MAESTRÍA EN SEGURIDAD Y PREVENCIÓN DE RIESGOS DEL
TRABAJO
DETERMINANTES DE RIESGO Y EXPOSICIÓN AL MATERIAL PARTICULADO EN LAS ÁREAS DE PREPARACIÓN DE MATERIAL ABRASIVO DE UNA EMPRESA EN EL PARQUE INDUSTRIAL DE RIOBAMBA
Trabajo de grado presentado como requisito parcial para optar al Grado de Magíster en Seguridad y Prevención de Riesgos del Trabajo
Autor:
Diego Fernando Mayorga Pérez
Directora:
Amalia García Prieto, Dra.
CERTIFICACIÓN DEL ESTUDIANTE DE AUTORIA DEL TRABAJO
Yo, Diego Fernando Mayorga Pérez, declaro bajo juramento que el trabajo aquí descrito es de mi autoría, que no ha sido presentado en ningún grado o calificación profesional.
Además, de acuerdo a la Ley de Propiedad Intelectual, todos los derechos del presente trabajo de grado, por su reglamento y normatividad institucional vigente, pertenecen a la Universidad Tecnológica Equinoccial.
_________________________
Diego Fernando Mayorga Pérez
INFORME DE APROBACIÓN DEL DIRECTOR DEL TRABAJO DE GRADO
En calidad de Directora del trabajo de grado presentado por la Sr. Diego Fernando Mayorga Pérez, previo a la obtención del Grado de Magíster en Seguridad y Prevención de Riegos del Trabajo, considero que dicho trabajo reúne los requisitos y disposiciones emitidas por la Universidad Tecnológica Equinoccial para ser sometido a la evaluación del Tribunal examinador que se designe.
En la ciudad de Quito, a los 10 días del mes de abril de 2015
DEDICATORIA
AGRADECIMIENTO
A la Dra. Amalia García Prieto por facilitar el desarrollo de este trabajo con su conocimiento y apoyo incondicional.
A la Universidad Tecnológica Equinoccial por brindarme el conocimiento adquirido.
INDICE DE CONTENIDOS
Portada………... ii
Certificación del estudiante de autoría del trabajo……….. ii
Informe de aprobación del director del trabajo de grado………... iii
Dedicatoria………. iv
Agradecimiento………. v
Índice general……… vi
Índice de anexos……….. viii
Índice de tablas………... ix
Índice de gráficos………. x
Resumen……… xiii
Abstract………... xiv
CAPITULO I.- GENERALIDADES Y OBJETIVOS……… 1
1.1 Contextualización del problema………. 1
1.2 Los antecedentes de la investigación………... 2
1.3 justificación……… 6
1.4 Objetivos……… 6
1.4.1. Objetivo general………... 6
1.4.2. Objetivos específicos………... 6
CAPITULO II.- MARCO TEÓRICO……….. 7
2.1 Proceso productivo y ciclos tecnológicos………. 7
2.1.1. Sanblasting en la industria……….. 7
2.1.2. Descripción del proceso productivo………... 7
2.1.3. Descripción de los ciclos tecnológicos……….. 8
2.2. Factores de riesgo……….. ……….. 8
2.3. Matriz de riesgos……….. 9
2.4. Material partículado PM10 (polvo inhalable) y PM 2.5 (polvo respirable)………. 10 2.4.1 Tipos de polvos……… 10
2.4.2 Tamaño de partícula………... 11
2.5. Consideraciones previas para seleccionar una estrategia de muestreo………... 12
2.6. Estrategias de muestreo y métodos………. 13
2.6.1 Selección del método de muestreo……….. 13
2.6.2 Selección de los puestos de trabajo………. 14
2.6.2.1. Identificación del Trabajador o Grupo de Trabajadores Supuestamente o Sensorialmente de más Alta Exposición (en términos de la concentración)……….. 15
2.6.2.2. Elección Aleatoria de un Grupo de Trabajadores de más Alta Exposición………. 16
2.6.3. Número de muestras a tomar……….. 17
2.6.4. Duración de cada muestra……… 18
2.7. Tipo de instrumentación a utilizar y sistemática a seguir………. 19
2.7.1. Tipo de instrumentación……… 19
2.7.1.1. Instrumentos de lectura directa……….. 20
2.7.2. Equipos y accesorio usados en el muestreo……….…... 21
2.7.2.1. Bombas comúnmente usadas………. 21
2.7.2.2. Medios de retención……….. 21
2.7.2.3. Equipos de secada y pesaje………... 24
2.7.2.4. Equipo de calibración………... 24
2.7.2.5. Cargadores………. 25
2.8. Fundamentación del método gravimétrico………. 25
2.9. Medidas de prevención y corrección……….. 27
2.9.1. Medidas de protección técnica……… 28
2.9.2. Medidas de protección colectiva………. 29
2.7.3. Medidas de protección individual……… 30
2.9. Fundamentación legal……….. 31
CAPITULO III.- METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN……… 33
3.1 Descripción del proceso productivo y ciclos tecnológicos en la manufactura del material abrasivo……… 33
3.2. Identificación de la presencia de material particulado en las áreas de preparación del material abrasivo……… 33
3.3. Caracterización de las variables de estudio…..………. 33
3.4. Caracterización del material particulado………. 36
3.4.1. Descripción del equipo de muestreo……… 38
3.4.2. Selección de los trabajadores a muestrear………. 40
3.4.3. Cantidad de mediciones del material particulado PM 10 y PM 2.5 en los diferentes puntos de muestreo……….. 41
3.4.4. Ficha de toma de datos………... 42
3.5. Método de cálculo de la concentraciones……… 43
3.5.1. Corrección por blancos……… 43
3.6. Límites permisibles……….. 43
3.6.1. Valores recomendados……… 43
3.7. Interpretación de resultados………... 44
3.7.1. Criterio estadístico……… 44
3.7.2 Muestra única de periodo completo………..……….. 46
3.7.3. Cálculo de coeficiente de variación………... 46
3.8. Propuesta preliminar para eliminar o reducir la exposición al material particulado………. 48
CAPITULO IV.- ANÁLISIS DE RESULTADOS Y MEDIDAS DE CORECCIÓN……… 49
4.1. Descripción del proceso productivo………... 49
4.1.1. Proceso productivo………... 49
4.1.2. Ciclo tecnológico………... 49
4.2. Identificación y estimación cualitativa de la presencia de polvo en las diferentes actividades desarrolladas en la empresa……… 56
4.3. Distribución de los puntos de muestreo……… 57
4.4. Evaluación del material particulado PM 10 y PM 2.5 en los puntos de muestreo……….. 67
4.4.1. Evaluación del material particulado PM 10 (polvo inhalable)…….. 67
INDICE DE ANEXOS
Anexo I: Informe técnico científico de dióxido de silicio……….. 97
Anexo II: Análisis del sílice en la piedra basalto……… 102
Anexo III: Números aleatorios para seleccionar a los trabajadores………… 103
Anexo IV: Cualificación o estimación cualitativa del riesgo – método triple criterio – PGV………. 105 Anexo V: Identificación, evaluación y control de riesgos químicos (polvo inorgánico o metálico)……….. 106 Anexo VI: Encuesta piloto de higiene industrial……….. 107
Anexo VII: Certificación de la encuesta piloto……….. 111
Anexo VIII: Tabulación de la encuesta piloto………. 112
Anexo IX: Encuesta higiénica………. 123
Anexo X: NIOSH 0500: método de determinación de particulado total…...… 129
Anexo XI: NIOSH 0600: métodos de determinación de particulado respirable………. 132
4.5. Comparación de los resultados obtenidos con los límites máximos permisibles………... 69
4.5.1. Nivel de intervención NIOSH……….. 69
4.5.2. Comparación del material particulado PM 10 (polvo inhalable)... 69
4.5.3. Comparación del material particulado PM 2.5 (polvo respirable)… 71 4.6. Resultados de la encuesta higiénica………. 73
4.7. Propuesta preliminar para eliminar o reducir la exposición al material particulado………. 76 4.7.1. Acta de compromiso……… 76
4.7.1.1. Medidas de prevención técnicas a implementar conforme al acta de compromiso………. 77
4.7.1.2. Medidas de protección colectivas a implementar conforme al acta de compromiso………. 77
4.7.1.3. Medidas de protección individual……….. 78
4.7.2. Distribución de los puntos de muestreo con acciones correctivas... 79
4.7.3. Puntos expuestos con acciones correctivas...……….. 80
4.7.4. Evaluación del material particulado PM 10 y PM 2.5 en los puntos de muestreo con acciones correctivas………. 84
4.7.4.1. Evaluación del material particulado PM 10 con acciones correctivas………. 84
4.7.4.2. Evaluación del material particulado PM 2.5 con acciones correctivas………. 84 4.7.5. Comparación de los resultados obtenidos con los límites máximos permisibles………. 85
4.7.5.1. Comparación del material particulado PM 10 (polvo inhalable)….. 85
4.7.5.2. Comparación del material particulado PM 2.5 (polvo respirable).... 86
4.7.6. Comparación de las concentraciones de los puntos expuestos antes y después de las acciones correctivas……….. 88
4.7.7. Medidas de prevención adicionales……….. 88
4.7.7.1. Protección colectiva adicional……… 89
CAPITULO V.- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES………. 91
5.1. Conclusiones………. 91
5.2. Recomendaciones………... 93
Anexo XII: Tabla informática de porcentaje de área en la cola de un
distribución normal acumulativa……….. 138
Anexo XIII: Coeficientes totales de variación de muestreo NIOSH/
procedimientos analíticos específicos……… 139
Anexo XIV: Curvas Cvt = 0,05 y Cvt =0,01, de cumplimiento……….. 142
Anexo XV: Cadenas de custodia de los 12 puntos de muestreo……….. 144
Anexo XVI: Informe del punto de muestreo 1 – Trituradora
secundaria………... 151
Anexo XVII: Informe del punto de muestreo 2 – Pesaje y cocido a la salida de
la trituradora secundaria…………...……….. 152
Anexo XVIII: Informe del punto de muestreo 3 – Pesaje y cocido a la salida del
molino secundario……….. 153
Anexo XIX: Informe del punto de muestreo 4 – Detrás de la zaranda de
gravedad………. 154
Anexo XX: Informe punto de muestreo 5 – Mecánica……….……… 155
Anexo XXI: Informe del punto de muestreo 6 – Trituración primaria…………. 156 Anexo XXII: Informe del punto de muestreo 7 – Selección de materia
prima……… 157
Anexo XXIII: Informe del punto de muestreo 8 – Delante de la zaranda de
gravedad………. 158
Anexo XXIV: Informe del punto de muestreo 9 – Supervisor……… 159
Anexo XXV: Informe del punto de muestreo 10 - Molino secundario……….… 160
Anexo XXVI: Informe del punto de muestreo 11 – Montacargas………. 161
Anexo XXVII: Informe del punto de muestreo 12 – Molino secundario……….… 162
Anexo XXVIII: Tabulación de la encuesta higiénica………. 163
Anexo XXIX: Acta de compromiso……… 172
Anexo XXX: Cadena de custodia de los puntos expuestos con acciones
correctivas……….. 175
Anexo XXXI: Informe del punto de muestreo 10 - molino secundario (1) - con
acciones correctivas……….. 178
Anexo XXXII: Informe del punto de muestreo 12: molino secundario (2) – con
acciones correctivas……….. 180
anexo XXXIII: Informe del punto de muestreo 1: trituración secundaria - con
acciones correctivas……….. 182
Anexo XXXIV: Informe del punto de muestreo 6: trituración primaria - con
acciones correctivas……….. 184
Anexo XXXV: Informe del punto de muestreo 4: detrás de la zaranda de
gravedad - con acciones correctivas……….……… 186
Anexo XXXVI: Certificación CESTTA……… 188
INDICE DE TABLAS
Tabla 1: Límite permisible mg/m3 para polvos no clasificados total y fracción respirable Decreto supremo Nro. 594……… 5 Tabla 2: % de SiO2 de Algunos Minerales……… 5 Tabla 3: Tamaños de Material Abrasivo……… 7 Tabla 4: Capacidad de penetración pulmonar de las partículas…………... 12 Tabla 5. Número de trabajadores a muestrear con un 90% de probabilidad que se muestree a uno de los que están entre el 10% de mayor
Tabla 6. Número de trabajadores a muestrear con un 95% de probabilidad que se muestree a uno de los que están entre el 10% de mayor
exposición……….. 16
Tabla 7. Número de trabajadores a muestrear con un 90% de probabilidad que se muestree a uno de los que están entre el 20% de mayor exposición……….. 17
Tabla 8. Número de trabajadores a muestrear con un 95% de probabilidad que se muestree a uno de los que están entre el 20% de mayor exposición………... 17
Tabla 9: Número mínimo de muestras por jornada de trabajo en función de la duración de una muestra………... 19
Tabla 10: Números aleatorios para ser muestreados………. 41
Tabla 11: TLV para polvo total y respirable según las normas NIOSH…… 44
Tabla 12: Coeficiente de variación total CVT para polvo total y respirable.. 47
Tabla 13: Riesgos intolerables al polvo identificados en la matriz de riesgos………. 56
Tabla 14: Tabulación de la exposición para polvo total (inhalable) en los puntos de muestreo……….. 69
Tabla 15: Exposición para CVT =0,05 (polvo total) y un tiempo de muestreo de 2 horas (NIOSH 0500)……….. 70
Tabla 16: Tabulación de la exposición para respirable en los puntos de muestreo………. 71
Tabla 17: Exposición para CVT =0,1 (polvo total) y un tiempo de muestreo de 2 ½ horas (NIOSH 0600)……… 73
Tabla 18: Puntos expuestos en el muestreo……… 76
Tabla 19: Tabulación de la exposición para polvo total (inhalable) en los puntos expuestos……….. 85
Tabla 20: Exposición para CVT =0,05 (polvo total) y un tiempo de muestreo de 2 horas (NIOSH 0500)……… 86
Tabla 21: Tabulación de la exposición para respirable en los puntos expuestos……… 86
Tabla 22: Exposición para CVT =0,1 (polvo total) y un tiempo de muestreo de 2 ½ horas (NIOSH 0600)……….. 87
Tabla 23: Comparación de exposiciones ates y después de las acciones correctivas……….. 88
ÍNDICE DE GRÁFICOS Gráfico 1: Ubicación de la empresa en el mapa de Chimborazo……… 1
Gráfico 2: Parámetros de Exposición al Material Particulado………. 3
Gráfico 3: Proceso de Sanblasting en un Tanque………. 7
Gráfico 4: Ciclo productivo de una empresa ………. 8
Gráfico 5: Ciclo tecnológico de un empresa……….. 8
Gráfico 6: Clasificación para el muestreo y evaluación de polvos respirables……. 10
Gráfico 7: Distribución del número de partículas en función del diámetro………… 11
Gráfico 8: 1: Tráquea, 2: Vena pulmonar, 3: Arteria pulmonar, 4: Conducto alveolar, 5: Alvéolos, 6: Corte cardíaco, 7: Bronquiolos, 8: Bronquios terciarios, 9: Bronquios secundarios, 10: Bronquios primarios, 11: Laringe………... 11
Gráfico 10: Medición Directa e Indirecta……… 19
Gráfico 11: Bomba Portátil……… 21
Gráfico 12: Cassette con soporte y filtro de teflón……… 23
Gráfico 13: Distintos modelos de portafiltros o cassettes……… 23
Gráfico 14: Ciclón……… 24
Gráfico 15: Cargador para una bomba portátil……….. 25
Gráfico 16: Medidas de prevención técnica……….. 28
Gráfico 17: Esquema de las variables de estudio………. 33
Gráfico 18: Ensamble para portafiltros de dos cuerpos………... 37
Gráfico 19: Bomba de muestreo CASELLA CEL TUF I.S……… 38
Gráfico 20: Filtro de muestreo y cassette de dos cuerpos……….. 39
Gráfico 21: Ciclón para fracción de polvo respirable……… 39
Gráfico 22: Ciclón para fracción de polvo total………... 39
Gráfico 23: Área de pesaje y desecador de vidrio………..…. 39
Gráfico 24: Selección aleatoria de los trabajadores………. 41
Gráfico 25: Clasificación de los límites de confianza……… 45
Gráfico 26: Ciclo productivo del material abrasivo……… 49
Gráfico 27: Ciclo tecnológico del material abrasivo……….. 50
Gráfico 28: Materia prima esparcida en la planta……….. 50
Gráfico 29: Materia prima esparcida en el patio secándose……… 51
Gráfico 30: Zaranda de gravedad.………... 51
Gráfico 31: Zaranda de gravedad cerniendo a la piedra……….. 51
Gráfico 32: Escoger la materia prima para su posterior proceso……… 52
Gráfico 33: Impurezas de la materia prima……… 52
Gráfico 34: Trituradora primaria……… 52
Gráfico 35: Material igual a una pulgada llevado a la trituradora secundaria…….. 52
Gráfico 36: Abasteciendo de piedra de 1 pulgada a la trituradora secundaria……. 53
Gráfico 37: Almacenamiento del material abrasivo mayor a 2mm para ser procesado en el molino secundario………. 53
Gráfico 38: Elevando el material mayor a 2mm a la planta………. 53
Gráfico39: Acumulando el material mayor a 2mm para ser molido posteriormente………. 53
Gráfico 40: Material acumulado para ser molido……….. 54
Gráfico 41: Tolva de distribución por la que cae el material……… 54
Gráfico 42: Material abrasivo obtenido en las tres calidades de la trituradora secundaria……… 54
Gráfico 43: Material pesado y cocido a la salida de la trituradora secundaria…… 54
Gráfico 44: Material abrasivo obtenido en las tres calidades del molino secundario………... 55
Gráfico 45: Material pesado y cocido a la salida de la trituradora secundaria….. . 55
Gráfico 46: Almacenamiento del material abrasivo……….. 55
Gráfico 47: Mecánica………. 55
Gráfico 48: Distribución de los puntos de muestreo.……… 57
Gráfico 49: Triturado secundaria, Bomba particulado Respirable y Bomba particulado total………... 58
Gráfico 50: Triturado secundaria, Bomba particulado Respirable y Bomba particulado total………... 59
Gráfico 51: Triturado secundaria, Bomba particulado Respirable y Bomba particulado total……….. 60
Gráfico 54: Trituradora primaria, Bomba particulado Respirable y Bomba
particulado total……….. 62 Gráfico 55: Selección de materia prima, Bomba particulado Respirable y Bomba
particulado total……….. 63
Gráfico 56: Delante de la zaranda de gravedad, Bomba particulado Respirable y Bomba particulado total………. 63
Gráfico 57: Supervisor, Bomba particulado Respirable y Bomba particulado total 64 Gráfico 58: Molino secundario, Bomba particulado Respirable y Bomba particulado total……….……….. 65
Gráfico 59: Montacargas, Bomba particulado Respirable y Bomba particulado total……… 65
Gráfico 60: Montacargas, abasteciendo a la zaranda de gravedad……….. 66
Gráfico 61: Molino secundario, segundo punto, Bomba particulado Respirable y Bomba particulado total………. 66
Gráfico 62: Exposición de los puntos muestreados al polvo inhalable……….. 69
Gráfico 63: Exposición de los puntos muestreados al polvo respirable……… 71
Gráfico 64: Distribución de la planta……….. 72
Gráfico 65: Campana extractora en el puesto del trabajador en el molino secundario……… 77
Gráfico 66: Respirador para Partículas 3M™ 8511 N95... 78
Gráfico 67: Distribución de los puntos expuestos con acciones correctivas……… 79
Gráfico 68: Molino secundario con campana extractora……….. 80
Gráfico 69: Molino secundario con campana extractora……….. 81
Gráfico 70: Trituradora secundaria……….. 81
Gráfico 71: Trituradora primaria con acción correctiva………. 82
Gráfico 72: Trituradora primaria: paleando después que el polvo se asiente…….. 82
Gráfico 73: Zaranda de gravedad con acción correctiva………. 83
Gráfico 74: Zaranda de gravedad con polvo asentado……… 83
Gráfico 75: Exposición de los puntos muestreados al polvo inhalable con acciones correctivas……….. 85 Gráfico 76: Exposición de los puntos muestreados al polvo respirable con acciones correctivas………... 86 Gráfico 77: Zaranda con extractor de polvo……….. 89
Gráfico 78: Trituradora primaria con extractor de polvo……….. 89
RESUMEN
En el presente trabajo de investigación se realizó un estudio de los determinantes
de riesgo y exposición al material particulado en las en las áreas de preparación
del material abrasivo de una empresa ubicada en Riobamba (Ecuador).
Se realizó una cualificación del riesgo químico (polvo inorgánico) usando la matriz
de riegos de triple, además se determinó la concentración de polvo en cada puesto
utilizando las normas NIOSH 0500 (polvo total) y NIOSH 0600 (polvo respirable)
por medio del criterio estadístico NIOSH cuyos resultados están en función del
método gravimétrico.
Se aplicó una encuesta higiénica con el fin de caracterizar los determinantes de
riesgo.
Se determinó la concentración de polvo inorgánico en 12 puntos de muestreo. En
5 puntos se identificó la existencia de sobreexposición por parte de los trabajadores.
Por ello se realizó de un acta de compromiso con acciones correctivas y se
volvieron a monitorear dichos puntos expuestos resultando un punto con
sobreexposición (Trituradora primaria).
A pesar de la concentración hallada en la trituradora primaria, solo funciona una o
dos veces al mes durante cuatro horas por lo que se podría afirmar que no hay
exposición porque además los trabajadores de producción rotan en los puestos de
trabajo.
Se propusieron acciones correctivas adicionales para reducir más la exposición al
ABSTRACT
In the present investigation work was realized a study about the determinants of risk
and exposure to particulate matter into the preparation areas of abrasive material
belonging to an enterprise located in the Riobamba city.
Was realized a qualification to chemical risk (inorganic dust) using the matrix of
hazards of triple, additionally was determined la concentration of dust in each work
placement using the norms NIOSH 0500 (total dust) and NIOSH 0600 (breathable
dust) through statistical criteria NIOSH whose results are in function of gravimetric
method.
A sanitary survey was applied with the finality of characterize the risk determinants.
Was determined the concentration of inorganic dust in 12 points of sampling. In 5
points was identified the existence of overexposure of the workers. For this reason
was realized an act of commitment with corrective actions, after was repeated the
monitoring in the mentioned dangerous points, generating overexposure in a unique
point (primary crusher).
Despite of the concentration that was found in the primary crusher, only it functions
one or two times in the month during four hours, so it is possible to state that there
is not exposition because also the production workers rotate in their work placement.
Were proposed corrective doings for reduce more the exposition to dust, to taking
advantage the main dust extractor, generating an optimum environment for the
CAPITULO I.- GENERALIDADES Y OBJETIVOS
1.1 CONTEXTUALIZACIÓN DEL PROBLEMA
El presente trabajo de investigación se desarrollará en una empresa ubicada en el
parque industrial de Riobamba.
Gráfico 1: Ubicación de la empresa en el mapa de Chimborazo
Fuente: Recuperado de http://www.mapasecuador.net/mapa/mapa-chimborazo-mapa-division-politica.html
La empresa se dedica a la fabricación del material abrasivo que es utilizado en la
industria para el proceso de sanblasting por medio del cual se realiza la limpieza de
tuberías y estructuras de acero permitiendo así extender la vida útil de las mismas.
Para obtener este material abrasivo se requiere de una serie de procesos de
trituración de una roca llamada basalto cuya estructura es dura de acuerdo a Bossi,
Ortiz, Caggiano; Olivera, (2011). Ello permite que se rompa fácilmente, además
debido a su forma angular permite que tenga mejores incrustaciones en las
escorias a ser eliminadas por lo que durante la trituración se genera polvo en las
diferentes áreas de preparación
Simancas, Cubero, Delgado, Sastre, García, Hita, Fernández y García (2011)
afirman que los trabajadores que se desenvuelven en ambientes donde existe
polvo son más propensos a contraer enfermedades respiratorias que los que no
la vía inhalatoria es la más importante y por ende es la principal vía para la
exposición del trabajador a cualquier sustancia presente en la atmósfera.
De aquí la importancia del estudio del material participado PM 10 (polvo inhalable
o total) y PM 2.5 (polvo respirable) en el ambiente de trabajo en las áreas de
preparación del material abrasivo en la empresa objeto de estudio.
1.2 LOS ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN
La mayor cantidad de material abrasivo que produce la empresa es enviado a la
industria petrolera, la cual solicita que el material contenga un determinado
porcentaje de sílice. Para determinar dicho contenido, la empresa se realizó un
Informe Técnico en julio de 2013 en el que se expresa que la empresa no produce
sílice libre cristalizada, ya que ésta se obtiene bajo condiciones de tratamiento
térmico. Esta información se corrobora con Schiavon, Redondo & Yoshida (2007)
y, considerando además, que los procesos que se utilizan en la empresa son
puramente mecánicos.
Según el técnico, y tal como expresa en el informe elaborado ANEXO I tras el
estudio, no habría riesgo para los trabajadores por estar expuestos a este tipo de
polvo generado en la actividad desde el punto de vista físico (por tamaño de
partícula) porque el material abrasivo que comercializa la empresa tiene un tamaño
que oscila entre 500 y 2000 µm (0,5 mm a 2mm) o químico (no contiene sílice). Sin
embargo, en el mismo recomienda la realización de un estudio en el que se
determine el polvo total y la fracción respirable para saber si los trabajadores están
expuestos realmente. Análisis
La afirmación de la ausencia de sílice justificada por el tratamiento empleado en la
empresa se corroboró posteriormente a través de un análisis químico realizado por
el Laboratorio CESTTA (Centro de servicios técnicos y transferencia tecnológica
ambiental) de la Escuela Superior Politécnica de Chimborazo en el que se
determinó que a la salida de la zaranda la cantidad de sílice es de 0,0031% ANEXO
II. Como se determina en diferente trabajos (Netse, s.f.; Simancas, et.al., 2011;
Cortez, 2007; Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo, INSHT, 2013;
superior al 1% se debe abordar el estudio de la exposición a las partículas de esta
composición química. Como el porcentaje de sílice es menor al 1% en el material
tratado, la empresa pidió que se realizara un estudio de la determinación del polvo
total y del polvo en la fracción respirable para determinar la exposición de los
trabajadores.
Harari, R. (2007) desarrolló un estudio con el fin de determinar la exposición a polvo
mineral y sus efectos sobre la función respiratoria en los pobladores de Tanlahuan
y deAtacuchu (Ecuador). En las mediciones ambientales realizadas se mostró que
las concentraciones de material particulado superan la Guía de Calidad de Aire de
la Organización Mundial de la Salud.
Querol expuso que a pesar de que la mayor parte de las emisiones de materia
mineral son de origen natural, también es necesario considerar la existencia de
fuentes de origen antropogénico. Así, actividades como la construcción, la minería
o la fabricación de cerámicas o cementos generan partículas minerales, ya sea a
través de la propia actividad o durante los procesos de manipulación y transporte
de materias primas (Querol, et. al., 2001 citado en Querol, 2008)
La OMS publicó una guía en el 2005 donde se considera que el aire limpio es un
requisito para la salud y el bienestar de los trabajadores y refiere que la mayoría de
los estudios epidemiológicos utilizan el PM 10 como indicador de la exposición. El
PM 10 son las partículas que entran al sistema respiratorio e incluye tamaños entre
2.5 y 10 µm, las mismas que son generadas por medio de procesos mecánicos. El
PM2.5 son partículas finas de menos de 2.5 µm y se considera que contribuyen a los efectos en la salud y que se generan sobre todo por proceso de combustión.
Esta guía da los parámetros de exposición al material particulado sea por un año o
por día.
Gráfico 2: Parámetros de Exposición al Material Particulado
En el Reglamento técnico polvo de sílice (2008) se estandariza la forma de realizar
los estudios de exposición al polvo y análisis de sílice de las muestras obtenidas.
Además describe cómo realizar las determinaciones del polvo suspendido en los
ambientes de trabajo y el método que sirve para la recolección del polvo total y
polvo de la fracción respirable. En el Reglamento se especifican equipos,
materiales y procedimientos para la toma de muestras, así como los métodos de
control del polvo que se pueden aplicar en las empresas. Se realizan
recomendaciones para seleccionar la estrategia de muestreo según el tiempo de
muestreo o según la ubicación del sistema de muestreo, cantidad de muestra y
sobre la determinación de los trabajadores a muestrear.
Los equipos y accesorios usados en el muestreo son: bombas de muestreo, medios
de retención como filtro de recolección, soporte del filtro, portafiltro o cassette,
ciclón seleccionador del tamaño, equipo de secada y pesaje, equipo para
calibración y cargadores.
Con respecto a la toma de muestras se especifica la ubicación de la bomba en el
operario, el manejo del portafiltro, y en relación a la recolección de la muestra se
debe considerar que cada lote de filtros muestreados se debe acompañar de un
filtro blanco e identificar cada muestra.
Netse (s.f.) realizó un estudio para cuantificar la cantidad de polvo no clasificado total definido como las “fracciones de partículas inhalables y torácicas que entran
en el compartimiento superior del sistema respiratorio y aquellas que introducidas por la boca alcanzan el pulmón y región de intercambio gaseoso” (Reglamento
técnico polvo de sílice, 2008, p.16) y polvo no clasificado en fracción respirable que “se refiere al tamaño de las partículas menores o iguales a 10 micras que pasan la
región nasofaríngea y traqueobronquial para depositarse en la región alveolar o región de intercambio gaseoso” (Reglamento técnico polvo de sílice, 2008, p.37);
así como también muestras de fracción respirable que contenían sílice libre. El
estudio se desarrolló en el sector de la construcción en Chile debido al crecimiento
del mismo en los últimos años. La utilización de herramientas eléctricas a altas
revoluciones ha aumentado la productividad en este sector, pero a su vez han
provocado un aumento de la concentración de polvo en los puestos de trabajo y por
En los resultados obtenidos se observó que en los puestos donde se utilizaban
herramientas eléctricas se superaron los límites establecidos por la norma vigente
tanto para la sílice como para el polvo total y fracción respirable establecidos en el
art. 66 del Decreto Supremo Nro. 594 del ministerio de Salud (Asociación Chilena
de Seguridad, ACHS. 2001).
Tabla 1: Límite permisible mg/m3 para polvos no clasificados total y fracción respirable Decreto supremo Nro. 594
Sustancia Límite
Permisible Ponderado mg/m3 (ppm)
Límite Permisible
Temporal mg/m3 (ppm)
Observaciones
Polvos no clasificados (total)
8 ---- (3) Polvo total exento de asbesto y con menos de 1% de sílice cristalizada
libre Polvos no clasificados
(fracción respirable)
2,4 ---- (4) Fracción respirable
Fuente: ACHS, 2001
Simancas, et. al. (2011) presentaron una Guía de Buenas Prácticas para el control
del polvo y de la sílice cristalina en el sector de ladrillos y tejas de arcilla cocida en
España. En esta guía se realiza una descripción de este sector así como de su
proceso productivo, además se detallan los niveles habituales de sílice cristalina en
ciertos minerales:
Tabla 2: % de SiO2 de Algunos Minerales
Mineral %SiO2
Arcilla Plástica 5 – 50%
Basalto Hasta 5%
Diatomea natural 5- 30% Dolerita Hasta 15% Sílex Superior al 90% Granito Hasta el 30% Gravilla Superior al 80% Minerales de Hierro 7 – 15%
Fuente: Simancas, et. al., 2011
En el documento se analizaron las fuentes de emisión del polvo así como de la
sílice. Describieron los puestos a evaluar y se establecieron estrategias de
muestreo en la que la toma de muestras de polvo se realizó a través de una bomba
de aspiración, con el ciclón y el filtro. En el procedimiento de muestreo se describe
desde la colocación de la bomba personal hasta el análisis de las muestras en el
laboratorio, para posteriormente realizar un informe final y determinar si la
Los resultados obtenidos permitieron el establecimiento de las fases de prevención
tanto desde el punto de vista técnico como médico.
1.3 JUSTIFICACIÓN
La exposición a concentraciones de material particulado presentes en el ambiente
de las áreas de preparación de material abrasivo podría ser una problemática
dentro de la empresa, ya que se trabaja con varias trituradoras y molinos, hasta
llegar a una determinada granulometría, las cuales generan polvo.
La intervención en las áreas de mayor generación de material particulado, se
presenta como una de las propuestas para disminuir las emisiones del mismo y
mejorar las condiciones de la calidad del aire, por esta razón es necesario
caracterizar la exposición al material particulado en el proceso productivo y así
mejorar las condiciones de trabajo.
La ejecución de este trabajo aportará significativamente al conocimiento científico
y tecnológico de la calidad del aire en la que se debe desarrollar la preparación
del material abrasivo.
1.4 OBJETIVOS
1.4.1. Objetivo general
Caracterizar los determinantes de riesgos y exposición al material particulado en
las áreas de preparación de material abrasivo de una empresa del parque industrial
de Riobamba.
1.4.2. Objetivos específicos
Describir los procesos productivos y los ciclos tecnológicos en la manufactura de material abrasivo.
Identificar la presencia de material particulado en las áreas de preparación de material abrasivo.
Caracterizar la exposición al material particulado.
Realizar una Propuesta preliminar para eliminar o reducir la exposición al
CAPITULO II.- MARCO TEÓRICO
2.1 PROCESO PRODUCTIVO Y CICLOS TECNOLÓGICOS
2.1.1. Sanblasting en la industria
Actualmente la empresa ofrece un material abrasivo fabricado a partir de basalto,
el cual tiene una densidad de 2,4g/cc y es utilizado para el proceso de sanblasting.
Sus tamaños granulométricos de fabricación son los siguientes:
Tabla 3: Tamaños de Material Abrasivo
GRANULOMETRIA DEL PRODUCTO
µm
0,5 mm 500 1,5 mm 1 500 2,0 mm 2 000 Fuente: Empresa
El Sanblasting es “un método abrasivo de limpieza y remoción de pintura, óxido y
otros contaminantes que consiste en la proyección sobre una superficie metálica,
[sic] arena y/o granalla por medio de aire a alta presión” (Petroecuador, 2011, p.1).
Gráfico 3: Proceso de Sanblasting en un Tanque
Fuente: Sanblasting. Recuperado de http://www.youtube.com/watch?v=upqgnYpfKY0
2.1.2. Descripción del proceso productivo
Proceso Productivo: “es un suceso o una serie de sucesos físicos y actividades en
Gráfico 4: Ciclo productivo de una empresa
Fuente: Investigador.
2.1.3. Descripción de los ciclos tecnológicos
Alessio (2002) indica que ciclo tecnológico es el cambio físico de la materia prima por medio de manufactura y conversión para lo cual se requiere de cierta
tecnología. En el caso de la empresa objeto de estudio el ciclo tecnológico está
compuesto principalmente por trituradoras, molinos y zarandas cuya potencia esta
expresada en HP (Horse Power o caballos de vapor) y KW (Kilowatts) como se
detalla a continuación:
Gráfico 5: Ciclo tecnológico de un empresa
Fuente: Trabajo de Campo
2.2. FACTORES DE RIESGO
Según Velasco y López (2003) el factor de riesgo se define como:
El conjunto de elementos o variables que están presentes en las
condiciones de trabajo y que pueden originar una disminución de nivel de 1. Materia
Prima
2. Proceso de Transformacion (materia prima)
4. Proceso de Transformacion
siguientes... 3. Proceso de
Transformacion (materia prima)
5. Producto final
1. Materia
prima •Recepción
2. Proceso I •Máquina •Potencia
3. Proceso II •Máquina •Potencia
4. Procesos siguientes
•Máquina •Potencia
salud del trabajador. La diversidad de trabajos existentes hace que los
factores de riesgo sean diferentes para cada actividad realizada (p. 4).
Los factores de riesgo se clasifican en:
Riesgos Físicos: Ruido, vibraciones, iluminación, temperatura, presiones
anormales, radiaciones (ionizantes no ionizantes), electricidad.
Riesgos Mecánicos: Maquinaria, herramientas, instalaciones, trabajos en alturas o
subterráneos, equipos de izar, equipos pesado, vehículos, espacios confinados.
Riesgos Químicos: Polvo (mineral orgánico), fibras, humos, gases, vapores,
aerosoles, nieblas, líquidos.
Riesgos Biológicos: Relacionados con salubridad, agua para el consumo humano,
alimentación, baterías sanitarias, campamentos, almacenamiento de desechos,
vectores, animales peligrosos, sustancias sensibilizantes y alérgenos de origen
vegetal y animal.
Riesgos Ergonómicos: Relacionados con la fuerza posición, levantamiento manual
de cargas, frecuencia y repetitividad de tareas.
Riesgos Psicosociales: Originados por la organización del trabajo, rotación de
turnos, jornada nocturna, nivel y tipo de remuneración, tipo de supervisión,
relaciones interpersonales, nivel de responsabilidad y presión.
2.3. MATRIZ DE RIESGOS
Según Villegas, Valero, Icaza (2014):
Una matriz de riesgo constituye una herramienta de control y de gestión
normalmente utilizada para identificar las actividades (procesos y productos) de
una empresa, el tipo y nivel de riesgos inherentes a estas actividades y los
factores exógenos y endógenos relacionados con estos riesgos (factores de
riesgo). Igualmente, una matriz de riesgo permite evaluar la efectividad de una
adecuada gestión y administración de los riesgos que pudieran impactar los
La matriz de riesgos constituye una herramienta clave en el proceso de supervisión
basada en riesgos, debido a que la misma nos permite efectuar una evaluación
cualitativa o cuantitativa de los riesgos inherentes de cada actividad en estudio y la
determinación del riesgo del proceso.
2.4. MATERIAL PARTÍCULADO PM10 (polvo Inhalable) Y PM 2.5 (polvo respirable)
Según Henao (2010):
En la naturaleza el material particulado se forma por muchos procesos, tales como el viento, polinización de plantas e incendios forestales, aunque su efecto se ve incrementado por las actividades humanas que implican el cambio del suelo. Las principales fuentes antropogénicas de pequeñas partículas incluyen las quema de combustibles sólidos como la madera y el carbón, las actividades agrícolas como la fertilización y almacenamiento de granos y la industria de la construcción (p. 65).
2.4.1. Tipos de polvos
Los polvos pueden ser clasificados en orgánicos e inorgánicos, como se observa
en la siguiente figura:
Gráfico 6: Clasificación para el muestreo y evaluación de polvos respirables
Fuente: Henao, (2010)
2.4.2. Tamaño de partícula
Consecuentemente, en estudios epidemiológicos se hace referencia a partículas gruesas a partir de 2.5 μm de diámetro, mientras que en ciencias de la atmósfera se consideran gruesas las partículas de diámetro mayores a 1 μm (p. 6)
Gráfico 7: Distribución del número de partículas en función del diámetro
Fuente: Querol (2008)
El tamaño de las partículas es de suprema importancia en higiene y seguridad
industrial, porque de este depende la mayor o la menor facilidad de penetración del
polvo en el organismo.
Gráfico 8: 1: Tráquea, 2: Vena pulmonar, 3: Arteria pulmonar, 4: Conducto alveolar, 5: Alvéolos, 6: Corte cardíaco, 7: Bronquiolos, 8: Bronquios terciarios, 9: Bronquios secundarios, 10: Bronquios
primarios, 11: Laringe
Fuente: Simancas, et. al. (2011)
Fracción Inspirable: Es la correspondiente a las partículas que se inspiran de todo
el conjunto de partículas que se hallan en suspensión en el aire que respira el
trabajador.
Fracción Inhalable: La fracción másica del aerosol total que se inhala a través de la
nariz y la boca.
Fracción Respirable: Corresponde a la fracción inspirable que penetra en los
alveolos pulmonares.
Dependiendo el tamaño de las partículas se tiene:
Tabla 4: Capacidad de penetración pulmonar de las partículas
Tamaño de las partículas
Capacidad de Penetración pulmonar
> 100 micras No pueden inhalarse
100 – 500 micras Se suelen retener en nariz y garganta < 50 micras Penetran en los pulmones
<5 micras Penetran hasta el alveolo pulmonar Fuente: Simancas, et. al., 2011
Siendo las partículas de fracción respirable las más problemáticas para la salud.
2.5 CONSIDERACIONES PREVIAS PARA SELECCIONAR UNA ESTRATEGIA
DE MUESTREO
El objetivo de la estrategia de muestreo es obtener unos resultados que se
aproximen a las verdaderas concentraciones a las que están día a día expuestos
los trabajadores en la empresa.
Según el Reglamento técnico polvo de Sílice (2008) las consideraciones previas y directrices que deben tenerse en cuenta y que han sido propuestas por el National
Institute for Occupational Safety and Health – NIOSH en la selección de una
estrategia de muestreo se relacionan con:
a. Disponibilidad y costo de los equipos que indique la técnica para la recolección y análisis de las muestras. (Bombas, Tubos Adsorbentes, Filtros, Calibradores,
Etc.).
c. Disponibilidad y costo de equipos para servicios de laboratorio reconocidos para el análisis confiable de muestras.
d. Consideración de las fluctuaciones de los contaminantes durante una misma jornada y de una jornada a otra.
e. Precisión y exactitud de los métodos de medición y análisis empleados.
f. Número de muestras necesarias para lograr la exactitud requerida de la medida de exposición.
La precisión y exactitud de los métodos de muestreo y análisis se conoce
generalmente en forma previa en la mayoría de los procedimientos recomendados
por NIOSH con un coeficiente de variación de un 5% a 10%.
2.6. ESTRATEGIAS DE MUESTREO Y MÉTODOS
Falagán, Alonso, Piñol y Fernández (2000) entienden por estrategia “la forma en que tiene lugar el desarrollo operativo de un proceso de toma de muestras” (p.76).
En un programa de muestreo es preciso tener en cuenta:
1. Elección del método de muestreo
2. Selección de los puestos de trabajo
3. Número de muestras a tomar
4. Duración de cada muestra
2.6.1 Selección del método de muestreo
El método de muestreo de un contaminante está estrechamente relacionado con el método analítico. Se recomienda seguir las normas establecidas por los órganos
competentes de la administración o en su defecto instituciones nacionales e
internacionales (NIOSH, ACGIH, UNE) de reconocido prestigio en higiene industrial
como son:
NIOSH:
NIOSH 0500: Método de determinación de particulado total.
NIOSH 0600: Métodos de determinación de particulado respirable.
UNE 81599-1996 Calidad del aire. Atmósferas en el lugar de trabajo. Determinación de materia particulada (fracciones inhalable y respirable) en aire. Método
gravimétrico.
UNE 81-551 (89) Calidad del aire. Atmósfera en los puestos de trabajo. Determinación de fibras de amianto en aire. Método del filtro de
membrana/microscopía óptica.
La UNE-EN 689 Evaluación de la exposición por inhalación: directrices para la estrategia de muestreo.
INSHT:
NTP 750: Evaluación del riesgo por exposición inhalatoria de agentes químicos. Metodología simplificada
NTP 777: Bombas de muestreo personal para agentes químicos (I): Recomendaciones para su selección y uso
NTP 778: Bombas de muestreo personal para agentes Químicos (II): Verificación de las características técnicas
NTP 21: Toma de muestras de polvo inerte o molesto.
En todo método de muestreo deben figurar los conceptos siguientes:
Contaminante para el que se aplica
Dispositivo de captación
Volumen de aire a recoger
Caudal del muestreador
Cantidad mínima de muestra que debe captarse
Siempre que sea posible debe recurrirse al personal, poniendo el dispositivo de
captación cerca de las vías respiratorias del operario portador del equipo.
2.6.2. Selección de los puestos de trabajo
Según el Reglamento técnico polvo de sílice (2008) se debe proceder de la
siguiente manera:
El procedimiento de menor costo es identificar al trabajador o grupo de
trabajadores de más alta exposición al factor de riesgo, para lo cual se tiene:
1) Muestrear el trabajador que se presume tiene la más alta exposición al agente.
2) Si existen diferentes puntos de exposición o procesos, seleccionar los de
supuestamente más alta exposición en cada uno.
3) De acuerdo al resultado obtenido extender el muestreo a la totalidad de los
trabajadores o bien paralizar el muestreo a una nueva ocasión, ante cambios en el
proceso o de la medida de control.
4) Algunas directrices para encontrar a los trabajadores de más alta exposición,
consisten en:
a. Distancia a la fuente generadora del agente: puede haber dilución por
dispersión en el área de trabajo.
b. Movilidad del trabajador: esto puede motivar que el trabajador no se
encuentre presente cuando existan concentraciones altas en la fuente
generadora del agente.
c. Movimiento del aire: Generalmente, en procesos que envuelven calor o
combustión, la circulación del aire puede ser tal que el trabajador a la máxima
concentración pueda estar ubicado a una distancia considerable de la fuente.
Se debe considerar, además, los sistemas de extracción, las puertas y
ventanas.
d. Diferentes Hábitos de Trabajo: Aun cuando varios trabajadores efectúan la
misma labor con los mismos materiales, sus hábitos individuales pueden
producir variaciones en los niveles de exposición.
e. Tiempo de Exposición: Esta variable es fundamental al momento de
considerar que trabajadores se deben muestrear.
5) Errores que se pueden cometer. No debe sacarse un promedio de las
exposiciones individuales de cada trabajador. Solo cuando la desviación
geométrica estándar (D.G.S) es muy pequeña puede asignarse un promedio del
2.6.2.2. Elección aleatoria de un grupo de trabajadores de más alta exposición.
1) Si no es posible ubicar al trabajador o trabajadores expuestos a la más alta
exposición, debe usarse un sistema estadístico que tome un grupo al azar y
suponiendo que dentro del mismo se encuentran los de más alta exposición.
2) Debe asumirse que dentro de cada operación hay un porcentaje de trabajadores
expuestos al más alto riesgo, de acuerdo con la observación y la experiencia se
encuentra que los porcentajes estimados de mayor uso son los del 10% y 20%,
esto quiere decir que se pone un tope dentro de cada grupo. (Ver tablas 5 a 8).
El 10% nos indica que en cada grupo solamente este porcentaje está a la más alta
exposición. Es decir si el grupo es 30, habrá tres (3) en condiciones de más alta
exposición. El problema es saber cuántos trabajadores de los 30 se deben
muestrear para tomar por lo menos uno de los tres (3) de mayor riesgo.
Las tablas 5 a 8 permiten una determinación rápida del tamaño de un grupo de
trabajadores a ser muestreado, con los siguientes rangos:
Límite de trabajadores altamente expuestos: 10% y 20% Límite de confianza: 90% y 95%
N = Tamaño del grupo
n = Número de trabajadores del grupo a muestrear
Tabla 5: Número de trabajadores a muestrear con un 90% de probabilidad que se muestree a uno de los que están entre el 10% de mayor exposición
ʎ =0,1 y confianza 0,90 n=N si N ≤ 7
Tamaño del grupo N 8 9 10 11-12 13-14 15-17 18-20 21-24 25-29 30-37 38-40 50 N° de Trabajadores
Necesarios a medir (n)
7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Fuente:INSHT (2010) y NIOSH (1994)
Tabla 6: Número de trabajadores a muestrear con un 95% de probabilidad que se muestree a uno de los que están entre el 10% de mayor exposición
ʎ =0,1 y confianza 0,95 n=N si N ≤ 11 Tamaño del grupo N 12 13
-14
15-16
17-18 19-21 22-24 25-27 28-31 32 -35 36-41 42-50 ∞
N° de Trabajadores Necesarios a medir (n)
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 29
Tabla 7: Número de trabajadores a muestrear con un 90% de probabilidad que se muestree a uno de los que están entre el 20% de mayor exposición
ʎ =0,2 y confianza 0,90 n=N si N ≤ 5
Tamaño del grupo N 6 7-9 10-14 15-26 27-50 51-∞
No de Trabajadores Necesarios a medir (n)
5 6 7 8 9 11
Fuente:INSHT (2010) y NIOSH (1994)
Tabla 8: Número de trabajadores a muestrear con un 95% de probabilidad que se muestree a uno de los que están entre el 20% de mayor exposición
ʎ =0,2 y confianza 0,95 n=N si N ≤ 6
Tamaño del grupo N 7-8 9-11 12-14 15-18 19-26 27-43 44-50 51-∞ No de Trabajadores
Necesarios a medir (n)
6 7 8 9 10 11 12 14
Fuente: INSHT (2010) y NIOSH (1994)
Para hacer la selección de los trabajadores se emplea la tabla del ANEXO III de
números aleatorios para lo cual los trabajadores serán seleccionados al azar, es
decir, que a cada trabajador se le asignará un número de tal manera que tengan la
misma probabilidad de ser elegidos y que la elección no dependa de la elección de
otro trabajador.
2.6.3. Número de muestras a tomar
Una sola muestra tomada al azar no suele ser suficiente en la valoración del riesgo
higiénico pues los contaminantes químicos no se generan a velocidad constante y por lo tanto su concentración en el ambiente de trabajo varía de modo continuo al
o largo de la jornada de trabajo.
Tomando como base las 8 horas de una jornada laboral, que además suele
coincidir con el tiempo de definición de los valores límite, con el que se comparan
los resultados de las muestras tomadas, caben distinguir cuatro formas diferentes
de realizar el muestreo Falagán, et. al. (2000):
Muestras consecutivas tomadas en periodo completo: Tomar 2 o más muestras consecutivas de igual o distinta duración en toda la jornada laboral.
Se considera la mejor forma de muestrear y su representatividad crece con
Muestra única en periodo completo: Mediante este método, se toma una sola muestra para toda la jornada. Aunque se considera la segunda mejor opción
sólo se suele utilizar cuando el volumen a recoger es muy grande.
Muestras consecutivas tomadas en periodo parcial: Consiste en tomar muestras de igual o distinta duración para parte de la jornada laboral. Sólo
válido si es al menos el 70% de la jornada y si no varían las condiciones de
trabajo sensiblemente en el tiempo "t" donde no se toma la muestra.
Muestras puntuales: Consiste en tomar diversas muestras de corta duración y aleatoriamente en la jornada. Es la menos adecuada para la evaluación
del riesgo higiénico.
Gráfico 9: Diferentes formas de realizar un muestreo de contaminantes químicos durante una jornada de 8 horas
Fuente: Falagán, et. al. (2000)
2.6.4. Duración de cada muestra
El tiempo de muestreo depende fundamentalmente del volumen de aire que se
desea recoger y del caudal del muestreador. Así mismo dicho volumen es función
de la cantidad mínima de muestra necesaria para ser detectada por el método
analítico (sensibilidad del propio método).
En ocasiones viene condicionado por la duración de las actividades laborales o
ciclos de trabajo por lo que se requieren métodos muy sensibles para detectar la
En general siempre es más adecuado el de larga duración que tomar muestras
puntuales.
Tabla 9: Número mínimo de muestras por jornada de trabajo en función de la duración de una muestra
Duración de la muestra Número mínimo de muestras por jornada de trabajo
10 seg 30
1min 20
5min 12
15 min 4
30 min 3
1 hora 2
≥ 2 horas 1
Fuente: INSHT (2010)
2.7. TIPO DE INSTRUMENTACIÓN A UTILIZAR Y SISTEMÁTICA A SEGUIR
Según Falagán et al. (2000) para realizar la toma de muestras de los contaminantes
químicos en el medio laboral y ver el tipo de instrumentación a utilizar, se deben
tener en cuenta los siguientes puntos íntimamente relacionados entre sí:
Tiempo para el que está definido el límite de exposición o valor referencia (TLV-TWA, TLV-C, etc.).
Estado físico del contaminante presente y las propiedades que de ellos se quiere medir.
Técnicas de muestreo-análisis.
Estos tres puntos, junto a la estrategia de muestreo (número de muestras por
jornada y duración), el objeto del estudio y la localización de las medidas
ambientales o personales, definen el tipo de instrumentación a utilizar.
2.7.1. Tipo de instrumentación
Existen los de lectura directa en el puesto de trabajo e indirecta en la que se toma
la muestra para analizar en el laboratorio.
Gráfico 10: Medición Directa e Indirecta
2.7.1.1. Instrumentos de lectura directa Según Falagán, et. al. (2000):
Los sistemas de lectura directa permiten disponer de los resultados de
la medición de forma inmediata, así como prescindir de la infraestructura
analítica, con las ventajas que ello comporta. Aunque en contrapartida,
los errores intrínsecos de este tipo de instrumentos son en general
elevados, repercutiendo esto en la valoración final del riesgo higiénico
(p 82).
2.7.1.2. Instrumentos de lectura indirecta (toma de muestras) Según Falagán et al. (2000):
La toma de muestras se puede llevar a cabo mediante la captación
directa de aire del ambiente o bien mediante la utilización de un soporte
que retenga al contaminante. En ambos casos es preciso que exista una
técnica analítica posterior que determine cualitativamente y
cuantitativamente la presencia de los contaminantes. (p, 82).
Según Falagán et al. (2000) las mediciones y toma de muestras pueden ser
estáticas y personales:
Las mediciones y toma de muestras estáticas se basan en la
determinación de concentraciones en zonas de trabajo concretas,
representativas del ambiente general. No suele tener limitación de
tamaño por ser de ubicación fija y permite obtener datos suficientes del
grado de contaminación, siendo eficaces para la obtención de datos de
cara al trabajo posterior de ingeniería de procesos y control ambiental
(p.83).
“La medición y la toma de muestras personales suponen la utilización de
instrumentos de tamaño reducido y comportamiento autónomo, pues acompañan al operario durante su trabajo” (p. 83)
Esta técnica da una idea más exacta de la exposición real de los
distintas incidencias durante el desarrollo de las diferentes tareas. El
inconveniente principal de este método es que depende excesivamente
de los hábitos de trabajo de cada persona, así como la escasa
información que proporciona sobre las principales fuentes o focos de
información (p. 83).
2.7.2. Equipos y accesorio usados en el muestreo
Según el Reglamento técnico polvo de sílice (2008) los equipos y accesorios
necesarios para el muestreo son:
2.7.2.1. Bombas comúnmente usadas
Existen equipos portátiles de tipo corriente o de flujo constante personales o
ambientales, que deben calibrarse antes y después de cada muestreo, cuyo caudal
se calibra en el margen específico según el contaminante (generalmente entre 1 y
3 L/min, con una exactitud de ± 5% L/min). La calibración de la bomba se realiza
con el mismo tipo de filtro que se usará en la captación del polvo, con el fin de que
la pérdida de carga sea similar a la que se tendrá en el muestreo (p. 36)
Gráfico 11: Bomba Portátil
Fuente: Reglamento técnico polvo de sílice (2008)
2.7.2.2. Medios de retención
Según Falagán et al. (2000) se tiene que a acuerdo a su naturaleza puede ser muy
variada (ésteres de celulosa, Cloruro de polivinilo (PVC), fibra de vidrio,
policarbonato, teflón, plata, etc.), y su tamaño de poro oscila entre 0.45 y 5 micras
(0.8 es el más utilizado).
Su aplicación fundamental es para polvos, nieblas y humos.
Las ventajas que tiene son que es de fácil manejo, transporte y conservación y
además es fiable, los tipos de filtros se describen a continuación:
De ésteres de celulosa: Se utilizan fundamentalmente para la captación de aerosoles metálicos, cuya determinación analítica posterior se lleva a cabo por
espectrofotometría de absorción atómica (EAA). Son de fácil ataque por ácido
nítrico diluido, lo que favorece la preparación de las muestras que se analizan
mediante dicha técnica. Presentan el inconveniente de retener la humedad
ambiental, lo que supone un incómodo obstáculo cuando se desea determinar por
gravimetría directa, la cantidad de muestra total inespecífica recogida. El problema
puede resolverse utilizando filtros apareados en peso.
Cloruro de polivinilo (PVC): Los filtros de membrana fabricados en este material no retienen la humedad ambiental, por lo que resultan de gran utilidad en la
determinación gravimétrica de muestra total inespecífica. Su principal
inconveniente estriba en su resistencia al ataque de los ácidos, incluso
concentrados, no siendo recomendable su uso para la captación de aerosoles
metálicos y posterior análisis de EAA.
Politetrafluoretileno o teflón (PTFE): Son muy estables y resistentes a los ácidos y a los disolventes orgánicos. Estas propiedades, junto con su naturaleza
hidrofóbica, los hacen muy útiles para el muestreo de diversos contaminantes, tales
como los hidrocarburos aromáticos policíclicos. (HAP).
Policarbonato: Los filtros de este material son extremadamente finos (en torno a 10 um de espesor) y de peso muy bajo. No son hidroscópicos y por tanto resultan
muy útiles para la captación de materia particulada y posterior determinación de
Fibra de vidrio: Estas membranas están compuestas de microfibras de vidrio borosilicatado, pudiendo llevar o no un ligante a base de resinas acrílicas. Pueden
utilizarse como prefiltros o como etapa única de filtración, en la captación de ciertos
plaguicidas, como carbaryl, aldrín, lindano, DDT, etc.
Plata: Filtros fabricados en plata metálica pura, muy adecuados para la captación de negro de humo, hidrocarburos aromáticos policíclicos, etc.
“Soporte de Filtro: Antes del filtro, dentro del portafiltro se coloca un disco – soporte
de celulosa o malla de acero inoxidable, de diámetro igual al del filtro, para lograr
una distribución uniforme del paso del aire y evitar la deformación del filtro durante el muestreo” (Reglamento técnico polvo de sílice, 2008, p.37)
Gráfico 12: Cassette con soporte y filtro de teflón
Fuente: Falagán, et. al. (2000)
“Portafiltros o cassette: Generalmente de poliestireno, puede estar constituido de
dos o tres cuerpos o secciones, siendo opcional la elección. En general de mayor
utilidad es el de tres dado que mejora la distribución del contaminante y evita colmataciones en el centro” (Falagán et al., 2000, p. 97)
Gráfico 13: Distintos modelos de portafiltros o cassettes
Fuente: Falagán, et. al. (2000)
“Ciclón:Selector de partículas para el muestreo de fracción respirable. Consiste en
tangencialmente en sentido transversal, así se permite la sedimentación de las
partículas más gruesas en el fondo y la fijación de las finas en el filtro superior; deben ser independientes de la orientación” (Falagán et al., 2000, p. 97).
Gráfico 14: Ciclón
Fuente: Falagán, M., Alonso, A., Piñol, P., & Fernández, J. (2000)
2.7.2.3. Equipos de secada y pesaje
“Balanza analítica de precisión: Equipo de alta precisión con una sensibilidad mínima de 0,001 mg” (Reglamento técnico polvo de Sílice, 2008, p.44).
“La balanza debería estar ubicada en un local donde las condiciones ambientales
estén debidamente controladas (temperaturas en torno a 20 ºC y humedades relativas próximas al 50 %)” (MTA/MA – 014/A11, p. 5).
“Cámaras de humedad controlada o desecadores de vidrio: Para colocación de
filtros sin carga antes de la toma de muestras y con carga después de la toma, para lograr en estos un peso constante.” (Reglamento técnico polvo de Sílice, 2008,
p.45).
“Pinzas: Para la manipulación de los filtros, retiro de estos de paquetes, su
colocación en la balanza antes y después del muestreo, se deben emplear pinzas sin estrías en las puntas.” (Reglamento técnico polvo de sílice, 2008, p.45).
2.7.2.4. Equipo de calibración
Es un dispositivo electrónico que permite calibrar las bombas de muestreo a un flujo
determinado, posee una celda, con dos lectores ópticos, por donde viaja una burbuja de una solución jabonosa y así permite determinar el flujo de la bomba”.
2.7.2.5. Cargadores
Se emplea para cargar las baterías de la Bomba, el cargador se conecta
directamente a la corriente alterna de 110 voltios y ésta al enchufe de carga de la
Bomba. El cargador tiene un selector de rango de dos posiciones: alto y bajo, en la posición “alto” se logra una carga completa de las baterías en 14 horas; Cuando funciona en la posición “bajo” se pueden cargar las baterías por un tiempo
indefinido, con un mínimo de 64 horas. Una carga completa permite un
funcionamiento continuado de la Bomba durante 8 horas. (Reglamento técnico
polvo de Sílice, 2008, p.39).
Gráfico 15: Cargador para una bomba portátil
Fuente: Reglamento Técnico Polvo de Sílice (2008)
2.8. FUNDAMENTO DEL MÉTODO GRAVIMÉTRICO
Según el Reglamento técnico polvo de sílice. (2008) se tiene:
Ubicación de la Bomba en el Operario: El sistema de muestreo compuesto por
bomba, manguera plástica flexible y portafiltros; se coloca en la parte superior o
espalda y a la altura del cinturón del operario en forma tal que no interfiera con el
trabajo que este realice.
El extremo de la manguera en donde queda conectado el ciclón con el portafiltros
(seleccionador de tamaño de partícula) o el solo portafiltros sin ciclón para la
recolección de polvo total debe quedar a la altura de la clavícula.
Manejo de Portafiltros: Al tomar la muestra se retiran los tapones (azul y rojo) del
portafiltro y se coloca al ciclón para la captación de la fracción respirable o
solamente a la manguera mediante un adaptador para captación de polvo total. Se
Recolección de la Muestra: Durante la captación de la muestra debe vigilarse
periódicamente el correcto funcionamiento de la bomba, en caso de observar
alguna anomalía durante el muestreo, ésta se debe anular. Transcurrido el tiempo
predeterminado de muestreo se retira y se tapan los orificios con los tapones azul
(orificio de la entrada del contaminante) y rojo (orificio de salida del aire filtrado),
para su envío al análisis.
Los filtros blancos: Cada lote de filtros muestreados se debe acompañar de un “filtro blanco”. Las muestras blancas deben ser manejadas de igual manera que las
muestras reales, se abren en el mismo ambiente del lugar del muestreo y se cierran
inmediatamente para enviarlas a análisis junto con las muestras reales.
Identificación de la muestra: con el fin de contar con la información necesaria y evitar que se olviden detalles importantes, se deberá utilizar un formato ordenado. A cada muestra se le anotaran los siguientes datos:
Empresa a la que pertenece Origen
Fecha de recolección Hora de inicio del muestreo
Número de orden Hora final del muestreo
Sitio o lugar de la toma Caudal de la bomba
Número de trabajadores expuestos
Identificación de la bomba
Transporte de muestras al laboratorio: Se colocan las muestras junto con el Blanco
(o blancos) en cajas u otros envases o materiales convenientemente protegidos,
para evitar cualquier tipo de daño, alteración de su contenido durante su envío o
transporte al laboratorio.
Las precauciones anteriores deben mantenerse mientras dure el almacenamiento
hasta el momento en que se dispongan para ser analizadas.
Toda muestra que se remita a un laboratorio para su análisis debe estar
debidamente identificada para ayuda del análisis a realizar, la información incluirá
como mínimo:
Número de la muestra colocada en el casete
Nombre de la empresa o fábrica
Sitio de operación a que corresponde
Volumen total del aire muestreado
