VENTILACIÓN VENTILACIÓN INDUSTRIALINDUSTRIAL

SA 615SA 615

Docente: Ing. Juan Narciso ChávezDocente: Ing. Juan Narciso Chávezjnarcisoch@yahoo.com.mxjnarcisoch@yahoo.com.mx

ventilacion09@yahoo.esventilacion09@yahoo.es

Universidad Nacional de Ingeniería

Facultad de Ingeniería Ambiental

UNIDAD UNIDAD TEMÁTICA I:TEMÁTICA I:

Introducción a la Introducción a la Ventilación Ventilación IndustrialIndustrial

Ing. Juan Narciso ChávezIng. Juan Narciso Chávez

¿Cómo se define a la Ventilación Industrial?¿Cómo se define a la Ventilación Industrial?

Es una técnica de control de la Higiene Es una técnica de control de la Higiene Industrial, que permite mantener en el Industrial, que permite mantener en el ambiente laboral las concentraciones de ambiente laboral las concentraciones de los agentes contaminantes del aire por los agentes contaminantes del aire por debajo de los límites máximos permisibles debajo de los límites máximos permisibles de exposición ocupacional, de tal manera de exposición ocupacional, de tal manera que se minimice el riesgo de enfermar de que se minimice el riesgo de enfermar de los trabajadores, se minimice el riesgo de los trabajadores, se minimice el riesgo de explosiones y se mantenga confort explosiones y se mantenga confort térmico en los ambientes laborales. térmico en los ambientes laborales.

VENTILACIÓN NATURAL VENTILACIÓN NATURAL (Libre Entrada, Altura (Libre Entrada, Altura Suficiente)Suficiente)– Diferencias de Presión Atmosféricas (Presión).Diferencias de Presión Atmosféricas (Presión).

– Diferencias de Temperatura (Corrientes Diferencias de Temperatura (Corrientes Gravitacionales)Gravitacionales)

VENTILACIÓN MECÁNICA VENTILACIÓN MECÁNICA (Flujo de Aire Forzado)(Flujo de Aire Forzado)– Ventilación LocalizadaVentilación Localizada..

– Ventilación General.Ventilación General.

Tipos de VentilaciónTipos de Ventilación

VENTILACIÓN GENERAL DILUÍDORA VENTILACIÓN GENERAL DILUÍDORA (FLUJOS DE AIRE QUE (FLUJOS DE AIRE QUE DILUYEN EL AGENTE, SE USA EN CASO PRINCIPALMENTE DE DILUYEN EL AGENTE, SE USA EN CASO PRINCIPALMENTE DE VAPORES Y CALOR)VAPORES Y CALOR)

VENTILACIÓN GENERALVENTILACIÓN GENERAL

VENTILACIÓN LOCALIZADAVENTILACIÓN LOCALIZADA

VENTILACIÓN LOCAL EXHAUSTORA VENTILACIÓN LOCAL EXHAUSTORA (EXTRACCIÓN DEL (EXTRACCIÓN DEL CONTAMINANTE DONDE SE GENERA, RECUPERACIÓN CONTAMINANTE DONDE SE GENERA, RECUPERACIÓN DEL AGENTE)DEL AGENTE)

Es la ciencia y el arte que se Es la ciencia y el arte que se

dedica al reconocimiento, dedica al reconocimiento,

evaluación y control de los evaluación y control de los

agentes ambientales o agentes ambientales o

tensiones emanadas o tensiones emanadas o

provocadas por el lugar de provocadas por el lugar de

trabajo y que pueden ocasionar trabajo y que pueden ocasionar

enfermedades, destruir la salud enfermedades, destruir la salud

y el bienestar o crear algún y el bienestar o crear algún

malestar significativo entre los malestar significativo entre los

trabajadores o los ciudadanos trabajadores o los ciudadanos

de la comunidad.de la comunidad.

Higiene IndustrialHigiene Industrial

¿Qué entendemos por PELIGRO?¿Qué entendemos por PELIGRO?

Es la presencia de un Es la presencia de un agente biológico, agente biológico, químico, físico o químico, físico o ergonómico en el ergonómico en el ambiente de trabajo, ambiente de trabajo, que puede causar un que puede causar un efecto adverso para la efecto adverso para la salud.salud.

¿Y que es el RIESGO?¿Y que es el RIESGO?

Es la probabilidad Es la probabilidad que un peligro se que un peligro se manifieste y manifieste y produzca daños a produzca daños a las personas, las personas, equipos y al equipos y al ambiente.ambiente.

RIESGOS PROFESIONALES

ACCIDENTES LABORALES

ENFERMEDADESPROFESIONALES

FATIGA INSATISFACCIÓN

SEGURIDAD

RECONOCIMIENTOEVALUACIÓN Y CONTROL

ANALISIS DE RIESGOS

HIGIENE

ERGONOMIABIENESTAR

SOCIAL

CALIDAD DE VIDA

♦MONOTONIAMONOTONIA♦RITMO EXCESIVO DE TRABAJORITMO EXCESIVO DE TRABAJO♦INADAPTACIONES AL TRABAJOINADAPTACIONES AL TRABAJO♦CONTENIDO DEL TRABAJOCONTENIDO DEL TRABAJO

SIN COMPONENTE PREVENTIVO

MEDIO AMBIENTE INSANO

ENFERMEDAD

DIAGNÓSTICOTRATAMIENTO

PERSONA SANA

INTERACCIONES ENTRE LA PERSONA Y EL MEDIO AMBIENTE

INTERACCIONES ENTRE LA PERSONA Y EL MEDIO AMBIENTE

CON COMPONENTE PREVENTIVO ENFERMEDAD

DIAGNÓSTICOTRATAMIENTO

PERSONA SANA

MEDIO AMBIENTE

INSANO

IDENTIFICACIÓN Y EVALUACIÓN DEL PROBLEMA

MEDIDAS DE

CONTROL

INDUSTRIA SANA

HIGIENISTA INDUSTRIAL

TRABAJADOR

MEDICO

AMBIENTEPELIGROS

FUENTES MODALIDADES DE

ACTUACIÓN

METABOLITOS

SIGNOS CLINICOS

ENFERMEDADES

EFECTOS

PREVENCIÓN TRATAMIENTO

AMBITOS DE ACCIÓN

AGENTES AMBIENTALES

(PELIGROS)

QUIMICOS:QUIMICOS: MATERIAMATERIA..

FISICOS:FISICOS: ENERGIAENERGIA

BIOLOGICOS:BIOLOGICOS: ORGANISMO VIVOORGANISMO VIVO

ERGONOMICOS:ERGONOMICOS: ESTADO PSICOFISIOLÓGICOESTADO PSICOFISIOLÓGICO

AGENTESAGENTES AMBIENTALESAMBIENTALESPELIGROSPELIGROS

Se denominan Agentes Contaminantesa aquellas sustancias químicas, energíafísica y microorganismos que debido a su concentración en el aire, pueden alterary/o dañar la salud de los trabajadores y los materiales

Agentes ContaminantesAgentes Contaminantes

ClasificaciónClasificación::

Agentes Químicos (Polvos, Humos, Neblinas, Nieblas, Gases y Vapores).

Agentes Físicos (Ruidos, Iluminación, Radiaciones Ionizantes y no Ionizantes,etc.)

Agentes Biológicos (Hongos, Bacterias, Polen, etc.)

Agentes QuímicosAgentes Químicos

Es toda sustancia natural o sintética, que durante la fabricación, manejo, transporte, almacenamiento o uso, puede incorporarse al ambiente en forma de polvo, humo, gas o vapores con efectos perjudiciales para la salud de las personas que entran en contacto con ellas.

Características:Características:

ConcentraciónConcentración : Cantidad del agente : Cantidad del agente contaminante presente en el medio por contaminante presente en el medio por unidad de volumen o área.unidad de volumen o área.

PersistenciaPersistencia : Característica que tiene el : Característica que tiene el contaminante de perdurar en el ambiente.contaminante de perdurar en el ambiente.

Características:Características:

BioacumulaciónBioacumulación : Proceso natural por el : Proceso natural por el cual una sustancia se acumula en los cual una sustancia se acumula en los organismos a nivel celular individual, organismos a nivel celular individual, pudiendo alcanzar niveles peligrosos.pudiendo alcanzar niveles peligrosos.

BiomagnificaciónBiomagnificación : La carga tóxica de : La carga tóxica de un organismo en un nivel trófico un organismo en un nivel trófico inferior se acumula y se concentra inferior se acumula y se concentra mas aún por un organismo en un nivel mas aún por un organismo en un nivel trófico superior.trófico superior.

Interacción de ContaminantesInteracción de Contaminantes

SinergismoSinergismo : Aumento de los efectos de : Aumento de los efectos de un contaminante, a causa de la un contaminante, a causa de la introducción o presencia de otro (Ej. introducción o presencia de otro (Ej. Partículas y Dióxido de Azufre).Partículas y Dióxido de Azufre).

AntagonismoAntagonismo : : La presencia de un La presencia de un contaminante reduce parcialmente el contaminante reduce parcialmente el efecto del otro.efecto del otro.

Expresiones de Concentración de Expresiones de Concentración de ContaminantesContaminantes

Un contaminante gaseoso presente en el aire se Un contaminante gaseoso presente en el aire se expresa tanto en relación de volúmenes como en expresa tanto en relación de volúmenes como en peso. En Volumen, comúnmente se expresa en peso. En Volumen, comúnmente se expresa en partes por millón (ppm):partes por millón (ppm):

1 volumen de Contam. Gaseoso1 volumen de Contam. Gaseoso1ppm = 1ppm =

101066 vol. (Contam. + aire) vol. (Contam. + aire)

EjemploEjemplo

Se toma una muestra de aire en una Se toma una muestra de aire en una empresa, dicha muestra tiene un empresa, dicha muestra tiene un volumen de 1 metro cúbico. Cual será volumen de 1 metro cúbico. Cual será la concentración del Dióxido de Azufre la concentración del Dióxido de Azufre (en PPM) si el análisis arroja un (en PPM) si el análisis arroja un volumen de este contaminante de 0.06 volumen de este contaminante de 0.06 cc. cc.

EjemploEjemplo

C= 0.06 cc x 1mC= 0.06 cc x 1m33 x 1lt x 1lt 1m1m33 1000lt 1000cc 1000lt 1000cc

C= 0.06 x 106 = 0.06ppm106

Expresiones de Concentración de Expresiones de Concentración de ContaminantesContaminantes

La masa de un contaminante se expresa La masa de un contaminante se expresa como:como:

microgramos de contaminantemicrogramos de contaminante

ug/mug/m3 3 = =

metro cúbico de aire muestreadometro cúbico de aire muestreado

Expresiones de Concentración de Expresiones de Concentración de ContaminantesContaminantes

La relación entre ppm y ug/mLa relación entre ppm y ug/m33, para Presiones y , para Presiones y Temperaturas diversas, es la siguiente:Temperaturas diversas, es la siguiente:

ug/mug/m33 = ppm x peso molecular x 10 = ppm x peso molecular x 1033

Volumen MolarVolumen Molar

Expresiones de Concentración de Expresiones de Concentración de ContaminantesContaminantes

La relación entre ppm y ug/mLa relación entre ppm y ug/m33, para 1 atm, y , para 1 atm, y 25°C, es la siguiente:25°C, es la siguiente:

ug/mug/m33 = ppm x peso molecular x 10 = ppm x peso molecular x 1033

24.524.5

Para 1atm y 0°C la constante en el Para 1atm y 0°C la constante en el denominador es 22.4denominador es 22.4

Ejemplo 1Ejemplo 1

La concentración diaria promedio del SOLa concentración diaria promedio del SO2 2

es de 415 ug/mes de 415 ug/m33 a 25 ºC y 1 atm. Cuál es la a 25 ºC y 1 atm. Cuál es la concentración en ppm? concentración en ppm?

415 ug/m415 ug/m33 = ppm x 64 x 10 = ppm x 64 x 1033

24.524.5

ppm = 0.159ppm = 0.159

Ejemplo 2Ejemplo 2

El gas de escape de un automóvil contiene 1.5% en El gas de escape de un automóvil contiene 1.5% en volumen de CO ¿Cuál será la concentración de CO en volumen de CO ¿Cuál será la concentración de CO en

mg/m3 a 25ºC y 1 atm.?mg/m3 a 25ºC y 1 atm.?

X = 15000 ppm1.5 100

1000,000X

ug/m3 = 15000 (28) x 103

24.5

ug/m3 = 17.1 x 106

mg/m3 = 171001 mg = 1000 ug

Ejemplo 3Ejemplo 3

La concentración del Dióxido de Azufre en el La concentración del Dióxido de Azufre en el aire es de 0.06 ppm. Cual será dicha aire es de 0.06 ppm. Cual será dicha concentración expresada en microgramos por concentración expresada en microgramos por metro cúbico (T= 25 °C y P= 1 atm)metro cúbico (T= 25 °C y P= 1 atm)

ug/mug/m33 = 0.06 ppm x (32 + 32) x 10 = 0.06 ppm x (32 + 32) x 1033

24.524.5

C = 156,7 ug/mC = 156,7 ug/m33

Ejemplo 4Ejemplo 4

La concentración del Dióxido de Azufre en el La concentración del Dióxido de Azufre en el aire es de 100 ppb (partes por billón). Cual será aire es de 100 ppb (partes por billón). Cual será dicha concentración expresada en microgramos dicha concentración expresada en microgramos por metro cúbico (T= 25 °C y P= 1 atm)por metro cúbico (T= 25 °C y P= 1 atm)

ug/mug/m33 = 100x10 = 100x10-3-3 ppm x (32 + 32) x 10 ppm x (32 + 32) x 1033

24.524.5 C = 261,2 ug/mC = 261,2 ug/m33

1ppm = 1000 ppb

Ejemplo 5Ejemplo 5

La concentración del Monóxido de Carbono en La concentración del Monóxido de Carbono en el aire es de 1 ppm. Cual será dicha el aire es de 1 ppm. Cual será dicha concentración expresada en microgramos por concentración expresada en microgramos por metro cúbico (T= 0 °C y P= 1 atm)metro cúbico (T= 0 °C y P= 1 atm)

ug/mug/m33 = 1 ppm x (28) x 10 = 1 ppm x (28) x 1033

22.422.4

C = 1250 ug/mC = 1250 ug/m33

CLASIFICACION DE CONTAMINANTESCLASIFICACION DE CONTAMINANTESCONTAMINANTE DEFINICION EJEMPLO

GASES

HUMOS

FIBRAS

NEBLINA

POLVOS

VAPORES

Compuestos que a temperatura y presiónambiente se comportan como el aire.

Materia sólida en suspensión en la atmósferaformado por pequeñas partículas producidaspor la condensación de metales o porresultado de la combustión incompleta. Partículas de longitud mayor a 5 micras, diámetro de sección transversal menor a 3 u y una relación long. – ancho mayor de 3:1

Gotas de líquido suspendidas en el airegeneradas por la atomización, aspersión,espuma, burbujeo de material líquido.

Materia sólida dispersa en el aire productode la acción mecánica sobre un sólido.

Materia proveniente de la evaporización deun líquido o de la sublimación de un sólido

Monóxido de carbono,acetileno, butano, hidrógeno, etc.

Humos de soldadura de unmetal en fusión, decombustión de madera,cigarro, etc.

Asbestos, Fibra de vidrio, etc.

Alquitrán de hulla, pinturasen aerosol, insecticidas,ácido sulfúrico entre otros.

Polvos de madera, granosde algodón, materialessólidos, orgánicos o demetal, etc.

Nafta, aguarrás, mercurio,alcanfor, naftaleno, entre, otros.

Clasificación de Agentes QuímicosClasificación de Agentes Químicos

De acuerdo a su origen se clasifican en:De acuerdo a su origen se clasifican en:

PrimariosPrimarios:: son sustancias contaminantes son sustancias contaminantes vertidas directamente al ambiente desde los focos vertidas directamente al ambiente desde los focos emisores.emisores. No han sufrido ninguna modificación No han sufrido ninguna modificación química desde el momento que han salido desde química desde el momento que han salido desde su punto de emisión, ejemplo el monóxido de su punto de emisión, ejemplo el monóxido de carbono, óxidos de azufre, etc.carbono, óxidos de azufre, etc.

SecundariosSecundarios:: no son vertidos directamente a la no son vertidos directamente a la atmósfera. Se producen a consecuencia de atmósfera. Se producen a consecuencia de transformaciones y reacciones químicas o transformaciones y reacciones químicas o fotoquímicas que sufren los contaminantes fotoquímicas que sufren los contaminantes primarios en el aire.primarios en el aire. Ejemplo: El Ozono, el Ejemplo: El Ozono, el peroxiacetilnitrato (PAN), etc.peroxiacetilnitrato (PAN), etc.

Clasificación de Agentes QuímicosClasificación de Agentes Químicos

Los límites para exposiciones a agentes físicos y sustancias químicas en el medio ambiente de trabajo, están determinados por los valores TLV (Threshold Limit Values), denominados Valores Límite Umbral para concentraciones en el aire de diversas sustancias químicas.

Los TLV representan las condiciones bajo las cuales se cree que la mayoría de los trabajadores pueden ser expuestos repetidamente todos los días, durante 8 horas sin sufrir efectos adversos a la salud y sin utilizar ningún tipo de protección.

Límites de Exposición Agentes QuímicosLímites de Exposición Agentes Químicos

Existen tres categorías de TLV:

TLV - TWA. (Promedio ponderado en el tiempo)

TLV - STEL.(Limite de exposición para períodos cortos)

TLV- C. (Valor techo)

Categorías de Valores Límites Categorías de Valores Límites Umbrales (TLVs)Umbrales (TLVs)

TLV-TWA (Promedio ponderado en el tiempo): Es la concentración promedio ponderada en el tiempo para un día normal de 8 horas o una semana de 40 horas, a la cual casi todos trabajadores pueden ser expuestos en forma repetida diariamente sin sufrir efectos adversos.

Categorías de TLV

La TWA, puede calcularse matemáticamente mediante la siguiente fórmula:

siendo:

Σ : Sumatoria

Ci : La concentración i-ésima

Ti : Tiempo de exposición, en horas, asociado a cada valor Ci

Para los efectos del cálculo de la TWA de la jornada laboral, la suma de los tiempos de exposición que se han de considerar en el numerador de la fórmula anterior será igual a la duración real de la jornada en cuestión, expresada en horas

TLV - TWA

TWA = ΣCi Ti 8

TLV-STEL (Limite de exposición para períodos cortos): Es la concentración a la cual pueden exponerse los trabajadores por un periodo de 15 minutos sin sufrir una Irritación, Lesión tisular crónica o irreversible y Narcosis.

No se permiten más de cuatro períodos de exposición de 15 minutos, por día, con 60 minutos por lo menos de intervalo entre una exposición y otra, siempre tomando en consideración que no se debe exceder el TLV-TWA diario.

TLV - STEL

TLV-C (Valor techo): Es la concentración que no debe ser excedida ni aún por un instante.

Es necesario destacar que si cualquiera de estos tres valores TLV es sobrepasado, existe un peligro potencial para el individuo. La cantidad en que pueden excederse los valores umbrales límites durante breves períodos sin daño para la salud, depende de factores determinantes tales como la naturaleza del contaminante, grado y tiempo de exposición.

TLV - C

De acuerdo a la normatividad nacional, para los agentes químicos que tienen asignado TLV-TWA pero no TLV-STEL, se establece el producto de 3 x TLV-TWA como valor que no deberá superarse durante más de 30 minutos en total a lo largo de la jornada de trabajo, no debiéndose exceder en ningún momento el valor de 5 x TLV-TWA.

Categorías de TLV

ES (Exposición Semanal): En casos justificados cabe una valoración de base semanal, y no diaria. En este sentido, para que resulte aceptable el empleo de esta base semanal de valoración, es preciso que se cumplan las siguientes condiciones :– Que se trate de un agente químico de largo período de

inducción, es decir, capaz de producir efectos adversos para la salud sólo tras exposiciones repetidas a lo largo de meses o años.

– Que existan variaciones sistemáticas, esto es, derivadas de distintas situaciones de exposición, entre las TWA de diferentes jornadas.

Categorías de TLV

ES (Exposición Semanal):

ES = ΣTWA i

n

donde: – TWAiTWAi : :Son las concentraciones medias ponderadas en Son las concentraciones medias ponderadas en

los tiempos diarios correspondientes a los sucesivos los tiempos diarios correspondientes a los sucesivos días de la semana de trabajo. días de la semana de trabajo. Naturalmente, en todos los casos habrá de valorarse la situación, además, de acuerdo con las restantes categorías de los Valores Límite Permisibles que resulten aplicables.

– n : Cantidad de días de la semana laboral.

Categorías de TLV

Los TLVs se establecen para agentes químicos Los TLVs se establecen para agentes químicos específicos y no para las mezclas de éstos, Sin específicos y no para las mezclas de éstos, Sin embargo, cuando se hallen presentes en el embargo, cuando se hallen presentes en el ambiente varios agentes que ejercen la misma ambiente varios agentes que ejercen la misma acción sobre los mismos órganos o sistemas, su acción sobre los mismos órganos o sistemas, su efecto resulta combinado y requiere una efecto resulta combinado y requiere una consideración preferente.consideración preferente.

Dicho efecto combinado debe ser considerado Dicho efecto combinado debe ser considerado como aditivo, salvo que se disponga de como aditivo, salvo que se disponga de información que indique que los efectos son información que indique que los efectos son sinérgicos o bien independientes.sinérgicos o bien independientes.

Mezclas de Agentes QuímicosMezclas de Agentes Químicos

De acuerdo con lo anterior, la comparación con los valores límite ha de hacerse calculando:

Σ E i

TLV iTLV idonde:– E i : Representan las exposiciones (concentración) a los distintos

agentes presentes. – TLV i :Los valores límite respectivos. Si el resultado obtenido es mayor

que la unidad, ha de entenderse que se ha superado el TLV para la mezcla en cuestión.

El cálculo anterior es aplicable, tanto en la comparación de TWA con TLV-TWA, como a la del STEL con TLV-STEL.

Mezclas de Agentes QuímicosMezclas de Agentes Químicos

NORMATIVIDAD NACIONAL RELACIONADA A NORMATIVIDAD NACIONAL RELACIONADA A HIGIENE OCUPACIONALHIGIENE OCUPACIONAL

Reglamento para la Apertura y Control Sanitario Reglamento para la Apertura y Control Sanitario de Plantas Industriales D. S. N° 29/65 - DGST.de Plantas Industriales D. S. N° 29/65 - DGST.

Reglamento de la Ley de Accidentes de Trabajo y Reglamento de la Ley de Accidentes de Trabajo y Enfermedades Profesionales D.S. N° 002-72-TR.Enfermedades Profesionales D.S. N° 002-72-TR.

Reglamento sobre Valores Límites Permisibles Reglamento sobre Valores Límites Permisibles para Agentes Químicos en el Ambiente de para Agentes Químicos en el Ambiente de Trabajo. D. S. N° 015-2005-SA.Trabajo. D. S. N° 015-2005-SA.

Reglamento de Prevención y Control del Cáncer Reglamento de Prevención y Control del Cáncer profesional. D. S. N° 039-93-PCM. Modif . D. S. profesional. D. S. N° 039-93-PCM. Modif . D. S. 007-93-TR.007-93-TR.

Reglamento de Seguridad Radiológica. D. S. 009-Reglamento de Seguridad Radiológica. D. S. 009-97-EM.97-EM.

Ley General de Salud. Ley 26842.Ley General de Salud. Ley 26842.

Reglamento de Seguridad e Higiene Minera. D. S. Reglamento de Seguridad e Higiene Minera. D. S. 055-2010-EM.055-2010-EM.

Reglamento de Seguridad e Higiene Ocupacional Reglamento de Seguridad e Higiene Ocupacional del Sub-sector Electricidad. R. M. Nº 263-2001 del Sub-sector Electricidad. R. M. Nº 263-2001 /VME, etc./VME, etc.

NORMATIVIDAD NACIONAL RELACIONADA A NORMATIVIDAD NACIONAL RELACIONADA A HIGIENE OCUPACIONALHIGIENE OCUPACIONAL

VENTILACIÓN VENTILACIÓN INDUSTRIALINDUSTRIAL

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Docente: Ing. Juan Narciso ChávezDocente: Ing. Juan Narciso Chávezjnarcisoch@yahoo.com.mxjnarcisoch@yahoo.com.mx

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