Tesis0506shg

DISEÑO DEL SISTEMA DE ILUMINACIÓN DEL ÁREA DE COMPRESIÓN DE UNA PLANTA COMPRESORA DE GAS EN EL MUNICIPIO DE BARRANCABERMEJA, DEPARTAMENTO DE SANTANDER

LEONARDO GUTIÉRREZ LOBO ORLANDO DIAZ

FUNDACION UNIVERSITARIA Y AGRARIA DE COLOMBIA - UNIAGRARIA ESPECIALIZACION EN SEGURIDAD INDUSTRIAL, HIGIENE Y GESTION AMBIENTAL BOGOTÁ, D.C. 2013 1

DISEÑO DEL SISTEMA DE ILUMINACIÓN DEL ÁREA DE COMPRESIÓN DE UNA PLANTA COMPRESORA DE GAS EN EL MUNICIPIO DE BARRANCABERMEJA, DEPARTAMENTO DE SANTANDER

LEONARDO GUTIÉRREZ LOBO ORLANDO DIAZ

Tesis de Grado Para optar por el título de: ESPECIALIZACIÓN EN SEGURIDAD INDUSTRIAL, HIGIENE Y GESTION AMBIENTAL

Director: JAVIER HERNÁN MANCIPE FONSECA Ingeniero Industrial – Especialista en Higiene Industrial

FUNDACION UNIVERSITARIA Y AGRARIA DE COLOMBIA - UNIAGRARIA ESPECIALIZACION EN SEGURIDAD INDUSTRIAL, HIGIENE Y GESTION AMBIENTAL BOGOTÁ, D.C. 2013

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Nota de Aceptación: _______________________________________ _______________________________________ _______________________________________ _______________________________________ _______________________________________ _______________________________________ _______________________________________

______________________________________ Firma del Presidente del Jurado _______________________________________ Firma del Jurado _______________________________________ Firma del Jurado

Bogotá, 23 de Diciembre de 2013.

A Dios por su infinito amor, Por ser quien guía nuestro camino, Él es nuestro motor de vida.”

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AGRADECIMIENTOS

Los Autores expresan sus agradecimientos: Al Dios de los cielos y de la tierra, por permitir hoy culminar una nueva etapa de nuestras vidas a quien en primera instancia dedicamos nuestro esfuerzo y el tiempo que llevó consigo la realización de este proyecto, igualmente a nuestras familias, en especial a nuestras esposas quienes nos apoyaron, acompañaron e impulsaron siempre a seguir adelante, al Ing. Javier Hernan Hincapie, quien nos guío durante el desarrollo del mismo, a nuestros docentes, instructores y maestros de la Especialización quienes con sus enseñanzas aportaron para nuestro crecimiento y desarrollo como profesionales; a nuestra prestigiosa Institución UNIAGRARIA, la cual permitió alcanzar este nivel de profesionalismo con todas las herramientas brindadas; y a todas aquellas personas que no alcanzamos a nombrar pero que contribuyeron para lograr este objetivo.

4

Contenido

RESUMEN....................................................................................................................... 12 1.

INTRODUCCIÓN ...................................................................................................... 14

2.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ....................................................................... 16

3.

JUSTIFICACIÓN ...................................................................................................... 18

4.

OBJETIVOS ............................................................................................................. 20 4.1 OBJETIVO GENERAL............................................................................................ 20 4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS. ................................................................................. 20 4.3 ALCANCE. ............................................................................................................. 20 4.4 METODOLOGÍA..................................................................................................... 21 4.5 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES. ..................................................................... 22

5.

MARCO TEÓRICO ................................................................................................... 24 5.1 PLANTA COMPRESORA DE GAS ........................................................................ 24 5.2 CAMPO QUE COMPRIME GAS ............................................................................ 24 5.2.1 Estación 1 Relacionada con gas. ..................................................................... 25 5.2.2 Estación Suroccidental Relacionada con gas................................................... 27 5.2.3 Estación 1. ....................................................................................................... 27 5.2.4 Estación 2. ....................................................................................................... 27 5.2.4 Estación 3. ....................................................................................................... 28 5.3 UBICACIÓN DE LA PLANTA COMPRESORA. ...................................................... 29 5.4 SEGURIDAD INDUSTRIAL. ................................................................................... 30 5.5 ASPECTOS IMPORTANTES PARA LA ILUMINACIÓN. ........................................ 31 5.5.1 Puesto de Trabajo............................................................................................ 31 5.5.2 Flujo Luminoso. ............................................................................................... 31 5.5.3 Iluminación o iluminancia. ................................................................................ 31 5.5.4 Rendimiento Luminoso. ................................................................................... 32 5.5.5 Luminancia. ..................................................................................................... 32 5.5.6 Reflectancia. .................................................................................................... 32

5

5.5.7 Reflexividad. .................................................................................................... 32 5.5.8 Relación entre Reflexividad (r), Luminancia (b) e Iluminación (e)..................... 32 5.5.9 Visibilidad. ....................................................................................................... 32 5.5.10 Importancia de los Colores. ........................................................................... 33 5.6 LA VISIÓN HUMANA. ............................................................................................ 34 5.6.1 Partes del Ojo Humano. ................................................................................... 34 5.6.2 Características de la Visión Humana. .............................................................. 35 5.6.3 Percepción visual. ............................................................................................ 36 5.6.4 Puesto de Trabajo y nivel de luz con respecto a la visión. ............................... 37 5.7 FACTORES QUE INFLUYEN EN LOS EFECTOS DE LA EXPOSICIÓN. .............. 38 5.8 EFECTOS DE LA MALA ILUMINACIÓN EN LA SALUD DE LAS PERSONAS. ..... 39 5.9 CRITERIOS DE VALORACIÓN.............................................................................. 40 5.10 SISTEMAS DE ILUMINACIÓN. ............................................................................ 41 5.10.1

Clasificación según fuentes. ....................................................................... 41

5.10.1.1 Natural. ....................................................................................................... 41 5.10.1.2 Artificial ....................................................................................................... 42 5.10.2

Clasificación Según Función....................................................................... 44

5.11 FUNCIONAMIENTO Y PUESTA A PUNTO DEL LUXOMETRO. ......................... 46 5.11.1

Características del luxómetro. .................................................................... 47

5.11.2

Puesta a punto del luxómetro. .................................................................... 47

5.12 PASOS PARA LA REALIZACIÓN LA MUESTRA. ................................................ 48 5.13 GUÍA PARA EL ANÁLISIS DE DATOS. ............................................................... 49 6. MARCO LEGAL ........................................................................................................... 52 6.1 NORMA ISO 50001. ............................................................................................... 52 6.2 RETILAP. ............................................................................................................... 52 6.3 URE. ...................................................................................................................... 53

7.

6.3.1

Ahorro en una Edificación. .......................................................................... 53

6.3.2

Ahorro Nacional. ......................................................................................... 53

6.3.3

Impacto Ambiental. ..................................................................................... 54

6.3.4

Bienestar Laboral. ...................................................................................... 54

6.3.5

Recomendaciones de Seguridad. ............................................................... 55

MARCO METODOLÓGICO ...................................................................................... 57

6

7.1 DISEÑO DE INVESTIGACIÓN. .............................................................................. 57 7.2 POBLACIÓN. ......................................................................................................... 58 7.3 MUESTRA.............................................................................................................. 58 7.4 TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS. ........................ 59 7.4.1

Observación Directa. .................................................................................. 59

7.5 INSTRUMENTOS................................................................................................... 60 7.6 CUESTIONARIO. ................................................................................................... 60 8

PRESUPUESTO ...................................................................................................... 61

9

DESARROLLO ......................................................................................................... 63

9.1 IDENTIFICACIÓN, CLASIFICACIÓN, SELECCIÓN Y EVALUACIÓN DE PUNTOS CRÍTICOS A TRAVÉS DE MEDICIONES HIGIÉNICAS Y CUESTIONARIOS EN LAS ÁREAS CON DEFICIENCIA DE ILUMINACIÓN. ............................................................. 63 9.1.1Mediciones Higiénicas.. ........................................................................................... 63 9.1.2 Resultados obtenidos del cuestionario. ................................................................... 64 9.2 IDENTIFICACIÓN DE LAS EXIGENCIAS VISUALES DE LAS TAREAS DESARROLLADAS EN EL ÁREA DE COMPRESIÓN .................................................... 67 9.2.1 Niveles de Exigencias Recomendados ................................................................... 67 9.3 DISEÑO DEL SISTEMA DE ILUMINACIÓN DEL ÁREA DE COMPRESIÓN ............ 68 9.3.1

Factores que influyen.. ................................................................................... 69

9.3.2

Relaciones luminarias. ................................................................................... 72

9.3.3

Método para el cálculo de iluminación de la planta. ....................................... 72

9.4 ANÁLISIS COSTO BENEFICIO DEL DISEÑO ACTUAL Y EL DISEÑO RECOMENDADO ............................................................................................................ 76 9.4.1 Sistema actual. ....................................................................................................... 76 9.4.2 Diseño Recomendado del Sistema E Implementación ............................................ 76 10 DISCUSIÓN ............................................................................................................. 78 11 CONCLUSIONES ..................................................................................................... 81 12 RECOMENDACIONES ............................................................................................. 83 GLOSARIO DE TERMINOS

84

BIBLIOGRAFIA ................................................................................................................ 86 ANEXOS ......................................................................................................................... 89

7

LISTA DE CUADROS Cuadro 1. Clima que presenta la zona donde se encuentra la Planta Compresora.

Cuadro 2. Coordenadas donde se encuentra Ubicada la Planta Compresora.

Cuadro 3. Cálculo de la Media y la Desviación Estándar.

Cuadro 4. Formato Diligenciado de Resultados.

Cuadro 5. Resultados promedio de Medición de iluminación en Campo

8

Pág.

28 28 49 64 63

LISTA DE TABLAS

Tabla 1. Reflexividades de los colores o acabados más usados.

Tabla 2. Explicación del comportamiento Tabla 3. Intervención de la Percepción Visual en Varios Aspectos.

Tabla 4. Factores de Primer Orden que Determinan el Riesgo de Alteraciones de Agudeza Visual.

Tabla 5. Efectos de la Mala Iluminación en la Salud de las Personas.

Tabla 6. Niveles Recomendados de Iluminancia.

Tabla 7. Criterios de Valoración.

Tabla 8. Tipos de Fuentes de luz Artificial y sus Características.

Tabla 9. Tipos de Lámparas más utilizadas, según el uso.

Tabla 10. Formato de Recolección de Datos.

Tabla 11. De Resultados.

Tabla 12. Presupuesto para la adecuación de luminarias en la Planta Compresora.

Tabla 13. Factores que influyen.

Tabla 14. Descripción del sistema que se encuentra actualmente funcionando.

Tabla 15. Diseño del Sistema e Implementación.

Tabla 16. Comparación de los Sistemas en Ahorro.

9

Pág.

34 36 37 38 39 40 41 42 44 48 49 61 70 76 76 77

LISTA DE FIGURAS

Figura 1. Diagrama Estación 1 Relacionada con gas.

Figura 2. Ángulo Visual.

Figura 3. Percepción Visual.

Figura 4. Luminarias para Montaje de Techo.

Figura 5. Clasificación de Iluminación General.

Figura 6. Rangos.

Figura 7. Partes del Luxómetro.

Figura 8. Nivel de Iluminación Erróneo.

Figura 9. Nivel de Iluminación Óptimo.

Figura 10. Lámpara Fluorescente.

10

Pág.

26 34 36 43 46 47 47 70 71

71

LISTA DE GRÁFICOS

Gráfico 1. Diagrama de Flujo Metodología Elaboración de la Tesis.

Gráfico 2. Cronograma de Actividades.

Gráfico 3. Ubicación.

Gráfico 4. Entrada a la Planta Compresora Relacionada con gas.

Gráfico 5. Foto de distribución de iluminarias con respecto al puesto de trabajo Gráfico 6. Diseño Actual Gráfico 7. Diseño a Implementar.

Gráfico 8. Sistema de Iluminación Propuesto.

11

Pág.

21 22 29 29 38 68 69 75

RESUMEN

El objetivo principal de este proyecto versó sobre mejorar el Diseño del Sistema de Iluminación del Área de Compresión. La realización del estudio se ejecutó en el área de compresión de la Planta Compresora de Gas en el Municipio de Barrancabermeja, Departamento de Santander, comprobando el consumo energético de estas antes y después de la aplicación del sistema. Para la comprobación del aporte de luz natural en estos espacios.

Para lograr los objetivos planteados se utilizó el diseño de investigación de campo, descriptivo y exploratorio, logrando de esta manera conocer el estado actual del sistema de iluminación del área de la Planta, así como también los pasos que se deben seguir para garantizar un buen nivel de iluminación por medio de cálculos y con ellos lograr de manera eficaz la calidad en los servicios prestados al personal de la Planta.

La realización del presente trabajo, permitió evaluar el factor del riesgo físicoiluminación, teniendo en cuenta las diferentes variables que inciden en la existencia de este. Una vez evaluado el factor de riesgo, se procedió a la comparación de los niveles encontrados, con respecto los niveles de iluminación establecidos en la legislación vigente, teniendo en cuenta las tareas que se desarrolla en la planta.

Seguido a la evaluación y comparación, se procedió a establecer los posibles controles. Para ello se definió la alternativa general de control para la iluminación artificial, natural o la combinación de ellas teniendo en cuenta las diferentes variables que inciden sobre una apropiada iluminación, posterior al planteamiento de la alternativa se diseñó el sistema de iluminación.

Con la realización del presente trabajo, se aporta al mejoramiento del actual sistema de iluminación del área de compresión de la Planta Compresora, llevando a cabo la

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valoraci贸n y control del factor de riesgo iluminaci贸n, el cual hace parte fundamental de la Seguridad, Higiene Industrial y gesti贸n ambiental que la empresa implementa para garantizar la salud de los trabajadores en los lugares y puestos de trabajo.

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1. INTRODUCCIÓN

Un sistema de iluminación impacta el desarrollo de las actividades que realizan los trabajadores, por lo tanto es un tema de mucha importancia; los sistemas defectuosos y el inadecuado diseño del mismo, puede dar lugar a problemas visuales, perdida de concentración, bajo rendimiento en la producción, accidentes de trabajo, disconfort.

La luz, considerada como una característica ambiental del lugar donde se desarrolla una tarea es la que permite al hombre trabajar de manera más segura y productiva además le brinda al mismo la capacidad de interpretar el entorno gracias a los rayos de luz, la cual es una característica de las personas, esto sería el complemento; la importancia de un adecuado sistema de iluminación radica en que la mayor cantidad de información que recibe una persona es de tipo visual, además que, una quinta parte de la vida del hombre transcurre bajo alumbrado artificial.

La vista tiene dos elementos básicos llamados acomodación y adaptación; el primero permite enfocar la vista en un punto específico según la distancia, de acuerdo con el interés y la necesidad del operario, el segundo ajusta la sensibilidad de la vista al nivel de la iluminación existente.

En el desarrollo de las actividades diarias del personal de la Planta Compresora de Gas de Relacionada con gas, se incluye básicamente monitorear, controlar y justar las variables operativas del proceso de producción y ejecutar trabajos con el objeto de normalizar la producción; la planta está considerada como un área clasificada, en donde se lleva procesos de compresión y producción de otros derivados del gas extraído de las formaciones; conscientes de que existe poca iluminación y que aumenta el riesgo de accidentes de trabajo, emergencias operacionales y 14

emergencias ambientales, al igual que perdidas económicas relacionadas con funcionamiento inadecuado del actual sistema de iluminación, se ha desarrollado el presente documento, en el cual se incluye el análisis del entorno de la Planta compresora, los pasos para un adecuado sistema de iluminación, el nivel de detalle de las actividades, criterios de valoración, las técnicas e instrumentos de recolección de datos, el presupuesto y la normatividad vigente en relación a los niveles adecuados de iluminación.

Durante el desarrollo del proyecto de grado se enfocó principalmente en recomendar el Diseño del Sistema de Iluminación adecuado del Área de Compresión de la Planta Compresora de Gas en el Municipio de Barrancabermeja, Departamento de Santander, esto se logró gracias a la identificación y clasificación a través de mediciones higiénicas las áreas con deficiencia lumínica en el área, e igualmente se seleccionó y evaluar los puntos críticos donde se presente baja iluminación artificial en la Planta de compresora, dando como resultado que todos los puntos evaluados presentaron niveles de iluminación bajo, en comparación con la normatividad legal y referencias técnicas, en relación con las exigencias visuales de las tareas desarrolladas en la planta; esto permitió realizar un análisis de costo beneficio en el diseño de la iluminación actual con el diseño de mejora de la planta y así desarrollar el diseño de la propuesta seleccionada.

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2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Durante el desarrollo de las tareas es necesario contar con iluminación adecuada, ya sea que esta provenga de la iluminación natural o artificial; en la Planta Compresora de Gas, se desarrollan tareas en tres turnos, siendo el primer turno de 06:00 a.m. hasta las 02:00 p.m., el segundo turno de 02:00 p.m. hasta las 10:00 p.m. y el tercer turno de 10:00 p.m. hasta las 06:00 a.m., siendo necesario contar con un adecuado sistema de iluminación; según las investigaciones científicas se considera que el nivel de iluminación afecta la agudeza visual y que tiene un comportamiento biodinámico, esto quiere decir que afecta al sistema endocrino y a través de él, a todos los sistemas biológicos. Especialmente, la ausencia de luz en áreas de trabajo influye negativamente sobre el estado de ánimo y la capacidad del cerebro para el manejo rápido de la información, por tanto, la calidad de la iluminación artificial es un punto muy importante para la seguridad y el rendimiento laboral.1

La inauguración de la planta compresora de gas fue el 20 de noviembre de 1979, con el objetivo de enviar 4.6 MPCED2 de gas comprimido a la Planta de Procesos3, en la época de inicio se construyó un sistema de iluminación convencional propio de la época con el propósito de facilitar la tareas a los operadores en el horario de 6:00 p.m. a 6:00 a.m., hasta la fecha se han hecho adecuaciones estructurales a la planta con el objeto de aumentar la capacidad de compresión en volumen de gas; el sistema de iluminación no ha sido actualizado, ni rediseñado; siendo probable la existencia de un peligro físico por iluminación deficiente; esta consideración se realiza dado que hasta el momento no existe datos histórico del seguimiento a la

1

Fuente: www.emb.cl/electroindustria/articulo.mv (Millones de Pies Cúbicos por Día) 3 Manual de Operaciones de la Planta Compresora de Gas 2

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medición de iluminación en las área de compresión del gas, lugar donde se desarrollar diferentes tareas por parte de los operadores y mantenedores.

Con este proyecto se logró aportar al siguiente cuestionamiento:

¿Existe un diseño más eficiente, más adecuado tanto laboral, operacional como ambiental en la planta compresora de Gas y cuáles son las necesidades de iluminación con base en el análisis de las exigencias visual de las áreas; y cuál es el diseño para atender dichas necesidades?

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3. JUSTIFICACIÓN

Desde los primeros años del siglo XX se han realizado estudios e investigaciones para conocer la iluminación4 que debe proporcionarse en cada caso para satisfacer las exigencias de la tarea visual que en ella se realiza.

Es un hecho indiscutible la importancia creciente que tiene una adecuada visión del ser humano dentro del mundo en su conjunto tanto laboral, de investigación, de descanso, de recuperación de la salud, etc. La automatización industrial sugiere la sustitución de muchos esfuerzos musculares por trabajos especializados, en que lo visual es fundamental. A esta razón hay que añadir el hecho de que los procesos a realizar tanto industriales, de investigación, de requerimientos de cirugía entre otros; suponen tareas visuales cada vez más difíciles y exigentes.

El uso eficiente de la energía permite reducir el impacto ambiental asociado a la producción y consumo de energía, además desde el punto de vista de la seguridad en el trabajo, la capacidad y el confort visual son importantes, ya que en aproximadamente el 35% de los Incidentes o Accidentes de Trabajo analizados, se ha identificado como posible causa inmediata la deficiencia en la iluminación y como causa básica el mantenimiento inadecuado, igualmente según el análisis también se debe a errores cometidos por el trabajador que le resulta difícil al identificar riesgos asociados con la maquinaria y el entorno de trabajo 4.1. Los beneficios ambientales del uso eficiente de la energía eléctrica son tanto locales como globales. En tanto este permite reducir las emisiones de los gases de efecto

4

Historia de la Electricidad tomado de: http://roble.pntic.mec.es/cgee0016/4esohistoria/quincena1/imagenes1/quincena1_texto.pdf 4.1 Análisis de Causalidad de los Incidentes al Interior de la Planta – Planta Compresora, Información Analizada Personal SST.

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invernadero, resultando ser una medida para la mitigación del cambio climático; el personal de Mantenimiento – Área Eléctrica, indicó que alrededor del 40% de la energía que consume la planta es generada a través de una planta generadora de energía eléctrica que funciona a base de gases entre los cuales está el propano, y el otro 60% lo toman de las redes de transmisión eléctrica, los cuales generan energía a través de Hidroeléctricas y termoeléctricas. Todos estos procesos generan Gases de Efecto Invernadero como Dióxido de Carbono, Vapor de Agua, entre otros.4.2.

Se justificó realizar este proyecto ya que al Mejorar el Diseño del Sistema de Iluminación del Área de Compresión de la Planta Compresora de Gas en el Municipio de Barrancabermeja, se mejoran aspectos vitales de los empleados y se mejora la productividad de la planta por tanto es viable, además que este proyecto se guió por la normatividad dada por el Ministerio de Minas y energía y documentos técnicos basados en la Norma ISO 500015 Retilap6, el URE7 y GTC-8 de Icontec8 lo que si se implementa el diseño planteado brindará eficacia, comodidad y seguridad a todos los trabajadores del área de compresión de la Planta esto con el fin de mejorarles la calidad de vida y por ende se mejorara la calidad en el trabajo, y consecuentemente, se mejoraran las condiciones ambientales y sociales que repetidamente estudios ergonómicos9 han demostrado.

4.2

La energía se suministra en un 60% de las redes eléctricas y el 40% se suministran a través de un generador de energía que funciona a bases de gas propano 5

Sistemas de Gestión de la Energía. Tomado de: http://www.minminas.gov.co/minminas/downloads/UserFiles/File/Grupo%20de%20Participacion%20Ciudadan a/AplicacionDeLaNormaISO50001.pdf 6 Reglamento Técnico de Iluminación y Alumbrado Público. Tomado de: http://www.minminas.gov.co/minminas/energia.jsp?cargaHome=3&id_subcategoria=771&id_categoria=157 7 Uso Racional de Energía. Tomado de: http://www.minminas.gov.co/minminas/downloads/UserFiles/File/OLGA%20BAQUERO/ABC%20de%20URE% 20en%20edificaciones.pdf 8 Tomado de: http://es.scribd.com/doc/117153489/1-GTC-8-1994-Luminotecnia 9Tomado de: http://cms.ual.es/idc/groups/public/@serv/@prevencion/documents/documento/procedimientoevaluriesgospsic os.pdf.

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4. OBJETIVOS 4.1 OBJETIVO GENERAL. Mejorar el Diseño del Sistema de Iluminación del Área de Compresión de la Planta Compresora de Gas en el Municipio de Barrancabermeja, Departamento de Santander con base en los requisitos técnicos y normativos vigentes aplicables a la planta.

4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS.  Diseño del Sistema de Iluminación del Área de Compresión de la Planta Compresora de Gas en el Municipio de Barrancabermeja, Departamento de Santander 

Identificar y clasificar a través de mediciones higiénicas las áreas con deficiencia lumínica en el área de compresión de la Compresora de Gas.



Seleccionar y evaluar los puntos críticos donde se presente baja iluminación artificial en la Planta de Gas en la Compresora de gas.



Identificar Las exigencias visuales de las tareas desarrolladas en el área de compresión de la Planta Compresora gas.



Realizar un análisis de costo beneficio en el diseño de la iluminación actual con el diseño de mejora del área de compresión de la planta compresora de gas y desarrollar el diseño de la propuesta seleccionada.

4.3 ALCANCE. Diseñar un Sistema de Iluminación para el Área de Compresión de la Planta Compresora de Gas en el Municipio de Barrancabermeja, Departamento de Santander con sistemas con mayor eficiencia energética. El diseño propuesto consiste en otorgar opinión técnica y financiera. Además a través de la opinión financiera se reflejara el ahorro económico generado por la disminución en el consumo de energía.

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4.4 METODOLOGÍA. A continuación se presenta gráficamente la secuencia de los pasos, con los cuales se logró alcanzar el desarrollo de los objetivos propuestos: Gráfico 1. Diagrama de Flujo Metodología Elaboración de la Tesis.

Inicio Tesis

Decisión realización tesis de grado Obtención de VoBo a la propuesta

Presentación propuesta Tesis

Documentación Solicitud información fuentes primarias

SI

Revisión bibliográfica fuentes secundarias NO

Elaboración primer informe Elaboración segundo informe

Corrección de observaciones Revisión de informe por el director

Elaboración tercer informe Validación de la información con la experiencia de los autores

Impresión informe final

1

21

Corrección de informes

1

Fin “Entrega de la Tesis”

Fuente: Los Autores.

4.5 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES. Gráfico 2. Cronograma de Actividades.

Fuente: Los Autores.

22



Análisis de Cumplimiento Cronograma: De acuerdo a lo realizado en campo, conforme lo establecido en las fecha se observó un cumplimiento del 89,5% de las tareas establecidas en el cronograma, es nivel de cumplimiento se da en razón a que el diseño no fue realizado en el tiempo comprendido el 02 de y 11 de julio de 2013, dada la necesidad del Ing. Electricista, para que participara como asesor en campo, este fue aprobado 15 días de después de aprobada la propuesta, atrasando de esta manera en 25 días, la realización del diseño, presentación de la propuesta y por ende la entrega, la cual se realizó el 14 de agosto de 2013.

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5. MARCO TEÓRICO

A continuación mostraremos la ubicación donde se desarrolló este proyecto además los aspectos más importantes que se tienen en cuenta para el mismo.

5.1 PLANTA COMPRESORA DE GAS Se llama planta compresora a aquellas instalaciones industriales donde el gas, provenientes de las Estaciones de Flujo que son alimentadas por los pozos petrolíferos, es comprimido para diversos usos, tales como la extracción de sus derivados, (propano, metano, etc.), y para enviar nuevamente a los pozos, entre otros.

Su principal papel es la extracción del petróleo, en ella internamente se ejecutan procesos industriales de producción para la extracción y refinación del petróleo.

Uno de estos procesos es la compresión de gas para el levantamiento artificial de crudo entendiéndose este como la inyección de gas a altas presiones para la obtención del crudo.

Este gas es el mismo que se obtiene del yacimiento como un sud producto de la extracción.

5.2 CAMPO QUE COMPRIME GAS El campo se encuentra ubicado en la jurisdicción del Municipio de Barrancabermeja, al Este de El Estación Principal N° 2 en el departamento de Santander.

El campo Relacionada con gas se encuentra situado al Noroeste de la antigua concesión, a 45 Km. de Barrancabermeja. El potencial petrolífero proviene del Terciario, proveniente de las formaciones Colorado y Mugrosa.

La infraestructura petrolera de estos campos está distribuida de la siguiente manera:

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5.2.1 Estación 1 Relacionada con gas.

Esta estación tiene por función recibir crudo producido en los campos QUE COMPRIME GAS, estaciones 2, 4 Y 1 y bombearlo directamente a la planta deshidratadora del Estación Principal N° 2.

Dentro del área de 120 m x 150 m se hallan además los diques de contención de cada tanque, las bombas de transferencia de crudo, el separador API para el control de aceites, el tanque y bomba de agua contraincendios, la oficina de la estación y una bodega para lubricantes.

El drenaje de los diques de contención está controlado por válvulas que permiten la descarga a la trampa API en el caso de un derrame de crudo o a la piscina en caso de aguas lluvias.

25

Figura 1. Diagrama Estaci贸n 1 Relacionada con gas.

Fuente: Archivo EMPRESA QUE COMPRIME GAS.

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Fuera del área, existe 2 piscinas en serie para el tratamiento de aguas aceitosas, procedentes del separador API y una piscina de aguas lluvias para alimentación del sistema contra-incendios, esta última provista de un sifón de excedentes hacia la piscina 2 de aguas aceitosas, la cual descarga a su vez al caño vecino.

La casa de bombas de crudo dispone de un cárcamo de drenaje de derrames conectados al separador API. 5.2.2 Estación Suroccidental Relacionada con gas.

Esta estación tiene como función recolectar crudo proveniente de pozos de la zona, separar el gas y bombearlo hasta la estación Central Relacionada con gas. El gas se conduce por tubería hasta la planta compresora. Las instalaciones de la estación incluyen: una serpentina de llegada, un separador bifásico general, cuatro separadores de medida, dos tanques de agua contraincendios, bombas contraincendios, bombas de transferencia de crudo, separador API y dos piscinas de tratamiento de aguas aceitosas.

5.2.3 Estación 1.

Esta estación recibe crudo de los pozos del campo peroles, separa las fases gaslíquido y bombea el crudo hasta la estación Central Relacionada con gas. El gas es conducido por tubería hasta la planta compresora. La instalación comprende una serpentina de entrada, un separador general y otro de medida, bomba de transferencia de crudo y tres tanques de almacenamiento de 1000 Barriles cada uno, un dique contenedor de los tanques, así como un sistema de drenaje de aguas aceitosas que incluye una cuneta superficial periférica al área de bombas, redes de drenaje de tanques, una trampa API y dos piscinas de tratamiento de aguas aceitosas.

5.2.4 Estación 2.

Esta estación recibe crudo de los pozos del campo de peroles y bombea crudo hasta la estación Central QUE COMPRIME GAS, cuenta con 4 tanques de almacenamiento de 1500 Barriles.

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5.2.4 Estación 3.

Esta estación cuenta con 4 tanques de almacenamiento de 1500 Barriles.

5.3 UBICACIÓN DE LA PLANTA COMPRESORA. La planta compresora se encuentra ubicada en la zona de QUE COMPRIME GAS, la cual comprende los campos petroleros localizados al extremo oriental del área de la superintendencia en el municipio de san Vicente de chucuri y localizado a 32 kilómetros del Municipio de Barrancabermeja, margen derecha autopista BarrancaBucaramanga, su clima se caracteriza por presentar las siguientes variables: Cuadro 1. Clima que presenta la zona donde se encuentra la Planta Compresora.

Temperatura media anual : 30,5 grados centígrados Precipitación media anual : 2820 m.m Humedad relativa

: 88%

Brillo solar

: 5,8 h/día

Fuente: Los Autores.

La planta compresora de gas se encuentra a una altura sobre el nivel del mar de 75,8 metros, según la formación de zonas de vida de holdridge el área se encuentra en la formación Bosque húmedo tropical (bh-T).

Cuadro 2. Coordenadas donde se encuentra Ubicada la Planta Compresora.

Campos Petroleros

Fuente: http://sidoe1.EMPRESA QUE COMPRIME GAS.com.co/MotroV2/consulta?accion=verDocs

28

Grรกfico 3. Ubicaciรณn.

Fuente: GOOGLE EARTH

Grรกfico 4. Entrada a la Planta Compresora Relacionada con gas.

Fuente: Archivo EMPRESA QUE COMPRIME GAS.

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5.4 SEGURIDAD INDUSTRIAL. Para lograr desarrollar las actividades sin contratiempos en la Planta compresora Relacionada con gas se tienen en cuenta las siguientes recomendaciones (Reglas Generales de Seguridad10):               

Siga las instrucciones; no corra riesgos. Si usted no sabe, pregunte.

Velocidad máxima de vehículos 40 km/hora.

Transite solo en áreas donde esté autorizado.

Absténgase de transportar en los vehículos de la empresa a personal ajeno a ella.

De cuenta inmediata de cualquier condición o práctica que usted cree que puede causar lesión a los empleados o daño al equipo.

Cualquier trabajo que se ejecute en las instalaciones debe tener permiso por escrito.

Prohíba a personal ajeno a la planta estar en las instalaciones.

Ponga todo lo que usted usa en su lugar apropiado. El desorden es causa de lesiones y resulta en pérdidas de tiempo, energía y material. Mantenga su área de trabajo limpia y ordenada.

Use las herramientas y equipo adecuado para el trabajo, úselos de manera segura.

Siempre que usted o el equipo que opera haga parte de un accidente, no importa que sea leve, de cuenta inmediatamente. Obtenga primeros auxilios con prontitud.

Use, ajuste y repare el equipo solo cuando tenga autorización.

Use el equipo de protección personal. Manténgalo en buenas condiciones.

No haga bromas pesadas; evite el distraer a otros.

Cuando levante, doble rodillas, agarre firmemente la carga, luego levante la cara manteniendo su espalda tan recta como sea posible. Obtenga ayuda para las cargas pesadas.

Obedezca todas las reglas, señales e instrucciones.

Se identificaron aspectos generales en donde se verificó el cumplimiento de parámetros relacionados con el sistema de gestión de seguridad y salud en el trabajo – Ver Anexo 7.

10

Tomado de: Archivo EMPRESA QUE COMPRIME GAS.

30

5.5 ASPECTOS IMPORTANTES PARA LA ILUMINACIÓN. 5.5.1 Puesto de Trabajo.

En el área de compresión de la Planta Compresora de Gas no existe puestos fijos de trabajo en cuanto a ubicación ya que los operarios trabajan analizando y llevando controles de mediciones de todos los compresores y los sistemas que allí se manejan, las actividades diarias del personal de la Planta Compresora de Gas de Relacionada con gas, se incluye básicamente monitorear, controlar y ajustar las variables operativas del proceso de producción y ejecutar trabajos con el objeto de normalizar la producción.

En razón a lo anterior y de acuerdo a lo recomendado por Icontec en la GTC 08 y lo establecido en el RETILAP Capitulo 4 Niveles de Iluminancia, las necesidades de iluminación planteadas son, tareas con requisitos visuales medianos, los cuales contemplan niveles de iluminación de 300 – 750 Lux. 5.5.2 Flujo Luminoso.

Cantidad de luz emitida por una fuente luminosa. Su unidad es el lumen. Intensidad Luminosa: Se define como la cantidad de flujo luminoso, propagándose en una dirección dada, que atraviesa o incide sobre una superficie por unidad de ángulo sólido. Su unidad es la candela (cd).

5.5.3 Iluminación o iluminancia.

Flujo luminoso que incide sobre una superficie. Su unidad es el lux. 

1 Lux = 1 lumen x metro cuadrado.



1 Lux = 0.093 pie-candelas (pie).



1 Pie-Candela = 10.8 Luxes (o lúmenes por metro cuadrado).

Fuente: http://es.scribd.com/doc/117153489/1-GTC-8-1994-Luminotecnia

31

5.5.4 Rendimiento Luminoso.

Mide la cantidad de energía que se transforma en luz en relación con la energía total consumida. Su unidad es el lumen por watts (lm/w).

5.5.5 Luminancia.

Cantidad de luz que incide en una superficie y que es reflejada. Esta propiedad permite que los objetos sean visibles al ojo, debido a las transformaciones por absorción de los mismos, proporcionando una percepción de brillo.

La unidad básica de la luminancia o brillo es el pie-lambert. 

1 Pie – Lambert = 3.43 Candelas por metro cuadrado.

5.5.6 Reflectancia.

Se define como la relación entre el flujo luminoso reflejado (luminancia) y el flujo luminoso incidente (iluminancia).

Fuente: http://es.scribd.com/doc/117153489/1-GTC-8-1994-Luminotecnia

5.5.7 Reflexividad.

Es el porcentaje de la luz o flujo luminoso incidente que es reflejado por una superficie.

5.5.8 Relación entre Reflexividad (r), Luminancia (b) e Iluminación (e)

Fuente: http://es.scribd.com/doc/117153489/1-GTC-8-1994-Luminotecnia

5.5.9 Visibilidad.

Definida como la claridad con las que los seres humanos pueden ver. Sus factores críticos son: 

Angulo Visual: El ángulo visual es el área dentro de la cual se perciben imágenes alrededor de un objeto determinado sobre el cual se mantiene la vista fija.

32

Figura 2. Ángulo Visual.

Fuente: http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/FichasTecnicas/NTP/Ficheros/201a300/ntp_241.pdf



Contraste: El contraste se define como la diferencia de luminancias en relación con la luminancia de fondo: es el cociente entre la diferencia de luminancias (de fondo menos la de detalle u Objeto) y la luminancia de fondo.

Fuente: http://www.ergocupacional.com/4910/20527.html

Es decir, el contraste se relaciona con la diferencia entre la luminancia máxima y mínima del objeto y el fondo. 

Iluminancia: Ver numeral 5.5.3.

5.5.10 Importancia de los Colores.

Los colores juegan un papel importante en las reflexividades. Los colores también tienen una significación psicológica y emocional. A continuación se presenta en el cuadro 3. Que muestra las reflexividades de los colores o acabados más usados:

33

Tabla 1. Reflexividades de los colores o acabados más usados.

Color o Acabado % de Luz Color o Acabado Reflejada Blanco Crema Claro Gris Claro Amarillo Claro Verde Claro Azul Claro Amarillo Medio Gris Medio Verde Medio Azul Medio

85 75 75 75 65 65 65 55 52 35

Gris Oscuro Rojo Oscuro Café Oscuro Azul Oscuro Verde Oscuro Madera Medio Madera satinada Concreto Cartón Negro

% de Luz Reflejada 30 13 10 8 7 63 34 55 30 5

Fuente: Niebel, Benjamín W. Ingeniería Industrial. Métodos, Tiempos y Movimientos. 11° Edición. Alfaomega. Pág. 235.

5.6 LA VISIÓN HUMANA. El ojo constituye el órgano fisiológico mediante el cual se experimentan las sensaciones de luz y de color, recibiendo la energía luminosa que es conducida al cerebro mediante el nervio óptico. El ojo actúa semejante a una cámara fotográfica conectada a un computador.

5.6.1 Partes del Ojo Humano.

A continuación se presentaran las partes más importantes del ojo humano. (Ver Figura No. 2) Figura 2. Partes del Ojo Humano.

Fuente: http://www.fotonostra.com/digital/partesojo.htm



Cornea: Es la encargada de proteger al ojo, junto con los párpados, pestañas y cejas.



Iris: Actúa como diafragma regulador, dilatándose o contrayéndose para controlar la cantidad necesaria de luz.



Pupila: por ella pasa la luz a un cuerpo transparente y elástico.

34



Cristalino: Es de material blando y permite al agrandar o reducir su curvatura, enfocar con precisión la imagen.



Retina: Es una capa sensible a la luz que ocupa el 60% de la superficie esférica interna. Está constituida por una membrana fotosensible, donde las imágenes energéticas transportadas por la luz se convierten en señales de pequeños impulsos electroquímicos que conducidas por el nervio óptico son transmitidas a la parte posterior del cerebro para su interpretación significativa.

En el cerebro es donde se efectúa el “procesamiento de datos” recibidos, y se construyen las señales formando imágenes identificables con el mundo exterior, completándose aquí el acto de la visión.



Nervio Óptico: conduce al cerebro las imágenes, mediante fibras nerviosas denominadas conos o bastoncillos que son los que realmente transforman la energía luminosa en sensaciones o energía nerviosa, siendo los bastoncillos sensibles a la luz y los conos sensibles al color.

5.6.2 Características de la Visión Humana.

Las ondas electromagnéticas que son emitidas o reflejadas por un cuerpo y que son percibidas por el ojo humano como LUZ, son aquellas que se encuentran entre longitudes de onda que van desde 380 nm hasta 780 nm.

La visión humana puede clasificarse básicamente en tres tipos: 

Visión Fotópica (Diurna): Permite la percepción de luz y color. En este tipo de visión la máxima sensibilidad se produce para las longitudes de onda alrededor de los 555 nm, la cual corresponde al color amarillo-limón.



Visión Escotópica (Nocturna): Permite la percepción de las diferencias de luminosidad pero no de los colores, ya que en niveles de luz bajos los mecanismos de percepción de color del ojo humano (conos de la retina), permanecen inactivos.



Visión Mesotópica (Intermedia): Conocida como de ¨Compromiso¨. Es la que se encuentra entre las dos anteriores.

35

Los anteriores aspectos, toman importancia al diseñar sistemas de iluminación, sobre todo en trabajos o áreas de trabajo muy especiales (señalización marítima, aérea, trabajos con material fotosensible).

5.6.3 Percepción visual.

La percepción visual tiene lugar cuando – Ver Tabla 2.

Tabla 2. Explicación del comportamiento IT

Descripción

1

El objeto físico emite o refleja radiaciones luminosas.

2

Las radiaciones luminosas penetran el globo ocular a través de la pupila, que es controlada por el iris. Hasta llegar a la retina.

Luego las ondas luminosas son captadas por los conos y bastoncillos.

3 4

5 6

Los estímulos luminosos producen en la retina del observador una proyección óptica invertida del objeto. El tamaño de la proyección óptica varía según sea la distancia entre el objeto y el observador. La forma de la proyección óptica varía con el cambio de la inclinación del objeto respecto al observador.

La energía electromagnética que incide sobre los conos y bastoncillos es transformada en impulsos nerviosos que llegan hasta el nervio óptico.

Por último la información llega al cerebro en donde es interpretada.

Fuente: Los Autores.

Figura 3. Percepción Visual.

En la Tabla 3. Se muestra la intervención de la percepción visual en varios aspectos tales como:

36

Tabla 3. Intervención de la Percepción Visual en Varios Aspectos.

Nombre Acomodación Visual

Adaptación Visual

Agudeza Visual

Campo Visual

Brillo Contraste Tiempo

Descripción Es la capacidad que tiene el ojo (cristalino) de ajustarse automáticamente a las diferentes distancias de los objetos, obteniendo así una imagen nítida en la retina.

Proceso por el cual el ojo se adapta a diferentes niveles de luminosidad.

Para ello la pupila adapta su tamaño al nivel de iluminación existente. La duración de adaptación a la luz depende de varios factores, pero lo más significativo es la adaptación de cambios de niveles bajos a niveles altos de iluminación, la cual se realiza en poco tiempo; al contrario, cuando se hace de niveles altos a niveles bajos toma mayor tiempo de adaptación.

Es la capacidad de percibir y discriminar visualmente los detalles más pequeños. Este factor disminuye significativamente con la edad (presbicia) y aumenta con la iluminación.

El campo visual del hombre está limitado a un ángulo de unos 180° en el plano horizontal y unos 130° en el plano vertical, 60° por encima del plano que pasa por los ojos y 70° por debajo de dicho plano.

Constituye un factor de visibilidad y depende de la intensidad de luz que recibe y de la proporción de luz que es reflejada.

Permite disminuir el esfuerzo visual. Se puede aumentar con la iluminación.

El proceso visual requiere de tiempo, de forma que el ojo pueda ver pequeños detalles, incluso con bajos niveles de iluminación si se le da tiempo suficiente. El aumento de luz facilita una rápida visión.

Fuente: Los Autores.

Fuente: http://www.ergocupacional.com/4910/20527.html

5.6.4 Puesto de Trabajo y nivel de luz con respecto a la visión.

Como habíamos mencionado anteriormente los operadores que trabajan en la planta Compresora de Gas Relacionada con gas trabajan en haciendo una serie de procesos los cuales no son de estar en un solo puesto de trabajo sino que están siempre vigilando en toda el área los sistemas que allí se manejan.

El sistema de iluminación que allí se maneja fue realizado hace más de 15 años y como han realizado una serie de ajustes en cuanto a maquinaria, el sistema de iluminación existente quedaría atrasado en cuanto a controles de riesgo por tanto se sugirió adaptar este sistema propuesto.

37

Gráfico 5. Foto de distribución de iluminarias con respecto al puesto de trabajo

Fuente: Los Autores.

5.7 FACTORES QUE INFLUYEN EN LOS EFECTOS DE LA EXPOSICIÓN. Existen cinco factores de primer orden que determinan el riesgo de alteraciones de agudeza visual o cansancio visual: Tabla 4. Factores de Primer Orden que Determinan el Riesgo de Alteraciones de Agudeza Visual.

Nombre Descripción Edad

Nivel de Iluminancia

Susceptibilidad Individual

Hay que tener en cuenta que el nivel de agudeza visual se va deteriorando con la edad, independiente de estar expuesto o no al factor de riesgo.

Su importancia es primordial. Aunque no pueda establecerse una relación exacta entre el nivel de Iluminancia y las alteraciones de agudeza visual, la carencia o excesiva presencia de Iluminación se puede ocasionar deficiencias visuales.

Es la característica que posee cada persona de reaccionar ante la exposición al factor de riesgo por sus condiciones y antecedentes personales.

38

Nombre

Descripción

Tiempo de Exposición

Se considera desde dos aspectos: por una parte, el correspondiente a las horas/día u horas/semana de exposición, y por otra parte, la edad laboral o tiempo en años que el trabajador lleva actuando en un puesto de trabajo con un nivel de Iluminación determinado.

Influye en cuanto a sus características, siendo de tipo Natural y/o Artificial. Conociéndose que la luz natural produce un menor cansancio visual y una apreciación de los colores en su valor exacto. Aunque el hecho de ser variable requiere que sea complementada con luz artificial. La determinación de los sistemas de Iluminación, es quizá uno de los aspectos que está más ligado a la arquitectura industrial, siendo por esto uno de los factores más difícilmente modificables o adaptables.

NOTA: En la iluminación artificial, se debe tener en cuenta: tipos de lámpara y luminarias a instalar según las áreas, rendimiento de las lámparas, costos de energía, duración y, color.

Tipo de Iluminación

Fuente: Los Autores.

5.8 EFECTOS DE LA MALA ILUMINACIÓN EN LA SALUD DE LAS PERSONAS. Aunque la Iluminación tiende a crear un ambiente de confort en el interior de los locales, la luz como agente físico puede producir efectos, estos se mostraran en la Tabla 5.

Tabla 5. Efectos de la Mala Iluminación en la Salud de las Personas.

Nombre

Descripción

Pérdidas de Agudeza Visual

Como consecuencia de un esfuerzo en percepción visual que exige la tarea.

Como efecto de un confinamiento del hombre en recintos con iluminación inadecuada.

Debido a contrastes en el campo visual o a brillos excesivos de fuentes luminosas.

Se ve afectado por falta de uniformidad en la iluminación, generando fatiga del sistema nervioso central.

Al mantener posturas inapropiadas para poder alterar la distancia de trabajo respecto al plano en el cual se desarrolla la labor.  Los Efectos Radiantes  Los Efectos Caloríficos.  Al utilizar lámparas fluorescentes, se producen efectos estroboscópicos y de centelleo, generando incomodidad en la persona y creando así un riesgo potencial.

Fatiga Ocular Deslumbramiento El Rendimiento Visual Fatiga Muscular

Otros riesgos a considerar son:

Fuente: Los Autores.

39

5.9 CRITERIOS DE VALORACIÓN. Se tomaron como referencia técnica, los niveles recomendados por la guía técnica del ICONTEC GT-08 “Principios de Ergonomía Visual, Iluminación para ambientes de Trabajo en Espacios Cerrados”11. En la Tabla No. 6 se presentan los niveles de iluminación referidos a los requisitos visuales según el tipo de tarea, como referencia legal se tomó como criterio lo establecido en el RETILAP – Capitulo 4, Para cada tarea se determinan intervalos de tres valores de iluminancia, interpretados de la siguiente manera: 

La Valoración Máxima, se aplicará cuando la labor a realizar presenta condiciones donde la productividad y la exactitud de la tarea se considera de gran importancia, o cuando la capacidad visual de la persona así lo requiere.



La Valoración Mínima, se usará para comparar los valores obtenidos en sitios donde la velocidad y exactitud de trabajo no son importantes, o las labores que allí se realizan son ocasionales.



La Valoración Media o Recomendada, se aplica para labores de trabajo normal y condiciones no muy exigentes o cuando la persona o personas que se encuentran en el área de trabajo no reportan malestar o disconfort con las condiciones halladas.

Tabla 6. Niveles Recomendados de Iluminancia.

11

Tomado de: http://es.scribd.com/doc/117153489/1-GTC-8-1994-Luminotecnia

40

Fuente: ICONTEC12 - RETILAP CAP 4

En la Tabla No. 7, se presentan los criterios de valoración, que reflejan una comparación cualitativa de los niveles encontrados, con el grado de peligrosidad que se puede generar por dicha exposición.

Tabla 7. Criterios de Valoración. % DEL VALOR REQUERIDO Mayor a 105 90 – 105 60 – 89 30 - 59

GRADO Cansancio visual No produce patología No produce patología pero no es óptimo Produce patología a mediano o largo plazo Modificación Urgente

CALIFICACIÓN DE LA ILUMINACION EXCESIVA ADECUADA ACEPTABLE DEFICIENTE

0 - 29

MUY DEFICIENTE

Fuente: Instituto Nacional de Seguridad e Higiene del Trabajo.13

5.10 SISTEMAS DE ILUMINACIÓN. A continuación se presentan los diferentes sistemas de iluminación.

5.10.1 Clasificación según fuentes.  Natural.

La fuente más importante es el sol. Es un aspecto que va ligado a la arquitectura industrial, y por lo tanto, es uno de los factores más difíciles de modificar o adaptar.

12

http://es.scribd.com/doc/117153489/1-GTC-8-1994-Luminotecnia

13

Tomado de: http://www.escuelaing.edu.co/uploads/laboratorios/4967_iluminacion.pdf

41

 Artificial Se basa fundamentalmente en la generación controlada de la luz, aprovechando algunos fenómenos de termo radiación y luminiscencia que pueden lograrse dentro de las unidades de iluminación conocidas como lámparas.

A continuación se presenta una tabla con las principales fuentes de luz artificial y se enuncian algunas de sus características. (Ver Tabla No. 8).

Tabla 8. Tipos de Fuentes de luz Artificial y sus Características.

Tipo Incandescente

Eficiencia (Lm/W) 17-23

Rendimiento de Color Bueno

Fluorescente

50-80

De aceptable a bueno

De Mercurio

50-55

De Haluro Metálico

80-90

De Muy deficiente a aceptable De aceptable a moderno

De sodio de alta presión

85-125

Aceptable

De sodio de baja presión

100-180

Deficiente

Especificaciones Es el más utilizado, pero es el menos eficiente. El costo de la lámpara es bajo. La vida útil de la lámpara es menos de un año.

La eficiencia y el rendimiento de color varían considerablemente con el tipo de lámpara. Con lámparas y balastros de alta eficiencia es posible reducir el consumo de energía.

Tienen una larga vida útil (entre 9 y 12 años), pero su eficiencia decrece con el tiempo.

El rendimiento del color es adecuado para muchas aplicaciones.

Normalmente la vida útil es de 1 a 3 años.

Es muy eficiente. Su vida útil es de 3 a 6 años en promedio, con tiempos de encendidos de 12 horas por día.

Es la más eficiente. Tiene una vida útil de 4 a 5 años con un promedio de encendido de 12 horas al día. Se emplea generalmente para el alumbrado de carreteras y grandes extensiones de tierra.

Fuente: Niebel. Ingeniería Industrial14. Métodos, Tiempos y Movimientos. 11° Edición. Alfaomega. Pág.239.

México.

14

Tomado de: http://www.escuelaing.edu.co/uploads/laboratorios/4967_iluminacion.pdf

42

 Tipos de Luminarias.

Los tipos de luminarias más comunes para montaje de techo son (Ver Figura No. 4): a y c: Luz hacia abajo. húmedos.

b y d: Luz difusa.

f : Nave alta.

g: Nave baja.

e: Lugares

Figura 4. Luminarias para Montaje de Techo.

Fuente: Niebel. Ingeniería Industrial. Métodos15, Tiempos y Movimientos. 11° Edición. Alfaomega. México.

El tipo de lámpara y luminaria a instalar depende del lugar a iluminar y de la tarea a desarrollar. Por lo que es necesario tener en cuenta los siguientes parámetros: 

Luminancia y distribución luminosa.



Rendimiento y duración de la lámpara.



Índice de reproductividad cromática.



Características especiales de funcionamiento (tiempos de encendido y reencendido,

posición

de

funcionamiento,

estroboscópicos, etc.).

15

Ibíd.

43

generación

de

efectos

 Ámbitos de Uso. En la siguiente tabla se muestran las elecciones más comunes de lámparas dependiendo el lugar de ubicación y tarea que se desarrolla allí.

Tabla 9. Tipos de Lámparas más utilizadas, según el uso. Ámbito de uso Doméstico

Tipos de lámparas más utilizados   

  

Oficinas

Comercial (Depende de las dimensiones y características del comercio)

Industrial

Alumbrado localizado: incandescentes y halógenas de baja tensión.

   

Incandescentes.

Halógenas.

Fluorescentes.



Todos los tipos.

Luminarias situadas a baja altura (6 m):

 

Deportivo

Incandescente.

Fluorescente.

Halógenas de baja potencia.

Fluorescentes compactas.

Alumbrado general: fluorescentes.

Grandes superficies con techos altos: mercurio a alta presión y halogenuros metálicos.

fluorescentes.

Luminarias situadas a gran altura (>6 m): lámparas de descarga a alta presión montadas en proyectores.

 

Alumbrado localizado: incandescentes.

Luminarias situadas a baja altura: fluorescentes.



Luminarias situadas a gran altura: lámparas de vapor de mercurio a alta presión, halogenuros metálicos y vapor de sodio a alta presión.

Fuente: Los Autores.

5.10.2 Clasificación Según Función.

El tipo de alumbrado se puede clasificar en distintos grupos según su función y ubicación con respecto a las áreas de trabajo.  Alumbrado General.

Proporciona una iluminación uniforme sobre toda el área iluminada. Se usa habitualmente en oficinas, centros de enseñanza, fábricas, comercios, etc. Se consigue distribuyendo las luminarias de forma regular por todo el techo del local.

44

 Alumbrado General Localizado.

Proporciona una distribución no uniforme de la luz de manera que esta se concentra sobre las áreas de trabajo.  Alumbrado Localizado.

Es utilizado cuando se necesita una iluminación suplementaria cerca de la tarea visual para realizar un trabajo concreto. El ejemplo típico serían las lámparas de escritorio. Un aspecto que hay que cuidar cuando se emplean este método es que la relación entre las luminancias de la tarea visual y el fondo no sea muy elevada pues en caso contrario se podría producir deslumbramiento molesto.  Alumbrado Combinado.

Es la combinación de alumbrados anteriores.  Individual.

Es utilizado cuando se requiere iluminar una tarea específica.  Alumbrados Especiales.

Emergencia, señalización, reemplazamiento en atmósferas especiales, decorativo, efectos especiales (germicidas, etc.)

Los sistemas de iluminación general se clasifican según el porcentaje de luz total emitida arriba y debajo del plano horizontal que pasa por la lámpara. (Ver Figura No. 5).

45

Figura 5. Clasificación de Iluminación General.

Fuente: http://www.escuelaing.edu.co/uploads/laboratorios/4967_iluminacion.pdf.

Cuando los sistemas de iluminación general no son suficientes se puede contar con luminarias suplementarias16, que se caracterizan por: 

Luminaria para prevenir reflejos y reflexiones que velan la visión, la luz reflejada no coincide con el ángulo de visión.



La luz reflejada coincide con el ángulo de visión.



Luz de ángulo bajo para resaltar las irregularidades de la superficie.



La fuente y el patrón de la superficie se reflejan hacia el ojo.



Iluminación traslucida desde una fuente difusa.

5.11 FUNCIONAMIENTO Y PUESTA A PUNTO DEL LUXOMETRO. Los Luxómetros que se utilizarán para realizar esta práctica son Luxómetros Luxometro Extech Modelo HD 450 - 407026. Sus principales características son:

16

Íbid.

46

5.11.1 Características del luxómetro.

Figura 6. Rangos.

Lux :

Pie – Candela :

2000 Lux

200 Fc

20000 Lux

2000 Fc

50000 Lux.

5000 Fc Resolución: 1 Lux (0 a 1999 Lux).

10 Lux (2000 a 19990 Lux).

100 Lux (20000 a 50000 Lux).

0.1 Pie Candela (200 a 1999 Fc).

1 Pie Candela (200 a 1999 Fc).

10 Pie Candela (2000 a 5000 Fc).

Partes del Luxómetro: (Ver Figura No. 7).

Fuente: Los Autores.

Figura 7. Partes del Luxómetro.

Pantalla LCD

Tablero de Botones para Ajustes de FC/LUX, contraste.. Tipos de Luz: Sodio, Diurna / Tungsteno, Fluorescente o Mercurio.

Recalibrable desde "zero" Funciones Min/Máx, Recall, Promedio, Hold.

Sensor de Luzy

Fuente: Los Autores.

5.11.2 Puesta a punto del luxómetro.

Para realizar la puesta a punto del Luxómetro se tiene en cuenta: 

Accionar el Interruptor de encendido.



Colocar el Interruptor tipo de respuesta en la posición adecuada; para la práctica utilizar Fast en la escala de Luxes.



Colocar el sensor de luz en el lugar donde se quiera realizar la medición.

47



Ver lectura en el Display. Si indica un 1, es porque se está fuera del rango, por lo cual se debe buscar la escala adecuada con el mismo Interruptor de encendido.

5.12 PASOS PARA LA REALIZACIÓN LA MUESTRA. A continuación se explicará de manera detallada los pasos que se tendrán que realizar para llevar a cabo con éxito esta toma de la muestra: a. Conocer las medidas de seguridad que este proyecto exige. b. Determinar el puesto de trabajo a evaluar y los horarios de trabajo en la que esta muestra se desarrolla. c. Realizar la puesta a punto del Luxómetro. d. Ubicar el Luxómetro sobre tres puntos diferentes de la superficie de trabajo o lo más cerca posible de esta y durante 2 minutos tomar la mayor cantidad de lecturas arrojadas por el aparato de medición en cada una de las tres ubicaciones. e. Establecer en el puesto de trabajo evaluado, las características del área de trabajo, las fuentes de luz y las características de las lámparas allí utilizadas (La muestra quedara reflejada en el cuadro No. 1 Formato de Recolección de Datos para Toma de la Muestra en el área de la Planta.

Tabla 10. Formato de Recolección de Datos.

Características

Mediciones

Dimensiones del área de trabajo. ( ) Número de lámparas y luminarias.

Potencia en Watt de las lámparas.

Estado de conservación de las luminarias y el área de trabajo.

Colores de piso (cemento, tierra), paredes (tubos o camino) y techo.

Características de reflexión y contraste de las superficies de trabajo evaluadas.

Aportes de luz de las diferentes fuentes utilizadas.

Observaciones.

48

Características

Mediciones

Gráfica del Área de Trabajo:

Fuente: Los Autores.

6. Realizar un bosquejo del área de trabajo mostrando la ubicación del trabajador y los lugares donde se efectuaron las medidas.

7. Determinar el número de personas expuestas al nivel de iluminación medido.

5.13 GUÍA PARA EL ANÁLISIS DE DATOS. Una vez realizadas las medidas se llenara la tabla 11 de resultados: Tabla 11. De Resultados.

Lectura

Iluminación Encontrada (Lux)

1 2 3 4 5 Fuente: Los Autores.

El cálculo de la media y la desviación estándar que se tendrá en cuenta para evaluar que tan buenos son los datos obtenidos se muestra en el cuadro 3.

Cuadro 3. Cálculo de la Media y la Desviación Estándar.

Media:

x= Valor del Dato i= Número de datos recolectados en la prueba n=Total de datos recolectados.

49

Desviación Estándar

Desviación estándar.

Fuente: Los Autores.

Si la desviación estándar es menor al 5% de la media de los datos, se puede utilizar el valor de la media como medida de la iluminación encontrada en el lugar de trabajo.

Si la relación porcentual entre la media y la desviación no se cumple se deberá evaluar posibles fuentes de error como datos atípicos y eliminarlos. Si el problema persiste los datos pueden estar mal tomados o indicar que en un mismo espacio de trabajo las condiciones de iluminación varían de manera drástica, situación en la cual sería necesario subdividir el área y realizar el análisis por separado.

Ejemplo: Media = 334,85 lux Desviación estándar = 9,820896089 lux 5% de la media = 16,7425 lux. (La condición se cumple por lo que la media se puede emplear como valor representativo del estudio).

Con este valor calculado realizaremos el siguiente análisis. 

Definiremos el tipo de labor que se realiza en el área de trabajo y los requerimientos de iluminación para la misma. (Ver Tabla No. 9).



Determinaremos la diferencia porcentual entre el valor medido y el recomendado.



Realizaremos la valoración cualitativa de la iluminación basados en la Figura No. 5.



Dependiendo de la clasificación de Iluminación obtenida, haremos una propuesta sobre el nuevo diseño y daremos recomendaciones con base a los conceptos aprendidos en el presente proyecto.

50

Nota: Todos estos pasos se realizaron para el 谩rea de compresi贸n de la Planta Compresora de Gas Relacionada con gas.

51

6. MARCO LEGAL

A continuación se relaciona el marco normativo que se debe considerar durante la construcción de un Sistema de Iluminación: 6.1 NORMA ISO 50001.

El Sistema de Gestión Energético ISO 50001 como objetivo principal busca habilitar a las organizaciones para que establezcan los sistemas y procesos necesarios para mejorar el rendimiento energético. Este sistema especifica los requerimientos aplicables al suministro, uso y consumo de energía, en esta se incluyen las mediciones y es aplicable para todas las organizaciones.

La implementación de esta Norma Internacional está destinada a conducir a la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero, de los costos de la energía y de otros impactos ambientales relacionados, a través de una gestión sistemática de la energía.

6.2 RETILAP. Desde finales de 2011 el Ministerio de Minas y Energía invitó a la ciudadanía, los productores, importadores, comerciantes, empresas de ingeniería y servicios, profesionales, organismos de control y certificación y demás interesados a participar en la preparación y presentación de propuestas de actualización y/o modificación del Reglamento Técnico de Iluminación y Alumbrado Público - RETILAP17.

Desde el momento que se implementó hasta el 14 de mayo de 2013 se han efectuado 5 modificaciones al proyecto todo esto para mejorar la calidad de vida de todos los colombianos.

17

Fuente: http://www.minminas.gov.co/minminas/energia.jsp?cargaHome=3&id_subcategoria=771&id_categoria=157

52

El reglamento establece las reglas generales que se deben tener en cuenta en los sistemas de iluminación interior y exterior; dentro de estos últimos los de alumbrado público, en el territorio colombiano, inculcando el uso racional y eficiente de energía (URE) en iluminación.

6.3 URE. El Uso Racional de Energía (URE). Nos muestra otra forma de aprovechar al máximo la energía, sin perder la calidad de vida que nos brindan los servicios que recibimos de ella. “Podemos seguir utilizando el computador, el automóvil o cualquier cosa que requiera de energía para funcionar, pero debemos reducir el derroche de energía y la producción de desechos contaminantes. Si todos practicáramos URE, se lograría un gran impacto con beneficios económico y ambiental”18.

6.3.1 Ahorro en una Edificación.

El principal consumo que influye en el costo del servicio de energía de una empresa es su iluminación. Por lo tanto, lo más fácil para disminuir de manera considerable el cobro de la empresa de energía eléctrica, es cambiar una bombilla por otra que nos ilumine igual con menor gasto de energía.

Por ejemplo, si una empresa colombiana cambiara sus bombillas incandescentes de 100 W usadas durante 12 horas diarias por unas ahorradoras de 25 W que les ofrezcan la misma intensidad de iluminación, se ahorraría año cerca del 75 % de los costos.

6.3.2 Ahorro Nacional.

Si tan sólo cambiando las bombillas de una edificación pública o privada logramos los horros mencionados. Si imaginamos lo mismo en todas las edificaciones públicas y privadas nacionales, el ahorro toma niveles sorprendentes, que pueden hacer diferencia en la economía de un país.

18

Fuente: http://www.upme.gov.co/Docs/Alumbrado_Edificaciones.pdf

53

6.3.3 Impacto Ambiental.

Para generar energía eléctrica en Colombia contamos con termoeléctricas, las cuales se encargan de convertir carbón en energía eléctrica.

Si empezamos a hacer URE en iluminación cambiando las bombillas como se propone en el ejemplo anterior, cada año las termoeléctricas dejarían de utilizar millones de toneladas de carbón.

Esto representaría cantidad considerable de toneladas de dióxido de carbono que se dejarían de emitir a la atmósfera, el cual es uno de los principales gases causantes del efecto invernadero. De esta forma dejaríamos de contribuir al calentamiento global y a las inundaciones cada vez más frecuentes en todo el planeta.

6.3.4

Bienestar Laboral.

El principal desafío en los proyectos de iluminación de las empresas es encontrar el balance justo entre la funcionalidad y riqueza visual y los gastos de instalación y mantenimiento. La iluminación supone alrededor del 35% del consumo de energía de una oficina y en muchos talleres con producción, un factor clave a la hora de lograr ahorros de consumo. Por su parte, la tecnología LED establece un nuevo estándar en el consumo de vatios por metro cuadrado, posibilita el ahorro de hasta el 85%.

La mayor parte de la iluminación existente en lugares de trabajo es anticuada e ineficiente, influye negativamente de diversas maneras, por ejemplo, produciendo fatiga ocular y disminución del rendimiento cognitivo y de la capacidad de resolución de problemas, en especial de las personas que trabajan con computadoras. Sin dudas, afecta el humor y las relaciones interpersonales dentro del ámbito laboral.

Hay mucho por mejorar en la materia. Las nuevas tecnologías e innovaciones en sistemas ópticos ofrecen una gama de posibilidades que generan beneficios

54

inmediatos, como por ejemplo: Menor deslumbramiento, mayor concentración y productividad, entre otras.

6.3.5 Recomendaciones de Seguridad. 

Determinar el valor de la iluminación sobre el plano de trabajo de acuerdo a lo establecido por la reglamentación de la Ley de Higiene y seguridad en el Trabajo.



El Sector o Servicio de Seguridad e Higiene deberá efectuar mediciones de iluminación en pasillos, salidas de emergencias y lugares de producción.



A los efectos de realizar dicha medición se deberá usar la metodología establecida por la Resolución 84/2012 de la Superintendencia de Riesgos del Trabajo.



Iluminar las diferentes zonas con los mínimos establecidos de acuerdo al Decreto 351/79 de Higiene y Seguridad en el Trabajo.



Realizar un mantenimiento periódico de las luminarias (limpieza, cambio de tubos fluorescentes, etc.).



Emplear iluminación natural cuando sea posible e iluminación artificial auxiliar cuando sea necesario.



Buscar una iluminación uniforme para evitar reflejos o deslumbramientos.



Utilizar persianas o cortinas para regular la contribución de la luz natural en el recinto.



Cambiar lo antes posible los tubos fluorescentes que parpadeen.



Controlar la luz emitida mediante difusores o rejillas.



Evitar una visión directa a la fuente de luz.



Eliminar las superficies de trabajo o las mesas brillantes.



Procurar que los colores de paredes, techos y superficies de trabajo no sean ni muy oscuros ni excesivamente brillantes.



Levantar la vista y enfocar un punto lejano para descansar.

55



Informarse de los riesgos existentes y de las medidas de higiene y seguridad que debe considerar.

56

7.

MARCO METODOLÓGICO

En el presente proyecto se utilizó el diseño de investigación descriptiva aplicada, porque en él se busca especificar, describir y definir las características principales de la situación actual del sistema de iluminación y los elementos eléctricos que se necesitan para mejorar el diseño del Sistema de Iluminación del Área de Compresión de la Planta Compresora de Gas en el Municipio de Barrancabermeja, Departamento de Santander, para así poder brindar conocimiento tanto de sus estructuras como el funcionamiento.

Al respecto Sabino (2005)19 comenta lo siguiente con relación a la investigación descriptiva: “Su preocupación principal radica en describir algunas características fundamentales de conjuntos homogéneos de fenómenos”20.

Es aplicada porque la búsqueda de diversos conocimientos obtenidos durante el periodo de realización sirvieron de gran utilidad ya que se orientó al estudio en cuanto a los factores que pudieran incidir negativamente en el diseño del Sistema de Iluminación del Área de Compresión de la Planta Compresora de Gas en el Municipio de Barrancabermeja, Departamento de Santander. Al respecto Rojas de Narváez. (1997) considera que: “la investigación es aplicada cuando se utiliza para mejorar un proceso, desarrollar estrategias para resolver problemas, con aplicación a un ambiente de trabajo”21.

7.1 DISEÑO DE INVESTIGACIÓN. La modalidad utilizada para llevar a cabo la presente investigación es diseño de campo. Según Fidias Arias (2006) define la investigación de campo como: “Aquella

19

Fuente: El Proceso de Investigación. Por: Carlos Sabino. Tomado de: http://es.scribd.com/doc/4958833/Elproceso-de-investigacion-Sabino-Carlos 20 Ibíd.

21 Fuente: Tesis de Grado. http://ri.biblioteca.udo.edu.ve/bitstream/123456789/1025/1/Tesis.DIRECCION%20DE%20ESCUELA.pdf

57

que consiste en la recolección de datos directamente de los sujetos investigados, o de la realidad donde ocurren los hechos (datos primarios) sin manipular o controlar variable alguna, es decir el investigador obtiene la información pero no altera las condiciones existentes”22.

La investigación quedó enmarcada considerando la estrategia aplicada dentro de un enfoque de campo debido a que permite obtener datos de una forma directa de las instalaciones de la Planta Compresora de Gas, en el Municipio de Barrancabermeja, Departamento de Santander, cuyo sistema de iluminación presenta deficiencias, recogiendo de esta manera información que de alguna manera contribuya al aprendizaje del investigador logrando así tener una visión más clara y precisa de la situación.

7.2 POBLACIÓN. Es el conjunto limitado por el ámbito de estudio a realizar, reúne al individuo, objeto, etc., que pertenece a una misma clase (por poseer características similares). Según Ramírez Tulio (2010) indica que: “La población es estudio que forma parte del universo conformado en atención a un determinado número de variables que se van a estudiar, variables que lo hacen subconjunto particular con respecto al resto de los integrantes del universo”23.

La población objeto del presente estudio son los empleados que operan en el Área de Compresión de la Planta Compresora de Gas en el Municipio de Barrancabermeja, Departamento de Santander. Donde trabajan alrededor de 8 empleados.

7.3 MUESTRA. Seleccionado el universo de estudio y con ello el campo de la investigación, a objeto de definir la muestra dentro del estudio, Balestrini (2007), define: “Es una parte de

22

Tomado de: Investigación de Campo. Pág. 19. http://www.slideshare.net/citur2010/proyecto-investigacionfidias-arias 23 Tomado de: Ciencia Soporte de la Ingeniería. https://sites.google.com/site/cienciasoportedelaingenieria/proyecto/metodologia

58

la población, o sea, un número de individuos u objetos seleccionados científicamente, cada uno de los cuales es un elemento del universo”24. La muestra es obtenida con el fin de investigar a partir del conocimiento de sus características particulares, las propiedades de una población.

Para ella se tomó una muestra representativa del 100% de los empleados que operan en la planta en el turno nocturno de la Planta Compresora de Gas en el Municipio de Barrancabermeja, Departamento de Santander. Lo cual hace un total de 4 personas en donde se aplicó un cuestionario. Del mismo modo incluye un muestreo del estudio.

7.4 TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS. 7.4.1 Observación Directa.

Según Ramírez (2008) define al respecto que la técnica es un procedimiento más o menos estandarizada, las más utilizadas son las técnicas de observación y sus variantes como la observación participante, la encuesta y la entrevista” 25 . En la presente investigación la técnica utilizada es la observación directa, en ella se visualiza una forma clara y precisa de las técnicas de observación.

En primer lugar se realizó una observación directa, como medida primordial para visualizar de una forma más clara y precisa el estado actual del sistema de iluminación de la Planta Compresora de Gas en el Municipio de Barrancabermeja, Departamento de Santander. Percibiendo directamente los datos de interés para la investigación. (Ver Anexo 1).

24

Tomado de: Tesis Plan de la Calidad para Empresas Contratistas de Administración, Seguimiento y Control http://biblioteca2.ucab.edu.ve/anexos/biblioteca/marc/texto/AAR8269.pdf 25 Tomado de: Estudio de Encuestas. http://www.uam.es/personal_pdi/stmaria/jmurillo/InvestigacionEE/Presentaciones/Curso_10/ENCUESTA_Trab ajo.pdf

59

7.5 INSTRUMENTOS. Fidias Arias (2006) “un instrumento de recolección de datos es cualquier recurso, dispositivo o formato (en papel o digital), que se utiliza para obtener, registrar o almacenar información”26. (Ver anexo 2) Para este proyecto se entregara todo lo estudiado en forma digital.

7.6 CUESTIONARIO. Uno de los instrumentos de recolección de información utilizada fue el cuestionario.

Balestrini (2005) lo define como: “El cuestionario, considerando un medio de comunicación escrito y básico, entre el encuestador y el encuestado facilita traducir los objetivos a través de una serie de preguntas muy particulares, previamente preparadas de forma cuidadosa, susceptibles de analizarse en relación con los problemas estudiados. (Ver anexo 2 y 3).

Se aplicó un cuestionario a una población de 8 empleados que trabajan en la Planta Compresora de Gas en el Municipio de Barrancabermeja, Departamento de Santander. A manera de saber cuán están informados y el grado de conocimiento que tienen en referencia a la situación de la iluminación y de qué manera afecta a los empleados.

26

Tomado de: Diseño de un Sistema de Indicadores de Gestión en la División de Auditorias. http://biblioteca2.ucab.edu.ve/anexos/biblioteca/marc/texto/AAS2279.pdf

60

8 PRESUPUESTO Presupuesto para la adecuación de luminarias en la Planta Compresora de Gas en el Municipio de Barrancabermeja, Departamento de Santander. Para el ahorro de energía, con personal capacitado, herramienta necesaria y prestaciones de Ley, estimando un tiempo de 4 meses para terminar el proyecto, consta de las siguientes partidas: Tabla 12. Presupuesto para la adecuación de luminarias en la Planta Compresora.

PART 1

2

3

4

5

6

CONCEPTO

UNIDAD

CANT

P.U.

VALOR TOTAL

Desconectar y desmontar luminario de Pza. 931 8,182 7, 617,981 empotrar de 0.66 x 1.22m., con dos lámparas fluorescentes de 34watts y balastro electromagnético incluye acarreo al área de trabajo Desmontar luminario de empotrar de Pza. 931 7,364 6,856,043 0.66 x 1.22m.,incluye: Desconectar y desmantelar juego de bases, Desconectar y desmontar balastro electromagnético Lavar gabinetes y pintar reflector con Pza. 931 16,719 15,565,389 pintura COMEX en color blanco (2capas).

Rehabilitación de luminaria para que opere con ahorro de energía, incluye: armar luminario de empotrar de 0.66 x 1.22m, con la colocación y conexión de (incluye suministros de material).

Base para lámpara de 32watts.

Pza. 5586 2,710 15,143,522 Adaptación e instalación de soporte Pza. 1862 para base con el suministro de materiales.

Balastro electrónico de encendido Pza. 931 instantáneo para dos lámparas fluorescentes de 500 Watts Bombillo de Sodio de 250 w super Pza. 78 4YTubular Suministro y colocación de materiales para los luminarios Conector para cable de Uso Rudo de 13mm de diámetro Cable uso rudo 3 X 14, marca Condumex Conector y clavija polarizada marca Royer.

Montaje y conexión de luminario de empotrar de 0.66 x 1.22m de 3x 32 watts, 127VCA; incluye pruebas

61

5,197

9,678,296

47,476

44,233,036

36,712

2,363,536

Pza.

1862

1,066

1,986,361

M

1400

5,499

7,698,996

Jgo

931

12,992

12,095,769

Pza.

931

10,980

10,,223,138

PART 7

8

9

10

11 12 13

CONCEPTO

UNIDAD

Suministro, colocación y conexión de sensor de presencia 800W, cat LE220 marca LLOYDS Suministro de relevador de tiempo programable marca TORK digital, 7 días, 127VCA, 30A. Suministro de contactor de 10A de 220Volts, catalogo: SQG2 V 03 marca Square D Suministro de contactor tamaño NEMA 1,2 polos 30ª a 127V cat. SMG1 V02 marca Square D Diagnostico Energético De demanda Eléctrica Cuadrillas de 4 Obreros por Ingeniero 2 Ingenieros a cargo(Supervisores de obra)

Fuente: Los Autores.

62

CANT

P.U.

VALOR TOTAL

Pza.

168

47,562

7,990,494

Pza.

20

237,057

4,741,122

Pza.

20

1,065,626

21,312,534

Pza.

20

326,344

6,526,897

Dcto

1

2,310,165

2,310,165

Téc.

8

1,835,401

14,683,210

Ing.

2

6,619,479

13,238,959

SUMA

212,279,014

I.V.A (16%)

33,964,642

GRAN TOTAL

246,243,656

9 DESARROLLO 9.1 IDENTIFICACIÓN, CLASIFICACIÓN, SELECCIÓN Y EVALUACIÓN DE PUNTOS CRÍTICOS A TRAVÉS DE MEDICIONES HIGIÉNICAS Y CUESTIONARIOS EN LAS ÁREAS CON DEFICIENCIA DE ILUMINACIÓN. 9.1.1 Mediciones Higiénicas. Se realizaron mediciones higiénicas durante el horario de 06:00 p.m. a 06:00 a.m., en intervalos de 1 hora, y tomando estas medidas en promedio da los resultados que se relacionan en el cuadro n° 5.

Las mediciones se hicieron en la jornada de la noche, con condiciones climáticas, sin nubosidad, sin presencia de lluvias y cielo totalmente descubierto, con temperatura promedio de 32°C según indicadores de temperatura de la planta compresora; igualmente se presentaron condiciones operativas normales, sin aumento de presiones, temperaturas, caudales de gas, sin escapes ni fugas. – Resultados Ver anexo 8.

Cuadro 5. Resultados promedio de Medición de iluminación en Campo Localización Área de Compresión – Maquina 1 Área de Compresión Maquina 2 Área de Compresión Maquina 3 Área de Compresión Maquina 4 Área de Compresión Maquina 5

J

Min

Max

Promedio

Nivel Recomendado

Nivel de Iluminación

N

215

279

250

300 – 750

Deficiente - 50%

N

260

310

285

300 – 750

Deficiente - 57%

N

230

265

250

300 – 750

Deficiente - 50%

N

195

248

223

300 – 750

Deficiente - 50%

N

85

170

128

300 – 750

Muy Deficiente – 26%

PT: Punto de Trabajo; J: Jornada;

D: Diurna;

Puesto O Punto de trabajo Evaluado Control de Variables de Procesos Control de Variables de Procesos Control de Variables de Procesos Control de Variables de Procesos Control de Variables de Procesos

Fuente: Los Autores. – Medición Higiénicas Realizadas por El Operador de la Planta Compresora

63

De acuerdo a la mediciones higiénicas realizadas en los diferentes puntos de control de las variables operacionales en la jornada nocturna (Turno de 06:00 p.m. – 06:00 a.m.), se concluye que el 100% de los puntos evaluados se encuentran en un nivel bajo de acuerdo a lo establecido en el RETILAP, y existe un nivel de riesgo alto en el peligro físico asociada a la falta de iluminación o iluminación deficiente, en promedio se presentó un nivel de iluminación de 55% por debajo del promedio recomendado y en promedio un 23% por debajo del nivel mínimo recomendado.

No se realizaron mediciones higiénicas en el horario de 06:00 a.m. a 06:00 p.m., ya que se evidencio que el peligro identificado (Físico - iluminación deficiente) se presentada en el horario de 06:00 p.m. – 06:00 a.m., periodo en el cual no existía iluminación natural, igualmente los trabajadores presentaban inconformidad en este periodo; según información suministrada por los frontales HSE y personal SST la accidentalidad en un 65% se presentaba en este horario.

9.1.2 Resultados obtenidos del cuestionario. Se puede considerar que los defectos que se originan en el la Planta Compresora De Gas según los cuestionarios realizados (ver anexo 2 y 3) se debe a: Cuadro 4. Formato Diligenciado de Resultados.

Características

Mediciones

Dimensiones del área de trabajo. ( )

89.70m x 20.4m x 9.67m

Número de lámparas y luminarias.

56

Potencia en Watt de las lámparas.

Estado de conservación de las luminarias y el área de trabajo.

Colores de piso (cemento, tierra), paredes (tubos o camino) y techo.

Características de reflexión y contraste de las superficies de trabajo evaluadas.

Aportes de luz de las diferentes fuentes utilizadas.

Observaciones.

40 w No tienen registro adecuado de vida útil de las luminarias y no se efectúan mantenimientos periódicos Piso cemento Tubos Techo metálicos decolorizado por el tiempo contraste excesivo originando la fatiga de la vista Deslumbramiento directo y Reflejado.

El nivel de iluminación corresponde a las exigencias generales del área pero era insuficiente en algunas

64

zonas o con relación a ciertas partes donde se debe vigilar el buen funcionamiento de las maquinas

Gráfica del Área de Trabajo:

Fuente: Los Autores.

El nivel de iluminación corresponde a las exigencias generales del área pero era insuficiente en algunas zonas o con relación a ciertas partes donde se debe vigilar el buen funcionamiento de las máquinas.

La causa de este defecto es, debido a la mala distribución espacial de la luz, no es uniforme porque las luminarias estaban demasiado alejadas entre sí. Para corregir este defecto se sugirió la distribución de las lámparas o implementar el sistema de iluminación local y general.

Se detectó que se producían fenómenos de deslumbramiento directo o reflejado.

Este fenómeno fue causado por la existencia de luminarias inadecuadas y colocadas en una posición errónea, la Planta Compresora se pudo sustituir este tipo de luminaria y además se doto de pantallas del lado donde se produce el deslumbramiento.

65

También se pudo observar que el nivel de iluminación era insuficiente y que tenía excesiva falta de uniformidad en la iluminación. La causa de este defecto se debió a errores en los cálculos y de proyecto; aquí fue apropiado distribuir las luminarias y la potencia de las lámparas.

Sensible disminución del nivel inicial de iluminación. Fue debido al mal mantenimiento (acumulación de polvo o suciedad en las lámparas y luminarias) que presentan las luminarias de la Planta Compresora, para ello se sugirió efectuar limpieza racional de las mismas y evitar este defecto, así como también comprobar el estado del techo.



Resultado Cuestionario Aplicado a Coordinador del área: Según la

percepción del coordinador del área existe un nivel de riesgo asociado a la falta del nivel de iluminación necesario para las tareas que se desarrollan, lo que indica la posibilidad de generar accidentes de trabajo, en el área de compresión de la planta compresora, igualmente establece que no existe un programa de mantenimiento establecido, sino que se realizan cambios cuando fallan.



Resultado Cuestionario Aplicado a los trabajadores: Según la percepción

de los trabajadores, el 62% indica que la iluminación en el puesto de trabajo es molesta y el 38% indica que es muy molesta; el 100% de los cuestionados refiere que para estar más cómodos en los puestos de trabajo ellos preferirían, más luz.

En relación a los fenómenos asociados al sistema de iluminación el 88% informa que alguna superficie, instrumentos, etc., del puesto de trabajo existe reflejos; igualmente el 63% afirman que en el puesto de trabajo hay poca luz y hay algunas sombras molestas.

Teniendo en cuenta lo anterior se puede inferir que existe la condición de riesgo en el área de compresión de la planta compresora de Gas.

66

9.2 IDENTIFICACIÓN LAS EXIGENCIAS VISUALES DE LAS TAREAS DESARROLLADAS EN EL ÁREA DE COMPRESIÓN DE LA PLANTA COMPRESORA DE GAS. 9.2.1 Actividades que se desarrollan en el área de compresión. Las actividades que se desarrollan en el área de compresión de la Planta Compresora de gas: 

Actividades Operacionales. el personal realiza ciclos de verificación de

instrumento y control de variables operacionales en promedio cada 20 - 25 minutos horas, haciendo recorridos de hasta 16 veces por turno, en condiciones normales de operación, aunque la Planta cuenta con cuarto de control, no todos los sistemas esta automatizados y por tal motivo el tiempo de exposición a las condiciones de iluminación en el área de compresión en promedio es 80% del tiempo laboral del turno de trabajo para los Operadores de Planta. 

Actividades de Mantenimiento. Cuando se presentan emergencias

operaciones en necesario hacer intervención de hasta 3,5 horas semanales en promedio por el personal de mantenimiento. En razón a la emergencia las actividades pueden llegar a involucrar, cambio de partes, accesorios, instrumentos y reparaciones, lo que podría involucrar parada de una máquina y la intervención duraría más de las 3.5 horas semanales, pero la actividad se desarrollará durante la jornada diurna. 

Actividades de Aseo. Las actividades de orden, aseo y limpieza, se

desarrollan durante la jornada diurna, por lo cual el personal, no está expuesto al peligro físico – iluminación deficiente.

9.2.2 Nivel de Exigencias Recomendados. Los niveles de requisitos visuales identificados son medianos, para lo cual se recomendó que los niveles de

67

iluminación, fueran: nivel mínimo 300 lux, nivel máximo 750 lux y el promedio 500 lux.

9.3 DISEÑO DEL SISTEMA DE ILUMINACIÓN DEL ÁREA DE COMPRESIÓN Diseño de iluminación en el área de compresión de la Planta Compresora de Gas en el Municipio de Barrancabermeja, Departamento de Santander. (Ver Anexo 1).

El área donde se realizó el diseño del sistema de iluminación corresponde al lugar donde se encuentran ubicados los 5 unidades de compresores de la planta (ver anexo 1) Esta iluminación se encuentra integrado por 56 luminarias en el techo.

Gráfico 6. Diseño Actual.

Fuente: Los Autores:

68

Ver Anexo 4. (G.P-3) Con este proyecto de alumbrado, se lograra la optimización del sistema de alumbrado de dicha área. Cabe destacar que el nivel de iluminación es deficiente y bajo aproximadamente en un 55%, por fuera de los estándares recomendados técnica y legalmente, debido a la distribución existente de las lámparas como se muestra además que en el tiempo que se realizó este primer diseño no había avanzado tanto los procesos de la planta. La carencia de un buen sistema de iluminación afecta directa e indirectamente a los empleados sobre todo en horas nocturnas. Sin embargo, es necesario resaltar que en un sistema de iluminación lo importante es iluminar adecuadamente el área y no solo producir cierta cantidad de luz, el área aproximada a iluminar correspondería a S=1829.88 m2 y solo existen 56 luminarias, distribuidas en esta área y a una altura de 8.5 metros aproximadamente, lo cual estaba proporcionando en promedio 227 lux, muy por debajo de lo que este proyecto recomendó para las actividades que allí se desarrollan. Por ello, al momento de diseñar este sistema ver gráfico 7., se tomó en consideración el tamaño del área a iluminar, así como también el tipo de actividades que se realizan en la planta, la altura a la que se encuentra la base de ubicación de las lámparas, la ubicación de las maquinas compresoras, para lo que se considera recomendable 76 Lámparas a una altura de aproximadamente 6.27 metros, quedando en la altura recomendada por los fabricantes.

Gráfico 7. Diseño a Implementar.

Fuente: Los Autores.

69

9.3.1 Factores que influyen. Durante el desarrollo del proyecto se identificaron los factores que más influyen son los identificados en la tabla 16.

Tabla 13. Factores que influyen.

Nombre Descripción Nivel de iluminación respecto a Se toma como referencia el nivel de iluminación de las características acuerdo al plano horizontal situado a una altura de 9.67m a 9.7m sobre el suelo.

Tipo de iluminaría El tipo de iluminación que se presenta en el área de la planta compresora, es directa debido a que el flujo luminoso está dirigido hacia abajo.

Tipo de lámpara El tipo de lámpara para el área, es bombillo de sodio porque proporciona una buena eficiencia luminosa, es conveniente montarla, a una altura mayor de 6.27 metros, además es la que tiene más bajo costo de funcionamiento. Este tipo de lámpara fluorescente está diseñado con una armadura sencilla con reflectores de haz amplio, como se muestra en la figura 10.

Fuente: Los Autores.

Además se debe tomar en cuenta que el flujo luminoso emitido por las lámparas decrece con el tiempo debido a varios factores (promedio de vida, depósito de polvo y suciedad).

Figura 8. Nivel de Iluminación Erróneo.

Fuente: Los Autores.

70

Para corregir este nivel de iluminación es preciso realizar la debida distribución de las luminarias para lograr que no afecte a los empleados que trabajan principalmente en horas de la noche como se muestra en la figura 9.

Figura 9. Nivel de Iluminación Óptimo.

6.27 m

Fuente: Los Autores.

En el caso del presente proyecto busco una buena iluminación para facilitar la concentración, el nivel de iluminación recomendado es de 250 – 500 Lux. Figura 10. Lámpara Fluorescente.

Fuente: Los Autores.

71

9.3.2 Relaciones luminarias. Se pudo observar que en la Planta Compresora de Gas, se presentó un contraste excesivo originando la fatiga de la vista; por lo que es necesario buscar un compromiso entre buena visibilidad y visión confortable evitando los fenómenos de deslumbramiento directo y/o reflejado.

Dichos fenómenos se eliminaron enmascarando adecuadamente las fuentes luminosas. En este caso se prefirió utilizar pinturas mates a las brillantes, aun cuando estas últimas se conservan limpias más fácilmente.

9.3.3 Método para el cálculo de iluminación de la planta. El método utilizado para realizar este cálculo es flujo total. Entre los pasos a seguir para aplicar el método del flujo total están los siguientes: 

Definir las características del área que se requiere iluminar.

Se debe tener en cuenta los colores, tanto paredes claras como techo blanco. 

Nivel de Iluminación.

E= 500 lux.

E: iluminación media que se proyecta realiza (en lux).27 

Índice del Área.

Los valores se expresan en metros. 28

27

Tomado de: RETILAP. http://www.minminas.gov.co/minminas/energia.jsp?cargaHome=3&id_subcategoria=771&id_categoria=15 7 28 Tomado de: RETILAP. http://www.minminas.gov.co/minminas/energia.jsp?cargaHome=3&id_subcategoria=771&id_categoria=15 7

72



Coeficiente de Reflexión del Techo – Paredes.

Techo:

Pt = 70% (color blanco).

Paredes: Pp = 50% (color claro).

Pt = coeficiente del techo. Pp = coeficiente de la pared.

De acuerdo a las características del ambiente tales como: techo y paredes, se fijaran los valores porcentuales para el Área de la Planta Compresora. (Ver tabla 15).

Tipo de Lámparas.

Bombillo de Sodio 250 w SUPER 4Y Tubular.

Características Principales: Eficiencia del flujo luminoso de 82% al piso lograda gracias al sistema óptico de reflexión - refracción de acrílico prismático Bekolite.

Ligero en peso, por lo tanto no requiere de estructuras especiales para su apoyo.

Balastros encapsuladas en resina epóxica (para reducir el ruido y la absorción de humedad).

Altura de montaje recomendada de 5 a 8 metros. La medida de la altura para colocar las iluminarias en el área de la planta es de 6.27m.

Espaciamiento recomendado 1.3 veces la altura sobre el plano de trabajo.

Capacidad máxima para lámparas es de 250 o 400 W vapor de mercurio, 150, 250 o 400 W vapor de sodio de alta presión, 175, 250 o 400 W aditivos metálicos.

73



Cálculo del Factor de Utilización.

ɳ = 0,70. ɳ = factor de utilización, es la relación entre los lúmenes generados y los lúmenes en el área de trabajo.

El factor de utilización, se obtiene, con relación al tipo de luminarias elegidos, al indicie del área (3.48, comprendido entre 3.0 y 4.0), y el coeficiente de reflexión del techo 70% y de las paredes (50%). 

Tipo de Mantenimiento.

Bueno (m) = 0,8.

fm = factor de mantenimiento.

El factor de mantenimiento tiene en cuenta la depreciación de las características fotométricas de las luminarias y el envejecimiento de las lámparas, en razón a mantener adecuadamente el funcionamiento del sistema se recomendó un modelo general para establecer el plan de mantenimiento – ver anexo 6. Varía según las condiciones ambientales y la forma como se efectúa el mantenimiento.

φT = es el flujo luminoso total emitido exclusivamente por las lámparas para obtener la iluminación deseada (en lúmenes).29 E = nivel de iluminación. S = Superficie total del local (en m2). ɳ = factor de utilización.

29

Tomado de: RETILAP. http://www.minminas.gov.co/minminas/energia.jsp?cargaHome=3&id_subcategoria=771&id_categoria=15 7

74



Número de Lámparas. (N)



Sistema de Iluminación propuesto.

Gráfico 8. Sistema de Iluminación Propuesto.(Ver Anexo 5)

Fuente: Los Autores.

El sistema de iluminación propuesto para la Planta Compresora de Gas Relacionada con gas se realizó de acuerdo al área que se necesitó reestructurar, se diseñó de acuerdo al método de flujo total, con un distribución uniforme de los Bombillos de sodio de 250w, luz blanquísima extra, alimentada a 120v, , el color de las paredes (clara), techo blanco, con un nivel de iluminación media de 500 lux. El cual nos arrojó datos exactos en lux Informe de medición de Iluminación de la Planta Compresora de Gas. Todo esto se realizó de acuerdo a los estándares y las normas señaladas

75

en este documento, aplicando las exigencias básicas de una iluminación suficiente con el estándar de calidad.

9.4 ANÁLISIS COSTO BENEFICIO DEL DISEÑO ACTUAL Y EL DISEÑO RECOMENDADO 9.4.1 Sistema actual.

Tabla 14. Descripción del sistema que se encuentra actualmente funcionando.

DESCRIPCIÓN

CANTIDAD

CARGA UNITARIA (W)

CARGA TOTAL (Kw)

DEMANDA MÁXIMA² (Kw)

Tiempo de Operación³ (hrs/mes)

Consumo mensual (kWh)

Luminaria de sodio de alta presión 250W

56

250

17.75

17.75

504

8,946

Fuente: Los Autores.



Se considera un factor de diversidad unitaria.



Se considera un tiempo de operación las 24 horas, 7 días a la semana, 4 semanas al mes (con foto celda).

9.4.2 Diseño Recomendado del Sistema E Implementación Tabla 15. Diseño del Sistema e Implementación.

DESCRIPCIÓN

CANTIDAD

CARGA UNITARIA (W)

CARGA TOTAL (Kw)

DEMANDA MÁXIMA² (Kw)

Tiempo de Operación³ (hrs/mes)

Consumo mensual (kWh)

Luminaria de sodio de alta presión 250W

78

250

17.75

17.75

192

3,408

Fuente: Los Autores.



En todos los sistemas se tienen balastros electrónicos.



Se considera un tiempo de operación las 24 horas en 3 turnos, 7 días a la semana, 4 semanas al mes (sensor de presencia y foto celda).

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Tabla 16. Comparación de los Sistemas en Ahorro.

CONCEPTO

SISTEMA ACTUAL

SISTEMA MODIFICADO

AHORRO

Demanda Máxima (kW)

17.75

17.75

-

Consumo

8,946

3,408

5,538

1.7106

1.7106

-

2,302,229.25

877,039.72

1,425,189.53

27,626,750.95

10,524,476.64

17,102,274.31

Mensual

(kWh) Precio Medio ($/kWh) Precio mensual ($) Precio anual ($) Fuente: Los Autores.

El sistema que se propuso permitirá ahorrar aproximadamente 17 millones de pesos anuales, lo cuales se verán reflejados en un ahorro del 60% del consumo anual, además de la reducción del impacto ambiental, aumentando la vida útil de la luminaria en un 100%, logrando pasar de 3 años de uso a 7 años, disminuyendo en un 40% la cantidad de luminarias a cambiar, teniendo en cuenta que en una proyección de 10 años con el nuevo diseño solo se cambiarían 107 luminarias en lugar de las 154 luminarias que con el actual diseño, estarían cambiando.

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10 DISCUSIÓN Una vez desarrollado el proyecto se puede inferir en lo siguiente: Según la bibliografía consultada existe una relación entre las patologías relacionados con el sistema visual de una persona y el peligro Físico de Iluminación Inadecuada o deficiente, aunque en este proyecto no se realizó monitoreo biológico, ni se logró evidenciar que tipo de exámenes y los resultados de estos, si se logró identificar que el personal presenta cansancio de la vista después de los turnos que hacen en la noche.

Los diseños de los sistemas convencionales para este tipo de áreas, instalan una foto celda, permitiendo a este tipo de diseño el funcionamiento del sistema de iluminación por aproximadamente unas16.5 horas en los turnos donde no haya presencia de luz solar, lo que redunda en costos para el consumo de energía, mantenimiento, la gestión de los residuos, etc.; el diseño que se propuso en este proyecto permitirá incluir un sensor de presencia, lo que permitirá reducir el uso de las luminarias en un 60% lo que impactaría positivamente en los costos en que se incurren por consumo de energía, mantenimiento y gestión de residuos, además de cumplir con los niveles de iluminación recomendados.

El cambio de luminarias dañadas y en mal estado, no garantiza la correcta funcionalidad y el nivel de iluminación requerida del Sistema de iluminación de la planta, en ese sentido el proyecto permite cambiar el concepto que actualmente se tiene sobre la necesidad del rediseño y el mantenimiento del sistema de iluminación propuesto.

La empresa deberá realizar monitoreo higiénico constante de los niveles de iluminación, como principio y actividad propia del plan de mantenimiento con objetivo de garantizar el seguimiento al buen funcionamiento del sistema de iluminación., ya que estas mediciones solo se tenía en cuenta para fortalecer los Sistemas de Vigilancia Epidemiológica o Programas de Gestión para el control de los peligros generadores de ATEL.

78

11 CONCLUSIONES

De acuerdo al análisis realizado y a los resultados obtenidos se concluyó que: Los lugares donde están los operarios ejecutando los procesos de la Planta Compresora no deben ser iluminados únicamente con iluminación situada, ésta debe ser aplicada sólo para complementar la iluminación general en aquellas tareas que tengan mayores exigencias visuales o en caso de que el empleado necesite mayor nivel de iluminación.

Los elementos que constituyen el sistema de iluminación de la Planta Compresora de Gas Relacionada con gas se encuentran mal distribuidos ya que el diseño inicial es muy antiguo. Esto se debe a que han aumentado la capacidad de proceso durante el periodo de funcionamiento, llevando consigo la instalación de nuevos compresores y el cambio de los anteriores por unos de mayor capacidad, pero se evidenció que el sistema de iluminación no se diseñó para el actual área de compresión.

Se detectó que existen perdidas de flujo luminoso en un 30% por la mala distribución de las lámparas ya que el área se ha modificado con el tiempo así como también las fallas de los dispositivos eléctricos que la conforman.

Una vez determinada las luminarias que se utilizaron se procedió a los cálculos del nivel de iluminación requerido en el área a iluminar.

Se determinó que las luminarias no funcionan eficazmente cuando están cubierta de polvo ya que pierden luminosidad y como consecuencia poca visibilidad.

Una buena iluminación es muy importante; si en esta no se logra un buen rendimiento de alumbrado sobre todo en los horas nocturnas de igual forma contar con el personal que realiza los mantenimiento correspondientes.

79

El sistema que se propone permitirá ahorrar aproximadamente 17 millones de pesos anuales, lo cuales se verán reflejados en un ahorro del 60% del consumo anual, además de la reducción del impacto ambiental, aumentando la vida útil de la luminaria, disminuyendo así la cantidad de luminarias a cambiar.

El 100% de los puntos medidos se encuentran por fuera de los niveles recomendados para la tarea que desarrollan los operadores, en un 55% del nivel promedio recomendado.

Según la percepción del coordinador del área existe un nivel de riesgo asociado a la falla en el sistema de iluminación, lo que indica la posibilidad de generar accidentes de trabajo, en el área de compresión de la planta compresora de Relacionada con gas.

Según la percepción de los trabajadores, el 62% indica que la iluminación en el puesto de trabajo es molesta y el 38% indica que es muy molesta; el 100% de los cuestionados refiere que para estar más cómodos en los puestos de trabajo ellos preferirían, más luz.

En relación a los fenómenos asociados al sistema de iluminación el 88% informa que alguna superficie, instrumentos, etc., del puesto de trabajo existe reflejos; igualmente el 63% afirman que en el puesto de trabajo hay poca luz y hay algunas sombras molestas.

Es necesario que las empresas actualicen los sistemas de iluminación, conforme amplían su capacidad operativa, sobre todo en las áreas en donde se presenta la condición de riesgo, propia de las actividades al interior de la organización.

Aunque en el nuevo diseño del sistema de iluminación existe un mayor número de luminarias, no siempre esto puede representar mayores gastos.

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12 RECOMENDACIONES En función del análisis, los resultados y conclusiones que se obtuvieron en este estudio, se recomiendan: Implantar un programa de mantenimiento que incluya limpiezas periódicas de las luminarias, techo, paredes, lucernarios, claraboyas, así como la sustitución de las lámparas al final de su vida útil, antes de que se fundan o funcionen de manera deficiente para así contribuir a la mejor distribución del flujo luminoso en el área de la Planta Compresora.

Realizar monitoreo biológicos a los operadores, con el fin para evaluar alguna alteración, se recomienda para el peligro identificado Examen médico completo con énfasis en sistema ocular, Tamizaje Visual: agudeza visual lejana y cercana, campo visual, motilidad intrínseca y extrínseca, visión de profundidad y percepción de colores; Optometría.

Establecer un programa de sensibilización y formación acerca del riesgo físico identificado.

Cambiar el sistema de iluminación actual encontrado, por el recomendado en esta tesis.

Cambiar el color del techo, hacia un color más claro para disminuir perdida en la cantidad de iluminación.

Cuando se realicen cambios en las construcciones de los edificios áreas, la distribución de áreas, de puestos de trabajo, influencia en la demanda de energía de una instalación de iluminación. Los tres factores siguientes son básicos en la conservación de la energía: a. Evite la sobre iluminación(exceso de luz)

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b. Evite la carga eléctrica excesiva c. Evite la perdida de luz.

Automatizar todos los procesos de tal manera que se garantice menos tiempo de exposición del personal en el área de compresión y mayor confort al momento de realizar los controles de las variables operacionales.

En caso de que se decida aumentar la capacidad de proceso de la planta, que incluya nuevos equipos de compresión, se hace necesario tener como en cuenta las necesidades y requerimientos, para redistribución e instalación de nuevas luminarias, las cuales deben ser incluidas en el diseño que se adopte.

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GLOSARIO DE TERMINOS

Para efectos de este Reglamento técnico, se establecen las siguientes definiciones: A Agudeza Visual o poder separador del ojo: Es la facultad de éste para apreciar dos objetos más o menos separados. Se define como el "mínimo ángulo bajo el cual se pueden distinguir dos puntos distintos al quedar separadas sus imágenes en la retina"; para el ojo normal se sitúa en un minuto la abertura de este ángulo. Depende asimismo de la iluminación y es mayor cuanto más intensa es ésta. Área de trabajo: es el lugar del centro de trabajo, donde normalmente un trabajador desarrolla sus actividades.

B Brillo: es la intensidad luminosa de una superficie en una dirección dada, por unidad de área proyectada de la misma C Capacidad Visual: Es la propiedad fisiológica del ojo humano para enfocar a los objetos a diferentes distancias, variando el espesor y por tanto la longitud focal del cristalino, por medio del músculo ciliar.

Campo visual: Es la parte del entorno que se percibe con los ojos, cuando éstos y la cabeza permanecen fijos.

A efectos de mejor percepción de los objetos, el campo visual lo podemos dividir en tres partes: Campo de visión neta: visión precisa.

Campo medio: se aprecian fuertes contrastes y movimientos.

Campo periférico: se distinguen los objetos si se mueven.

D Deslumbramiento: es cualquier brillo que produce molestia, interferencia con la visión o fatiga visual.

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E Efecto Estroboscópico: Es el fenómeno que le ocurre a todas las fuentes de iluminación artificial alimentadas con corriente alterna, las cuales cesan su emisión de luz cada vez que la corriente se hace cero, esto ocurre cien veces en un segundo, cuando se alimenta con corriente de 50 Hertzios F Flujo Luminoso: Cantidad de luz emitida por una fuente luminosa en la unidad de tiempo (segundo). Su unidad de medida es el Lumen.

I Iluminación: Flujo luminoso por unidad de superficie. Cuando la luz emitida por una fuente incide sobre una superficie, se dice que esta se encuentra iluminada, siendo entonces la iluminación la cantidad de flujo luminoso.

Iluminancia: es la relación de flujo luminoso incidente en una superficie por unidad de área, expresada en Lux. Iluminación complementaria: es un alumbrado diseñado para aumentar el nivel de iluminación en un área determinada.

Iluminación localizada: es un alumbrado diseñado para proporcionar un aumento de iluminación en el plano de trabajo Iluminación Promedio: Valor dado por el promedio ponderado de las iluminaciones obtenidas en el centro de superficies elementales que componen la superficie considerada.

Intensidad Luminosa: Se define como el flujo emitido en un ángulo sólido en una dirección dada. Su unidad de medida es la candela.

L Luminaria: Equipo de iluminación que distribuye, filtra o controla la luz emitida por una lámpara o lámparas y el cual incluye todo los accesorios necesarios para fijar, proteger y operar esas lámparas y los necesarios para conectarse al circuito de utilización eléctrica La luz: Es una forma particular y concreta de energía que se desplaza o propaga, no a través de un conductor (como la energía eléctrica o mecánica) sino por medio de radiaciones, es decir, de perturbaciones periódicas del estado electromagnético del espacio; es lo que se conoce como "energía radiante".

Podemos definir la luz, como "una radiación electromagnética capaz de ser detectada por el ojo humano normal".

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La visión: Es el proceso por medio del cual se transforma la luz en impulsos nerviosos capaces de generar sensaciones. El órgano encargado de realizar esta función es el ojo.

Luminancia: Es una característica propia del aspecto luminoso de una fuente de luz o de una superficie iluminada en una dirección dada. Es lo que produce en el órgano visual la sensación de claridad; la mayor o menor claridad con que vemos los objetos igualmente iluminados depende de su luminancia. En la Figura siguiente, el libro y la mesa tienen el mismo nivel de iluminación, sin embargo se ve con más claridad el libro porque éste posee mayor luminancia que la mesa.

Podemos decir que lo que el ojo percibe son diferencias de luminancia y no de niveles de iluminación.

Lux: Unidad de medida del sistema métrico para cuantificar los niveles de iluminación.

Equivale al nivel de iluminación que produce un lumen distribuido en un metro cuadrado de superficie. 1 Lux = 0.09729 Bujía – pie ( Foot – Candle) Luxómetro: Instrumento para la medición del nivel de iluminación.

P Plano de trabajo: Es la superficie horizontal, vertical u oblicua, en la cual el trabajo es usualmente realizado, y cuyos niveles de iluminación deben ser especificados y medidos.

R Reflexión: Es la luz reflejada por la superficie de un cuerpo.

S Sensibilidad del ojo: Es quizás el aspecto más importante relativo a la visión y varía de un individuo a otro. Si el ojo humano percibe una serie de radiaciones comprendidas entre los 380 y los 780 nm, nm, la sensibilidad será baja en los extremos y el máximo se encontrará en los 555 nm.

Sistemas Biológicos: Un sistema o aparato es un conjunto de órganos y estructuras similares que trabajan en conjunto para cumplir alguna función fisiológica en un ser Humano, alguno sistemas biológicos a los cuales se podría hacer referencia en este proyecto serías, Aparato circulatorio, Aparato digestivo, Aparato respiratorio, Sistema inmunitario, Sistema muscular, Sistema nervioso (Sistema nervioso autónomo, Sistema nervioso central, Sistema nervioso somático, Sistema nervioso periférico).

T Tarea visual: Actividad que debe desarrollarse con determinado nivel de iluminación.

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BIBLIOGRAFIA

EMPRESA QUE COMPRIME GAS, Manual de Operaciones de la Planta Compresora de Gas Relacionada con gas. Archivo 01 de abril de 2013.

Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC), Guia Técnica Colombiana GTC8. Bogotá Colombia 1994.

MINISTERIO DE MINAS Y ENERGÍA, RETILAP, Reglamento Técnico de Iluminación y Alumbrado Público. Bogotá Colombia 2010.

MINISTERIO DE MINAS Y ENERGÍA, URE, Uso Racional y Eficiente de la Energía, Bogotá Colombia 2010.

Procedimiento de Evaluación de Riesgos Ergonómicos y Psicosociales. Por, Antonio D. Águila Soto. NeXus. España 2012.

INGENIERÍA INDUSTRIAL. Niebel, Benjamín W. Métodos, Tiempos y Movimientos.

11° Edición. Alfaomega. Págs. 235 - 239.

INSHT. Instituto Nacional de Seguridad e Higiene del Trabajo, Documentación.

España 2004.

MINISTERIO DE MINAS Y ENERGÍA, Sistema de Gestión de la Energía. NORMA ISO 50001. Bogotá Colombia 2011.

WEBGRAFÍA ARTICULO. Electro Industria. www.emb.cl/electroindustria/articulo.mv. Consultado en Abril de 2013.

CONVERSOR DE MEDIDA. (Millones de Pies Cúbicos por Día). http://www.convert-me.com/es/convert/flow_rate_volume/ft3_day.html. Consultado en Abril de 2013.

SISTEMAS DE GESTIÓN DE LA ENERGÍA. Tomado de: http://www.minminas.gov.co/minminas/downloads/UserFiles/File/Grupo%20de%20 Participacion%20Ciudadana/AplicacionDeLaNormaISO50001.pdf. Consultado en Abril de 2013.

86

REGLAMENTO TÉCNICO DE ILUMINACIÓN Y ALUMBRADO PÚBLICO. Tomado de: http://www.minminas.gov.co/minminas/energia.jsp?cargaHome=3&id_subcategoria =771&id_categoria=157. Consultado en Abril de 2013.

URE, Uso Racional de Energía.

Tomado de: http://www.minminas.gov.co/minminas/downloads/UserFiles/File/OLGA%20BAQU ERO/ABC%20de%20URE%20en%20edificaciones.pdf. Consultado en Junio de 2013.

ELECTROTECNIA, Principios de Ergonomía Visual, Iluminación para Iluminación para Ambientes de Trabajo en Espacios Cerrados, Tomado de: http://es.scribd.com/doc/117153489/1-GTC-8-1994-Luminotecnia. Consultado en Junio de 2013.

EMPRESA QUE COMPRIME GAS, http://sidoe1.EMPRESA QUE COMPRIME GAS.com.co/MotroV2/consulta?accion=verDocs. Archivo. 2012. Consultado en Junio de 2013.

GOOGLE EARTH, Información de Ubicación de la Planta Compresora. Realizado en: http://www.google.com/intl/es/earth/index.html. Realizado en Junio 2013 ERGONOMIA OCUPACIONAL, José Luis http://www.ergocupacional.com/4910/20527.html. Febrero del 2005

González

ARTICULO, laboratorio de condiciones de trabajo, Facultad de Ingeniería Industrial, http://www.escuelaing.edu.co/uploads/laboratorios/4967_iluminacion.pdf ALUMBRADO EN EDIFICACIONES, Unidad de Planeación Minero Energético. http://www.upme.gov.co/Docs/Alumbrado_Edificaciones.pdf. Bogotá Colombia 2008.

EL PROCESO DE INVESTIGACIÓN. Por: Carlos Sabino. Tomado de: http://es.scribd.com/doc/4958833/El-proceso-de-investigacion-Sabino-Carlos.

Editorial Lumen, Bogotá 1992.

DISEÑO DE UN SISTEMA DE LA CALIDAD PARA LA LINEA DE SERVICIOS AGENTES DE CARGA DE UNA EMPRESA NAVIERA, Tesis de Grado. http://ri.biblioteca.udo.edu.ve/bitstream/123456789/1025/1/Tesis.DIRECCION%20 DE%20ESCUELA.pdf. Barcelona 2009.

INVESTIGACIÓN DE CAMPO. Orial Ediciones.

Pág.

19. http://www.slideshare.net/citur2010/proyecto-investigacion-fidias-arias.

Caracas 1999.

87

METODOLOGÍA. Ciencia Soporte de la Ingeniería. https://sites.google.com/site/cienciasoportedelaingenieria/proyecto/metodologia.

2011.

TESIS PLAN DE LA CALIDAD PARA EMPRESAS CONTRATISTAS DE ADMINISTRACIÓN, SEGUIMIENTO Y CONTROL. http://biblioteca2.ucab.edu.ve/anexos/biblioteca/marc/texto/AAR8269.pdf. Caracas 2010 ESTUDIO DE ENCUESTAS. Métodos de Investigación, http://www.uam.es/personal_pdi/stmaria/jmurillo/InvestigacionEE/Presentaciones/ Curso_10/ENCUESTA_Trabajo.pdf. 2010.

DISEÑO DE UN SISTEMA DE INDICADORES DE GESTIÓN EN LA DIVISIÓN DE AUDITORIAS. Por: Jorge Paredes, http://biblioteca2.ucab.edu.ve/anexos/biblioteca/marc/texto/AAS2279.pdf.

Junio 2011.

88

ANEXOS ANEXO 1. FOTOS DE LA PLANTA COMPRESORA DE GAS

Fuente: Los Autores.

89

ANEXO 2. CUESTIONARIO - COORDINADOR DEL ÁREA Empresa: Área: Puesto: Tarea visual: Otros datos: 1. Sistema de Iluminación existente.

2. ¿Existe un programa de mantenimiento y limpieza periódica del sistema de iluminación artificial?

3. El nivel de iluminación disponible en el puesto ¿es suficiente para el tipo de tarea que realiza el trabajador?

(Para decidir esta cuestión es importante preguntar al trabajador. En caso de duda, realizar mediciones).

4. ¿Existen diferencias de iluminación muy grandes entre la zona de trabajo y el resto del entorno visible?

5. ¿Es suficiente el nivel de iluminación en las zonas de paso?

• Especificar, en caso negativo_________________________________________ 6. ¿Existe deslumbramiento directo debido a la presencia, dentro del campo visual del trabajador, de luminarias muy brillantes?

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• Especificar, en caso afirmativo________________________________________ 7. ¿Existe un buen contraste entre los detalles o elementos visualizados y el fondo sobre el que se visualizan? (Por ejemplo, los caracteres del texto sobre el papel, en tareas de lectura)

• Especificar, en caso negativo_________________________________________ 8. ¿Se proyectan sobre la tarea sombras molestas?

• Especificar, en caso afirmativo________________________________________

91

ANEXO 3. CUESTIONARIO - EMPLEADOS

1. Considera usted que la iluminación en su puesto de trabajo es:

2. Si usted pudiera regular la iluminación para estar más cómodo, preferiría tener:

3. Señale con cuál o cuáles de las siguientes afirmaciones está de acuerdo:

92

4. Si durante o después de la jornada laboral nota alguno de los síntomas siguientes, señálelo:

93

ANEXO 4. GP-3 Dise帽o de Iluminaci贸n Actual

Fuente: Los Autores.

94

ANEXO 5. GP-3 Dise帽o de iluminaci贸n a implementar

95

ANEXO 6. CRITERIOS GENERALES PARA ESTABLECER PLAN DE MANTENIMIENTO DEL SISTEMA DE ILUMINACIÓN 

Introducción

 Objetivos a. General b. Específicos 

Metas

 a. b. c. d. e. f.

Documentos Relacionados Procedimientos Manuales Fichas Técnicas Formatos Programas Instructivos

 a. b. c. d. e. f.

Roles y Responsabilidades Gerente Superintendente Jefe de Departamento Coordinadores Supervisores Trabajadores

 a. b. c.

Sistema de Información del Sistema de Iluminación Registro de daños y solicitudes de Necesidades de Iluminación.

El concerniente al inventario de la infraestructura del sistema de iluminación.

Consumos, facturación y pagos de energía, relacionados con el Sistema de Iluminación Tiempos de Operación y uso de los elementos del sistema de iluminación.

Registros de cambios de los Elementos del sistema de iluminación.

Control en la gestión integral de los residuos del sistema de iluminación.

Levantamiento de equipos, listado de maquinaria, equipos o sistemas involucrados.

d. e. f. g.

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h. Hoja de vida de cada Elementos del Sistema de Iluminación, que involucre la información relacionada con el mantenimiento. i. Registros de Cambios en el Diseño. j. Mantener actualizada la información gráfica y de base de datos, conforme a las labores de modernización, expansión y mantenimiento de la infraestructura. k. Mediciones Higiénicas. l. Registros de Inspecciones.  a. b. c. d. e. f.

g. h. i. j.

Mantenimiento Inspecciones Reporte de Daños y fallas Definición de Causas.

Definir grado de criticidad Acciones Correctivas Acciones Preventivas. o Cronograma de Mantenimiento. o Técnicas de diagnóstico y administrativas. o Limpieza del conjunto óptico de las Bombillas. o Evaluación de Luminancia Acciones Predictivas Acciones Proactivas Cambio de Luminarias cuando se esté por debajo de lo recomendado técnico y legalmente para el este sistema.

Control de Variables: o Efectos ambientales. o Variación de tensión. o Envejecimiento y a la degradación de sus materiales o Reemplazo de las bombillas o Acumulación de suciedad por fuera de la luminaria. o Acumulación de suciedad dentro de la luminaria

 Calendario de actividades a. Calendario anual de actividades (Semanales, Mensuales, Trimestrales, Semestrales y Anuales). b. Trabajos según su frecuencia y el tiempo.  Seguimiento del Mantenimiento a. Monitoreo del desempeño

97

ANEXO 7. DESCRIPCIÓN GENERAL DEL SISTEMA DE GESTIÓN DE SEGURIDAD Y SALUD EN EL TRABAJO EN LA PLANTA COMPRESORA

98

ANEXO 8. SEGUIMIENTO OPERADOR TURNO DE NOCHE

99

ANEXO 9. RESULTADOS DE MEDICIONES DE ILUMINACIÓN

100