EXPOSICIÓN A POLVO DE SÍLICE EN MARMOLERÍAS Y TALLERES … · químicos en España (última...
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EXPOSICIÓN A POLVO DE SÍLICE EN MARMOLERÍAS Y TALLERES DE TRANSFORMACIÓN DE PIEDRA Francisco Javier Copa Rodríguez Jefe Equipo Técnico de Higiene
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EXPOSICIÓN A POLVO DE SÍLICE EN MARMOLERÍAS Y TALLERES
DE TRANSFORMACIÓN DE PIEDRA
Francisco Javier Copa Rodríguez
Jefe Equipo Técnico de Higiene
Tipos de sílice
Mineral Fórmula
Cuarzo
SiO2
Tridimita
SiO2
Cristobalita
SiO2
Ópalo
SiO2.nH2O
Tipos de sílice
Tipos de sílice
Tipos de sílice • La sílice, o dióxido de silicio (SiO2), es un componente
básico de la tierra, arena, granito y otros muchos minerales que puede presentarse en forma cristalina o amorfa
• el cuarzo a temperaturas superiores a los 800°C pasa a la forma de sílice cristalina conocida como tridimita y si se calienta a más de 1400°C a la forma conocida como cristobalita. Estas no son abundantes en la naturaleza pero sí las econtramos en rocas ígneas
867 oC 1470 oC
El cuarzo es con
diferencia la forma
más común de sílice
cristalina
Es el segundo
mineral más común y
se encuentra en casi
todos los tipos de
roca, sean ígneas,
metamórficas o
sedimentarias
Actividades de exposición a sílice
cristalina
• Áridos
• Industria cerámica
• Fundición y siderometalúrgica
• Vidrio
• Cemento, mortero y hormigón
• Piedra natural
• Lana mineral
Aglomerados de cuarzo
• Se entiende por aglomerado de cuarzo, o compacto de cuarzo, un material compuesto por arenas de sílice, cuarzo, en algunos casos con presencia de cristobalita, en granulometrías variables (siempre inferiores a 4,5 mm), cementado con otros componentes (vidrios, feldespatos, colorantes, etc.) por medio de resinas de poliéster o acrílicas como elemento aglutinante para conseguir resultados de solidez y resistencia
• Nace en los años 70 en Italia y aparecen a principios de los años 90 como sustituto a la piedra natural (granito y mármol)
• Su utilización comenzó en encimeras de cocina y baño. Luego se extendió a pavimentos, escaleras y revestimientos de pared
Aglomerados de cuarzo
• Se fabrican tableros de unas dimensiones superficiales aproximadas de 3 por 1,5 metros, de diferentes espesores, normalmente de 12 a 30 milímetros
material % sílice
cristalina
mármol hasta 5%
granito hasta 30%
pizarra hasta 40%
Aglomerado de cuarzo hasta 95%
Aglomerados de cuarzo
Aglomerado cuarzo
% Sílice cristalina
QUARELLA 95 %
SILESTONE <95 %
CAESAR STONE 93 %
OKITE <90 %
COMPAC 94 %
SINTERLITE < 25%
TECHLAN < 15%
Efectos sobre la salud
• Silicosis Es el tipo más común de neumoconiosis, es una fibrosis nodular progresiva povocada por la sedimentación de partículas respirables de sílice cristalina en los pulmones
Silicosis aguda: exposición alta a sílice cristalina en un periodo corto de tiempo (5 años)
Silicosis acelerada: se desarrolla un periodo de 5 a 10 años de exposición a niveles altos de sílice cristalina
Silicosis crónica: se origina por exposición a bajos niveles de sílice cristalina en un periodo largo de tiempo (superior a 10 años)
La sílice y el cáncer • En 1997, un grupo de trabajo del Centro Internacional
de Investigación sobre el Cáncer (CIIC) decidió, basándose en la bibliografía especializada, que la sílice cristalina respirable inhalada en entornos ocupacionales es cancerígena para los humanos
• El grupo de trabajo de la IARC también indicó que la acción cancerígena no se detectó en todas las circunstancias industriales estudiadas y puede depender de características inherentes de la sílice cristalina o de factores externos que afectan la actividad biológica. En la última publicación de agosto de 2012 incluye el polvo de sílice cristalina en forma de cuarzo y cristobalita como cancerígeno
• National Institute of Environmental Health Sciences (NIEHS). En el listado de sustancias cancerígenas de la 12ª edición del 2011, aparece la sílice cristalina pero no la amorfa
• En junio de 2003 se adoptó una recomendación (SUM DOC 94 final) del Comité científico para los límites de exposición ocupacional a agentes químicos de la UE (SCOEL)
El principal efecto de la inhalación de polvo de sílice respirable en los humanos es la silicosis. Existe información suficiente para concluir que el riesgo relativo de adquirir cáncer de pulmón aumenta en personas con silicosis (y, aparentemente, no ocurre así en trabajadores sin silicosis expuestos al polvo de sílice en canteras y en la industria de la cerámica). Por lo tanto, la prevención del comienzo de silicosis también reducirá el riesgo de cáncer. Puesto que no se puede identificar un umbral claro para el desarrollo de la silicosis, cualquier reducción de la exposición reducirá el riesgo de adquirirla.
Exposición laboral polvo sílice
La formación de nubes de polvo tiene lugar debido a 2 fenómenos
Acción primaria: acción mecánica que proyecta partículas finas a alta velocidad, desde un estado de reposo al aire
Acción secundaria: dispersión debido a la propia velocidad de salida o transportadas por corrientes de aire secundarias
Exposición laboral polvo sílice La fuerza de la gravedad es la causante de que la partícula caiga con una aceleración g.
La partícula se frena debido a la fuerza de rozamiento que es proporcional al cuadrado de la velocidad, llegando un momento en el que la aceleración será nula, con lo que la velocidad de caída será constante, esta es la velocidad límite regida por la ecuación de Stokes
Vs es la velocidad de caída de las partículas
velocidad límite
g es la aceleración de la gravedad
ρp es la densidad de las partículas
ρf es la densidad del fluido
η es la viscosidad del fluido
r es el radio equivalente de la partícula.
Exposición laboral polvo sílice
Teniendo en cuenta la ecuación de Stokes las partículas por encima de 50 μm son sedimentables, siendo el polvo fino las partículas con un tamaño máximo de 10-20 μm
El tamaño es de gran importancia en higiene, porque de él depende la mayor o menor facilidad de penetración del polvo en el organismo. El camino recorrido por las partículas de polvo es el siguiente
nariz
laringe
Árbol
traqueobronquial
alveolo
Exposición laboral polvo sílice
Convenio de Johanesburgo 1979. Directiva 88/642/CEE del año 1988
Fracción inspirable: fracción de partículas que se inspira de todo el conjunto de partículas en suspensión presentes en el aire que respira el trabajador
Fracción respirable: es la parte de fracción inspirable que penetra en los alveolos pulmonares, para su captación se emplea un separador por sedimentación que separe el 50% de las partículas que tengan un diámetro aerodinámico de 5 micras
Esta doble definición no es suficiente para la protección de los
trabajadores contra polvo. El Comité Europeo de
Normalización CEN publicó en 1993 la norma EN 481
Según la Norma UNE EN 481 Atmósferas en puestos de
trabajo, se definen las siguientes fracciones:
• Fracción inhalable: fracción másica del aerosol total que se
inhala a través de la nariz y la boca
• Fracción extratorácica: fracción másica de partículas
inhaladas que no penetran más allá de la laringe
• Fracción torácica: fracción másica de partículas inhaladas
que penetran más allá de la laringe
• Fracción traqueo-bronquial: fracción másica de partículas
inhaladas que penetran más allá de la laringe, pero no
pueden penetrar a las vías respiratorias no ciliadas
• Fracción respirable: fracción másica de partículas inhaladas
que penetran en las vías respiratorias no ciliadas
La curva BMRC (convenio
de Johanesburgo) da
valores más altos que el
convenio de la norma
UNE-EN 481. Lo que
quiere decir que los
equipos acordes con el
convenio de Johanesburgo
recogen mayor
concentración en masa (un
20% mas) que los equipos
acordes con el convenio
para la fracción respirable
descrito en la norma UNE-
EN 481
Valores límite de exposición profesional para agentes
químicos en España (última edición 2012)
Hasta hace pocos años, se ha estado utilizando el término
“polvo inerte” o “polvo molesto”
para designar a aquellas partículas que no ocasionaban efectos adversos
importantes, no contenían amianto y la proporción de sílice cristalina
era inferior al 1 %.
Actualmente, este término ha sido sustituido por el de “Partículas
(insolubles o poco solubles) no especificadas de otra forma” que considera
a toda la materia particulada para la que no existe evidencia toxicológica
sobre la que basar un valor límite ambiental.
En España
La Directiva 88/642/CEE fue sustituida en lo referente a
agentes químicos por la Directiva 98/24/CE que dio lugar
al Real decreto 374/2001.
MTA/MA-014/A88 materia particulada (total y fracción
respirable) en aire, método gravimétrico:
Polvo total: filtro de membrana de PVC de 37 mm y
5 micras de poro y cassette de poliestireno de 37
mm de 2 o 3 cuerpos, caudal 1,5-2 l/min
Fracción respirable: cyclón de nylon de 10 mm,
caudal 1,7 l/min
MTA/MA-014/A11Determinación de materia particulada
(fracciones inhalable, torácica y respirable) en aire.
Método gravimétrico
PROBLEMÁTICA Tal como se recoge en el documento CR-03/2006 del INSHT , en
el pasado, en la mayoría de los países, las recomendaciones
para la toma de muestra de los aerosoles se basaron en el
concepto de “aerosol total, polvo total o partículas totales”.
Estos términos correspondían a las partículas captadas por un
determinado instrumento de muestreo. Así, por ejemplo, la
ACGIH consideraba como “partículas totales” a aquellas
partículas recogidas con el cassette de poliestireno de 37 mm
cerrado (los 2 tapones retirados durante la captación y orificio de
entrada de 4 mm).
Con la publicación en 1995 de la Norma UNE-EN 481, los
términos “aerosol total, polvo total o partículas totales”,
considerados como anteriormente se han especificado, quedaron
en desuso y lo que actualmente se considera son las distintas
fracciones del aerosol
MTA/MA-014/A11 Tipo de muestreador: la cassette de 37 mm en sus dos
modalidades abierta y cerrada, no cumple con el convenio
de la fracción inhalable (subestima partículas inhalables
grandes >20 micras, adherencia de partículas a las
paredes del cassette y pérdida de polvo al retirar el filtro)
Necesaria la sustitución por otros equipos que se
adecuen a los convenios
Informe técnico CEN/TR 15230:2005 Workplace atmospheres- Guidance for sampling of inhalable, thoracic and respirable aerosol fractions, se realiza un estudio
comparativo en los distintos países europeos, en el que se
recogen los muestreadores que se consideran aceptables
con relación a los convenios de la norma EN 481
ION
Caudal 2 litros /minuto
Cumple convenio para velocidades
0,5 y 1 m/s
No cumple convenio para partículas
de diámetro aerodinámico > 70 μm
Puede muestrear de forma
simultánea
Fracción inhalable y respirable
BUTTON
Caudal 4 litros /minuto
No le influye la velocidad del aire
ni la dirección del viento
Reduce la entrada de partículas
grandes > 100 μm
Muestreadores con bombas de aspiración tipo “P”
Caudal entre 1 y 5 litros/min
GSP 3,5
Muestreador empleado en
Alemania
Caudal 3,5 litros /minuto
Muestreador de metal con
una entrada cónica de
aluminio
Filtro de retención de 37
mm
Se adecua al convenio de
fracción inhalable para
velocidades de aire de 0,5 y
1 m/s
Muestreadores con bombas de aspiración tipo “P”
Caudal entre 1 y 5 litros/min
MUESTREO FRACCIÓN RESPIRABLE
Ciclón SKC
Plástico antiestático
Sigue las curvas de
Johannesburgo, a 1,9 l./min., y la
EN-481, a 2,2 l./min
Admite todo tipo de cassettes, de
25 y de 37 mm
Ciclón BGI-4
Utilizado para captar la fracción
respirable de polvos minerales
Caudal 2,2 l/m
Filtros de 25 mm
Ciclón Casella
Similar al SKC
MUESTREO FRACCIÓN RESPIRABLE
Ciclón Nylon 10mm DORR OLIVER
Se le acopla cassette de 37 mm de 2
o 3 cuerpos
Caudal 1,7 l/min
Al ser un ciclón de plástico no
conductor la eficacia de captación
puede estar Influenciada por
efectos electrostáticos
Ciclón GS-3 SKC
Fabricado de plástico conductivo
que elimina cargas electroestáticas
Se acopla a cassette de 25 o 37 mm
Caudal 2,75-3,7 l/min
Equivalente al Dorr Oliver
MUESTREO FRACCIÓN RESPIRABLE
Ciclón aluminio SKC
Muy ligero
Se acopla a cassette de 25 o 37
mm
Caudal 2,5 l/min
Al ser de aluminio elimina
posibles efectos electroestáticos
MUESTREO FRACCIÓN RESPIRABLE
Muestreador PGP-2 y FSP-10
Equipado con un ciclón que permite
el muestreo de la fracción respirable
de acuerdo con el convenio EN 481
Caudal 2 l/min también de 10 l/min
Filtro de membrana de 37mm y
diámetro de poro 8 micras
ION
El IOM, además de su aplicación en
el muestreo individual de la fracción
inhalable, tiene la posibilidad de
muestrear simultáneamente la
fracción respirable y la fracción
inhalable, mediante la incorporación
de un disco de espuma de
poliuretano al portafiltros
MUESTREO MULTIFRACCIÓN
Muestreador RESPICON
Tiene una única cabeza de muestreo,
que capta simultáneamente las tres
fracciones: inhalable, torácica y
respirable, directamente sobre 3
filtros
Está comercializado por las firmas
Hund (República Federal de
Alemania) y TSI (Reino Unido)
El aerosol es aspirado en todas
direcciones a un caudal de 3,11 l/min,
por una ranura anular en la cabeza
colectora de las partículas y se
distribuye dentro del equipo en tres
caudales:
MUESTREO MULTIFRACCIÓN
Muestreador RESPICON
caudal de 3,11 l/min, se distribuye
dentro del equipo en tres caudales:
1. en el primer estadio, el aire
penetra a un caudal 2,66 l/min, y
las partículas menores de 4 μm
son recogidas en el filtro y las
más grandes pasan al siguiente
estadio,
2. en el segundo estadio, el caudal
baja a 0,33 l/min, y las partículas
entre 4 y 10 μm son recogidas
en el filtro y las superiores pasan
al siguiente estadio
3. en el tercer estadio o fondo, el
caudal se reduce a 0,11 l/min, y
se recogen las partículas
mayores de 10 μm
Filtros de retención (membrana) Son geles formados a partir de disoluciones coloidales, poseen una
microestructura muy complicada y uniforme
Celulosa: La humedad les afecta por lo que no son adecuados
para el análisis gravimétrico. Sin embargo, sí lo son para el
análisis de los componentes metálicos del aerosol ya que tienen
baja resistencia a los ácidos. En el caso de partículas muy finas,
como las de humos de soldadura, pueden presentar problemas
• PVC: Les afecta menos la humedad que a los de celulosa. Sin
embargo, la acumulación de cargas estáticas en estos filtros,
puede ocasionar errores tanto en la toma de muestra como en el
análisis gravimétrico
• Teflón: Son muy resistentes a los ácidos, bases y disolventes. Son
hidrófobos y tienen gran estabilidad térmica. Su uso está indicado
cuando los aerosoles que se van a muestrear son agresivos y
ácidos. Su problema el precio
Filtros de retención (fibra) Entramado de fibras individuales
Fibra de vidrio o cuarzo: Si el objetivo de la toma de muestras es
únicamente la determinación gravimétrica. En estos filtros las
partículas no se retienen sólo en la superficie sino que quedan
también atrapadas en la estructura del filtro por lo que presentan
una buena propiedad de adhesión.
No les afecta la humedad y se pueden utilizar a caudales altos
pues presentan una baja pérdida de carga
CONCLUSIONES No existe un muestreador plenamente satisfactorio para
cualquier situación ambiental posible
Los muestreadores ION, PGP-PSP 3,5, el BUTTON y el
CIP 10-I son los que mejor cumplen el convenio de
muestreo de fracción inhalable
Los muestreadores están influenciados por la dirección
y velocidad del aire y el tamaño de partícula
Para medir la fracción inhalable se han propuesto unos
factores de corrección, para que se ajusten al convenio
de la EN 481. Sin embargo en la práctica no resulta
fácil aplicarlos ya que el factor varia con la naturaleza
del polvo, la velocidad del aire, el tamaño de partícula o
el tipo de operación industrial
Métodos de determinación sílice cristalina
MTA/MA - 057/A04
Determinación de sílice libre cristalina en materia
particulada (fracción respirable) en aire. Método del filtro
de membrana / Espectrofotometría de infrarrojos
No discrimina entre los diferentes tipos de sílice cristalina
(cuarzo, cristobalita y tridimita)
MTA/MA - 056/A06
Determinación de sílice libre cristalina (cuarzo,
cristobalita, tridimita) en aire - Método del filtro de
membrana / Difracción de rayos X
Presencia cualitativa y cuantitativa de sílice libre cristalina
(cuarzo, tridimita y cristobalita) mediante
Difracción de Rayos-X
Equipos de protección individual
Equipos de protección individual
Equipos de protección individual
Los equipos destinados a proteger contra riesgos de grado medio o elevado, pero no de consecuencias mortales o irreversibles, se consideran de Categoría II. Los equipos destinados a proteger contra riesgos de consecuencias mortales o irreversibles se clasifican en la Categoría III. Pertenecen a esta categoría: Los equipos de protección respiratoria filtrantes que protejan contra los aerosoles sólidos y líquidos o contra los gases irritantes, peligrosos, tóxicos o radiotóxicos
Equipos de protección individual
Estampará en su producto una marca que signifique que su producto es conforme con las exigencias esenciales de salud y seguridad. Este marcado se compone de los siguientes elementos: • Las siglas CE para los equipos de las categorías I y II. • Las siglas CE seguidas de un número de cuatro dígitos para
los equipos de categoría III. • El número de cuatro dígitos es un código identificativo, en el
ámbito de la Unión Europea, del organismo que lleva a cabo el control del procedimiento de aseguramiento de la calidad de la producción seleccionado por el fabricante.
• Elaborará una declaración en la que certifique que el EPI comercializado cumple lo dispuesto en el Real Decreto a fin de poderla presentar a la Administración competente.
Equipos de protección individual
Suministrará conjuntamente con el equipo un folleto informativo en el que se referenciarán y explicarán claramente los niveles de protección ofrecidos por el equipo, el mantenimiento y, en su caso, las sustituciones necesarias, etc. Este documento será de gran importancia de cara a seleccionar el equipo y desarrollar todas las tareas de mantenimiento durante la vida útil del mismo. Literalmente el RD 1407/1992 (decreto de comercialización de EPIs) establece que este folleto será entregado obligatoriamente por el fabricante con los EPI comercializados.
Equipos de protección individual
Mascarilla FFP3
Información suministrada por el fabricante
Vida útil de almacenaje
Rango de temperatura de las condiciones de almacenamiento
Humedad máxima en las condiciones de almacenamiento
Equipos de protección individual
GRACIAS
Francisco Javier Copa Rodríguez
Jefe Equipo Técnico de Higiene
