UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA QUÍMICA
“Diseño y construcción de un sistema de línea de aire para minimizar
el riesgo en los operarios de mantenimiento del alto horno de la
planta de hierro de SIDERPERU”
TESIS
PARA OPTAR EL TÍTULO DE
INGENIERO QUÍMICO
AUTORES:
Br. NATALIA AYALA VILLENA
Br. EDWIN EDGARDO BALTODANO SÁNCHEZ ASESOR:
Dr. ANCELMO CASTILLO VALDIVIEZO
TRUJILLO - PERÚ 2008
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DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN SISTEMA DE LINEA
DE AIRE PARA MINIMIZAR EL RIESGO EN LOS OPERARIOS
DE MANTENIMIENTO DEL ALTO HORNO DE LA
PLANTA DE HIERRO DE SIDERPERU
AUTORES: Br. AYALA VILLENA, NATALIA.
Br. BALTODANO SÁNCHEZ, EDWIN EDGARDO.
JURADO
______________________________________ Ms. Ing. RENE RAMIREZ RUIZ
PRESIDENTE
______________________________________ Ms. Ing. GUILLERMO EVANGELISTA BENITES
MIEMBRO
______________________________________ Dr. ANCELMO CASTILLO VALDIVIEZO
MIEMBRO
2008
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DEDICATORIA
A Dios y la Virgen María, por acompañarme siempre, darme la fortaleza y el aliento en el incesante caminar de la vida.
A mis padres, Olga y Antonio por su amor y sus sabios consejos en el oportuno momento de mi vida, por su esfuerzo y sacrificio en apoyarme en todo para lograr con éxito la culminación de mi carrera profesional.
A mis hermanos, Olga y Pepe porque me transmiten su cariño, alegrías y su apoyo incondicional.
A mi enamorado, Róger por brindarme su amor y apoyarme siempre en todo momento y en este logro de mi vida.
A las familias Fernández y Gonzáles por apoyarme, brindarme su amor y cariño en todo momento de mi carrera profesional.
Natalia Ayala Villena.
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A Dios, por dame la existencia y por ser siempre la fuerza que impulsa mi vida.
A mis padres, por darme lo necesario en la vida y por guiarme en mi formación personal y profesional.
A mis hermanas, por apoyarme y comprenderme en todo.
Edwin Edgardo Baltodano Sánchez.
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AGRADECIMIENTO
Reciba un agradecimiento especial a nuestro asesor: Dr. Ancelmo Castillo Valdiviezo, por su tiempo y dedicación asesorando la tesis de manera incondicional.
Y especialmente a la Empresa Siderúrgica del Perú S.A.A, por darnos las facilidades para el desarrollo del presente trabajo.
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ÍNDICE
Pág. Jurado………. I Dedicatoria………... II Agradecimiento………... IV Índice……….. V Presentación……….. VII Resumen………. VIII Abstract……… IX CAPITULO I : INTRODUCCIÓN……….. . 1CAPITULO II : MATERIAL Y MÉTODOS………... 4
2.1. Material de Estudio……… 5
2.1.1. Aire………. 5
2.1.2. Propiedades del Aire……… 5
2.1.2.1. Propiedades Químicas………. 5
2.1.2.2. Propiedades Físicas………. 6
2.2. Descripción del Equipo o Módulo…………..………. 7
2.2.1. Sistema de Línea de Aire……… 7
2.2.2. Detector Multigas FIVESTAR………. 9
2.3. Método………. 10
2.3.1. Equipo protección respiratoria……… 10
2.3.1.1. Definición……… 10
2.3.1.2. Tipos de Respiradores………. 11
2.3.1.3. Ventajes y desventajas de los diferentes tipos de respiradores………... 17
2.3.2. Monóxido de Carbono……….. 18 2.3.2.1. Definición……… 18 2.3.2.2. Propiedades Físicas………. 19 2.3.2.3. Propiedades Químicas………. 19
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2.3.2.4. Principales fuentes de contaminación de monóxido de carbono……….. 19
2.3.2.5. El CO en el organismo………. 20
2.3.2.6. ¿Quiénes corren riesgos?... 23
2.3.2.7. El monóxido de carbono en el centro de trabajo………. 24
2.3.2.8. Límites de exposición en el lugar de trabajo……… 24
2.3.2.9. Determinación de riesgo de exposición……… 25
2.3.2.10. Beneficios del monóxido de carbono……….. 25
2.3.2.11. Equipos de protección personal ante el monóxido de carbono……….. 25
2.3.3. Trabajos de mantenimiento del Alto Horno de SIDERPERU……… 26
2.3.4. Diseño y Construcción del Sistema de Línea de Aire………. 27
2.3.5. Compresor………. 28
2.3.6. Ecuación General de la Energía……….... 29
2.4. Procedimiento Experimental para el monitoreo de monóxido de carbono…... 30
CAPITULO III : RESULTADOS……….. 31
CAPITULO IV : DISCUSIÓN DE RESULTADOS……… 39
CAPITULO V : CONCLUSIONES………. 43
CAPITULO VI : RECOMENDACIONES………... 45
CAPITULO VII : REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS……….. 47
ANEXOS………... 51
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PRESENTACIÓN
Señores Miembros del Jurado:
De acuerdo con lo dispuesto en el Reglamento de Grados y Títulos de la Facultad de Ingeniería Química de la Universidad Nacional de Trujillo, ponemos a vuestra consideración la tesis titulada:
“Diseño y Construcción de un Sistema de Línea de Aire para minimizar el riesgo en los operarios de mantenimiento del Alto Horno de la Planta de Hierro de SIDERPERU”
Con la finalidad de obtener el Título Profesional de Ingeniero Químico.
Presentamos a ustedes señores Miembros del Jurado el presente Trabajo de Investigación, esperando que este trabajo sea el punto de partida para nuevas investigaciones en este campo, porque creemos que a partir de el se puede esbozar múltiples aplicaciones.
Trujillo, Febrero del 2008.
_______________________________ _______________________________ Br. Natalia Ayala Villena Br. Edwin Edgardo Baltodano Sánchez
Los Autores.
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RESÚMEN
En el presente trabajo de tesis, describimos un Sistema de Línea de Aire (SLA), el cuál se instalará en el Alto Horno de SIDERPERU.
Este Sistema de Línea de Aire comprende de un compresor y seis botellas, que contendrán el aire, y serán ubicadas en el segundo nivel de la sala de soplantes de la planta. Este aire será conducido por una línea de tubería que llegará a distribuirse en los diferentes niveles del Alto Horno, y en cada nivel el aire será distribuido por un colector (maninfold) de cuatro salidas, que serán conectadas por una manguera de neopreno con sus respectivas máscaras.
Este sistema será utilizado en las zonas donde existe presencia de altas concentraciones de monóxido de carbono (CO), ya que este gas es tóxico para la salud (50 ppm según OSHA en una jornada de 8 horas).
El principal objetivo de este trabajo, es diseñar y construir un Sistema de Línea de Aire para minimizar el riesgo en los operarios de mantenimiento del Alto Horno.
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ABSTRACT
In this thesis work, we describe an Air Line System (SLA), which will be installed in the High Oven of SIDERPERU.
The Air Line System includes a compressor and six bottles, which contain air, and will be located on the second level of the blower room of the plant. This air will be led by a line pipe to be distributed at different levels of the High Oven, and at each level the air is circulated by a collector (maninfold) four exits, which will be connected by a neoprene hose to their respective masks.
This system will be used in areas where there is the presence of high concentrations of carbon monoxide (CO), this gas is toxic to human health (50 ppm according OSHA in a workday of 8 hours).
The main objective of this work is to design and build an Air Line System to minimize the risk maintenance workers of the High Oven.
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CAPÍTULO I
INTRODUCCIÓN
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INTRODUCCIÓN
El trabajo es esencial para la vida, el desarrollo y la satisfacción personal. Por desgracia, actividades indispensables, como la producción de alimentos, la extracción de materias primas, la fabricación de bienes, la producción de acero, de energía y la prestación de servicios implican procesos, operaciones y materiales que, en mayor o menor medida, crean riesgos en la salud de los trabajadores.
No obstante, la generación y la emisión de agentes nocivos, en el medio ambiente de trabajo pueden prevenirse mediante intervenciones adecuadas para controlar los riesgos, que protejan la salud de los trabajadores. Los agentes nocivos, son muy perjudiciales para la salud si estos llegan a alcanzar los límites máximos permisibles (LMP), tal como es el caso del monóxido de carbono (CO).8
El monóxido de carbono es un asfixiante químico ya que al completarse químicamente con la proteína hemoglobina y formar la carboxihemoglobina disminuye la cantidad de oxígeno (O2)
disponible impidiendo que las células lo reciban en forma natural. Esto se explica debido al alto nivel de afinidad que presenta el CO con la hemoglobina (entre 200 y 250 veces mayor a la del oxígeno) y en particular con los átomos de fierro (Fe) presentes en ella. Sin embargo al presentarse una mayor cantidad de CO en al ambiente de trabajo, la cantidad de Carboxihemoglobina aumenta peligrosamente pudiendo causar la muerte.9
En ocasiones existe presencia de monóxido de carbono (CO) en el ambiente de trabajo, tal como es el caso en los diferentes niveles del Alto Horno de SIDEPERU, donde los operarios de mantenimiento están expuestos a altas concentraciones y que requieren de equipos de protección respiratoria con aire suministrado.
La presencia de monóxido de carbono, en los diferentes niveles del Alto Horno, se da porque se tiene la reducción del hierro al arrabio líquido, en consecuencia de la reducción se origina la
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combustión, donde se obtiene el monóxido de carbono, dicho gas es utilizado como combustible, para la caldera de la planta y de los Hornos de Foso y Planchones de la Planta de Laminación Planos.13
Para el diseño y construcción del Sistema de Línea de Aire (SLA), es necesario analizar la calidad de aire de este sistema y medir las concentraciones de monóxido de carbono en los diferentes niveles del Alto Horno, para poder hacer su adecuado diseño.
El Sistema de Línea de Aire (SLA), tiene una fuente de aire inmóvil, en el que el aire llega al suministrador a través de una manguera. Este sistema provee aire limpio para inhalar, que se extrae de un compresor. Este equipo se puede usar continuamente por mucho tiempo.16
Por tal motivo, es necesario que se diseñe y se construya un Sistema de Línea de Aire (SLA), ya que en la actualidad se cuenta con equipos de respiración autónoma, lo que no permite realizar trabajos de mantenimiento en forma paralela, en los diferentes niveles del Alto Horno, generando pérdidas por tiempo; y además dicho equipo de respiración tiene un límite de uso, la cuál no brinda mayor seguridad al operario.
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CAPÍTULO II
MATERIAL Y MÉTODOS
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MATERIAL Y METODOS
2.1 MATERIAL DE ESTUDIO:
- Aire proveniente del compresor que se distribuirá en todo el Sistema de Línea hasta los diferentes niveles del Alto Horno.
2.1.1 AIRE
- Se denomina aire a la mezcla de gases que forma la atmósfera terrestre, sujetos alrededor de la Tierra por la fuerza de gravedad. El aire es esencial para la vida en el planeta, y está compuesto en proporciones ligeramente variables por sustancias tales como el nitrógeno (78%), oxígeno (21%), vapor de agua (variable entre 0-7%), ozono, dióxido de carbono, hidrógeno y algunos gases nobles como el criptón o el argón.
2.1.2 PROPIEDADES DEL AIRE:
2.1.2.1 PROPIEDADES QUÍMICAS:
- Reacciona con la temperatura condensándose en hielo a bajas temperaturas y produce corrientes de aire.
- Esta compuesto por varios elementos entre ellos el oxigeno (O2) y el dióxido
de carbono elementos básicos para la vida.
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Tabla No 2.1: Tabla de Composición Química del Aire
Componente Concentración
aproximada
Nitrógeno (N) 78.03% en volumen
Oxígeno (O) 20.99% en volumen
Dióxido de Carbono (CO2) 0.03% en volumen
Argón (Ar) 0.94% en volumen
Neón (Ne) 0.00123% en volumen
Helio (He) 0.0004% en volumen
Criptón (Kr) 0.00005% en volumen
Xenón (Xe) 0.000006% en volumen
Hidrógeno (H) 0.01% en volumen
Metano (CH4) 0.0002% en volumen
Óxido nitroso (N2O) 0.00005% en volumen
Vapor de Agua (H2O) Variable
Ozono (O3) Variable
Partículas Variable
Fuente: http://www.monografias.com/trabajos/aire/aire.shtml
2.1.2.2 PROPIEDADES FÍSICAS:
- Es de menor peso que el agua.
- Es de menor densidad que el agua.
- Tiene volumen indefinido.
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- No existe en el vacío.
- Es incoloro, inodoro e insípido.
2.2 DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO O MÓDULO:
2.2.1 SISTEMA DE LÍNEA DE AIRE (SLA):
- El diseño del Sistema de Línea de Aire, estará conformado de la siguiente manera:
2.2.1.1 Un compresor que tiene las siguiente características (anexo 11):
- Capacidad / min. : 720 lt.
- Presión de trabajo : 350 bar (5000 psi).
- RPM : 1060.
- Dimensiones: (cm.) : 153 x 116 x 755.
- Capacidad de filtración : 2 x 1 100 m3 en 20 º C
- Aire requerido de enfriamiento : 5500 m3/hr.
- Peso : 530 Kg.
- Temperatura de salida de aire : aprox. 5 º C.
- Nivel de sonido : 87 dB (a 1 m. de distancia).
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- Marca : MSA.
- Modelo : 720 EF.
- País de fabricación : Alemania.
2.2.1.2 Seis cilindros que contendrá el aire y que tiene las siguientes dimensiones cada una:
- Diámetro : 40 cm.
- Alto : 1.30 m.
2.2.1.3 La tubería que será distribuido por el Sistema, es de material de Acero Galvanizado de ¾” UNF.
2.2.1.4 Cinco conexiones tipo “T” para la línea de aire (presiones de 3 000 psi). Dichas conexiones serán utilizadas como uniones de los 6 cilindros.
2.2.1.5 Cinco cables flexibles (pig tail) de conexiones para unión entre los cilindros.
2.2.1.6 Un regulador de presión de aire, accesorio necesario cuando los respiradores funcionan a partir de cilindros. Poseen dos manómetros que reciben presión variante de salida desde el cilindro, reduciéndola y regulando automáticamente a una presión constante.
2.2.1.7 Seis colectores de 4 salidas cada uno, (será colocado desde el 1er nivel hasta el nivel 6to), con la finalidad de suministrar aire a 4 respiradores desde una sola fuente de aire. Los colectores están equipados con casquillos de desconexión rápida que brindan un pagado automático del flujo de aire.
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2.2.1.8 Un colector de 2 salidas (para el nivel cero del Alto Horno), tiene la misma finalidad que lo descrito en el párrafo anterior, pero es para 2 respiradores.
2.2.1.9 Doce conectores rápidos macho con hembra de ¼” NPT de Aluminio, para conexión rápida al manifold (uno para cada persona que se conecta al sistema).
2.2.1.10 Dos adaptadores de unión ¼” NPT x ¾” UNF de bronce, para acoplar la manguera de suministro al snap-tite de aluminio (uno para cada persona que se conecta al sistema).
2.2.1.11 Mangueras de suministro de aire de 50 ft en neopreno, con diámetro de 3/8”,
con acoples de bronce (según la distancia necesaria se unen tramos de 50 pies).
2.2.1.12 Conectores rápido entre mangueras de neopreno (en caso que la distancia de la manguera no alcance al lugar de trabajo).
2.2.2 DETECTOR MULTIGAS FIVESTAR:
- Para el monitoreo de gas que se realizó en los diferentes niveles del Alto Horno y en el 2º nivel de la sala de soplante, se utilizó el detector multigas FiveStar (Ver fotografía en el anexo 10), que tiene las siguientes características:
Cinco sensores para el registro de gases (CO, NH3, H2S, O2 y nivel de Combustible).
Con un peso de 500 gr.
Sonda flotante sin línea.
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Adaptador de conexión rápida.
Sonda Manuel flexible, 30 m.
Línea de muestreo de 5m.
Kit de Calibración.
Procedencia americana.
Tiempo de recarga de batería de 16 horas, con un tiempo de duración 72 horas de uso.
2.3 MÉTODO:
2.3.1 EQUIPOS DE PROTECCIÓN RESPIRATORIA:
2.3.1.1 Definición:
- Un respirador (o mascarilla) protege al trabajador contra los efectos dañinos de un ambiente peligroso. Un ambiente se considera inmediatamente peligroso a la salud y la vida (“IDLH”) si puede causar herida grave o la muerte dentro de poco tiempo y efectos permanentes irreversibles a la salud (por ejemplo: el cáncer).
- Los respiradores protegen específicamente contra los polvos, humos, vapores, gases y nieblas.
- Es importante saber que hay diferentes tipos de respiradores para cada clase de productos químicos. No hay ningún respirador que le puede proteger contra
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todos los químicos. Por ejemplo: un respirador con filtros que le protege contra los solventes no le protege contra el plomo.
- El respirador que se va utilizar debe estar aprobado por el Instituto Nacional de Salud y Seguridad (NIOSH). Un respirador aprobado por NIOSH dice “NIOSH” y/o CFR en la caja y en los filtros o cartuchos.
2.3.1.2 Tipos de respiradores:
- Hay dos tipos de respiradores:
A. Purificadores de Aire (“APR”):
- Es el tipo de protección respiratoria más usado.
- Los purificadores de aire usan filtros o cartuchos para filtrar y purificar el aire que se va a inhalar. NO suministran oxígeno.
- Los respiradores purificadores de aire son máscaras de goma o máscaras de un material parecido a la goma (hule). Se puede cubrir toda la cara o parte de la cara.
- Los purificadores usar filtros para proteger contra las micropartículas, nieblas o los vapores; cartuchos para protección contra disolventes, gases, ácidos u otros gases y evaporaciones.
- Cada respirador tiene 1 ó 2 filtros o cartuchos que se cambian. Tiene que tener el cartucho correcto según el peligro contra el cual necesite protegerse.
- Los filtros y filtros adicionales de la mascarilla sirven como una barrera entre los pulmones del trabajador y las sustancias químicas peligrosas en el aire.
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Las piezas faciales de los Purificadores de Aire (“APR”):
Hay dos tipos de pieza facial para los purificadores de aire:
Respirador de media cara cubre la nariz, la boca y hasta debajo de la mandíbula. Es el más simple y barato. Y ofrece la menor protección de todos los respiradores. Solamente protege contra partículas, no contra gases, sustancias químicas o vapores
.
Respirador de cara completa cubre toda la cara desde la línea del pelo hasta debajo de la mandíbula. Dan protección contra gases, químicos y algunas partículas.
El uso de Filtros vs. Cartuchos en los purificadores de aire “APR”:
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- Los filtros lo pueden proteger contra micropartículas, como el polvo, rocío y vapores. No proveen protección contra gases y vapores. Es muy importante usar el filtro apropiado para el tipo específico del contaminante.
- Los filtros tienen las letras “HEPA” o tienen una letra y un número como P-100 o N-95. Las letras indican si el filtro sirve cuando hay aceite en el aire.
• N — significa que NO es resistente al aceite.
• R — significa Resistente al aceite.
• P — significa a Prueba de aceite.
- Entre más alto sea el número que sigue a la letra, mejor será la protección.
- Para desprendimiento de polvo tales como el asbesto, el plomo y silicio deberá utilizar un filtro HEPA P-100.
- El filtro se debe cambiar cuando se le dificulte respirar con él.
- La OSHA requiere que los filtros y cartuchos se identifiquen por COLOR. El color de los filtros o cartuchos indica las sustancias químicas o clases de sustancias químicas contra los cuales están diseñados.
- No confíe solamente en el color del filtro o caja para saber para qué sustancia química sirve. Siempre lea la etiqueta.
- Los cartuchos dan protección contra disolventes, gases ácidos y otros gases y evaporaciones.
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- Un cartucho para gases ácidos no le dará protección si va a estar expuesto a disolventes.
- Algunos cartuchos combinados le pueden dar protección contra polvos y gases, pero ningún cartucho lo puede proteger contra todos los peligros.
- Usted y su empleador deberán saber cuando se tienen que cambiar los
cartuchos, según el tipo y la cantidad de gases tóxicos o vapores.
Los respiradores purificadores de aire con filtros no deben ser usados para protección contra las siguientes sustancias químicas:
Bromo Carbonil de níquel
Monóxido de carbono Acido nítrico
Di-metilosulfato Nitrobenceno
Di-isocianatos Óxido de nitrógeno Di-metiloanilina Nitroglicerina Cianuro de hidrógeno Nitrometano Fluoruro de hidrógeno Ozono Selenido de hidrógeno Fosgeno Sulfuro de hidrógeno Fosfina
Metanol Fósforo tricloruro
Metilo-bromuro Vinilo-cloruro
Metilo-cloruro Hidruro de antimonio Metileno cloruro Hidrógeno arseniurado
- Si Usted está trabajando con una de estas sustancias químicas, y la cantidad de la sustancia presente es más que el PEL (Límite de Exposición Permisible), el tipo de protección respiratoria más apropiado sería un respirador con suministro de aire tipo SCBA.
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B. Respiradores con Aire Suministrado (SAR):
- Los respiradores con aire suministrado proveen aire limpio para inhalar, que se extrae de un compresor o de un cilindro de aire comprimido.
- Los respiradores con aire suministrado se usan:
En las situaciones de mayor peligro
Hay cantidades altas de sustancias químicas peligrosas.
No se sabe cuales son las sustancias químicas presentes.
No hay suficiente oxígeno.
La concentración de las sustancias es alto o está más arriba del nivel aceptable.
- Existe dos tipos de respiradores con suministro de aire:
a) El Aparato de Respiración Auto - Contenida “SCBA”:
- Son aparatos personales donde los tanques de aire se llevan en la espalda. La fuente de oxígeno puede durar de 3 minutos a 4 horas, dependiendo del tipo de SCBA.
- Es necesario usar un Aparato de Respiración Auto - Contenida “SCBA” si usted va a entrar a un ambiente con menos del 19.5% oxígeno, o un ambiente con cantidades muy altas de sustancias químicas peligrosas. Este tipo de ambiente es inmediatamente peligroso a la salud y la vida (“IDLH”)
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Tipo SCBA
b) El respirador con aire suministrado tipo “SAR” o “Línea de Aire”:
- El respirador con aire suministrado con línea de aire, tiene una fuente de oxígeno inmóvil. El oxígeno llega al suministrador a través de una manguera de alta presión.
- El respirador con aire suministrado con línea de aire, en contraste con el SCBA, se puede usar continuamente por mucho tiempo.
Tipo SAR
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2.3.1.3 Ventajas y desventajas de los diferentes tipos de respiradores:
a) Ventajas de los Purificadores de Aire:
Son pequeños y pesan poco.
Se mantienen fácilmente.
Fácil de limpiar y ensamblar.
No afectan la movilidad del trabajador.
Protege a los ojos contra los químicos irritantes.
Da un nivel de protección cinco veces mejor que media mascarilla o respirador.
b) Desventajas de los Purificadores de Aire:
No se pueden usar en ambientes donde hay una deficiencia de oxígeno.
Pueden causar dificultad al respirar con ciertos tipos de filtros, filtros adicionales
o cartuchos.
No existen filtros para todas las sustancias químicas peligrosas.
Son incómodos y producen mucho calor.
No proveen protección para los ojos.
Requieren entrenamiento, mantenimiento regular almacenamiento apropiado.
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El vidrio de la pieza facial se puede empañar de niebla bajo ciertas condiciones.
No se puede usar lentes debajo de la mascarilla o respirador (se puede instalar
en el vidrio de la pieza facial si es necesario).
c) Ventajas de los Respiradores con Aire Suministrado:
Tienen factores de protección muy altos. Esto permite al trabajador entrar a áreas
con altas concentraciones del agente contaminante.
Provee una fuente independiente de oxígeno.
d) Desventajas de los Respiradores con Aire Suministrado:
El equipo puede limitar el movimiento.
El equipo es costoso.
El equipo debe recibir cuidado y mantenimiento constante.
2.3.2 MONÓXIDO DE CARBONO (CO):
2.3.2.1 Definición:
El monóxido de carbono o CO, es un gas tóxico, incoloro o un líquido bajo alta presión, por lo que su exposición es completamente desapercibida. Es menos pesado que el aire por lo que se acumula (de ahí la conveniencia de andar agachado en los incendios).
Se utiliza para separar metales de sus minerales (metalurgia) y para fabricar sustancias químicas.
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Normalmente es el producto de la combustión incompleta de combustibles sólidos, líquidos y gaseosos.
2.3.2.2 Propiedades Físicas:
- Estado de agregación: Gas - Apariencia: Incoloro
- Masa molecular: 28,0 U.M.A - Punto de fusión: 68 K (-205.15 °C) - Punto de ebullición: 81 K (-192.15 °C) - Densidad: 1,145 kg/m3 2.3.2.3 Propiedades Químicas: - Solubilidad: 0,0026 g en 100 g de agua - Temperatura de autoignición: 882 K (609 °C)
2.3.2.4 Principales Fuentes de Contaminación de CO
- El CO lo encontramos cuando usamos combustibles (gasolina, gas, carbón, petróleo) como los gases del tubo de escape de los automóviles. Otras fuentes de CO incluyen casi cualquier objeto con motor, plantas eléctricas que utilizan carbón, gas petróleo e incineradores de basura.
- Dentro de una casa el CO puede provenir de un horno, estufas de carbón, calentadores de agua, aparato de calefacción, de una chimenea donde se quema leña o del humo de un cigarrillo.
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Tabla No 2.2: Síntomas en el organismo humano
Concentración en aire Tiempo de Exposición Síntomas
35 ppm 10 horas No hay efectos observables (NIOSH) 50 ppm 8 horas No hay efectos observables (OSHA)
200 ppm 2 - 3 horas Ligero dolor de cabeza
cansancio, fatiga, náuseas
400 ppm 1 - 2 horas Dolor de cabeza frontal
800 ppm
45 minutos Desvanecimiento, nauseas
convulsiones 2 horas Insconciencia 2 - 3 horas Muerte 1600 ppm 20 minutos Desvanecimiento 1 hora Muerte 3200 ppm 5 -10 minutos Insconciencia 30 minutos Muerte
Fuente: Guide to Industrial Respiratory Protection NIOSH
2.3.2.5 El CO en el organismo
- En el proceso respiratorio normal el aire es aspirado a los pulmones y en los alvéolos el oxígeno pasa a la sangre, combinándose con la hemoglobina de los glóbulos rojos como oxihemoglobina COHb, que transporta el oxígeno a todos los tejidos. Pero si el aire se contamina con CO este ocupa el lugar del oxígeno en la hemoglobina.
- Los efectos del CO en la salud humana son consecuencia de su capacidad para combinarse en forma casi irreversible con la hemoglobina, produciéndole carboxihemoglobina, la cual se forma al desplazar un átomo de hierro, estableciendo una fuerte unión con la hemoglobina, impidiendo su remoción de
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la sangre. El transporte de oxígeno por la sangre, desde los pulmones hasta los tejidos, asegurado por la oxihemoglobina (hemoglobina combinada con el oxígeno) queda así comprometido debido a la ocupación del centro activo de la hemoglobina por el CO. Los diferentes niveles de carboxihemoglobina pueden provocar diferentes tipos de efectos en los individuos afectados tales como dificultades respiratorias y asfixia. La transformación del 50% de hemoglobina en carboxihemoglobina puede conducir a la muerte.
- La afinidad del CO por la hemoglobina, que es la que transporta el oxígeno en la sangre por nuestro organismo, es 250 veces mayor que la del oxígeno, formando carboxihemoglobina, disminuyendo la cantidad de oxígeno que llega a los distintos tejidos y actuando como agente asfixiante.
- La norma fisiológica de concentración de carboxihemoglobina está entre 0.3 y 0.7% en personas que no fuman. En fumadores la concentración de carboxihemoglobina promedia 4%, reflejando la absorción del monóxido de carbono del aire inhalado.
- El nivel de carboxihemoglobina es un marcador útil para estimar el CO interior, es decir de la dosis que el individuo ha recibido. La cantidad de carboxihemoglobina formada es dependiente de la concentración y duración de exposición al CO, ejercicios, temperatura ambiente, estado de salud y el metabolismo del individuo.
- El nivel de carboxihemoglobina en la sangre puede determinarse directamente por el análisis de sangre o midiendo el CO en la reaparición exhalada.
- La causa principal de la toxicidad del CO a los niveles de exposición bajos es la hipoxia (falta de oxígeno) de los tejidos por el CO ligado a la hemoglobina, pero además parece tener mecanismos secundarios de toxicidad por la captación intracelular de CO.
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El cerebro y el corazón necesitan mucho oxígeno sino no funcionan normalmente cuando una persona respira CO. Si alguien se expone a altos niveles de CO, puede experimentar dificultades al respirar o ligeros dolores de cabeza. Los síntomas se intensifican si la persona está en movimiento o tiene el corazón y los pulmones débiles.
- Se pueden distinguir tres periodos clínicos, cuando ha inhalado CO:
Estadio inicial (Corresponde a una COHb del 12-25%):
Síntomas inespecíficos como náuseas, vómitos, trastornos visuales, cefalea especialmente en niños.
Puede haber casos de angina de pecho en personas con lesiones coronarias.
- Estadio medio: Clínica moderada, con COHb del 25-40% que añade a los síntomas:
Confusión, irritabilidad e impotencia muscular.
Trastornos en la columna y obnubilación.
Puede objetivarse alteraciones en el electrocardiograma (ECG)
- Estadio de coma (COHb superiores al 40-45%):
Distintos grados de depresión junto con hiperreflexia (reflejos aumentados), hipertonía (tono muscular aumentado), del pie en extensión.
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En ocasiones aparecen convulsiones e hipertermia.
Puede aparecer hipotensión e infarto de miocardio.
- Cifras superiores al 60% de COHb son potencialmente letales.
2.3.2.6 ¿Quiénes corren riesgos?
Las altas concentraciones de CO pueden existir en ciudades con mucho tráfico, gente que pasa los días en las calles (conductores de autobuses, camiones, patrullas, peatones, ciclistas, trabajadores que reparan las calles y vendedores ambulantes) pueden respirar más CO. Los conductores de automóviles están expuestos al CO proveniente del tráfico y posiblemente de las emisiones de su vehículo o del humo de cigarro. Cuando un automóvil esta detenido, los niveles de CO dentro del vehículo pueden incrementar.
Individuos con enfermedades cardiovasculares o respiratorias, anemia o hemoglobina irregular pueden experimentar efectos de salud más severos o pueden experimentar efectos de salud más severos o pueden padecer efectos o niveles más bajos.
Los niños pueden ser más vulnerables debido a que sus pulmones no están desarrollados completamente, respiran más rápido y pasan mucho tiempo al aire libre.
En individuos sanos, el exponerse al CO puede afectar la visión y la agilidad mental.
El consumo de tabaco en particular el hábito de fumar, representa un peligro para la salud, las arterias coronarias sufren no solamente por la acción de la
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facilita la trombosis, sino que actúa también el CO con la formación de carboxihemoglobina con la disminución del aporte de oxígeno al miocardio.
2.3.2.7 El Monóxido de Carbono en el Centro de Trabajo:
- El CO está en la lista de Substancias Peligrosas porque está reglamentado por OSHA y porque ha sido citado por ACGIH, DOT, NIOSH y NFPA.
- La norma federal de Comunicación de Riesgos de la Administración para la Salud y Seguridad Ocupacional (OSHA) 1910.1200 exige a los empleadores privados que provean entrenamiento e información a sus empleados.
2.3.2.8 Límites de exposición en el lugar de trabajo:
- OSHA: Administración de la Salud y Seguridad Ocupacional.
- NIOSH: Instituto Nacional para la salud y Seguridad Ocupacional.
- ACGIH: Conferencia Americana de Higienistas Industriales Gubernamental.
- RSHM: Reglamento de Seguridad e Higiene Minera.
Tabla 2.3: Límites de exposición al CO
GAS OSHA NIOSH ACGIH RSHM
CO 50 35 25 25
En una jornada laboral de 8 horas.
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2.3.2.9 Determinación de riesgo de exposición:
- La ley del Derecho a Saber de New Jersey exige a todos los empleadores que rotulen los envases de las sustancias químicas en el lugar de trabajo, y a los empleadores públicos, que priven a sus empleados la información y el entrenamiento adecuado acerca de las substancias químicas peligrosas y las medidas para su control. La norma federal de Comunicación de Riesgos de la Administración para la Salud y Seguridad Ocupacionales (OSHA) 1910.1200 exige a los empleadores privados que provean entrenamiento e información similares a sus empleados.
- La exposición a substancias peligrosas debe ser evaluada en forma rutinaria. Esto puede incluir la recolección de muestras de aire localizadas y generales. Se puede solicitar copias de los resultados del muestreo al empleador, de acuerdo al derecho legal que le otorga la norma (OSHA) 1910.1200.
2.3.2.10 Beneficios del Monóxido de Carbono:
- El gas CO, también tiene su lado de beneficio en las industrias, es utilizado como combustible, sustituyente del Petróleo Residual R-500, por ejemplo en la caldera y las estufas de la misma Planta de Hierro, en la Planta de Cal, y en los Hornos de Foso de la Planta de Laminación Planos de SIDERPERU.
- Eso implicaría reducir costo en la compra del petróleo y utilizar un recurso que el mismo Alto Horno genera, producto de la combustión que se da en este.
2.3.2.11 Equipos de protección personal ante el Monóxido de Carbono:
- El equipo de protección personal frente a este tipo de gas como el CO, es utilizar un respirador con aire suministrado, ya sea un aparato de Respiración
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en el punto 1.2.2).
- Estos equipos son utilizados, cuando se tiene que trabajar en un ambiente peligroso para la salud y la vida. Como por ejemplo en los trabajos de mantenimiento del Alto Horno, ya sea Horno operando o no operando, donde existe presencia alta de concentración de CO (más de 1200 ppm, dependiente del nivel y zona del trabajo).
2.3.3 TRABAJOS DE MANTENIMIENTO DEL ALTO HORNO DE SIDERPERU:
- Actualmente cuando se va a realizar dicho trabajos para el mantenimiento del Alto Horno, los operarios de mantenimiento utiliza los equipos de Respiración Auto – Contenido, que por lo general tiene un tiempo de duración de 15 minutos a 1 hora, dependiente del consumo de aire de cada operador (ver tabla No 2.4).Eso implica estar recargando constantemente dichos equipos, generando perdida de tiempo y dinero.
Tabla No 2.4: Consumo de Aire por adulto
Fuente: Guide to Industrial Respiratory Protection NIOSH
- Lo apropiado es que se instale un Sistema de Línea de Aire, para este tipo de trabajo, donde los operarios se coloquen su mascara de cara completa con aire suministrado y así estar aislado de las concentraciones altas de gas. Este aire debe
Volumen (Lt/min) Durmiendo 6,0 Descansando 9,3 Trabajo liviano 19,7 Trabajo mediano 29,2
Trabajo medianamento pesado 40,0
Trabajo pesado 90,0 Trabajo máximo 132,0 Actividad
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provenir de un compresor que será utilizado exclusivamente para suministrar el aire. (aire tipo D. Ver anexo 12).
- Para que el compresor opere eficientemente, debe estar instalado en un lugar apropiado, donde la distancia de esta con el Alto Horno no sea tan cercana ni tan lejana, si estuviera tan cercana el riesgo es que el aire que generaría el compresor este contaminada, ya que el ambiente del Alto Horno existe presencia de gases, humos, vapores y material particulado, y si fuera tan lejano existiría muchas pérdidas por caídas de presión y por accesorios (codos, válvulas, etc.) del sistema línea de la tubería (Ver fotografías de las instalaciones del Alto Horno en el anexo 09).
- Este equipo suministraría aire en forma constante, no se utilizaría los equipos de Respiración Auto – Contenido, y los trabajos de mantenimiento sería mas eficiente y seguros.
2.3.4 DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DEL SISTEMA DE LÍNEA DE AIRE:
- Para el diseño y la construcción del Sistema de Línea de Aire (SLA), lo principal será la colocación de un compresor, que su uso será únicamente administrar aire respirable tipo “D” (anexo 13).
- Este compresor suministrará aire comprimido que llegará a una pila de cilindros (que estará formada por 6 cilindros de baja presión de 10 m3), estos cilindros almacenará
el aire y lo distribuirán por toda la línea de tubería que llegará a los diferentes niveles del Alto Horno (donde se realiza los trabajos de mantenimiento).
- La finalidad de colocar estos cilindros, es que no haya una caída de presión. Cuando el volumen de aire baje a un valor determinado, el compresor se activará automáticamente y empezará nuevamente a suministrar aire a los cilindros.
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- El Sistema de Línea de Aire, estará conformada por tubería de acero de ¾”, que será instalado desde el lugar donde estará el compresor hasta los 7 niveles del Alto Horno.
- En cada nivel se colocará un colector de 4 y/o 2 salidas para suministrar aire a 4 o 2 respiradores respectivamente.
- Estas salidas serán conectadas a una manguera de neopreno, que llegará a un regulador de presión (será colocado este regulador en la cintura del trabajador) que posteriormente llegará este aire a la mascara de cara completa, donde el trabajador estará aislado de cualquier atmósfera nociva, para este caso serán las diferentes concentraciones de CO que llega a superar los 2 000 ppm (anexo 14).
- El lugar donde se conectará el colector de salidas con la manguera y las mascaras, cuando se realice los trabajos de mantenimiento, será en las escaleras de acceso de estos niveles, ya que el objetivo es que el trabajador se coloque dicho equipo en un ambiente limpio (sin concentración de gas), para posteriormente entre a la zona de las concentraciones, debidamente protegido.
2.3.5 COMPRESOR:
- Un compresor es una máquina que eleva la presión de un gas, un vapor o una mezcla de gases y vapores. La presión del fluido se eleva reduciendo el volumen especifico del mismo durante su paso a través del compresor. Comparados con turbo soplantes y ventiladores centrífugos o de circulación axial, en cuanto a la presión de salida, los compresores se clasifican generalmente como maquinas de alta presión, mientras que los ventiladores y soplantes se consideran de baja presión.
- Los compresores se emplean para aumentar la presión de una gran variedad de gases y vapores para un gran número de aplicaciones.
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2.3.6 ECUACIÓN GENERAL DE LA ENERGÍA:
- Para el calculo de la presión de entrada del aire, que es la que se desea calcular, al sistema de línea de la tubería, se aplicará la ecuación general de la energía:
p
A +z
A+v
A2 +h
A -h
R -h
L =p
B +z
B+v
B2
2
g
2
g
…….(1)
Donde:
p
A : Presión del fluido en el punto A. (N/m2)z
A : Altura con respecto a un nivel de referencia en el punto A. (m)v
A : Velocidad del fluido en el punto A. (m/s)h
A : Energía añadida al fluido mediante un dispositivo mecánico. (N.m/m)h
R : Energía removida mediante un dispositivo mecánico. (N.m/m)h
L : Pérdida de energía por parte del sistema. (N.m/m)p
B : Presión del fluido en el punto B. (N/m2)z
B : Altura con respecto a un nivel de referencia en el punto B. (m)v
B : Velocidad del fluido en el punto B. (m/s)
: Peso específico. (N/m3)g
: Aceleración de la gravedad (m/s2)- En la ecuación 1 existen variables que no se requerirá por el mismo diseño, y queda simplificada de la siguiente manera:
p
A =p
B+
[
z
B -z
A +h
L]
………….(2)Biblioteca
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- El desarrollo de esta ecuación, se encuentra detallada en el anexo 01.
2.4 PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL PARA EL MONITOREO DE MONÓXIDO DE CARBONO:
- Planificar la ejecución del monitoreo.
- Recargar la batería durante 16 horas, antes del monitoreo.
- Verificar la operatividad del equipo detector FIVE STAR.
- Verificar si el quipo se encuentra calibrado.
- Encender el equipo en un lugar de aire libre de NH3 / CO / H2S.
- Entrar a la zona de monitoreo, con equipo de aire contenido portátil si las condiciones lo exige.
- Realizar la medición de CO, en los lugares y tiempos definidos.
- Descargar los resultados en una PC.
- Registrar los valores picos en el formato asignado, para este caso se ha registrado en las tablas de 3.1 al 3.7 del capitulo III.
- Volver a calibrar el equipo para el siguiente monitoreo del día.
- Si el siguiente monitoreo, se realizará otro día, limpiar y guardar el equipo en su funda respectiva.
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CAPÍTULO III
RESULTADOS
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A R EA S D E M O N IT O R EO PL A N TA D E H IE R R O (C O ) 1º 2º 3º 1º 2º 3º 1º 2º 3º A LT O H O R N O 1 N iv el ce ro (la do s ur oe st e) 0 0 14 0 2 14 17 10 11 2 N iv el ce ro (la do n or es te ) 1687 1874 1358 1258 1475 1247 900 1256 1475 3 1º N iv el (la do s ur oe st e) 0 12 14 17 10 9 3 0 11 4 1º N iv el (la do n or es te ) 1587 1984 1875 1785 1796 1647 1867 1978 1678 5 2º N iv el (la do s ur oe st e) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6 2º N iv el (la do n or es te ) 1574 1254 1657 1857 1654 1458 1892 1954 1254 7 3º N iv el (la do s ur oe st e) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8 3º N iv el (la do n or es te ) 1687 1785 1896 1956 1758 >2 00 0 1578 1654 1475 9 4º N iv el (la do s ur oe st e) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 10 4º N iv el (la do n or es te ) 1895 1354 1589 1987 1785 1684 1974 1425 1645 11 5º N iv el (la do s ur oe st e) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 12 5º N iv el (la do n or es te ) 1875 1785 1876 1687 1997 1991 1547 1325 1678 13 N iv el de la T ra ga nt e >2 00 0 1987 1999 >2 00 0 >2 00 0 >2 00 0 >2 00 0 >2 00 0 >2 00 0 G AS O SH A N IO SH AC G IH RSHM CO 50 35 25 25 NOCHE Eq uip o de m ed ic ió n: D et ec to r m ult ig as F iv e St ar t IT EM M A Ñ A N A TA R D E LI M IT ES D E EX PO SI C IÓ N * ( pp m) En lo s tre s tu rn os e l A lto H or no s e en co nt ra ba * E n un a jo rn ad a de 8 h or as d e tra ba jo co la nd o. O B SE R VA C IO N ES : FE C H A : 1 6 / 0 7 / 2 00 7 1º 05:30 hr s 07:30 hr s 2º 08:00 hr s 10:00 hr s 3º 10:30 hr s 12:30 hr s 1º 13:30 hr s 15:30 hr s 2º 16:00 hr s 18:00 hr s 3º 18:30 hr s 20:30 hr s 1º 21:30 hr s 23:30 hr s 2º 00:00 hr s 02:00 hr s 3º 02:30 hr s 04:30 hr s
Mañana Tarde Noc
he Tabla N o 3. 1: M on ito reo d e C O (p pm ) en el A lto H orn o – M uestr a N o 1
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A R EA S D E M O N IT O R EO PL A N TA D E H IE R R O (C O ) 1º 2º 3º 1º 2º 3º 1º 2º 3º A LT O H O R N O 1 N iv el ce ro (la do s ur oe st e) 0 6 12 21 8 14 28 14 7 2 N iv el ce ro (la do n or es te ) 1685 1258 1938 1578 1684 1578 1496 927 807 3 1º N iv el (la do s ur oe st e) 0 12 0 0 0 19 7 9 5 4 1º N iv el (la do n or es te ) 1112 1652 1208 987 999 1009 1289 1354 1472 5 2º N iv el (la do s ur oe st e) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6 2º N iv el (la do n or es te ) 1825 1758 1468 1857 1687 1895 1820 1658 1230 7 3º N iv el (la do s ur oe st e) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8 3º N iv el (la do n or es te ) 1987 1498 1578 1698 1498 1578 1894 >2 00 0 1901 9 4º N iv el (la do s ur oe st e) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 10 4º N iv el (la do n or es te ) 1875 1684 1954 1889 1909 1836 1958 1902 1875 11 5º N iv el (la do s ur oe st e) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 12 5º N iv el (la do n or es te ) 1925 1964 1872 1489 1598 1995 1735 1486 1648 13 N iv el de la T ra ga nt e >2 00 0 >2 00 0 >2 00 0 >2 00 0 >2 00 0 >2 00 0 >2 00 0 >2 00 0 >2 00 0 G AS O SH A N IO SH AC G IH RSHM CO 50 35 25 25 Eq uip o de m ed ic ió n: D et ec to r m ult ig as F iv e St ar t FE C H A : 1 8 / 0 7 / 2 00 7 IT EM M A Ñ A N A TA R D E NOCHE O B SE R VA C IO N ES : LI M IT ES D E EX PO SI C IÓ N * ( pp m) En lo s tre s tu rn os e l A lto H or no s e en co nt ra ba * E n un a jo rn ad a de 8 h or as d e tra ba jo co la nd o. 1º 05:30 hr s 07:30 hr s 2º 08:00 hr s 10:00 hr s 3º 10:30 hr s 12:30 hr s 1º 13:30 hr s 15:30 hr s 2º 16:00 hr s 18:00 hr s 3º 18:30 hr s 20:30 hr s 1º 21:30 hr s 23:30 hr s 2º 00:00 hr s 02:00 hr s 3º 02:30 hr s 04:30 hr s
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he Tabla N o 3. 2: M on ito reo d e C O (p pm ) en el A lto H orn o – M uestr a N o 2
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A R EA S D E M O N IT O R EO PL A N TA D E H IE R R O (C O ) 1º 2º 3º 1º 2º 3º 1º 2º 3º A LT O H O R N O 1 N iv el ce ro (la do s ur oe st e) 12 5 1 7 9 7 0 1 0 2 N iv el ce ro (la do n or es te ) 1785 1687 1777 1988 1877 1877 1880 1715 1405 3 1º N iv el (la do s ur oe st e) 12 5 10 0 7 4 3 3 5 4 1º N iv el (la do n or es te ) 987 1200 999 1158 1657 1435 1687 1547 1456 5 2º N iv el (la do s ur oe st e) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6 2º N iv el (la do n or es te ) 1987 1876 1874 1687 1986 1784 1684 1779 1699 7 3º N iv el (la do s ur oe st e) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8 3º N iv el (la do n or es te ) 1987 1877 1698 1878 1788 1687 1888 1978 1687 9 4º N iv el (la do s ur oe st e) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 10 4º N iv el (la do n or es te ) 1879 1900 1989 1968 1987 1687 1878 1688 1901 11 5º N iv el (la do s ur oe st e) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 12 5º N iv el (la do n or es te ) 1987 1789 1687 1578 1987 1874 1873 1974 1687 13 N iv el de la T ra ga nt e 1998 >2 00 0 >2 00 0 >2 00 0 >2 00 0 >2 00 0 >2 00 0 >2 00 0 >2 00 0 G AS O SH A N IO SH AC G IH RSHM CO 50 35 25 25 Eq uip o de m ed ic ió n: D et ec to r m ult ig as F iv e St ar t * E n un a jo rn ad a de 8 h or as d e tra ba jo FE C H A : 2 0 / 0 7 / 2 00 7 IT EM M A Ñ A N A TA R D E NOCHE En lo s tre s tu rn os e l A lto H or no s e en co nt ra ba co la nd o. O B SE R VA C IO N ES : LI M IT ES D E EX PO SI C IÓ N * ( pp m) 1º 05:30 hr s 07:30 hr s 2º 08:00 hr s 10:00 hr s 3º 10:30 hr s 12:30 hr s 1º 13:30 hr s 15:30 hr s 2º 16:00 hr s 18:00 hr s 3º 18:30 hr s 20:30 hr s 1º 21:30 hr s 23:30 hr s 2º 00:00 hr s 02:00 hr s 3º 02:30 hr s 04:30 hr s
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he Tabla N o 3. 3: M on ito reo d e (p pm ) C O en el A lto H orn o – M uestr a N o 3
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A R EA S D E M O N IT O R EO PL A N TA D E H IE R R O (C O ) 1º 2º 3º 1º 2º 3º 1º 2º 3º A LT O H O R N O 1 N iv el ce ro (la do s ur oe st e) 0 0 14 0 15 0 7 0 0 2 N iv el ce ro (la do n or es te ) 1748 1457 1885 1758 1654 1477 1523 1678 1468 3 1º N iv el (la do s ur oe st e) 20 25 15 10 5 19 22 21 9 4 1º N iv el (la do n or es te ) 1450 1678 1559 1489 1678 1457 1780 1888 1778 5 2º N iv el (la do s ur oe st e) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6 2º N iv el (la do n or es te ) 987 1142 1874 1425 1356 1457 1200 1299 1458 7 3º N iv el (la do s ur oe st e) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8 3º N iv el (la do n or es te ) 1901 1987 1887 1782 1987 1657 1547 1687 1800 9 4º N iv el (la do s ur oe st e) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 10 4º N iv el (la do n or es te ) >2 00 0 >2 00 0 1997 1897 1758 1648 1824 1814 1873 11 5º N iv el (la do s ur oe st e) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 12 5º N iv el (la do n or es te ) 1854 1978 1777 1984 1547 1697 1447 1985 1991 13 N iv el de la T ra ga nt e >2 00 0 >2 00 0 >2 00 0 >2 00 0 >2 00 0 >2 00 0 >2 00 0 >2 00 0 >2 00 0 G AS O SH A N IO SH AC G IH RSHM CO 50 35 25 25 Eq uip o de m ed ic ió n: D et ec to r m ult ig as F iv e St ar t FE C H A : 2 3 / 0 7 / 2 00 7 IT EM M A Ñ A N A TA R D E NOCHE O B SE R VA C IO N ES : LI M IT ES D E EX PO SI C IÓ N * ( pp m) En lo s tre s tu rn os e l A lto H or no s e en co nt ra ba * E n un a jo rn ad a de 8 h or as d e tra ba jo co la nd o. 1º 05:30 hr s 07:30 hr s 2º 08:00 hr s 10:00 hr s 3º 10:30 hr s 12:30 hr s 1º 13:30 hr s 15:30 hr s 2º 16:00 hr s 18:00 hr s 3º 18:30 hr s 20:30 hr s 1º 21:30 hr s 23:30 hr s 2º 00:00 hr s 02:00 hr s 3º 02:30 hr s 04:30 hr s
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he Tabla N o 3. 4: M on ito reo d e C O (p pm ) en el A lto H orn o – M uestr a N o 4
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A R EA S D E M O N IT O R EO PL A N TA D E H IE R R O (C O ) 1º 2º 3º 1º 2º 3º 1º 2º 3º A LT O H O R N O 1 N iv el ce ro (la do s ur oe st e) 0 7 10 0 0 0 15 7 9 2 N iv el ce ro (la do n or es te ) 1789 1540 1659 1475 1478 1302 1570 1684 1557 3 1º N iv el (la do s ur oe st e) 2 7 3 60 41 23 45 40 77 4 1º N iv el (la do n or es te ) 998 1782 1440 1328 1542 1475 1478 1578 1678 5 2º N iv el (la do s ur oe st e) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6 2º N iv el (la do n or es te ) 1998 1458 1768 1253 1788 1874 1891 1987 1758 7 3º N iv el (la do s ur oe st e) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8 3º N iv el (la do n or es te ) 1990 1878 1889 1567 978 928 1102 1009 1358 9 4º N iv el (la do s ur oe st e) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 10 4º N iv el (la do n or es te ) 1958 >2 00 0 1789 1999 1927 1946 1876 1777 1901 11 5º N iv el (la do s ur oe st e) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 12 5º N iv el (la do n or es te ) 1879 1655 1923 1999 1875 1921 1768 1989 1889 13 N iv el de la T ra ga nt e >2 00 0 >2 00 0 >2 00 0 >2 00 0 >2 00 0 >2 00 0 >2 00 0 >2 00 0 >2 00 0 G AS O SH A N IO SH AC G IH RSHM CO 50 35 25 25 Eq uip o de m ed ic ió n: D et ec to r m ult ig as F iv e St ar t FE C H A : 2 5 / 0 7 / 2 00 7 IT EM M A Ñ A N A TA R D E NOCHE O B SE R VA C IO N ES : LI M IT ES D E EX PO SI C IÓ N * ( pp m) En lo s tre s tu rn os e l A lto H or no s e en co nt ra ba * E n un a jo rn ad a de 8 h or as d e tra ba jo co la nd o. 1º 05:30 hr s 07:30 hr s 2º 08:00 hr s 10:00 hr s 3º 10:30 hr s 12:30 hr s 1º 13:30 hr s 15:30 hr s 2º 16:00 hr s 18:00 hr s 3º 18:30 hr s 20:30 hr s 1º 21:30 hr s 23:30 hr s 2º 00:00 hr s 02:00 hr s 3º 02:30 hr s 04:30 hr s
Mañana Tarde Noc
he Tabla N o 3. 5: M on ito reo d e C O (p pm ) en el A lto H orn o – M uestr a N o 5
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A R EA S D E M O N IT O R EO PL A N TA D E H IE R R O (C O ) 1º 2º 3º 1º 2º 3º 1º 2º 3º A LT O H O R N O 1 N iv el ce ro (la do s ur oe st e) 0 2 10 2 7 9 11 3 8 2 N iv el ce ro (la do n or es te ) 1685 900 1250 1789 589 1278 1578 1458 1350 3 1º N iv el (la do s ur oe st e) 2 10 1 0 7 2 0 0 0 4 1º N iv el (la do n or es te ) 1785 1593 1478 1789 987 1350 1978 1679 1888 5 2º N iv el (la do s ur oe st e) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6 2º N iv el (la do n or es te ) 1897 950 750 >2 00 0 1789 1789 1359 1978 1897 7 3º N iv el (la do s ur oe st e) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8 3º N iv el (la do n or es te ) 250 350 987 >2 00 0 >2 00 0 1998 >2 00 0 1783 1459 9 4º N iv el (la do s ur oe st e) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 10 4º N iv el (la do n or es te ) 1987 1879 1589 1795 >2 00 0 1893 1249 1687 1358 11 5º N iv el (la do s ur oe st e) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 12 5º N iv el (la do n or es te ) 1450 1389 >2 00 0 1787 1686 1453 1999 1478 1658 13 N iv el de la T ra ga nt e >2 00 0 >2 00 0 >2 00 0 >2 00 0 >2 00 0 >2 00 0 >2 00 0 >2 00 0 >2 00 0 G AS O SH A N IO SH AC G IH RSHM CO 50 35 25 25 Eq uip o de m ed ic ió n: D et ec to r m ult ig as F iv e St ar t * E n un a jo rn ad a de 8 h or as d e tra ba jo FE C H A : 2 7 / 0 7 / 2 00 7 IT EM M A Ñ A N A TA R D E NOCHE co la nd o. O B SE R VA C IO N ES : LI M IT ES D E EX PO SI C IÓ N * ( pp m) En lo s tre s tu rn os e l A lto H or no s e en co nt ra ba 1º 05:30 hr s 07:30 hr s 2º 08:00 hr s 10:00 hr s 3º 10:30 hr s 12:30 hr s 1º 13:30 hr s 15:30 hr s 2º 16:00 hr s 18:00 hr s 3º 18:30 hr s 20:30 hr s 1º 21:30 hr s 23:30 hr s 2º 00:00 hr s 02:00 hr s 3º 02:30 hr s 04:30 hr s
Mañana Tarde Noc
he Tabla N o 3. 6: M on ito reo d e C O (p pm ) en el A lto H orn o – M uestr a N o 6
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Química
A R EA S D E M O N IT O R EO PL A N TA D E H IE R R O (C O ) 1º 2º 3º 1º 2º 3º 1º 2º 3º 16 /0 7/ 20 07 0 0 1 0 1 0 1 2 0 18 /0 7/ 20 07 1 1 1 0 0 0 1 1 1 20 /0 7/ 20 07 0 0 0 0 0 0 0 0 0 23 /0 7/ 20 07 0 0 0 1 1 1 1 1 1 25 /0 7/ 20 07 1 0 0 1 0 0 0 0 0 27 /0 7/ 20 07 0 0 0 0 0 0 0 1 0 G AS O SH A N IO SH AC G IH RSHM CO 50 35 25 25 Eq uip o de m ed ic ió n: D et ec to r m ult ig as F iv e St ar t * E n un a jo rn ad a de 8 h or as d e tra ba jo En lo s tre s tu rn os e l A lto H or no s e en co nt ra ba co la nd o. SA LA D E SO PL AN TE - 2º N IV EL LI M IT ES D E EX PO SI C IÓ N * ( pp m) FE C H A M A Ñ A N A TA R D E NOCHE O B SE R VA C IO N ES : 1º 05:30 hr s 07:30 hr s 2º 08:00 hr s 10:00 hr s 3º 10:30 hr s 12:30 hr s 1º 13:30 hr s 15:30 hr s 2º 16:00 hr s 18:00 hr s 3º 18:30 hr s 20:30 hr s 1º 21:30 hr s 23:30 hr s 2º 00:00 hr s 02:00 hr s 3º 02:30 hr s 04:30 hr s
Mañana Tarde Noc
he Tabla N o 3. 7: M on ito reo d e C O (p pm ) en la sa la de So plant e - 2º N ivel
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CAPÍTULO IV
DISCUSIÓN DE RESULTADOS
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DISCUSIÓN DE RESULTADOS
- En el Alto Horno, donde se realizó el monitoreo de monóxido de carbono (CO), en los diferentes niveles, con el detector multigas FIVE START, en los tres turnos (mañana, tarde y noche) y en cada turno se realizaron tres mediciones de dos horas cada uno para los siete niveles, teniendo en cuenta el lado suroeste y noreste, haciendo un total de 6 muestras. Cada muestra se realizó en diferentes días; siendo los lunes, miércoles y viernes del mes de Julio del 2007, en esos días el horno se encontraba con mayor producción.
- En la muestra 1, del lunes 16 de Julio (tabla 3.1), se observa que en el lado suroeste los valores de concentración de CO en el turno de la mañana, tarde y noche no alcanzan del límite máximo permisible, teniendo como máximo valor 17 ppm de CO registrado en el turno de la tarde en el nivel 1 y en el turno de la noche en el nivel cero; y en el lado noreste los valores de concentración exceden del límite recomendado por la OSHA (50 ppm en 8 horas de exposición), llegando a valores desde 900 ppm en el turno de la noche en el nivel 1 y a mas de 2000 ppm en el turno de la tarde en el nivel 3. También se observa que en el nivel más alto (nivel tragante), los valores llegan a sobrepasar los 2000 ppm.
- En la muestra 2, del miércoles 18 de Julio (tabla 3.2), se observa que en lado suroeste, presenta como valor máximo 28 ppm de CO registrado en el turno de la noche en el nivel cero; y en el lado noreste los valores llegan desde 807 ppm en el turno de la noche en el nivel cero y a mas de 2000 ppm en el turno de la noche en el nivel 3. En el nivel tragante se observa que los valores máximos son los mismos que en la muestra 1.
- En la muestra 3, del viernes 20 de Julio (tabla 3.3), se observa que en lado suroeste, presenta como valor máximo 12 ppm de CO registrado en el turno de la mañana en el nivel cero; y en el lado noreste los valores llegan desde 987 ppm en el turno de la mañana en el nivel 1 y hasta 1989 ppm en el turno de la mañana en el nivel 4. En el nivel tragante se observa que los valores máximos son los mismos que en la muestra 1.
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- En la muestra 4, del lunes 23 de Julio (tabla 3.4), se observa que en lado suroeste, presenta como valor máximo 25 ppm de CO registrado en el turno de la mañana en el nivel 1; y en el lado noreste los valores llegan desde 987 ppm en el turno de la mañana en el nivel 2 y a mas de 2000 ppm en el turno de la mañana en el nivel 4. En el nivel tragante se observa que los valores máximos son los mismos que en la muestra 1.
- En la muestra 5, del miércoles 25 de Julio (tabla 3.5), se observa que en lado suroeste, presenta como valor máximo 77 ppm de CO registrado en el turno de la noche en el nivel 1; y en el lado noreste los valores llegan desde 998 ppm en el turno de la mañana en el nivel 1 y a mas de 2000 ppm en el turno de la mañana en el nivel 4. En el nivel tragante se observa que los valores máximos son los mismos que en la muestra 1.
- En la muestra 6, del viernes 27 de Julio (tabla 3.6), se observa que en lado suroeste, presenta como valor máximo 11 ppm de CO registrado en el turno de la noche en el nivel cero; y en el lado noreste los valores llegan desde 589 ppm en el turno de la tarde en el nivel cero y a mas de 2000 ppm en el turno de la tarde en los niveles 2 y 3, y también se registro en el turno de la noche en el nivel 3. En el nivel tragante se observa que los valores máximos son los mismos que en la muestra 1.
- Para la ubicación del compresor del Sistema de Línea de Aire, se ha escogido el 2º nivel de la sala de soplante de la planta, y para comprobar si el ambiente no se encuentra con concentraciones de monóxido de carbono que superan el límite máximo permisible, también se realizó el monitoreo de CO (tabla 3.7). Este monitoreo se ejecutó en forma paralela a los monitoreos realizado en los diferentes niveles del Alto Horno, teniendo los mismos días, con un total de 6 muestras.
- En la muestra 1, del lunes 16 de Julio (tabla 3.7), se observa que en los 3 turnos, el valor máximo se registran en la noche con un valor de 2 ppm de CO.
