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Prevenc ió n de R iesgos y De tecc ión de Gas

Iván Ruiz 2016

Polvo: Prevención de

Riesgos y Control en el

Ambiente de Trabajo


Orígenes de Casella


Hoy:

Casella España

es una empresa

100% española

1992:

Acuerdo de

representación

exclusiva de

Oldham Gas para

España

1991:

Fundación de

Casella España,

S.A.

1950:

Inicio de la

fabricación de

equipos de

medición S&H

1799:

Fundación de

Casella en Reino

Unido

Evolución de Casella


Tradición – Tecnología - Innovación

Casella España S.A.


Contenido:

• Polvo: Conceptos.

• Acceso y depósito. Efectos.

• Fracciones de partículas.

• Instrumentos de medición.


Polvo:

Definiciones y Conceptos


• Aerosol:

Sistema de partículas suspendidas en un medio

gaseoso, normalmente el aire en el contexto de la

Higiene Laboral.

• Pueden presentarse en forma de polvo, spray,

nieblas y humos.

• Tienen importancia ya que están relacionadas con

una amplia variedad de enfermedades.

Aerosol: Definición Científica


• Polvo:

Pequeñas partículas sólidas

con un diámetro inferior a

75 µm que se depositan por

su propio peso pero que

pueden permanecer en

suspensión durante algún

tiempo.

Polvo: Definición ISO4225


• Polvo:

Partículas sólidas, pequeñas y secas

proyectadas al aire por fuerzas

naturales (viento o erupciones

volcánicas) y por procesos mecánicos

generados por el hombre, (molienda,

pulverización, perforación, criba,

demolición, excavación, abrasión).

Las partículas de polvo tienen un

diámetro entre 1 y 100 µm y se

depositan lentamente por influencia de

la gravedad.

Polvo: Definición IUPAC


• Ambas definiciones aluden al tamaño de la

partícula.

• El término "diámetro de partícula" por sí

solo es una simplificación, ya que el

tamaño geométrico de una partícula no

explica plenamente cómo se comporta en

el aire.

• La medida más apropiada del tamaño de

las partículas, para la Higiene Laboral, es

el diámetro aerodinámico de la partícula.

Polvo: Definiciones


Diámetro Aerodinámico:

• Diámetro de una esfera hipotética de densidad 1 g/cm3

que tiene la misma velocidad de sedimentación en aire

en calma como la partícula en cuestión, independiente

de su tamaño geométrico, forma y densidad real.

• El diámetro aerodinámico se relaciona con la capacidad

de la partícula para penetrar y depositarse en diferentes

sitios del tracto respiratorio, y con el muestreo de

aerosoles.

Polvo: Diámetro Aerodinámico


Respecto a los materiales fibrosos tales como el amianto, los

problemas para la salud están principalmente relacionados

con la forma de las partículas.

Se clasifican como fibras todas aquellas partículas con

diámetro inferior a 3 µm y longitud superior a 5 µm cuya

relación longitud/diámetro sea 3 a 1.

Fibras: Definición

Fibras:

• Amianto: Serpentinas (crisotilo) /

Anfíboles (crocidolita)

• Fibras sintéticas: lana de roca, lana de

vidrio, nylon.


• Exposición a polvo relación con

enfermedades pulmonares clásicas

neumoconiosis.

• Otras enfermedades relacionadas con la

exposición a polvo cáncer, asma y

alveolitis alérgica.

• Riesgo de EXPLOSION

El Polvo como Riesgo Laboral


Tipos de polvo encontrados en el ambiente laboral:

• Polvo mineral: aquellos que contienen sílice libre

cristalina (cuarzo), carbón o cemento.

• Polvo metálico: plomo, cadmio, níquel o berilio.

• Polvo químico: pesticidas o reactivos químicos.

• Polvo orgánico y vegetal: harina, madera, algodón o

polen.

• Biológicos: mohos y esporas.

El Polvo como Riesgo Laboral


Penetración y Depósito en

el Tracto Respiratorio


Extratorácica

Traqueobronquial

Alveolar

Aparato Respiratorio


La Respiración

Respiración

Inhalar aire del ambiente (O2, N2, otros gases, polvo en suspensión, etc.) a través de nariz y boca hasta los alveolos, donde se produce el intercambio de O2/CO2 y se exhala CO2 al ambiente.

Aparato Respiratorio • Nariz y Boca • Tráquea • Pulmones

• Bronquios • Bronquiolos.


Proceso de Respiración

CO2 CO2

CO2

Inhalamos aire del ambiente

Pasa por la tráquea

Llega a los pulmones

Alveolos: Intercambio

Exhala CO2 al ambiente


Tracto Respiratorio

Extra Torácica

---------------------------

-------------------------------

--------------------------------

Traqueo-bronquial

Alveolar (Respirable)

• Las partículas se inhalan a través de la nariz o de la boca.

• La probabilidad de inhalación depende de:

‒ diámetro aerodinámico de la partícula

‒ movimiento del aire alrededor del cuerpo

‒ frecuencia respiratoria.


Proceso de Respiración

Inhalable

Torácica

Respirable


Tracto Respiratorio

• Las partículas más grandes (diámetro aerodinámico > 30 µm) se

depositan en las vías respiratorias altas: boca, fosas nasales y laringe.

• Durante la respiración nasal, las partículas se depositan en la nariz

mediante filtración por los pelos nasales y por impactación donde el

flujo de aire cambia de dirección.

• Una vez depositadas, la retención es ayudada por el moco, que recubre

la nariz. La vía nasal es un filtro de partículas más eficiente que el oral.

Por lo tanto, las personas que respiran normalmente por la boca, es de

esperar que tengan más partículas que alcanzan el pulmón que los que

respiran completamente a través de la nariz.


Impactación


Tracto Respiratorio

De las partículas que no se depositan en las vías altas:

• las más grandes se depositarán en la región traqueobronquial de las

vías respiratorias y posteriormente podrán eliminarse por

aclaramiento mucociliar o, si son solubles, puede entrar en el cuerpo

por disolución.

• Las partículas más pequeñas pueden penetrar en la región alveolar, la

región en la que los gases inhalados pueden ser absorbidos por la

sangre. En términos de diámetro aerodinámico, sólo alrededor del 1%

de partículas de 10 µm llega hasta la región alveolar, así que 10 µm

se considera generalmente como el límite de tamaño superior práctico

para la penetración a esta región.


Sedimentación


Tracto Respiratorio

El máximo depósito en la región alveolar se produce por las

partículas de 2 µm de diámetro aerodinámico aproximadamente.

La mayoría de las partículas mayores se habrán depositado más

arriba en el pulmón.

Para las partículas más pequeñas entre 2 y 0,5 µm , los

mecanismos de depósito son menos eficientes por lo que gran

parte de estas partículas son exhaladas. Las partículas de tamaño

inferior a 0,5 µm se depositan principalmente por difusión.


Difusión


Limpieza del Tracto Respiratorio

Tras su deposito, el destino de las partículas insolubles depende de varios

factores:

1. Aclaramiento mucociliar

La tráquea y los bronquios, hasta los bronquiolos terminales, están

revestidos con células con cilios como pelosidades (epitelio ciliado)

cubiertos por una capa mucosa. Los cilios están en movimiento continuo

y sincronizado, lo que provoca que la capa mucosa tenga un movimiento

ascendente continuo, alcanzando una velocidad en la tráquea de 5-10 mm

por minuto. Las partículas insolubles depositadas en el epitelio ciliar se

mueven hacia la epiglotis, y luego son tragadas o escupidas en un tiempo

relativamente corto.

2. Movimiento bronquiolar

Movimientos peristálticos intermitentes de los bronquiolos, tos y

estornudos, pueden impulsar a las partículas en la membrana mucosa hacia

la laringe.


Limpieza del Tracto Respiratorio

3. Fagocitosis El epitelio de la región alveolar es no ciliado. Sin embargo, las

partículas insolubles depositadas en esta área son engullidas

por las células macrófagas (fagocitos), que a continuación

pueden:

(1) viajar al epitelio ciliado y luego ser transportados hacia

arriba y hacia fuera del sistema respiratorio o

(2) permanecen en el espacio pulmonar o

(3) entrar en el sistema linfático.

Ciertas partículas, tales como polvos que contienen sílice, son

citotóxicos, es decir, matan las células macrófagas.


Efectos

• Partículas Insolubles

• Partículas Solubles

Acumulación en

vías respiratorias

Función de la

composición

NEUMOCONIOSIS

ENVENENAMIENTO

SISTÉMICO


Lugar de Depósito

• Es fundamental en el caso de las

partículas insolubles.

• Determina dónde se produce el

efecto y la fracción de interés.

CARACTERÍSTICAS DE LA PARTÍCULA


Ejemplos

Tipo de polvo Efecto principal Órgano diana Fracción de

interés Polvo de carbón Neumoconiosis del

minero del carbón

Pulmones, región de

intercambio de gases,

alvéolos

Fracción

respirable

Amianto Asbestosis, cáncer de

pulmón; mesotelioma

Pulmones, región bronquial y

de intercambio de gases

Fracciones

torácica y

respirable

Manganeso Intoxicación sistémica

(sangre y sistema

nervioso central)

A través del sistema

respiratorio al torrente

sanguíneo

Fracción

inhalable

Polvo de madera Algunas maderas

duras causan cáncer

nasal

Vías respiratorias nasales Fracción

inhalable

Polvo de algodón Bisinosis; enfermedad

obstructiva del pulmón

Pulmones Fracción

torácica


UNE-EN 481:1995

ATMÓSFERAS EN LOS PUESTOS

DE TRABAJO

DEFINICIÓN DE LAS FRACCIONES POR

EL TAMAÑO DE LAS PARTÍCULAS

PARA LA MEDICIÓN DE AEROSOLES


• Define los convenios para el muestreo en función del tamaño de partícula, que han de ser aplicados para evaluar los posibles efectos sobre la salud.

• Se aplica a aerosoles, tanto sólidos como líquidos.

• No se aplicarán con los valores límite para fibras que estén definidos en términos de longitud y diámetro de las mismas.

UNE-EN 481:1995


Fracciones

• Inhalable: fracción másica del aerosol total que se inhala a través de la nariz y la boca.

• Torácica: fracción másica de las partículas inhaladas que penetran más allá de la laringe.

• Respirable: La fracción másica de las partículas inhaladas que penetran en las vías respiratorias no ciliadas.


Convenios para las Fracciones

Son relaciones

aerodinámico y

aerosol recogidas

entre

las

el diámetro

fracciones de

por el o medidas

de muestreo que

las

bajo

instrumento

representan

fracciones aproximadamente

que penetran,

condiciones promedio, a las diferentes

regiones del tracto respiratorio.


UNE EN 481:

Convenio Fracción Inhalable

El convenio se aproxima, para cada diámetro aerodinámico de partícula, a la relación entre la concentración en masa de las partículas que entran en el tracto respiratorio con respecto a la concentración en masa de las partículas presentes en el aire (es decir, respecto del aerosol total), antes de que se perturben por la presencia del individuo expuesto y la inhalación. El convenio inhalable se describe por medio de la expresión:

EI = 50 [ 1 + exp (- 0,06 D)]

EI es el porcentaje de aerosol que tiene que ser recogido por el instrumento de muestreo. D es el diámetro aerodinámico de la partícula en μm.


Convenio Fracción Torácica

Para cada

porcentaje

diámetro aerodinámico D, el

de la

que ser

ET de las partículas

que tienen fracción inhalable,

recogidas, deberán corresponder a una

distribución logarítmico normal acumulativa

con una mediana de 11,64

desviación geométrica de 1,5.

μm y una


Convenio Fracción Respirable

Para cada diámetro aerodinámico D, el

de la

que ser

porcentaje ER de las partículas

que tienen fracción inhalable,

recogidas, deberán corresponder a una

distribución logarítmico normal acumulativa

con una mediana de 4,25 μm y una

desviación geométrica de 1,5.


% del total: 75,8 (I) 42,1 (T) 0,7 (R)

% del inhalable: 100 (I) 55,5 (T) 0,9 (R)


Convenios

Fracción

inhalable

Fracción

torácica F.

respi-

rable

0,7

11Diámetro aerodinámico en µm

Po

rcen

taje

del

aero

so

l

total

42,1

75,8


Importante

Asegurarse que se ha realizado

el muestreo de la fracción de

polvo adecuada para el

contaminante estudiado

VALOR LÍMITE

DE LA SUSTANCIA


POLVO DE MADERA


CUARZO


UNE-EN 13205:2002

ATMÓSFERAS EN EL LUGAR DE

TRABAJO

EVALUACIÓN DEL FUNCIONAMIENTO DE

LOS INSTRUMENTOS PARA LA MEDICIÓN

DE CONCENTRACIONES DE AEROSOLES


Norma UNE-EN 13205

• Procedimientos para el ensayo de los instrumentos de muestreo de aerosoles en condiciones de laboratorio.

• Requisitos de funcionamiento específicos para estos instrumentos que incluyen la conformidad con los

convenios dados por la UNE-EN 481.


Fracción Inhalable

Tipo de muestra Muestreador Fabricante

Personal IOM SKC

PGP-GSP GSM

PGP-GSP10 GSM

CIP 10-l Arelco

Button SKC

PAS-6 IRAS-UU

Estática Cathia-l Arelco

PM 4 GSM

ESK50 DEHA

VC-25 G GSM

IOM Static -


Muestreador IOM (UK)

2 l/min

Se pesan filtro y cassette

Clip

Cuerpo del IOM

Cassette + filtro

Disco multi foam

Cubierta

Salida de aire


Plástico conductor o acero inoxidable

IOM

Gravimetría

Análisis químico

Portafiltro

Plástico

Acero inox.

Muestreadores de las fracciones del aerosol

FRACCIÓN INHALABLE

2 l/min

Plástico Acero inox.

Determinación Laboratorio

Portafiltro

Filtro 25 mm D > 70 µm

Dirección viento


CIP 10-I (FRANCIA)

10 l/min Se pesan la

espuma y el

cabezal


Gravimetría: influye HR

Dirección viento

FRACCIÓN INHALABLE

Selector compacto con orificio anular

Plástico conductor

Laboratorio Determinación

CIP 10-I

10 l/min

Cápsula rotatoria Espuma


FRACCIÓN INHALABLE


GSP (ALEMANIA)

3,5 l/min

Se pesa el filtro


PGP-GSP 10

10 l/min

Laboratorio

Determinación

Filtro 37 mm Dirección del viento

Dirección viento

Metálico con entrada cónica de aluminio

3,5 l/min

PGP-GSP 3,5


FRACCIÓN INHALABLE


FRACCIÓN INHALABLE

Base de aluminio, superficie curva de ac. inoxidable

BUTTON

4 l/min

21% porosa

orificio 381

µm

Determinación Laboratorio Filtro 25 mm

No le afecta Velocidad del viento

Dirección del viento

Agurtzane Zugasti


FRACCIÓN INHALABLE


Fracción Torácica


Fracción Respirable Tipo de

muestra

Muestreador

SKC

SKC

SKC

GSM

GSM

CIP 10-R

GK2.69

BCIRA

SIMPEDS

Respirable dust cyclone

Aluminium cyclone

Conductive plastic cyclone

PGP-FSP 2

PGP-FSP 10

10 mm Nylon

Arelco

BGI

-

Casella

BGI

Panametrics

IOM Multidust Personal


Fracción Respirable

Tipo de

muestra

Muestreador Fabricante

Estática Cathia-R Arelco

PM4 F GSM

MPG II DEHA

MPG III DEHA

MRE 113A Casella

VC25 F GSM

VC 25l GSM


MUESTREO DE CONTAMINANTES

FRACCION RESPIRABLE

EXPLOTACIONES

SUBTERRANEAS

ELUTRIADOR

HORIZONTAL

MRE113A


MUESTREO DE CONTAMINANTES

FRACCION RESPIRABLE

EXPLOTACIONES

SUBTERRANEAS

ELUTRIADOR

HORIZONTAL


UNE EN 481

Convenio para muestreo de fracción respirable

• La curva que describe la fracción respirable propuesta en la norma UNE-EN 481 difiere de la curva BMRC.

• La curva BMRC da valores más altos que el convenio de la norma UNE-EN 481. Esto quiere decir que los equipos acordes con el convenio de Johanesburgo (que siguen la curva BMRC) darán, en la práctica, igual o mayor concentración en masa (hasta un 20% más) que los equipos acordes con el convenio para la fracción respirable, descrito en la norma UNE-EN 481.

• La norma UNE-EN 481 indica que, de cara a la comparación de la concentración en masa de las fracciones del aerosol con los valores límite, pueden utilizarse otros métodos, siempre que den lugar a conclusiones semejantes o de mayor rigor. Por tanto, se podrán utilizar aquellos equipos que se ajusten al convenio de Johanesburgo.


Ciclón SIMPEDS Safety in Mines Personal Equipment for Dust Sampling

• Según convenio de Johannesburgo

Más exigente que el convenio establecido por la

UNE-EN 481

• Conforme a la ITC 2.0.02

"Protección de los trabajadores contra el polvo, en

relación con la silicosis , en las industrias

extractivas“

• Ciclón Dewell Higgins

Exigido por el Instituto Nacional de Silicosis.


Muestreadores Personales Alto Caudal

Las bombas de muestreo deben cumplir la norma UNE-EN 1232: 1997

Aplicación: recoger muestras sobre soporte adecuado para su análisis en laboratorio. Se clasifican en:

• Alto Caudal: para muestrear aerosoles. • Bajo Caudal: para muestrear gases y vapores.


UNE-EN 1232: 1997 Requisitos

• Peso no debe exceder 1,2 Kg.

• Resistencia mecánica (5%).

• Pulsación del caudal (10%).

• Seguridad de diseño.

• Estabilidad de caudal con el aumento de la perdida de carga (5%).

• Perdida de carga requerida (5%).

• Autonomía: mínimo de 2 horas. Deseable superior a 8 horas.

• Arranque y funcionamiento de larga duración. El caudal no debe

desviarse mas del 5%

• Interrupción del flujo de aire.


Muestreadores Personales Alto Caudal


Muestreo en Canteras Fracción Respirable

• Ciclón

• Cassette

• Filtro PVC



Ajuste de Caudal (2,2 l/min)


APEX 2


Características • Diseño compacto y resistente.

• Operación sencilla.

• Pantalla a color de alta resolución.

• Ajuste de caudal automático.

• Gran autonomía de funcionamiento.

APEX 2


Características

• Sensor de movimiento.

• Conectividad bluetooth.

APEX 2


CEL-712

Microdust Pro

Prevenc ió n de R iesgos y De tecc ión de Gas 72

Principio de Medición

Partículas en la cámara de medición

• El haz se desvía por efecto de la difracción, refracción y reflexión

• Intensidad del haz difractado es proporcional a la concentración de partículas en la cámara de medición

Partículas

Condición de aire limpio

• El haz de IR está focalizado en la trampa de luz.

• Intensidad de la señal del cero captada por el detector.


Principio de Medición


Calibración


Medición


Separación de Fracciones


Aplicaciones

• Prevención de riesgos por polvo y aerosoles

• Monitorización de polvo en ambiente laboral

• Monitorización en procesos industriales

• Comprobación de eficiencia de filtros

• Monitorización medioambiental

• Monitorización en procesos de demolición


Monitores de Partículas

DUMO

Monitor de polvo

ambiental


Principio de funcionamiento del DUMO

• Dispone de un ventilador incorporado para extraer el aire ambiente y

pasarlo a través de la cámara de medición con un caudal estable y

constante.

• Las partículas que fluyen a través de la cámara van a interactuar con la

varilla sensora causando una pequeña carga eléctrica trasmitida de las

partículas al sensor.

• Las pequeñas cargas eléctricas proporcionan la señal a tratar por la

electrónica.

• La señal generada es proporcional a los niveles de polvo ambiental


DUMO y DUMO EX

• Medición en tiempo real de

la concentración de polvo en

mg/m³ en ambiente.

• Tamaño partículas desde 0,3

μm.

• Rango de Medición desde

0,1 mg/m³

• 2 Alarmas ajustables.

Características Técnicas


DUMO y DUMO EX

Características Técnicas

• Salidas: Relés, 4-20 mA,

RS485 y USB.

• Software de configuración y

gestión de datos.

• Configuracion en RED

Wireless.

• Versión ATEX G y D


Gracias por vuestra

atención www.casella-es.com

polvo: prevención de riesgos y control en el ambiente de ... · •riesgo de explosion el polvo...

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