e no es posible separar del aprove-chamiento de la energía nuclear para la producción de electri-c idad, lo que hace necesar io la adopción de medidas deseguridad:

1. la f i sión produce radiación ionizante, que impone unaprot ección fr ente a la exposición directa a la radiación;

2. se crean productos de f isión altamente radiact ivos, querequieren recintos estancos para evitar la contaminación delmedio ambiente exterior y una posible ingestión;

3. la reacción de fisión en cadena es un pr oceso dinám ico querequiere un contr ol constante;

4. la produ cción de calor no puede detenerse instantáneamente,ya q ue la desintegración r adiactiva continúa produciendo

calor un a vez term inada la r eacción de fisión en cadena, porlo qu e se requiere una refrigeración de larga dur ación.

L os requisitos de seguridad derivados d e estas característicasm arcan las prin cipales diferencias en cuanto a equipo s de segu-

ridad y estrategia de funcionamiento entre una central nuclear ylas centrales eléctricas que uti l izan combustibles fósiles. Sucumpl imiento es di ferente en los dist intos t ipos de centralesnucleares, pero los pr incipios fun damentales de seguridad sonlosmismosen todasellas.

D urante el procedimiento de concesión de l icencias, cadainstalación nuclear debe demostrar que la liberación de radiacti-vidad será inferior a los límites reglamentados, tanto en condi-ciones norm ales de servicio como en caso d e avería o accidente.La prior idad es evi tar los fal los y no l imitarse a mit igar susconsecuencias, pero el diseño tiene que ser capaz de resolver losfallos si llegan a producirse a pesar de todas las precauciones.El lo exige la apl icación del más al to grado de control y degarantía de calidad a todos los equipos, funciones de construc-ción y operaciones. L as características de seguridad inh erentes y

las medidas técnicas de seguridad están diseñadas para evitary controlar los accidentes y contener y minimizar la l iberaciónde materi alesr adiactivos.

En especial, la generación de calor y la capacidad de enfria-miento deben corresponderse en todo momento. En funciona-miento, el reactor se enfría bombeando refrigerante a través deunas tuberías conectadas al mismo, que lo hacen circular por lasuperficie de la camisa del combustible. Si se corta la corrientede las bombas o se produ ce una avería repentin a en las tuberíasde conexión, se interrum pirá el enfriamiento del com bustible, loque podría dar lugar a un rápido aumento de la temperaturadel combustible, un posible fallo de la camisa del combustible yel escape de material radiactivo del combustible a la vasija delreactor. U na rápida parada de la reacción de fisión en cadena,

ju nto con la po sibl e act ivaci ón de sistemas de refr igeración auxi -liares o de emergencia, evitará que se deteriore el combustible.Estas m edidas de seguridad existen en todas las centralesnucleares.

Au n cuand o se pare el reactor, la pérdi da de la refrigeración yuna avería en la instalación de refrigeración auxiliar o de emer-gencia podrían provocar el sobrecalentamiento del combustibledebido a la producción constante de calor ocasionada por ladesintegración d e los p roductos de fisión en el com bustible,como se indica en la Figur a 76.2. Aun que el calor de desint egra-ción es sólo del 1 % o el 2 % de la producción d e calor a plenapotencia, si no se elimina, la temperatura del combustible puedealcanzar niveles de fallo en cuest ión de minutos desde elmom ento de la pérdida total de la refrigeración. El prin cipio desegur idad en m ateria de d iseño de centr ales nucleares exige quese evalúen m inu ciosamente todas las circunstancias que p uedanprovocar sobrecalentamiento y deterioro del combustible y laliberación de materiales radiactivos del m ismo y que se evitenpor medio de sistemas técnicos de control y p rotección.

Para proteger una central nuclear, hay tres tipos de sistemasde segur idad : las caracter ísticas in heren tes, lo s sistemas pasivos ylos sistemas activos, que se utilizan en distintas combinacionesen las centrales nucleares operativas.

L as características de seguridad inherentes se basan en las leyes de lanaturaleza para mantener la seguridad en la central eléctrica.H ay características de seguri dad inh erentes a ciertos combu sti-bles nucleares, de m odo que, a m edida q ue se eleva su t empera-tura, disminuye la velocidad de la reacción de fisión en cadena.H ay características de seguridad inherentes a algunos diseños desistemas refrigerantes, p or las que el r efrigerante circu la sobre el

combustible de forma natural para eliminar adecuadamente elcalor de la desintegración sin necesidad de bombeo. H ay

7 6 . 1 3 7 6 . 1 3



Y


D E E N E R G I A

E L E C T R I C A



características de seguridad inherentes a la mayoría de lasestructuras metálicas, de modo que bajo una carga fuerte reac-cionan con elasticidad o estiramiento en lugar de con rotura oreventazón.

L as característi cas de seguridad pasivas incluyen el levantamientode válvulas de seguridad de contr apeso (gravedad) por la pr esióndel líquido que d escargan, o el uso de energía almacenada ensistemas de inyección de refrigerante de emergencia, o algunasvasijas de seguridad diseñadas para amortiguar la energía libe-

rada por la avería de las tuberías y el consiguiente calor pordesintegración.

L os sistemas de seguridad activos comprenden todos los sistemasque precisan señales de activación y una alimentación eléctricade algún tipo. L os sistemas activos suelen controlar un mayorabanico de cir cunstancias que lo s sistemas inh erentes y pasivos,y pueden comprobarse sin restricciones durante el funciona-mi ento del reactor.

L a seguri dad d e diseño d e las centr ales nu cleares se basa en laelección de una combinación de sistemas inherentes, pasivos yactivos para cumplir los requisitos legales de seguridad de la

ju r isdi cci ón en qu e esté ub icada la centr al . Se necesita un alt ogrado de automatización de los sistemas de seguridad paraevitar en la m edida de lo posible que el personal d e operacionestenga que tomar decisiones y medidas rápidas bajo tensión. Los

sistemas de los reactores nucleares están diseñados p ara adap-tarse automát icamente a los cambios en la demanda depotencia, que generalmente son graduales. Es especialmenteim por tante q ue los sistemas relacionados con la seguri dad esténen condiciones de responder en t odo m omento de for ma i nme-diata, efectiva y fi able. Para alcanzar ese elevado n ivel de r endi-miento, deben cumplir los más estrictos criterios de garantíade calidad y d iseñarse siguiendo pri ncipi os reconocid os de segu-ridad en el diseño, como son la redundancia, la diversidad y laseparación física.

L a redundancia es la instalación de m ás compon entes o subsis-temas de los estr ictamente necesarios para que el sistemafuncione: por ejemplo, instalar tres o cuatro componentes dondesólo se necesitan d os par a que el sistema funcion e cor rectam ente.

L a diversidad es la i nstalación de d os o m ás sistemas basados en

prin cipios funcionales o de diseño diferentes para desempeñaruna misma función de seguridad.

L a separación física de com pon entes o sistemas diseñados par adesempeñar la misma fun ción de seguridad, protege de dañoslocales que de otro modo podrían afectar al funcionamiento d elos sistemas de seguridad.

U n buen ejemplo de aplicación de estos prin cipios de segu-ridad en el diseño es la alimentación eléctrica de las centralesnucleares, que consta de más de una conexión al sistema dealimentación principal, con el apoyo in situ de varios motoresdiesel de arranque automático y/ o turbinas de combustión yde b ancos de baterías y grupos electrógenos que garantizan laf iabi l idad del suministro eléctr ico a los sistemas vi tales enmateri a de seguridad.

L a medida prevent iva básica contra la l iberación de m ate-riales radiactivos es muy sencilla en principio: instalar una seriede barreras estancas entre los materiales radiactivos y el medioambiente para conseguir protección contra la radiación dir ectay contención de los materiales radiactivos. La primera barrerainterna es el propio combustible cerámico o metálico, qu e aglo-mera la mayoría de los m ateriales radiact ivos dentro de la

matriz. La segunda barrera es la camisa estanca y resistente ala corrosión. La tercera es el contorno a presión del sistemarefrigerante primario. Finalmente, la mayoría de los sistemas deenergía nuclear están encerrados en una estructura de conten-ción resistente a la presión y d iseñada par a resistir el fallo d e lastuberías mayores del interior y contener la l iberación d e m ate-rialesr adiactivos al medio ambiente.

El objetivo básico del diseño de seguridad de una centralnuclear es man tener la in tegridad de estas barr eras aplicando unenfoque de defensa en profundidad, que puede caracterizarsepor tres niveles de medidas de seguridad: preventivas, protec-toras y atenuant es.

Entre las medidas preventivas cabe ci tar: alcanzar el máximonivel de garantía de calidad durante el diseño, la construccióny el funcionamiento; emplear operadores con un alto nivel de

formación que se sometan a un readiestramiento periódico;utilizar características de seguridad inherentes; crear márgenesde diseño apropiados; l levar a cabo un cuidadoso manteni-miento preventivo, pruebas e inspecciones constantes y correc-ción de deficiencias; vigilancia constante; evaluaciones yreevaluaciones de seguridad minuciosas cuando sea necesario;y evaluación y análisis causal de incidentes y averías, introdu-ciendo lasm odificaciones pertinentes.

L as medidas de protección inclu yen: sistemas de parad a de acciónrápid a; sistemas/ válvulas d e seguridad sensibles y autom áticas;circuitos de bloqueo como protección contra un falso acciona-mi ento; contr ol autom ático de las funcio nes vitales de seguridad;y m edición y control constante de los niveles de radiactividad yde la radiact ividad ef luente de modo que no se rebasen loslími tes adm isibles.

Entre las medidas atenuantes cabe citar : l os sistemas refrigerant esde emergencia; sistemas de agua de alimentación altamentefiables; sistemas de alimentación de emergencia diversos yredundantes; contención para evitar cualquier fuga de mate-riales radiactivos de la central, diseñada para soportar diversastensiones naturales y art i f iciales, como terremotos, fuertesvientos, inundaciones o imp actos de aeronaves; y, finalmente,la planificación de emergencias y el tratamiento de accidentes,que incluye la vigi lancia de la radiación, la información a lasautoridades competentes en materia de seguridad y los avisospúbl icos, el control de la contaminación y la distr ibución demateri alesatenuan tes.

La seguridad nuclear no sólo depende de factores técnicos ycientíficos; el factor humano desempeña un papel muy impor-tante. El control normativo aporta una comprobación indepen-

diente de todos los aspectos de seguridad de las centralesnucleares. Ah ora bien, la seguridad nuclear no se garantiza

7 6 . 1 4


F i g u r a 7 6 . 2 • Descenso del ca lor t ras la parada delreactor.



principalmente con leyes y reglamentos, sino con un diseño, unfuncionamiento y una gest ión responsables por parte de lascomp añías eléctricas, qu e deberán ap licar las revisiones y aut ori -zaciones pertinentes de quienes tienen los conocimientos y la

autoridad.El único accidente nuclear que ha tenido consecuencias muygraves para la pobl ación se produj o dur ante una pr ueba de refri-geración en una configuración inusual de una central nuclearRBM K en Chernobi l , U crania, en 1986. En este grave acci-dente, el reactor quedó destruido y gran cantidad de materialesradi activos escaparon al m edio am biente. D espués se descubr ióque el reactor no disponía de un sistema de parada adecuado yque era inestable a baja potencia. Las deficiencias de diseño,el error h um ano y la falta de una gestión aprop iada confluyeronpara que se produjese el accidente. En los reactores RBM Ktodavía en servicio se han real izado modif icaciones paraeliminar graves deficiencias de diseño y se han mejorado lasinstruccion es de operación par a evitar q ue se repita un in cidentetan lamentable.

Se ha aprendido mucho del accidente del RBM K , de otrosaccidentes nucleares menos graves (como el acaecido en T hreeM ile I sland en Estados U nid os en 1978) y d e much os accidentese incidentesm enoresdur ante más de 30 años de funcionamientode las centrales nucleares. El objetivo de la comunidad nucleares garantizar que nin gún accidente nuclear p onga en peligro alos trabajadores, la población o el medio ambiente. La estrechacooperación entre pr ogram as, com o los sistemas de notificaciónde in cidentes de la O IEA y la W AN O, las invest igaciones delas agencias reguladoras y de grupos industriales y la vigilanciade los prop ietarios y operadores de las centrales nucleares,aumentan las posibi lidades de que pueda cumpli rse esteobjetivo.

•SEGURIDAD EN LA GENERACION ,

TRAN SMISION Y DISTRIBU CION DE

EN ERGIA ELECTR ICA: UN EJEMPLO

D E ESTADOS U N I D O SGENERACION DE ENERGIA ELECT RICA

Jan et Fox

Generación, transmisión y distribuciónEl sumi ni stro de energía eléctrica con sta de tr es fases: generación,transmisión y distribución. Cada una de ellas conlleva distintosprocesos produ ctivos, actividadesl aboralesy riesgos.

La mayor parte de la electr icidad se genera a niveles de

13.200 a 24.000 voltios. Entre los riesgos presentes en el procesode generación de energía eléctrica se incluyen las explo siones yquemaduras derivadas d e averías inesperadas de los equipos.También pueden producirse accidentes por no seguir unosprocedimientos apropiados de bloqueo e identificación, que seimp lantan con el fin de controlar las fuentes de energía. An tesde real izar tareas de mantenimiento en equipos que puedanrecibir excitación eléctrica, ponerse en funcionamiento o liberarenergía almacenada de forma inesperada y provocar lesiones,deberá procederse a su aislamiento de la fuente de energía ydejarse inoperativos. Si no se aíslan correctamente las fuentes deenergía (bloqueo/ ident i f icación) pueden producirse graveslesiones o fallecimi entos.

U na vez generada, la energía eléctrica se envía a di stancia através de líneas de transmisión tendidas entre subestaciones de

tran smi sión ubi cadas en centrales generador as. L a in stalación d elas líneas puede ir elevada, por medio de tor res de sustentación,

o subterránea. L as líneas de alta tensión transmiten grandescantidades de energía eléctrica y se despliegan a lo largo dedistancias considerables. Cu ando la electricidad sale de unacentral generadora, la subestación de transmisión allí ub icada

aumenta la tensión hasta niveles de 138.000 a 765.000 voltios.D entro del área operat iva, las subestaciones de transmi-sión reducen la tensión transmit ida a niveles de 34.500 a138.000 voltios. Esta energía se transporta después a través delíneas a los sistemas de distribución situados en el territorio deservicio local . Los principales r iesgos pr esentes dur ante elproceso de transmisión son eléctricos. Si no se mantienen lasdistancias de seguridad apropiadas o n o se uti l izan equipos deprotección adecuados (guantes y manguitos de goma) puedenproducirse graves lesiones o fallecimientos. Las caídas tambiéndan lugar a accidentes graves durante la realización de trabajosde m antenim iento en líneas elevadas y m ientras se trabaja desdeposteso camionesd e cangilón.

El sistema d e distribución conecta el sistema d e transmisión alequipo del cl iente. L a subestación distr ibuidora reduce la

tensión eléctrica tr ansmi tida a niveles de 2.400 a 19.920 voltios.U n transform ador distribuid or reduce todavía m ás la tensión.L os riesgos relacionados con el trabajo de distribución tambiénson de naturaleza eléctr ica. Sin embargo, existe el r iesgoadicional de trabajar en espacios cerrados (registros y bóvedas)cuando se trata d e sistemas de distribució n subterr áneos.

En las subestaciones de transmisión y distribución se cambiala tensión, la fase u otras características de la energía eléctricacomo parte del proceso de distribución final. La electrocuciónrepresenta el principal riesgo para la seguridad. Este tipo deaccidentes suelen producir se p or no mantener las distanciasde seguridad con los equipos eléctricos activos o no uti l izarequipos de protección personal adecuados, incluidos guantes ymanguitos aislantes de goma.

Riesgos para la seguri dad en l os procesos degeneración, transmisión y distribuciónL a n orm a de generación, transmisión y distribución de energíaeléctrica, también conocida como norma de mantenimiento eléc-trico, codificada como 29 CFR 1910.269, fue promulgada por laAdministración para la Salud y la Seguridad en el Trabajo deEstados U nidos (OSH A, U S O ccupational Safety and H ealthAdministration) el 31 de Enero de 1994. La norma es aplicable atodos los trabajadores de com pañías eléctricas que se ocupan delfuncionamiento y el mantenimiento de equipos de generación,transmisión y distribución de energía eléctrica y equipos afines.Además, las disposiciones de la norm a 1910.269 también seaplican a los operarios de líneas contratadas, los trabajadoresencargados del d esram aje de árboles para d espejar el paso a laslíneas contratadas y los productores de energía independientes.

O tros paísesy regionesti enen nor mas sim ilares.Los r iesgos que contempla di rectamente la norma de la

O SH A son los de natur aleza eléctri ca que p ueden pr ovocar elec-trocución y lesiones por choque eléctrico. Entrar inadvertida-mente en contacto con electricidad de alta tensión suele tenercomo consecuencia la muerte o lesiones graves, como quema-duras de segundo y tercer grado, amputación de miembros,daños en órganos internos y daños neurológicos.

La norm a también contempla los fal lecimientos y lesionesdebidos a otros cuatro tipo s de accidentes: golp es; caídas desdeescaleras, andamios, postes u otras alturas; aplastamiento poractivación accidental de maquinaria durante las tareas rutin ariasde mantenimiento; y contacto con temperaturas ext remasdebido a la l iberación inadvert ida de vapor a al ta presióndurante el mantenimiento de las calderas. El Eastern Research

Group (ERG), que preparó el estudio de impacto econó-mico para la propuesta de norm a de la O SH A, informó que

7 6 . 1 5 7 6 . 1 5



Y


D E E N E R G I A

E L E C T R I C A



“ se pr oducen más accidentes asociados a las líneas de tran smi -sión y distribución que a las subestaciones o instalaciones degeneración de electricidad” . El ERG comunicó que en la cate-goría de l íneas de transmisión y distr ibución, los operarios,

aprendices y supervisores son quienes sufren la mayoría de losaccidentes mor tales o graves con baja labor al. En la categoríade subestaciones y generación de potencia, los electricistas de lassubestaciones y los mecánicos de las compañías eléctricas sonqui enessufren la mayoría de los accidentes.

Reducción de accidentesL a O SH A ha estimado que en Estados U nidos los trabajadoresde las compañías de generación, tr ansmisión y distribución deelectricidad sufren anualmente un a m edia de 12.976 lesiones conbaja, ascendiendo el número de fal lecidos a 86. Asimismo,ha calculado que podrían evitarse 1.633 lesiones con baja y61 accidentes mortales anuales si se cumplieran las disposicionesde la norm a y de otras norm as mencionadas en la disposición

final. L a O SH A desglosa dicha reducción en dos categorías.Se espera que las más beneficiadas sean l as compañías eléctri cas,que r epresentan aproximadamente el 80 % de los accidentesmortales. L os contratistas — incluidos contratistas eléctricosy operarios desram adores— y los establecim ientos no relacio-nados con las compañías eléctricas absorben el 20 % restante.L a O SH A también espera que sean las compañías eléctricasquienes experimenten una mayor reducción en la incidencia delas lesiones con baja. La segunda categoría de reducción se rela-ciona con las referencias que hace la norma 190.269 a otrasnor m as existentes. Por ejemp lo, la O SH A espera que los em plea-dores proporcionen servicios médicos y primeros auxil ios conarreglo a la nor ma 1910.151.

L as operaciones de excavación d eben ajustarse a la subsecciónP de la norma 1926; los equipos de protección personal, a losrequisitos de la subsección I de la nor ma 19 10; los equi pos anti -caídas, a los requisitos de la subsección E de la norma 1926; ylas escaleras, a la subsección D de la n or m a 1910. Son algunosejemp los del gran núm ero de r eferencias a otras nor mas O SH Aque se incluyen en la norma de generación, transmisión y distri-bución de energía eléctrica. La O SH A cree que estas referenciasfomentarán un mayor reconocimiento de las distintas norm as deseguridad aplicables y, junto con la formación de los empleadosy el reconocimiento de los riesgos por medio de sesiones infor-mativas sobre tareas, se evitarán cada año otros 2 accidentesmor tales y 1.310 lesiones con baja.

Disposiciones generalesL a n orm a d e generación, transmisión y distribución de energía

eléctr ica const i tuye un enfoque completo del control de losriesgos existentes en la indu stria eléctrica. Está basada en elfuncionamiento, y da al empleador la oportun idad de im plantarprogramas alternativos siempre que demuestre que el n ivel deseguridad obtenido es equivalente al especificado por la norma.En sus disposiciones generales se contemplan: requisitos deformación, procedimientos de control (bloqueo/ identificación)de energía peligrosa durante la generación, transmisión y distri-bución de electricidad; procedimientos de entrada en espacioscerrados y de trabajo seguro en instalaciones subterráneas; requi-sitos para trabajar con o cerca de piezas eléctricamente activasy expu estas; requ isitos para tr abajar en líneas elevadas; requ isitosde toma a tierra; desramaje de árboles para despejar el pasode las líneas; procedimientos para trabajar en subestaciones; yrequisi tos para herramientas de l íneas con tensión, herra-

mi entas de mano y portátil es, escaleras y equip os de prot ecciónpersonal. L a no rm a es completa y abarca todos los aspectos del

funcionam iento y el mant enimiento de los equipos de generación,transmisión y distribu ción de electricid ad.

Di sposiciones im portantesAlgunas de las disposiciones más importantes de la normaincluyen: requisitos para q ue los emp leados reciban for mación enmateria de primeros auxilios, sesiones informativas sobre tareas yformación en prácticas laborales relacionadas con la seguridad,procedimientos de seguridad y procedimientos de emergencia,incluidos rescates en registros y en lo alto de postes. También seestablecen requisitos específicos sobre la ropa que debe llevarsepara trabajar en equipos con tensión eléctrica y los requisitospara entr ar en estructu ras subterr áneas, así com o p ara el controlde fuentes de energía peligrosas. O tro elemento im portan te dela norma exige a los empleadores que cert i f iquen que losempleados han r ecibid o una for mación adecuada y tienen periciaen las prácticas laborales especificadas en la n orm a. A lgunos deestos elementos se comentan a continuación con más detalle.

L a O SH A exige qu e los empleados que realizan trabajos enlíneas y equipos expuestos y activos a 50 o más voltios debenrecibir form ación en prim eros auxil ios y reanimación cardiopul-monar (RCP). Para trabajos de campo que requieran dos o m ásempleados en un determ inado lugar, se imp artirá for mación almenos a dos de el los. En lugares de trabajo f i jos, como unacentral eléctrica, deberá impartirse formación a un número sufi-ciente de trabajador es para asegurar qu e un tr abajador expuestoa un choque eléctrico pueda recibir auxilio en 4 minutos.

El empleado jefe de un grupo de trabajo debe celebrar unasesión informati va con los part icipantes en un trabajo antes deiniciar cada tarea. En dicha sesión se explicarán los riesgosasociados a la tarea, los procedimientos de trabajo necesarios,las precauciones especiales, el control de las fuentes de energía ylos equipos de protección personal. Para tareas repet it ivas

y parecidas se celebrará una sesión informativa antes de iniciarla primera de cada jornada o turno. Si se producen cambiosim por tantes, se celebrará otra sesión. El estudi o d e la tarea qu eva a real izarse requiere plani ficación, lo que contr ibuye areducir los accidentes.

L a O SH A también exige que el empleador cert i f ique quecada emp leado ha recibido la form ación necesaria par a su cuali-ficación y competencia. La certif icación se emitirá cuando elempleado demuestre pericia en las prácticas laborales y semantendrá durante todo el tiempo que permanezca empleado.La formación por sí sola es inadecuada. Debe demostrarse lapericia, generalmente examinando al empleado de sus conoci-mientos sobre el tema de que se trate. D e este m odo se contri-buye a asegurar que los equipos eléctricamente activos sólo seanmanipu lados por tr abajadores cualif icados.

H ay requisitos en cuanto a la ropa q ue deben llevar los traba- jado res exp uestos a r iesgos der ivados de ll am as o arcos eléc-tri cos. E n esta sección se exige al empleador que se asegure deque los trabaj ador es expuestos a estos riesgos no lleven r opa q ue,en contacto con llamas o arcos eléctricos, puedan aumentar elalcance de una posible lesión. Las ropas de acetato, nailon,poliéster o rayón, solos o mezclados, están prohibidas a menosque el empleador demuestre qu e han sido t ratadas para sopor tarlas condiciones que puedan darse. L os trabajadores puedenelegir entre algodón, lana o ropa ignífuga, pero el empleadordeberá determinar, basándose en la exposición, si es aceptableuti l izar fibras naturales como el algodón o la lana; estas fibraspueden arder en ciertas circunstancias. Aunque esta sección dela norma ha provocado una gran controversia en la industria,la proh ibició n d el uso de m ateriales sint éticos es un paso im por -

tante para reducir las lesiones que sufren los trabajadores de laind ustri a eléctrica.

7 6 . 1 6




•RIESGOSRIESGOS

M ich a el Cr a ne

L a O SH A, en su preámbulo a la nor ma de generación, transmi -sión y di stribu ción d e energía eléctrica (29 C FR parte 1910.269),establece q ue “ el índice de siniestralidad total de la industriade servicios eléctricos (es decir, de la indu stria sum inistradora deelectricidad, SIC-491) es l igeramente menor que el correspon-diente al sector privado en su conjunto” y que “ excepto por losriesgos de tipo eléctrico y de caídas, los empleados de las compa-ñías eléctricas afrontan riesgos de naturaleza y grado similar a losque se encuentran en m uchas otras industrias” (OSH A 1994).El preámbulo continúa citando los archivos del Departamento deEstadística Labor al de Estados U nidos (BL S), en los que se identi-fican las prin cipalescausas de lesión en las compañías eléctricas:

• caídas;• sobreesfuerzo;• golpes, que provocan esguinces y torceduras, cortes, lacera-

ciones y contusiones/ m agulladuras.

En el preámbulo se indi ca expresamente que el choque eléctricono constituye una categoría de lesiones importante (o que sedescriba con frecuencia). Sin embargo, los archivos laborales,indu striales y d e la O SH A revelan que los accidentes eléctricosson el tipo más frecuente de lesiones mortales o graves en laindustria eléctrica, seguidos de los accidentes de automóvil, lascaídas y los “ golpes/ aplastamient os” .

L os trabajadores de las comp añías eléctricas afrontan m uchosotros peligr os para realizar las diversas tareas les corr espond en.L os autores de los art ículos del presente capítulo abordanmu chas de ellas con detalle; yo me limi taré a mencion ar algunasde las exposiciones peligrosas.

L as lesiones m usculosqueléticas son las lesiones m ás habi-tualesde lostrabajadoresfísicamente activos, y comprenden:

• dedos blancos por vibración, debido al uso de mart i l losneumáticos;

• lesiones de latigazo en el cuello provocadas por accidentes deautomóvil;

• distension es lum bares;• lesiones en la cabeza;• traumas en piesy tobil los,• desgarro del menisco medial.

L os trabajadores de la indu stria eléctrica pueden tr abajar enmuy diversos ambientes: tr epan h asta lo más alto de las torresrurales de transmisión y empalman cables en registros situadosbajo las ajetreadas calles de las ciudades; sudan a m ares en los

pisos superio res de las centrales eléctricas en verano y tir itan defrío cuando reparan líneas de distribución elevadas derribadaspor un temporal. Las fuerzas físicas a las que se enfrentan sonenorm es. U na central eléctrica, por ejemplo, im pulsa vapor a talpresión que la rotura de un a tu bería puede escaldarles y sofo-carles. Entr e los peligros físicos existentes en las centrales,además del calor, cabe citar el ruido, los campos electromagné-ticos (CE M ), la radi ación ioni zante de las instalaciones nuclearesy la asfixia en espacios cerrados. L a exposición al am ianto hasido un motivo importante de morbi l idad y polémica, y estásurgiendo la preocupación por otros m ateriales aislantes. Seutilizan mucho productos químicos cáusticos, corrosivos y disol-ventes. L as centrales también emplean trabajad ores para desem-peñar tareas especializadas como la extinción de incendios o elbuceo (para inspeccionar sistemas de admisión y descarga

de agua), q ue se ven expuestos a r iesgos específicos e in tr ínsecosde dichas tareas.

Aunque las modernas centrales nucleares han reducido laexposic ión de los t rabajadores a la radiación durante losperíodos normales de servicio, puede producirse una exposiciónimportante durante las paradas de mantenimiento y recarga.

Se precisan excelentes capacidades de control de la radiaciónpara proteger adecuadamente a los trabajadores que acceden alas áreas de radiación durante estos períodos. Como muchostrabajadores contratados pueden entrar en un a central nucleardurante una parada y desplazarse después a otra central, esnecesario mantener una estrecha coordinación entre las autori-dades reguladoras e indu striales para controlar la exposicióntotal anual de un trabajador determ inado.

Los sistemas de transmisión y distribución comparten algunosde los peligros de la central nuclear, pero se caracterizan ademáspor exposiciones laborales exclusivas. Las enormes tensiones eintensidades intrínsecas del sistema crean una predisposición achoques eléctricos y quemaduras m ortales cuando los trabaja-dor es ignor an los procedim ientos de seguridad o están i nadecua-damente protegidos. Si los transformadores se sobrecalientan,

pueden incendiarse y explotar, liberando aceite y posiblementePCB y susp roductos de descomposición.L as subestaciones eléctricas comparten con las centrales

nucleares la p osibi lidad de un a exposición a materi ales aislantes,a los C EM y a los riesgos de los espacios cerr ados. En el sistemade distribución, las operaciones de corte, qu ema y empalme decables eléctricos exponen a los trabajadores al plomo y a otr osmetales tanto en forma de polvo como de humos. Las estruc-tur as subter ráneas que sopor tan el sistema t amb ién d eben consi-derarse espacios cerrados con posibles riesgos. El pentaclofenol,un pesticida uti l izado para la conservación de los postes demadera de las líneas eléctricas, representa un riesgo exclusivodel sistema de d istri bución .

Finalmente, los lectores de contadores y los trabajadores alaire libre pueden verse expuestos a la violencia callejera; este

conjunto de tr abajadores se han visto afectados por muertesproducidasen intentosde robo.

•P RO BLEMAS PARA LA SALU D

PU BLICA Y EL MEDIO AMBIENTEPROBLEM AS PARA LA SALUD PUBLICA Y EL M EDIO AM BIENT E

Al exa nd er C. Pi tt m a n, Jr.

Toda act ividad humana repercute en el medio ambiente. Lamagnitu d y las consecuencias de tal repercusión son variables y sehan creado leyes medioambientales para regular las yminimizarlas.

L a generación de energía eléctrica ocasiona varios riesgosim por tantes, posibles y reales, para el m edio am biente, inclui dasemisiones a la atm ósfera y contaminación del agua y del suelo(véase la T abla 76 .4). L as centrales que se alim entan de com bus-tibl es fósiles presentan un prob lema específico por las emi sionesatmosféricas de óxidos de ni trógeno (véase “ O zono” másadelante), óxidos de azufre y la cuestión de la “ l luvia ácida” ,dióxido de carbono (véase “ Cambio global del cl ima” , másadelante) y partículas, de las que se ha afirmado recientementeque contr ibuyen a provocar problem as respir atorio s.

L as centrales nucleares han despertado preocupación por elalmacenami ento a largo plazo de sus residuo s y la po sibil idad deque se produzcan accidentes catastró ficos que acarreen la libera-ción de contamin antes radiactivos a la atmósfera. E l accidenteocurrid o en 1986 en C hernobil, U crania, es un ejemp lo clásico

de lo que puede ocurr i r si no se toman las precaucionesadecuadas en las centrales nucleares.

7 6 . 1 7 7 6 . 1 7



Y


D E E N E R G I A

E L E C T R I C A



Con respecto a las centrales hidroeléctricas, las prin cipalesinquietudes han sido la l ixiviación de m etales y la perturbaciónde los hábitats de la fauna acuática y terrestre, aspectos que setratan en el artículo “ Generación de energía hidroeléctrica” de

este m ism o capítul o.

Campos electromagnéticosLos esfuerzos de investigación sobre campos electromagnéticos(CEM ) se han incrementado en todo el mundo desde que sepubl icó el estudio de Wertheimer y Leeper en 1979. D ichoestudio sugería la existencia de una relación entre el cáncerinfantil y los cables eléctricos situados cerca de las viviendas. Losestudios publi cados desde entonces no han sido concluyentes y nohan confir mado la causalidad. De hecho, los estudios epidemioló-gicos posteriores han apuntado posibilidades que requieren másconocimientos y datos para empezar a extr aer conclusiones razo-nables. A lgunas de las dificultades encontr adas para r ealizar unbuen estudio epidemiológico se deben a los problemas de evalua-

ción (es decir, la m edición d e la exposición, l a caracterización dela fu ente y los niveles de los campos m agnéticos en las residen-cias). Aunque el estudio más reciente publicado por el ConsejoNacional de Investigación de la Academia Nacional de Ciencias(1996) determi nó que n o había suficientes evidencias para consi-derar que los campos eléctricos y magnéticos puedan suponeruna amenaza para la salud hum ana, es probable q ue este asuntosiga siendo objeto de la atención pública hasta que la ansiedadpropagada sea mitigada por fut uros estudios e investigacionesq uedemuestren la ausencia d e efecto algun o.

Cambio global del clim aD urante los últimos años ha aum entado el conocimiento públicodel impacto de los seres humanos sobre el clima global. Se consi -dera que aprox imadam ente la mi tad de tod as las emisiones deri-

vadas de la act ividad humana que repercuten en el efectoinvernadero son de dióx ido de carbono (CO 2). Se han r ealizado y

continú an realizándose m uchas investigaciones sobre esta cues-tión a escala nacional e internacional. Dado que el funciona-mi ento de las compañías eléctricas contr ibuye en gran medida ala liberación de CO 2 a la atmósfera, toda legislación encaminada

a control ar las emisiones de CO 2 puede afectar a la industria degeneración de energía de varios m odos. El convenio marcode N aciones U nidas sobre el cambi o clim ático, el plan de acciónestadounidense sobre cambio climático y la ley de política energé-tica de 1992 han h echo com prender a la in dustria energética cuálha d e ser su respuesta a la futu ra l egislación .

En la actualid ad, algunos ejemplos de los ámbi tos que se estánestudiando son: la creación de modelos matemát icos deemisiones, la determ inación de los efectos del camb io clim ático,la deter mi nación de loscostes asociados a cualqu ier plan de trata-miento del cambio climático, beneficios para los seres humanosde la reducción de las emisiones gaseosas que repercuten en elefecto invern adero, y predicción del cambi o climático.

U n importante motivo de preocupación sobre el cambioclim ático es el p osible i m pacto n egativo para los sistemas ecoló-

gicos. Se cree que los sistemas no ordenados son los más sensi-bles y ti enen m ás prob abilid ades de verse afectados de un mod oim por tante a escala global.

Contami nantes atmosféricos peligrososLa U S Envi ronmental Protection Administ rat ion (EPA) haenviado al Congreso de Estados U nidos un inform e provisionalsobre contaminantes atmosféricos peligrosos de las compañíaseléctricas, tal como exigían las enmiendas de 1990 a la ley de airelimpio. L a EPA debía analizar los riesgos de las instalacionesgeneradoras de electricidad a partir del vapor obtenido de loscombustibles fósiles. L a con clusión fue q ue dichas emisiones noconstituyen n ingún riesgo para la salud públi ca. Las conclusionesacerca del mercurio se han retrasado en espera de estudiosadicionales. U n com pleto estudio realizado p or el Electric Power

Research Institute en centrales eléctricas alimentadas porcom bustibles fósiles ind ica que más del 99,5 % de las centr ales deeste tip o no presentan r iesgos de cáncer superior es al u mb ral de1 caso por millón (Lamarre 1995), en comparación con el riesgoinducido por todas las fuentes de emisión, que se estima en2.700 casos anuales.

OzonoL a reducción de los niveles de ozono atmosférico constituye un apreocupación im portan te en m uchos países. L os óxidos de nitró-geno (N O x) y los compuestos orgánicos volátiles (CO V ) produ cenozono. Como las centrales eléctricas alimentadas por combusti-bles fósiles liberan gran parte de tod as las emisiones de N O x delmundo, son de esperar medidas de control más r igurosas amedida que los países adopten norm as medioambientales m ás

exigentes. Así se seguirá hasta que se definan con más precisiónlos datos de parti da par a la r ealización de los m odelos de cuadrí-cula fotoquímica utilizados para modelar el transporte de ozonotroposférico.

Protección del emplazamientoL as com pañías eléctr icas se ven ob ligadas a aceptar los costes dereparación de los emplazamientos en q ue se asientan las plantasde gas manu facturado (PGM ). Di chos emplazamientos se crearonoriginariamente para la producción de gas de carbón, coque opetróleo, lo que dio lugar al vert ido en obra de alqui trán decarbón y otros subproductos en grandes lagunas o estanques, o alvertido terrestre fuera de obra. Los vertidos de este tipo puedencontaminar las aguas freáticas y el suelo. Esta cuestión permane-cerá sin resolver durante algún tiempo, hasta que se determine el

nivel d e contam inación de las aguas freáticas y el suelo d e estosemplazamientosy los medios para reducirla de manera rentable.


7 6 . 1 8

Tipo de cen t r a l Ai r e Agu a* Suelo

Combust i bl e f ó si l NO2 PCB Cen izas

SO2 Di so lv en te s Am i an to

Part ícu las M etales PCB

CO Aceit e Diso lven tes

CO2 Ac idos/ bases Me t a l es

Compu estos orgánicosvolát i les

H id r ocar bur os A ce i t e

Acidos/ bases

Hidrocarburos

Nu cle ar Co m o la a nt erio r m ás la semisiones radiact ivas

H id r oe l éc t ri ca s Pr in ci palmen t e l o sl ix iv iados del suelo alagua det rás de laspresas

Per turbación del háb i tatde la fauna

* Debe incluir efectos “ locales” , como aum ento de la t emperatura de la m asa de agua que recibe lasdescargas de la central y reducción en la población de peces como consecuencia de los efectos mecá-nicos de los sistemas de al imentación de ag ua.

Ta b l a 7 6 . 4 • Pr inc ipales r iesgos a mbienta les por lag e n e r a c i ó n d e e n e r g í a .



7 6 . 1 9 7 6 . 1 9



Y


D E E N E R G I A

E L E C T R I C A

Ref erenci as REFERENCIAS

Lam arre, L . 1995. A ssessing the r isks of uti lity hazard-ousair pollutants. EPRI Journal 20(1):6.

N aciones U nidas. 1995. 1993 Energy Statistics Yearbook.Nueva York: N acionesU nidas.

National R esearch C ouncil of the N ational Academyof Sciences. 1996. Possible H ealth Effects of Exposure to Residential E lectric and M agnetic Fi elds . Washington,D C: N ational Academy Press.

U ranium I nstitute. 1988. T he Safety of Nuclear Power Plants . Londres: Uranium Institute.

U S D epartment of Energy. 1995. Electric Power Annual

1 9 9 4 . Vol. 1. Washington, DC: US Department ofEnergy, Energy Inform ation Adm inistration, O fficeof Coal, N uclear, Electric and A lternate Fuels.

US Department of Labor, Occupational Safety andH ealth Adm inistration (O SH A). 1994. 29 CFRPart 1910.269, Electric Power Generation, T rans-

mission and Distr ibution: Electr ical ProtectiveEquipment; Final Rule. Federal Register, V ol. 59.

US Environmental Protection Administration (EPA).

Interim Report on U tility H azardous Air Pollutants. W ash-ington, D C: EPA.

Wertheimer, N, E Leeper. 1979. Electrical wiring con-figurations and childhood cancer. Am J Epidemiol 109:273-284.

produccion y distrbucion de la energia electrica

Documents