Controles de ingeniería - II

Figura 9-14 Distribución de la intensidad del sonido en la
superficie de una esfera conforme es irradiada a partir de una sola
fuente, (a) El sonido emana de una fuente puntual en todas
direcciones, distribuyéndose por la superficie de la esfera cuya
área se calcula con la fórmula 4tc^. Así, la intensidad del sonido
se reduce con el cuadrado de la distancia radial desde la fuente,
(b) El sonido emana de una fuente puntual localizada en el piso o
en otra superficie. El piso absorbe o refleja el sonido, pero el
sonido resultante todavía se difunde por un hemisferio, cuya área
es 2. La relación del cuadrado de la distancia sigue siendo
aproximadamente válida.

Es poco probable que se pueda retirar a los operadores de sus propias máquinas, e incluso si lo es, podrían quedar colocados cerca de alguna máquina vecina. Los factores de distancia funcionan mejor para separar a los operadores del ruido que proviene de máquinas adyacentes o de otros procesos en el área. En este sentido, una dispersión general del ordenamiento físico de la planta puede resultar benéfico. Si dispersar el ordenamiento de la planta es imposible o demasiado costoso, la instalación de barreras absorbentes de sonido entre estaciones aumentará la separación final en lo que a ruido se refiere. La ventaja que se alcanza con tales barreras es variable y resulta complicado estimarla por adelantado En este campo se recomienda el consejo de un experto en acústica, y aun es posible eme experimente con vanas bañeras temporales, midiendo niveles de ruido “antes” y "después” Los materiales pesados absorben la vibración del sonido, un hecho que hace que las cortinas y mamparas que contienen plomo sean una opción popular.

Controles de ingeniería - Caso

Cierta máquina está colocada a 60 centímetros del operador, que entonces queda expuesto a 95 dB de ruido. ¿Cuánto se gana retirando al operador a 1.2 metros de la máquina? ¿Cuánto se reduciría a 2.4 metros? 

Solución: Un movimiento de 60 centímetros a 1.2 metros es una duplicación de la distancia, y da por resultado una reducción de seis dB en el nivel sonoro. El nivel resultante sería

95 dB - 6 dB = 89 dB

que probablemente quedaría dentro del LEP de ocho horas de 90 dB, incluso después de tomar en cuenta reflexiones y otras fuentes de sonido, si no son muy significativas. 

Un movimiento a 2.4 metros sería otra duplicación, y reduciría otros seis dB, es decir a 83 dB, ignorando las reflexiones y otras fuentes de sonido. Esto disminuiría la exposición al ruido a menos del NA de 85 dBA para un PPT de ocho horas.

Controles de ingeniería - I

Una vez que los instrumentos han revelado la existencia de un problema, el gerente de seguridad e higiene necesita soluciones materiales. Si los niveles de ruido sobrepasan el LEP, las normas federa- les requieren que se usen controles de ingeniería o administrativos factibles. Si estas medidas no logran reducir la exposición de ruido según el LEP, se debe proveer y utilizar equipo de protección personal para cumplir con este límite. Debe considerarse que los controles de ingeniería aportan la solución más completa y permanente al problema.

Igual que con el control de sustancias tóxicas, las soluciones más simples son a veces tan obvias que se pasan por alto. Siempre deberá pensar en modificar o eliminar procesos. Otra solución muy simple, si es posible, es alejar al operador de la fuente primaria de ruido. Esta idea tiene más mérito de lo que parece, porque la intensidad del ruido de una fuente dada se reduce con el cuadrado de la distancia, en la ausencia de paredes reflectoras y de otros factores de distorsión. La razón de esta relación se aprecia en la figura 9.14. 

Se debe recordar que es la intensidad absoluta del sonido, no los decibeles, la que varía inversamente con el cuadrado de la distancia desde la fuente. La escala logarítmica de decibeles da un cambio de tres dB cada vez que la intensidad del sonido cambia en un factor de dos (cuando se duplica o se reduce a la mitad). De aquí se deriva una regla empírica para la distancia. Ya que la intensidad del sonido varía con el cuadrado de la distancia desde la fuente, al duplicarla se consigue una reducción de cuatro veces en la intensidad del sonido, lo que por su parte trae una disminución de seis dB. El efecto se muestra en el caso 9.4.

Medición del ruido - II

Se requiere de cierta habilidad para utilizar el medidor de nivel sonoro y obtener lecturas confiables. Naturalmente, el micrófono receptor del instrumento debe sostenerse en la vecindad del oído del sujeto, a fin de ser representativo de la exposición. Sin embargo, el instrumento no debe sostenerse demasiado cerca, ya que el cuerpo del sujeto puede afectar la lectura. El receptor del micrófono del instrumento debe estar resguardado de corrientes de aire, y el instrumento en sí no debe someterse a vibraciones directas. El gerente de seguridad e higiene encontrará el medidor de nivel sonoro de mayor utilidad si compara diferentes emplazamientos dentro de la planta y las diferentes máquinas y modos de operación. 

Determinar la exposición promedio ponderada durante un turno completo con un medidor de nivel sonoro es tedioso y requiere gran esfuerzo. Un sustituto conveniente es un dispositivo acumula- dor llamado dosímetro, que se coloca sobre la persona sujeta al estudio. Este instrumento parecerá tal vez una panacea, pero tiene sus inconvenientes. El portador puede alterarlo fácilmente si lo sostiene cerca de un mecanismo sonoro o si lo frota, golpea o sopla en el micrófono. Sin embargo, se trata de un dispositivo de investigación útil, y conviene para vigilar las exposiciones si los niveles de ruido de la empresa han sobrepasado el NA de 85 dBA para un PPT de ocho horas. 

En cuanto se revela que hay un problema, para aislar las fuentes del ruido no deseado será quizá necesaria una medición más exacta del nivel de ruido. Un analizador de bandas de octavas permite que se tomen lecturas de decibeles a diversas frecuencias en el intervalo audible, como se muestra en el ejemplo de la figura 9.13. Diversos medios para la reducción de los ruidos son más eficaces a frecuencias características. El análisis de bandas de octavas ayudará a reconocer las frecuencias problemáticas, así como a recabar pruebas para identificar las fuentes que causan dificultades. Por último, el análisis de bandas de octavas es de provecho para determinar las características de frecuencia de las fuentes de ruido de la industria, de forma que el daño que causan pueda distinguirse de los provocados por exposición fuera del trabajo.

Medición del ruido - I

Como primera verificación en busca de problemas de ruido, el gerente de seguridad e higiene debe caminar por la planta y escuchar. Como regla empírica, si usted puede tocar a alguien con su pulgar pero no puede oírlo ni comprender su conversación (sin que tengan que gritarle), su sentido del oído ya está dañado o defectuoso o bien en el área hay demasiado ruido. Si el ruido es continuo durante todo el turno de trabajo, pero no es más fuerte que una aspiradora en funcionamiento, probablemente no haya ninguna violación a las normas; pero si es tan fuerte como un tren subterráneo que pasara por la estación continuamente durante todo el turno, es muy probable que haya una violación. 

Si usted no está familiarizado con los trenes subterráneos, imagine un tren de carga a toda marcha a seis metros; tal nivel de ruido constituirá una violación, si la exposición es continua durante un turno de ocho horas. Pueden ser permisibles algunas exposiciones superiores a la del tren, si son de corta duración, como se hizo obvio en la sección precedente cuando calculamos el promedio de las exposiciones.

Cualquier nivel sonoro entre aspiradora y tren ocupará un área en intermedia que deberá ser medida con instrumentos precisos. La medición precisa de los niveles sonoros requiere de instrumentos como el medidor de nivel sonoro (MNS), ilustrado en la figura 9.12, que registra la intensidad del sonido en decibcles. Se trata de un instrumento delicado que hay que manejar con cuidado. La precisión es un problema, y el gerente de seguridad e higiene no debe esperar un desempeño mejor a ±1 dB. La calibración es de extrema importancia, y ningún medidor de nivel sonoro está completo sin un dispositivo de calibración (fuente de sonido conocida) cercano. Las variaciones en el nivel de la batería deben compensar- se; además, las condiciones de humedad y temperatura pueden causar distorsiones.

Características de las ondas sonoras - IV

A veces el ruido es de percusión o intermitente, de forma que, técnicamente hablando, hay diminutos intervalos de silencio entre sonidos fuertes. Algunas empresas suponen que estos intervalos pueden contarse dentro del tiempo de silencio y reducir la duración observada de ruido por encima de los 90 dBA, pero esta interpretación es incorrecta. 

Cualquier variación en los niveles de ruido cuyo intervalo máximo sea inferior a un segundo, deberá considerarse continua. La escala de res- puesta lenta de los medidores de nivel de ruido modernos tiende a ignorar estas variaciones mínimas, y por lo tanto la "respuesta lenta" es la especificada en la medición del nivel de ruido. Las normas tienen una especificación para impulsos pico o ruidos de impacto a 140 dBA, pero éstos, por supuesto, son muy superiores al LEP por ruido continuo. Así, la especificación de la OSHA de 140 dBA puede ser considerada como un valor tope, o T. 

El tope de 140 dBA debe considerarse un límite para una exposición aguda, y es por consecuencia un riesgo de seguridad. Con todo, dichas exposiciones son tan raras y difíciles de medir después del hecho que prácticamente nunca se hacen notificaciones por violación del tope. Los medidores de nivel sonoro ordinarios no son muy eficaces para medir el ruido por impacto. Incluso en exposiciones continuas, la medición puede resultar un problema, como veremos a continuación.

Características de las ondas sonoras - Caso

La lectura del nivel de ruido muestra que la exposición del trabajador en una planta es como sigue:

8:00 AM - 10:00 AM                      90 dBA
10:00 AM - 11:00 AM                    95 dBA 
11:00 AM - 12:30 PM                    75 dBA
12:20 PM - 1:30 PM                        85 dBA
1:30 PM - 2:00 PM                          95 dBA
2:00 PM - 4:00 PM                          90 dBA

Sumando las duraciones del ruido de cada nivel, obtenemos

La razón de ignorar la exposición de l 1/2 horas a 75 dBA fue que los 75 dBA quedan por debajo de! margen de la tabla 9.2. En otras palabras, los trabajadores pueden estar expuestos a niveles de ruido dé 75 dBA por tanto tiempo como se desee sin efectos adversos, por lo menos en lo que concierne a las normas de seguridad. AI calcular las relaciones en cada nivel y hacer la suma de acuerdo con la ecuación (9.1 j, obtenemos

Dado que 93.75 por ciento es menor que 100 por ciento, el LEP no se excede. Sin embargo, como esa cifra es superior a 50 por ciento, el NA de 85 dBA (PPT de ocho horas) sí se supera.

Características de las ondas sonoras - III

El intervalo de exposición permisible en la tabla 9.2 hace posible un cálculo de la exposición promedio ponderada en tiempo, si se relaciona cada tiempo de exposición con el límite permitido para ese nivel sonoro. El procedimiento es muy similar al cálculo que ya realizamos cuando se en- cuentran en la atmósfera muchos contaminantes. La fórmula utilizada es la siguiente:

Un cálculo interesante es el de la exposición total del turno, exactamente en el NA de 85 dBA. Utilizando la ecuación (9.1), el cálculo es:

Así, se calcula que el NA es el 50 por ciento del LEP máximo permisible. Sin embargo, el lector debe observar, a partir de nuestro análisis de la intensidad del sonido, que 85 dBA representa menos de la mitad de la intensidad de sonido absoluta de ruido a 90 dB.

Características de las ondas sonoras - II

Un sonido común tiene una frecuencia de 1 000 ciclos por segundo, esto es, 1 000 hertz (Hz). Como es evidente, jamás podríamos contar 1 000 pulsos de presión en un solo segundo, pero el oído tiene una sorprendente sensibilidad a las variaciones en este conteo de la frecuencia. 

La sensación se denomina tono, y los músicos capaces han entrenado su oído para percibir variaciones muy ligeras en la fre cuencia de la onda sonora. La frecuencia es importante al analizar las fuentes de la exposición al ruido en el trabajo. Más importante aún que el tono en los entornos industriales es la intensidad de presión de la onda sonora. Los picos altos de presión en las ondas pueden provocar daño permanente a los delicados meca- nismos del oído humano y causar pérdida permanente de la audición. 

El oído debe ser delicado para poder percibir las diminutas presiones de los sonidos audibles más débiles, pero es capaz de soportar un intervalo de presiones increíblemente grande. Tolera sin daño una presión de sonido 10'000,000 veces más grande que el sonido más débil. Un resultado necesario de este increíble intervalo de presiones es que el oído no es muy sensible a los matices entre estas presiones, especialmente cuando se acercan a la parte superior del intervalo. En otras palabras, conforme los sonidos se hacen más fuertes, el oído humano percibe menos los incrementos grandes de intensidad, aun cuando se dupliquen o tripliquen.

Características de las ondas sonoras - I

El ruido puede definirse como un sonido no deseado. En el sentido industrial, el ruido es un sonido exce- sivo o dañino. Por lo regular, el sonido se concibe como una onda de presión en la atmósfera. En los líquidos, el sonido también es una onda de presión; en los sólidos rígidos, toma la forma de una vibración.

Dos características básicas de las ondas sonoras, importantes para el tema del ruido, son 1. La amplitud de la onda, o intensidad pico de presión. 2. La frecuencia con que ocurren los picos de presión. Nuestro sentido del oído puede detectar ambas características. 

La intensidad de presión se percibe como volumen, en tanto que la frecuencia de presión como tono. La figura 9.9 ilustra la forma de la onda sonora y también la gráfica de la relación entre presión y tiempo. Observe en la figura 9.9(b) que el periodo es el tiempo requerido para que la onda complete su ciclo. En la gráfica, está medido en el punto en el cual el diferencial de presión es cero y comienza a ser negativo. Sin embargo, se pudo haber medido de pico a pico, de valle a valle, o desde cualquier otro punto de referencia conveniente en el ciclo. 

Los periodos siempre son demasiado cortos, para contar sus apariciones cuando se escucha el sonido. Si pudiéramos contar las ocurrencias de esos ciclos de onda, la cuenta resultante por unidad de tiempo sería la frecuencia, que por lo común se mide en ciclos por segundo (hertz).

RUIDO INDUSTRIAL

La exposición al ruido es otro problema común de salud, ya que una exposición crónica es la que causa daño. Una sola exposición aguda puede causar daño permanente, y en este sentido, el ruido es un problema de seguridad, pero las exposiciones a tales ruidos son muy raras. Igual que con otros riesgos para la salud, el ruido tiene un umbral límite, y las exposiciones se miden en términos de promedios ponderados por tiempo. Para comprender las unidades de estas medidas, se necesitan conocimientos básicos sobre las características físicas del ruido.

Dispositivos purificadores - III

Figura 9-6 Precipitadores electrónicos para la eliminación de partículas. (Fuente: ACG1H
Committee on Industrial Ventilation.)

Dispositivos purificadores - II

Los filtros de tela, o de tipo bolsa son esencialmente como la bolsa de una aspiradora. Algunos son enormes y están colocados en un edificio aparte, llamado casa de las bolsas. La figura 9.8 muéstra tres filtros de tela. Estos filtros se utilizan en la refinación de metales tóxicos como el plomo y en trabajos de madera, corte de metales, industria del hule, plástico, cerámica y química.

Figura 9-5 El ciclón y otros recolectores centrífugos de tipo seco para la eliminación de partículas del aire de escape. (Fuente: ACGIH Committee on Industrial Ventilation.)

Dispositivos purificadores - I

Si el aire de escape está lo bastante limpio para cumplir con las normas exteriores, quizá no sea necesario filtrarlo o purificarlo una vez que sale de la planta. Pero con frecuencia se requiere algún dispositivo de purificación en el exterior, así como en el interior para los sistemas de recirculación, en especial para eliminar las partículas. En los siguientes párrafos describiremos algunos de los dispositivos básicos de eliminación de partículas. 

Los dispositivos centrífugos, a menudo llamados ciclones (véase la figura 9.5), aprovechan la masa de las partículas contaminantes para hacer que se acumulen a los costados del ciclón en el aire que gira y que después se deslicen hasta el fondo y se fijen en el cuello del embudo, de donde es posible eliminarlas periódicamente. Otro dispositivo centrífugo hace que el aire pase a través de rejillas, en las que las partículas se separan del aire. Una aplicación común de los ciclones es en la eliminación del polvo del grano en los elevadores y molinos de grano. Los ciclones se utilizan también para el aserrín del trabajo en madera, plástico, polvos y algunas partículas químicas secas. Los precipitadores electrostáticos conceden a las partículas una carga eléctrica muy elevada (por ejemplo, 50,000 volts), para que las atraiga un electrodo recolector de carga eléctrica opuesta, que está formado de placas, varillas o alambres que luego se agitan para sacudir el polvo acumulado y fijarlo en el fondo de la cámara. La figura 9.6 muestra un precipitador electrostático de alto voltaje. Estos dispositivos se usan en las industrias del acero y del cemento, en las minas y en la industria química. 

También se aplican en chimeneas, para impedir que las cenizas vuelen. Las lavadoras de aire incluyen una gran variedad de dispositivos que emplean agua o soluciones químicas para lavar el aire y eliminar partículas u otros contaminantes. Algunos hacen pasar el aire sucio por agua o una solución estancada. 

Otros impulsan el aire sucio hacia arriba por una torre con un contenedor a través del cual cae el agua, como se muestra en la figura 9.7. Observe que el agua más clara está en la parte superior de la torre, donde el aire de salida es más limpio, mientras que la parte baja es la más sucia, pues el agua sale del sistema y hace contacto con el aire del escape, sucio y sin tratar. Los centrifugados húmedos, como en los dispositivos en seco, aprovechan la masa de las partículas para que se incrusten en hojas, placas o mamparas. Las lavadoras de aire se usan en la industria química para eliminar gases y vapores además de partículas. Otras industrias que emplean lavadoras de aire son las del hule y de la cerámica, las fundiciones y las de corte de metal.

Aire de reposición - II

Se aconseja a los gerentes de seguridad e higiene que vigilen cuidadosamente los sistemas de reciclaje. En la industria, suele suceder que se instale un sistema complejo de ventilación para un proceso y después se ignore. 

Algunas alarmas de filtros son sólo luces rojas, que a menudo los operadores pasan por alto. Incluso alarmas audibles, como zumbadores y bocinas, a veces son desactivadas desconectando los conductores eléctricos. Se ha descubierto que tanto el personal de operación como el de mantenimiento son responsables de desactivar estos dispositivos, cuyo fin es proteger la salud de los trabajadores. Además de utilizar sistemas de reciclaje, hay otras formas de solucionar el problema de pérdida de energía debida a la instalación de aire de reposición en el edificio. Un método consiste en instalar el aire de reposición justo en el sitio en el que ocurre la contaminación. 

Con esta estrategia, es posible que el aire de reposición no necesite aire acondicionado (sin enfriamiento en verano ni calefacción en invierno). El sistema de escape aspirará aire de reposición sin acondicionar junto con los contaminantes, y los trabajadores estarán poco expuestos a ambos. Otra solución es utilizar un dispositivo de intercambio térmico para volver a captar la energía del aire de escape y transferirla al aire de reposición entrante. 

No obstante, es difícil de poner en práctica, porque el diferencial de calor entre el aire de reposición y el de escape suele ser demasiado bajo para que el intercambio sea eficaz. Además, el método necesita que el ducto del aire de reposición pase cerca del ducto de aire de escape, lo que presenta una posibilidad de contaminación cruza- da. Por último, los sistemas de intercambio térmico son caros de instalar y de mantener, a veces demasiado costosos de amortizar por medio de ahorros en energía durante la vida del sistema.

Además del problema de energía, otra dificultad de la provisión de aire de reposición es la presencia de aire contaminado del exterior. Éste es un problema poco común, aunque se ha presenta- do en ocasiones. En una planta, la entrada de aire de reposición estaba colocada junto a una gran autopista, y tanto el monóxido de carbono como otras emisiones del escape de los automóviles eran aspirados al interior del edificio. En otro diseño deficiente, la entrada de aire de reposición estaba tan cerca de la descarga del sistema de escape que los contaminantes eran absorbidos y se los hacía circular otra vez por toda la planta. De esta forma, si los trabajadores se las arreglaban de alguna manera en la primera pasada para no respirar el aire contaminado, tenían otra oportunidad de quedar expuestos.

Aire de reposición - Caso

CASO 9.1 

Un proceso industrial libera dos pies cúbicos de clorobenceno por hora, en una habitación de 20 por 40 pies y de 12 pies de altura al techo. 

¿Qué ventilación mínima general hacia el exterior, en pies cúbicos por minuto, es necesaria para evitar un riesgo general a la salud en esta habitación? 

Solución: Una faceta sutil en este problema es que, para un proceso en operación continua, las dimensiones de la habitación son en realidad irrelevantes para la solución. Es cierto que para una exposición breve, el tamaño de la habitación afectará la dilución del clorobenceno en los confines de la misma, pero tratándose de un proceso continuo, se debe proveer suficiente ventilación para dar una amplia provisión de aire de reposición para diluir continuamente el clorobenceno a niveles dentro de los límites, sin importar el tamaño de la habitación. El LEP del clorobenceno es 75 ppm. Sea X = la ventilación total necesaria para diluir el clorobenceno. Entonces

Aire de reposición - III

Una rápida revisión para determinar si la provisión de aire de reposición es suficiente requiere verificar la presión atmosférica tanto dentro como fuera de la planta. La presión interior debe ser sólo un poco menor que la exterior. Si es mucho menor, la provisión de aire de reposición es insuficiente. La relación básica entre recuperación y escape la ilustra la figura 9.4. 

El área de las secciones transversales de las aberturas de recuperación, multiplicada por la velocidad de flujo a través de esas aberturas, debe ser igual al área de las secciones transversales de las aberturas de escape, multiplicada por la velocidad de flujo por éste. La provisión adecuada de aire de reposición y un volumen suficiente de ventilación de escape general es a veces la única solución práctica al problema de reducir a niveles específicos la exposición a contaminantes del aire. El caso 9.1 ilustrará el principio de esta solución.

Aire de reposición - Ejemplo de reciclaje

Figura 9-3 Ejemplo de reciclaje en dispositivos de limpieza de aire (polvo). (Fuente: American Conference of Governmental Industrial Hygienists Committee on Industrial Ventilation.)

Aire de reposición - I

Con uno o más sistemas de ventilación hacia el exterior, es esencial alguna fuente de aire de reposición. La manera tradicional de proveerlo era simplemente abrir puertas y ventanas. Sin embargo, en nuestros días se ha vuelto cada vez más atractivo reciclar el aire de escape después de filtrarlo y

descontaminarlo. Dicha solución no sólo ahorra energía, sino que también reduce la contaminación atmosférica externa, un punto de consideración muy importante en las reglamentaciones de la Oficina de Protección al Ambiente (Enviromental Protection Agency, EPA) y en las preocupaciones del público en lo que respecta al ambiente. La figura 9 3 muestra el diagrama de un sistema de recirculación en el cual el objetivo es eliminar el polvo por medio de un filtro de alta eficacia. Es esencial reconocer la importancia del estado del filtro para la eficacia general del sistema. El filtro, si está haciendo su trabajo, se saturara con el tiempo y por lo tanto debe dársele servicio, limpiarse o cambiarse. Observe la compuerta de desviación que permite una proporcionalidad selectiva del sistema, desde recirculación completa hasta escape completo. Este desviador puede ahorrar energía cuando las condiciones climáticas son templadas y la recirculación es innecesaria. También observe la inclusión de un manómetro para detectar el diferencial de presión en el filtro, así como también una alarma para que suene si el diferencial aumenta demasiado. Ambos están destinados a advertir al operador que el filtro está sucio y necesita servicio.

Principios de diseño - Gráfica

La mención de la aspiradora en el párrafo anterior puede dar a algunos gerentes de seguridad e higiene una idea equivocada. Las partículas de humos u otros contaminantes serán demasiado pequeñas para quedar atrapadas en la bolsa de una aspiradora ordinaria. Si el proceso no detiene al contaminante, sólo lo estará haciendo circular y tal vez aumente el grado de exposición. Los mejores sistemas de ventilación hacia el exterior son los que "jalan" y no los que "empujan". Incluso dentro del ducto de escape, el ventilador debe colocarse, si es posible, en el extremo del ducto, como se muestra en la figura 9.2. Las fugas en el ducto sólo aspirarán más aire, en lugar de bombear el contaminado de vuelta al entorno de la planta.

Principios de diseño

Si no se puede modificar un proceso ni remplazar los materiales, es posible entonces que un sistema de ventilación bien diseñado sea la mejor solución al problema. La OSHA tiene una norma que se ocupa del tema, pero debe subrayarse que la ventilación es un asunto muy técnico, y quizá convenga más que el gerente de seguridad e higiene acuda a un ingeniero profesional que diseñe una ventilación adecuada para un problema de contaminación del aire.

La ventilación hacia el exterior no es lo mismo que la calefacción y el aire acondicionado ordinarios, y se pueden cometer errores de diseño sino se toma en cuenta esta diferencia. En la figura 9.1 se da un ejemplo. La mayor parte de los ductos de calefacción y aire acondicionado tienen dobleces en ángulo recto, que pueden funcionar bien con gases pero reducen en gran medida su capacidad de transporte de partículas. Otro sistema de ventilación dudoso es el ventilador doméstico ordinario, utilizado para alejar el humo de la fuente contaminante. 

Es cierto que un ventilador puede diluir la concentración del contaminante en un lugar, y la ventilación por dilución es un método reconocido para reducir concentraciones en niveles menores que el LEP. Pero ¿hacia dónde está el ventilador arrojando la contaminación? Está aumentando el nivel general básico de contaminación del aire de la planta, y es probable que después se tenga que controlar éste, si otros procesos también están produciendo contaminantes. 

Un objetivo básico de la ventilación hacia el exterior es aislar y eliminar contaminantes dañinos del aire. Entre más concentrados estén estos contaminantes en áreas limitadas de la planta, más fácil será separarlos del aire. Aunque en algunos casos ayuda, la ventilación por dilución es contraproducente en cuanto al objetivo de eliminar el contaminante. La ventilación por dilución equivale a "barrer el polvo bajo la alfombra".

El punto de ataque es una consideración importante en los sistemas de ventilación, pues el simple volumen o la velocidad del flujo no son suficientes. La tecnología de la ventilación produce ahora algunos sistemas locales de ventilación hacia el exterior muy buenos, que dirigen la toma directamente hacia el contaminante de forma muy similar al diseño de una aspiradora. Incluso si se logra un flujo suficiente con un sistema de ventilación general, el flujo podría ser una molestia, porque una corriente de esa magnitud podría hacer que volaran papeles y otros materiales, lo que haría difícil e ineficiente el trabajo.

VENTILACIÓN

La ventilación puede ser la solución de ingeniería más obvia al problema de los contaminantes del aire, pero antes de aplicarla se debe reconocer que hay otras formas de tratar el problema que pueden ser incluso mejores. La manera más deseable de tratar con un contaminante en el aire es modificar el proceso de forma que ya no se produzca. Esto es tan obvio que a menudo se pasa por alto. 

Con todo, tal vez no sea posible modificar el proceso, pero de ser factible, se puede ganar mucho, no sólo en salud y seguridad, sino también en costos de producción y en eficacia. Por ejemplo, quizá se descubra que las piezas maquinadas pueden ser trabajadas en seco, lo que evita la exposición de la piel del maquinista a los aceites de corte, así como contaminación por solvente en el aire cuando más adelante se limpian las piezas. Las tecnologías de forja, de corte en seco o de polvos metálicos pueden eliminar varios procesos de maquinado, lo que modifica en forma benéfica el proceso. En ciertas situaciones, algunas de estas ideas tienen más desventajas que ventajas, pero cada aplicación debe revisarse en busca de beneficios. No hay mejor modo de que el gerente de seguridad e higiene obtenga el reconocimiento de la dirección que proponiendo una idea inteligente que reduzca los costos o aumente la producción al mismo tiempo que mejora la seguridad o la salud. 

En busca de algunas otras ideas, considere los riesgos de los contaminantes tóxicos del aire en las operaciones de soldadura. Algunas veces, la fuente principal de contaminantes es el recubrimiento sobre la superficie del metal que se va a soldar. Quizá como un cambio del proceso, este recubrimiento puede eliminarse, antes de comenzar el trabajo. Mejor aún, tal vez el material no requiere en absoluto de soldadura. Posiblemente una operación de doblado produciría una junta eficaz que eliminara la necesidad de soldadura. Los procesos químicos están clasificados como por lotes o continuos, y por lo general la elección entre uno y otro precisa de muchas consideraciones, incluyendo costos de la inversión, tamaño esperado de la corrida de producción y volúmenes por producir. 

Pero un factor importante es la contaminación del aire. Los procesos continuos suelen reducir el grado de exposición de los materiales al aire, porque disminuye el manejo abierto, y, con un procesamiento continuo, los lotes de materiales no están ociosos, en espera de pasar a proceso. Sin embargo, el equipo de manejo mecánico utilizado en los procesos continuos podría incrementar los niveles de contaminación. Se debe estudiar cada situación para encontrar la mejor solución, pero es necesario tomar en cuenta los aspectos de la seguridad y de la salud.

Una forma de cambiar un proceso consiste en aislarlo o encerrarlo. Si en la planta hay un proceso particularmente contaminante, debe instalarse en un edificio independiente, de forma que no contribuya al problema de ventilación general. 

Una pequeña variante es cambiar los materiales utilizados. Se ha descubierto que el tetracloruro de carbono es un riesgo para la salud, así que ha sido sustituido por otros solventes, y lo mismo ha ocurrido con los solventes de hidrocarburos clorados, como el tricloroetileno y el percloroetileno, que por fortuna no son tan peligrosos como el tetracloruro de carbono. Es posible descubrir nuevos solventes que reduzcan los riesgos aún más. 

Veamos otros ejemplos. Muchas veces se utiliza arena de sílice en chorro para mejorar características superficiales. Pero la sílice suspendida en el aire causa la enfermedad pulmonar llamada silicosis. Quizás esta arena podría ser remplazada por acero para eliminar la contaminación por sílice. 

Un ejemplo clásico de cambiar materiales para reducir el riesgo es la sustitución de las peligrosas pinturas con base de plomo por otros materiales, como los pigmentos de óxido de hierro. Otro clásico fue el cambio de freón a propano como propulsor de las latas de aerosol. En este caso, se pretendía que el cambio de materiales protegiera el ambiente (la capa de ozono), aunque la solución puede resultar más peligrosa para el individuo ya que el propano es un gas inflamable.

Control ambiental y ruido

En el capítulo 8 exploramos la importante tarea de medir y evaluar los contaminantes en el aire para determinar el grado de exposición a riesgos para la salud. Una vez que se descubre que hay un contaminante en el aire, se cuenta con una gran variedad de estrategias para manejar el nesgo. En el capítulo 3 dijimos que de la profesión ha surgido una jerarquía definida de estrategias que han llegado a conocerse como las "tres líneas de defensa": los controles de ingeniería, los controles administrativos o de prácticas de trabajo y el equipo personal de protección, en ese orden. En este capítulo, examinaremos los métodos para dar soluciones de ingeniería a los problemas de contaminación del aire, principalmente por medio de la ventilación. También se examinarán los riesgos por ruido, junto con los controles de ingeniería y de prácticas de trabajo para controlarlos.

Salud y sustancias toxicas - EJERCICIOS Y PREGUNTAS DE ESTUDIO 3

8.7 Mencione por lo menos cinco pneumoconiosis. ¿Cuáles son las más peligrosas? 

8.8 ¿En qué difieren las fibrosis de las demás pneumoconiosis? 

8.9 Mencione las dos clases básicas de asfixiantes y dé ejemplos de cada una. 

8.11 Explique los siguientes términos: 

(a) mutágeno 

(b) carcinógeno 

(c) teratógeno 

8.12 ¿En qué forma difiere la amenaza de los venenos en el hogar que en el trabajo? 

8.13 ¿Cuál es la diferencia entre humos y vapores? 

8.14 Compare el tamaño de partículas de los siguientes: 

(a) humos de óxido de zinc 

(b) humo de tabaco 

(c) diámetro del cabello humano 

(d) bacterias

8.15 Explique los siguientes términos:

(a)     UL

(b)    LEP

(c)    PPT

(d)    MTA

(e)   LECD

(f)     NA

8.16 Mencione algunos métodos tradicionales de detectar la presencia de contaminantes peligrosos en el
aire y explique sus ventajas y desventajas.

8.17 Refiera tres métodos básicos para medir los grados de exposición a los contaminantes del aire.

8.18 Suponga que un proceso industrial produce la siguiente concentración de contaminantes en el aire, en
los periodos que se indican:

Salud y sustancias toxicas - EJERCICIOS Y PREGUNTAS DE ESTUDIO 2

8.5 Dos tubos detectores de color para probar la concentración atmosférica de bióxido de nitrógeno tienen las siguientes especificaciones: Tubo A intervalo de medición normal: 5 a 25 ppm (con dos ciclos de bombeo) 0.5 a 10 ppm (con cinco ciclos de bombeo) Tubo B intervalo de medición normal 5 a 100 ppm (con cinco ciclos de bombeo) 2 a 50 ppm (con 10 ciclos de bombeo) ¿Qué tubo tiene mayor precisión para la prueba? ¿Qué tubo sería preferible para verificar concentraciones cercanas al LEP? ¿Cuántos ciclos de bombeo deben utilizarse? ¿Qué tubo sería preferible para verificar concentraciones cercanas al NA? ¿Cuántos ciclos de bombeo deben utilizarse? 

8.6 Se sospecha que cierto proceso de soldadura por gas en un espacio confinado produce concentraciones peligrosas de monóxido de carbono, bióxido de carbono, partículas de óxido de hierro y humos de manganeso. El muestreo atmosférico produce los siguientes datos de grados de exposición:

Salud y sustancias toxicas - EJERCICIOS Y PREGUNTAS DE ESTUDIO 1

8.1 ¿Cuál es la definición de la palabra humos? 

8.2 ¿Cuánto monóxido de carbono se permite en el aire, dada una concentración normal (0.033%) de ¿«/óxido de carbono (y ningún otro contaminante)?

8.3 Muestras de aire indican que una atmósfera industrial contiene 0.001 por ciento de metil estireno durante la mitad matutina del tumo y 0.015 por ciento durante la mitad vespertina. ¿Cuál es el PPT? Suponiendo que no hay otros contaminantes presentes, ¿excede el grado de exposición al LEP? ¿Excede el NA? 

8.4 Muestras de aire indican las siguientes concentraciones de contaminantes en un turno de ocho horas (de 8:00 AM a 4:00 PM): 

1. Trifluorbromometano: un décimo de uno por ciento de 11:00 AM a 2:00 PM. 

2. Propano: 0.05 por ciento todo el día 

3. Fosgeno: una parte por millón a las 2:00 PM, con duración de 15 minutos. 

(a) Suponiendo que no hay otros contaminantes presentes, ¿cumple la atmósfera de todo el turno las normas de la OSHA? 

(b) Para cumplir exactamente con las normas de la OSHA, ¿más o menos qué tanto tiempo sería permisible el grado de exposición al fosgeno, siempre y cuando los demás contaminantes permanezcan como antes?

Salud y sustancias toxicas - RESUMEN

La exposición a las sustancias tóxicas es el clásico problema de salud, pero la índole de las exposiciones en el trabajo es diferente de lo que la mayoría de la gente considera venenos. Fuera del trabajo, se entiende que los venenos son pociones mortales que se ingieren. En el trabajo, los venenos pueden ser mortales, pero en general entran al cuerpo a través de los pulmones, en concentraciones diminutas, y a veces pasan años hasta aparecer los efectos. Una notable excepción es la deficiencia de oxígeno, que puede tener resultados rápidos y mortales. 

Las formas en que los venenos afectan al organismo se clasifican aproximadamente en siete grupos: irritantes, venenos sistémicos, depresores, asfixiante^ carcinógenos, teratógenos y mutágenos. Cada uno de los siete puede ser ligero o mortal, dependiendo de la concentración. Muchas sustancias entran en varios de los siete grupos. Un importante primer paso para tener control de los riesgos de salud es aprovechar los exámenes preliminares de todo empleado nuevo, que determinan cualquier condición ya existente de salud, que puede agravarse por el grado de exposición en el trabajo. Los exámenes también permiten una medición del deterioro de la salud del trabajador, si lo hay, durante el empleo. La medición del deterioro de la salud del trabajador durante el empleo aporta información valiosa, pero es aún más valiosa la medición de grados tóxicos de exposición antes que hagan daño. 

En este capítulo hemos explorado la ciencia y la instrumentación para medir concentraciones diminutas de sustancias tóxicas en las atmósferas industriales. También presentamos el sistema de normas que se aplican a estas concentraciones. Las normas más importantes para contaminantes del aire son los límites de exposición permisibles (LEP). La mayor parte de los LEP son exposiciones promedios ponderadas por tiempos de ocho horas (PPT). Algunas sustancias tóxicas son tan peligrosas que requieren que se establezca una concentración tope máxima (T). 

Los niveles de acción (NA) se derivan de los LEP e indican cuándo los contaminantes en el aire alcanzan niveles que necesitan control, antes de que excedan límites. Se necesitan fórmulas especiales para considerar los efectos de múltiples contaminantes. Luego de nuestro estudio de las sustancias tóxicas, sus efectos en el organismo y los métodos y las normas para medir su concentración en atmósferas industriales, en el capítulo 9 veremos las formas para controlar el entorno industrial para minimizar los efectos de estas sustancias. Además, examinaremos los riesgos por ruido industrial y su control.

Instrumentos de medición - Gráfica Estrategia del NIOSH

Figura 8-5 Estrategia del NIOSH para la medición del grado de exposición. Para los requisitos detallados debe consultarse cada norma de salud de las sustancias. NA, nivel de acción; LEP, límite de exposición permisible.

Instrumentos de medición - IV

Para contaminantes más difíciles de detectar y concentraciones más bajas no hay opciones; es menester utilizar dispositivos de muestreo y análisis de laboratorio. Cualquiera de estos dispositivos bombean una cantidad prescrita de aire a través de un filtro o absorbente, que recolecta el contaminante o sólo un volumen preciso de aire. El filtro, el absorbente o la muestra de aire se envía entonces al laboratorio para su análisis. Los dosímetros son los dispositivos más convenientes de todos, especialmente para reunir datos de PPT. Un dosímetro es un pequeño recolector usado sobre el cuerpo o la ropa del trabajador, que registra un grado de exposición promedio ponderado en el tiempo durante un periodo específico, por ejemplo un turno completo. Por desgracia, todavía no hay dosímetros exactos para la mayor parte de las sustancias tóxicas. La figura 8.8 muestra un dosímetro para vigilancia del aire. 

Instrumentos de medición - CASO

CASO 8.4 PRUEBA DE TUBO DETECTOR 

La figura 8.7 muestra el diagrama de un tubo detector utilizado para probar concentraciones atmosféricas de acetaldehido. Las siguientes especificaciones son aplicables a este tubo:

Intervalo de medición normal 100 a 1 000 ppm

Cantidad de ciclos de bombeo 20

Desviación normal           ±15 a 20%

Cambio de color             De naranja a verde pardusco

El problema estriba en determinar si el tubo detector sirve para probar el LEP o el NA del acetaldehido. Solución: El apéndice A.1 revela que el LEP del acetaldehido es de 200 ppm. Esta concentración está dentro del margen de sensibilidad del tubo del ejemplo. El tubo es también capaz de detectar concentraciones de 100 ppm, que es el NA del acetaldehido. El procedimiento consiste en romper los extremos del tubo y acoplarlo a una manguera flexible unida a una bomba. Se acciona la bomba durante 20 ciclos de bombeo. La profundidad de la penetración de la banda verde pardusco en la región calibrada color naranja del tubo mostrada en la figura 8.7 determina la concentración aproximada en ppm. Por supuesto, el experimento tiene cieno margen de error, y a veces otras impurezas de hidrocarburos del petróleo contaminan los resultados, pero la prueba es muy utilizada para evaluar áreas problemáticas sospechosas (ref.39).

Instrumentos de medición - III

Figura 8-6 Tubo detector de contaminantes del aire insertado en una bomba de fuelle accionada manualmente. (Fuente: Cortesía de National Draegerm Inc.) 

Instrumentos de medición - II

Para algunos problemas que ocurren a menudo, como deficiencia de oxígeno y fugas de gas natural, se han inventado dispositivos capaces de medir y registrar concentraciones reales en una pantalla, como en las lecturas digitales. Dicho instrumento de lectura directa es a veces esencial para poder entrar a espacios confinados, cuando es necesario recabar una lectura inmediata que determine si la atmósfera está libre de exposición aguda y peligrosa. Tan convenientes son los instrumentos de lectura directa que sus fabricantes se esmeran en apremiar las fronteras de la física con el objeto diseñar y patentar nuevos aparatos que midan concentraciones de tantas variedades de contaminantes en el aire como sea posible.

Menos preciso que los instrumentos de lectura directa, pero con todo útil para una evaluación inmediata de las concentraciones, es tomar una muestra de la atmósfera en un "tubo detector", que contiene un producto químico que reacciona, si lo encuentra, con el contaminante. Avances recientes en la tecnología de tubos detectores han hecho posible mediciones directas de más de 350 productos químicos suspendidos en el aire (ref. 22). El procedimiento es utilizar una bomba manual para tomar una muestra de aire de volumen conocido por medio de un tubo de vidrio que contiene un agente que cambia de color en presencia del contaminante objetivo. Estas determinaciones, tanto cualitativas como cuantitativas, son posibles ya que la longitud e intensidad de la banda de color están relaciona- das con la concentración cuantitativa del contaminante. Algunas veces, estos tubos se utilizan para una rápida evaluación de posibles problemas, con el muestreo y análisis de laboratorio que siguen a las mediciones cuantitativas exactas. La figura 8.6 ilustra un tubo detector de muestra, insertado en la bomba de fuelle manual para recolectar una muestra. Véase el caso 8.4.

Instrumentos de medición - I

La reglamentación federal tanto de la OSHA como de la EPA sobre los niveles de exposición permisible para los agentes tóxicos del aire ha estimulado a las industrias de la electrónica e instrumentación a fabricar instrumentos nuevos y más precisos para determinar concentraciones. 

El interés en partes por millón ha cedido el paso a un escrutinio más riguroso que detecte partes por mil millones. Estas exigencias están poniendo a prueba la física de los instrumentos, y los resultados son imprecisiones a gran escala. Con estas necesidades de alta tecnología en los dispositivos de medición atmosférica, uno pensaría que la vigilancia de la contaminación del aire sería un nuevo campo. Ahora bien, ha habido otras formas, más burdas, de vigilar el aire que respiramos. Se utilizaban animales para probar la presencia de gases tóxicos o deficiencias de oxígeno. 

A menudo se bajaba a las minas un canario o un ratón en una jaula. Si el animal moría, era una alerta a los trabajadores sobre el riesgo. Para probar la falta de oxígeno se utilizaba una lámpara de seguridad de flama, cuya llama se apagaba si la proporción de oxígeno en la atmósfera era muy baja. Se suponía que una llama que ardiera con mayor brillantez era indicación de la presencia del gas metano. Estos métodos eran burdos, pero proporcionaban cierta indicación esencial de grados agudos de exposición. 

Con el reconocimiento de los umbrales límites y el aumento en importancia de la exposición crónica, la prueba del canario o de la llama se volvió inadecuada. En efecto, cuando el canario mostrara síntomas de cáncer o tejido cicatricial en los pulmones, los trabajadores también habrían sido víctimas. Aparte, la vida de los animales es demasiado corta para proyectar el efecto crónico al que los seres humanos pueden ser susceptibles.

Hoy se cuenta con cuatro métodos básicos para medir la exposición a contaminantes en el aire: 

1. Instrumentos de lectura directa 

2. Muestreo con tubos detectores 

3. Muestreo con análisis subsecuente de laboratorio

4. Dosímetros

Estrategia de medición

Una vez que se ha determinado que hay un riesgo de contaminación del aire, se necesita un procedimiento para tomar muestras, medir el grado de exposición de empleados e instituir controles. Para este propósito, el NIOSH recomienda una estrategia, que se muestra en forma de gráfica de decisión en la figura 8.5.

DETECCIÓN DE CONTAMINANTES - Gráfica 2

Otro método consiste en examinar la bibliografía técnica para determinar las sustancias que cada rama industrial puede liberar. La tabla 8.2 muestra cierta información a partir de bibliografía del NIO-SH concerniente a posibles contaminantes de diversas industrias.

DETECCIÓN DE CONTAMINANTES - Gráfica 1

DETECCIÓN DE CONTAMINANTES

Es bueno tener una lista de sustancias tóxicas con los niveles de exposición permisibles de cada una, pero se necesita más para determinar si hay problemas. En efecto, la lista anota demasiadas sustancias para tener cubiertas todas las posibilidades. Los gerentes de seguridad e higiene necesitan tener conocimientos de los procesos de su planta, de forma que sepan dónde buscar o al menos a quien preguntar. El muestreo y la prueba del aire son la manera de determinar las concentraciones con tanta precisión como sea posible, pero antes de que se realice la prueba, es necesario estimar el monto posible de la contaminación de acuerdo con otras pruebas. 

Una de las maneras más comunes de detectar de forma preliminar un problema potencial es mediante el sentido del olfato. La gente piensa que puede oler un contaminante del aire, y usualmente percibe ya sea la sustancia tóxica o el olor de algún agente que suele acompañarla. Pero no es suficiente el sentido del olfato para detectar algunos de los contaminantes más peligrosos. 

El ejemplo más notorio es el monóxido de carbono, pero el bióxido de carbono, el nitrógeno y el metano también son casi inodoros y son peligrosos porque desplazan el oxígeno del aire. Algunos lectores pondrán en duda la aseveración de que el metano es inodoro, porque saben que es el ingrediente principal en el gas natural. Pero el olor del gas "natural" proviene de un agente de olor fuerte, introducido deliberadamente como precaución de seguridad, de forma que los usuarios detecten fugas mediante olfato. Incluso el sulfuro de hidrógeno, un gas que es peligroso y al mismo tiempo tiene un fuerte olor a podrido, no se detecta en forma confiable con este método, pues su olor es tan fuerte que satura pronto el sistema olfativo; se bloquea en las víctimas la sensación olfativa y dejan de estar conscientes del grado de exposición.

PROYECTO DE TERMINACIÓN DE NORMAS

En las secciones precedentes hemos descrito el método de coerción y cumplimiento con las normas prescritas para cientos de sustancias tóxicas abarcadas por los LEP enlistados en forma tabular. Éste es el método general de la OSHA para los contaminantes del aire y se aplica a una gran cantidad de sustancias presentes en el entorno de trabajo. Sin embargo, en el caso de unas cuantas sustancias, la OSHA emplea un método más completo y publica normas detalladas dedicadas al control de una sustancia peligrosa particular. Las normas de estas sustancias han sido formuladas como una serie, y todas fueron puestas en vigor varios años después de la promulgación de la ley de la OSHA. Esto quiere decir que fueron sometidas al escrutinio público y sobrevivieron a las controversias de facciones encontradas. Varias pasaron por una promulgación tormentosa, que obligó a recurrir a procedimientos de promulgación de "emergencia temporal" que trajeron demandas judiciales. Gran parte de la investigación de respaldo para justificar estas normas independientes fue llevada a cabo por el NIOSH. Se ha llamado a este esfuerzo "proyecto de terminación de normas" porque algunos han pronosticado que al cabo toda sustancia tóxica tendrá su norma individual, en lugar de estar incluidas en la lista de umbrales límites. En la tabla 8.1 aparece una lista de normas terminada, junto con los LEP de cada sustancia. Como se muestra, algunas de estas sustancias son muy peligrosas y no se especifica ningún LEP. En estos casos, la norma es muy concreta respecto a los procedimientos, los respiradores y otras medidas de protección.

Niveles de acción

Otro nivel más, el nivel de acción (NA), merece mención. Si se toman medidas de control sólo después de que se superen los umbrales límites, puede ser muy tarde para impedir daños serios y quizás también para evitar una notificación de parte de las autoridades. Los NA son algo así como una medida para tapar el pozo antes que el niño se ahogue, una estrategia que preve el problema antes de que se excedan los UL o cualquier otra medida. Se han definido los NA arbitrariamente en 1/2 LEP. Las grandes variaciones de las estadísticas y los instrumentos impiden evaluaciones exactas. La diferencia entre NA y LEP da un margen de error para que la exposición del trabajador no supere al LEP, mediante la implantación de controles antes que se alcancen esos niveles.

Unidades

Sin importar el límite con el que se mide la exposición, el analista debe preocuparse de las unidades de medida. Para la mayor parte de las sustancias del apéndice A. 1, la tabla anota en cada límite dos cifras, que en realidad son dos mediciones diferentes de un mismo límite, expresadas en unidades diferentes. Por lo general, los gases se miden mejor según el volumen, y por lo tanto la primera columna, llamada p/m (partes por millón), se utiliza para estas sustancias. Los líquidos y algunos sólidos se miden mejor según el peso, y entonces se prefiere la segunda columna, llamada mg/m3 (miligramos de partículas por metro cúbico). Si se conoce el peso molecular de la sustancia, se puede realizar la conversión con la siguiente fórmula:

donde MW es el peso molecular de las sustancias. Partes por millón se abrevia a veces como ppm, más que como p/m.

Nivel tope y LECD

Casi todos los LEP en la lista de la tabla principal (apéndice A. 1) deben ser considerados PPT, pero en el caso de algunas sustancias la preocupación tiene que ver con las exposiciones de corta duración. Un valor "tope", a veces abreviado como T o MTA por máximo tope aceptable, es un límite de exposición que no debe excederse nunca. Otra convención pide especificar un LECD, límite de exposición de corta duración, que reconoce el peligro de exposiciones agudas pero permite excursiones breves por arriba de un nivel que sería peligroso durante un turno de ocho horas. El LECD establece una concentración máxima permitida para un periodo específico, por lo general de 15 minutos. Por ejemplo, la tabla A.2 anota los siguientes LEP para tolueno:

Observe que el LECD del tolueno es mucho mayor que el MTA. Uno pensaría que el LECD quedaría en algún sitio entre el PPT y el MTA, pero las normas muestran constantemente LECD mayores que los MTA. Esto indica que si la duración de la exposición es menor a la duración especificada por el LECD, no hay límite alguno para la concentración permisible, lo que parece una contradicción de la definición de MTA, pero en realidad no es posible medir la concentración por tiempos tan cortos, excepto en "muestras de captura", un método de medición muy poco confiable. De hecho, con los últimos y más avanzados instrumentos, incluso los LECD son difíciles de verificar, así que a veces los ignoran tanto la industria como los inspectores.

Promedios ponderados por tiempo - III

Em no debe ser mayor que 1. El cálculo se demuestra en el caso 8.3.

Promedios ponderados por tiempo - II

El cálculo mostrado es bastante adecuado si sólo hay una sustancia tóxica presente en la atmósfera industrial. Sin embargo, las mezclas presentan un problema difícil. Por ejemplo, suponga que la concentración PPT atmosférica industrial del ácido nítrico esté apenas por debajo del LEP especificado de cinco miligramos por metro cúbico. Pero digamos ahora que esa misma atmósfera mostrara concentraciones PPT justo por debajo de los límites prescritos de un miligramo por metro cúbico de ácido sulfúrico y 25 miligramos por metro cúbico de ácido acético al mismo tiempo. Consideradas por separado, ninguna de estas tres concentraciones de ácido viola la norma, pero el sentido común indica que las tres concentraciones, presentes al mismo tiempo, son peligrosas. 

El efecto sinergético de la combinación de sustancias tóxicas es un tema complicado. La mayor parte de la investigación se ha concentrado en los efectos directos de las sustancias solas. Algunas mezclas de contaminantes tenderían a neutralizarse y ser benéficas. Por ejemplo, cáusticos mezclados con ácidos pueden producir sales benignas. Sin embargo, en el ejemplo anterior los tres ácidos juntos tendrán un efecto acumulado. En algunas mezclas, éste puede ser mucho peor que la suma de cada efecto por separado. 

La OSHA utiliza un procedimiento moderado que requiere que las combinaciones simples de sustancias tóxicas sean tomadas en cuenta, pero ignora por lo general efectos sinergéticos complejos. El método consiste en sumar la relación de concentraciones de cada sustancia a su propio LEP. La suma resultante no debe exceder la unidad. La siguiente fórmula resume el cálculo:

Promedios ponderados por tiempo - I

La medida más popular de exposición a contaminantes en el aire es el promedio ponderado por tiempo (PPT). Se sobreentiende que los LEP son PPT, a menos que se especifique lo contrario. El PPT es una concentración ponderada promedio durante un turno de ocho horas. Dicho cálculo reconoce que la concentración de contaminantes en el aire cambia con el tiempo, y que a veces es permisible que la concentración en un lugar de trabajo exceda el umbral límite si en otros momentos del día laboral la exposición es bastante inferior, de forma que la exposición promedio durante el turno sea menor al nivel especificado. Para calcular el PPT se utiliza la siguiente fórmula:

En el caso 8.2 se ilustrará este cálculo.

MEDIDAS DE EXPOSICIÓN

Las tablas del apéndice A. 1 son largas y complicadas, y las muchas de las columnas especificadas para cada sustancia tóxica merecen una explicación. La razón de esta complicación es que es difícil medir los niveles de contaminación atmosférica en el lugar de trabajo. El problema es complicado debido a los diversos estados físicos (partículas sólidas, gotas líquidas, vahos, moléculas gaseosas) en los que el contaminante puede presentarse en la atmósfera. Más aún, los datos médicos que identifican un veneno pueden señalar peligro en una sola exposición de corta duración o por el contrario efectos perniciosos por exposiciones prolongadas.

MEDIDAS DE EXPOSICIÓN

Las tablas del apéndice A. 1 son largas y complicadas, y las muchas de las columnas especificadas para cada sustancia tóxica merecen una explicación. La razón de esta complicación es que es difícil medir los niveles de contaminación atmosférica en el lugar de trabajo. El problema es complicado debido a los diversos estados físicos (partículas sólidas, gotas líquidas, vahos, moléculas gaseosas) en los que el contaminante puede presentarse en la atmósfera. Más aún, los datos médicos que identifican un veneno pueden señalar peligro en una sola exposición de corta duración o por el contrario efectos perniciosos por exposiciones prolongadas.

MEDIDAS DE EXPOSICIÓN

Las tablas del apéndice A. 1 son largas y complicadas, y las muchas de las columnas especificadas para cada sustancia tóxica merecen una explicación. La razón de esta complicación es que es difícil medir los niveles de contaminación atmosférica en el lugar de trabajo. El problema es complicado debido a los diversos estados físicos (partículas sólidas, gotas líquidas, vahos, moléculas gaseosas) en los que el contaminante puede presentarse en la atmósfera. Más aún, los datos médicos que identifican un veneno pueden señalar peligro en una sola exposición de corta duración o por el contrario efectos perniciosos por exposiciones prolongadas.

Límites de exposición permisibles

En este libro nos concentramos en lo que las dependencias oficiales requieren, no en la lista la ACGIH. pero en definitiva ambas instancias están vinculadas. Al comienzo de las labores de la OSH A, cuando estaba permitido adoptar normas por consenso nacional, sin promulgación formal, la oficina adoptó cientos de UL, la mayoría de los cuales representaban niveles publicados en 1968 por la ACGIH. Dado que la lista publicada por la OSHA tenía carácter reglamentario, se acudió a la expresión límite de exposición permisible (LEP) para distinguir entre el nivel prescrito por la OSHA y el UL de la ACGIH. En su mayor parte, los LEP han permanecido estáticos, ya que la OSHA ha tenido dificultades para que el público acepte niveles de control cada vez más estrictos. Sin embargo, los umbrales límites siguen cambiando, ya que la ACGIH modifica de continuo su lista, cada vez que el juicio profesional colectivo de la comisión decide que debe agregarse un nuevo UL o bien que alguno de los anteriores debe ajustarse, por lo general en el sentido de una reducción. 

Con los años, la disparidad entre los LEP de la OSHA y los UL de la ACGIH creció de tal manera que la primera emprendió un plan audaz para modificar todos los LEP de inmediato en una sola promulgación, en vez de revisar penosamente cada uno, dando reglamentaciones para cada sustancia. Así, en 1989, la OSHA añadió 164 nuevas sustancias a la lista de contaminantes del aire y al mismo tiempo redujo los LEP de 212 sustancias ya inscritas. La OSHA llevó a cabo su trabajo con sumo cuidado porque detrás de cada uno de los nuevos LEP, que había denominado límites finales, había límites transitorios de respaldo a los niveles LEP anteriores. Los límites transitorios debían permanecer en vigor durante un lapso de implantación especificado. Como medida de seguridad legal, la OSHA agregó una nota al pie que validaba los límites transitorios, en caso de que sus opositores entablaran demandas para eliminar las nuevas reglas.

La estrategia parecía funcionar, porque el movimiento fue tan completo y revolucionario que los oponentes no fueron capaces de manejar tantos cambios de una vez. Pero la victoria fue ilusoria, porque casi cuatro años después, en 1992, la Corte de Apelaciones del Undécimo Circuito eliminó la lista completa de modificaciones de LEP, en lo que Labar (ref. 81) dijo que era "la peor derrota de la dependencia en sus 22 años de historia". Se esperaba que la atónita OSHA impugnara la decisión en la Suprema Corte de los Estados Unidos, pero en 1993 anunció que el procurador general de aquel país no intentaría apelar. Se instó a la OSHA a probarle al público que cada nuevo LEP y cada ajuste de los anteriores estaba justificado. La OSHA no tuvo más opción que volver a su lista original de 264 LEP adoptados por consenso nacional en 1971. 

La tabla completa de LEP. vuelta en 1993 a sus niveles originales, se encuentra en los apéndices A.l, A.2, y A.3, que corresponden a las designaciones Z.l, Z.2 y Z.3 de la OSHA. La tabla del apéndice A. 1 es la principal y contiene la mayor parte de los LEP, anotados alfabéticamente de acuerdo con el nombre de la sustancia, con CAS Núm. (resúmenes sobre químicos) como referencia. Es un error común suponer que no hay riesgos si la sustancia no está en la lista de la tabla principal, ya que algunas de las más peligrosas y que aparecen con más frecuencia en los medios industriales son las que se encuentran en la segunda tabla, la del apéndice A.2. Esta tabla proviene de una versión publicada antes (y anterior a la OSHA) por el ANSI para ciertas sustancias. La tabla del apéndice A.3 es de polvos minerales, que se consideran por separado, debido a que se miden y se toman muestras de las partículas sólidas con métodos diferentes a los gases, vahos y vapores tóxicos.