REVISTA: Ingeniería de Higiene y Seguridad - Febrero 2015

INGENIERIA DE HIGIENE Y SEGURIDAD

Publicaci贸n de la Organizaci贸n Iberoamericana de Seguridad

Revista N潞 11

Febrero 2015

AMIANTO - ASBESTO

TRABAJO EN LAS ALTURAS

EXPLOSION BLEVE

EDITORIAL

L

a Organización Iberoamericana de Seguridad, mantiene un permanente apoyo a todas las iniciativas orientadas a mejorar las condiciones de Seguridad, Salud y Protección del medio ambiente y promueve todas las acciones enfocadas a lograr ese objetivo.

En esta edición nos complace destacar que del lunes 01 al viernes 12 de este mes, se lleva a cabo en Lima, la “Vigésima Conferencia de las Partes de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático – COP20”, y la “Décima Reunión de las Partes del Protocolo de Kioto – CMP10”.

La Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC o UNFCCC por sus siglas en inglés) entró en vigor en 1994, con el objetivo de reducir las concentraciones de gases de efecto invernadero (GEI) en la atmósfera. La Conferencia de las Partes (COP por sus siglas en inglés) fue designada como el órgano supremo de la Convención.

A la fecha, 195 países han presentado sus instrumentos de ratificación. Estos se reúnen una vez al año, por dos semanas, para examinar la aplicación de la Convención y desarrollar el proceso de negociación entre las Partes ante nuevos compromisos.

En virtud de la Convención, todas las Partes tienen responsabilidades comunes, aunque diferenciadas. Además, toman en consideración el carácter específico de sus prioridades nacionales y regionales de desarrollo, de sus objetivos y circunstancias.

Esperamos que como resultado de esta conferencia se pongan en práctica estrategias nacionales en los países firmantes para abordar el problema de las emisiones de GEI , a fin de adaptarse a los impactos del cambio climático previstos, así como determinar la prestación de apoyo financiero y tecnológico a los países en desarrollo.

Comité Editor

SUSCRIPCIONES Y PUBLICACIONES marketing@oisglobal.org DISEÑO Y DIAGRAMACIÓN green.tiger.solutions@gmail.com

SUMARIO

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Amianto - Asbesto Bleve

09

Bleve Consecuencias

Prueba Hidrostรกtica De Extintores

15

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Trabajo En Alturas

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AMIANTO - ASBESTO E

l amianto es una sustancia producida y usada a nivel industrial por sus características como aislante térmico, resistencia a ciertos agentes químicos y otros, pero surge el problema de que este silicato, considerado cancerígeno, es a la vez muy dañino a la salud de las personas, que laboran en medios expuestos a esta sustancia o simplemente pueden habitar en ambientes contaminados, produciendo con el tiempo cáncer y otras enfermedades respiratorias. Esto ha causado preocupación a la OMS y es por eso que se tienen ciertos niveles de control y en algunos casos como algunos países europeos, hay una prohibición del uso y manejo de este silicato muy perjudicial para la salud humana.

CONTENIDO El Amianto o Asbesto es el término comercial de una serie de silicatos hidratados que se presentan en forma fibrosa y estructura cristalina.

El termino Amianto viene del latin amiantos que significa incorruptible en tanto el termino Asbesto proviene del griego asbestos que significa incombustible.

Dotado de singulares propiedades: resistente a altas temperaturas y a la acción de agentes químicos y biológicos, con una elevada resistencia mecánica a la tracción. Presenta elevado punto de fusión, es buen aislante térmico, acústico y eléctrico. Su estructura fibrosa lo hace flexible y fácil de hilar; se amalgama bien con el cemento y el jebe mejorando sus características mecánicas y plásticas. Propiedades que determinaron el relevante interés y amplios usos del amianto o asbesto como materia prima, en diversas aplicaciones industriales en la pasada década.

El Asbesto se divide en dos grupos a- ANFÍBOLES Son silicatos complejos. Comprenden: • Crocidolita o amianto azul es un silicato de hierro y sodio. Presenta fibras rectas, largas y

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finas de color azul. Es muy resistente a los ácidos, utilizado para fabricar tubos a presión en unión con el cemento (fibro-cemento), como aislante ignifugo en construcción, y para reforzar plásticos y carcasas de baterías.

• Amosita (asbesto marrón) amianto cumingtonita grunerita, se presenta en forma de fibras brillantes y rectas. Es resistente a los ácidos al calor, se utiliza para el aislamiento. Se encuentra en Sudáfrica e India • Tremolita: se encuentra como impureza en el talco.

• Actinolita son fibras de color verdoso, de lustre sedoso y duras. Son resistentes a los álcalis.

• Antofilita: son fibras rectas, brillantes y blancas b- SERPENTINA

A este grupo pertenece: • Crisotilo. Es un silicato de magnesio hidratado de color blanco, presenta fibras finas, curvadas, flexibles, brillantes y de tacto sedoso, fáciles de hilar y resistentes al calor, pero no a los ácidos.

LOS RIESGOS PARA LA SALUD Con el uso los materiales que contienen amianto suelen degradarse liberando fibras de amianto. Estas están constituidas por haces de fibrillas que se desprenden unas de otras y permanecen en el aire. La creación de polvo de amianto por efecto de la degradación, golpes, vibraciones, movimiento, limpieza o del movimiento del aire, resulta peligroso para la salud por cuanto las personas expuestas pueden inhalarlo fácilmente. En la medida que las fibras

de amianto pueden ser fácilmente inhaladas y penetrar en las vías respiratorias o digestivas, dan lugar a las siguientes ENFERMEDADES • Asbestosis: es una fibrosis pulmonar que crea insuficiencia respiratoria.

• Cáncer de Pulmón • Mesotelioma: cáncer de la envoltura del pulmón o de la cavidad abdominal. La aparición de los primeros signos de cáncer puede tardar bastante tiempo –20 a 40 años• Lesiones de la pleura, no cancerosas.

• Cáncer a la Laringe y al aparato gastrointestinal -estómago, recto y colon.

Una particularidad de los amiantos es “el tiempo de latencia prolongado”, esto es que desde la primera exposición pueden pasar 10 a 30 años para que los síntomas de la enfermedad se pongan de manifiesto. En el caso de la población, expuesta por lo general a pequeñas dosis - continuas o no - durante un largo tiempo, los síntomas se presentan bastante tardíos -25 a 30 años- siendo afectada por Cáncer –MESOTELIOMA- donde el tiempo de vida desde el diagnóstico del mal va de 3 meses a un año. No existe quimioterapia alguna para estos cánceres.

Ningún nivel de exposición al asbesto puede ser catalogado como seguro para el riesgo de cáncer, es la conclusión de científicos e Instituciones como NIOSH de los Estados Unidos, que plantearon “como no es posible un nivel de exposición seguro para un cancerígeno solamente una prohibición en el uso del asbesto puede asegurar una completa protección contra los efectos carcinógenos de este mineral”, advirtiendo que, el valor límite cero es el límite de exposición seguro para una sustancia cancerígena. Como demuestran algunas investigaciones, la mayoría de los casos de mesotelioma se dan en trabajadores que han estado expuestos al amianto dentro de los límites legalmente establecidos.

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En la actualidad la abundante documentación científica permite afirmar que todos los tipos de asbesto son mortales.

El Informe del Dr. Takala, Director de Seguridad e Higiene de la Organización Internacional del trabajo (OIT) en el Congreso Mundial de Salud Ocupacional (Viena, 2002) da cuenta que la Mortalidad por asbesto en el trabajo ha sido de 100.000 decesos por año.

Los asbestos han sido responsables de más de 200,000 muertes en USA. Como bien señala el Colegium Ramazzini, los asbestos son un peligro de una proporción catastrófica para el medio ambiente y el trabajo.

De ese modo, el avance del conocimiento sobre los efectos del amianto en la salud permite afirmar que los riesgos alcanzan no sólo a los trabajadores y los consumidores de la 1era utilización del amianto: producción, transformación, venta, importación y comercialización, sino que también existe el problema de la exposición de trabajadores y población en general al amianto ya instalado. Es el caso de los edificios u construcciones, en las acciones de mantenimiento, reparación, trabajos de electricidad, gasfitería y demolición.

LOS USOS DEL ASBESTO EN EL PERU El Asbesto inicia su presencia en el Perú los años 1941-1942, cuando se crea la primera fábrica de asbesto-cemento –ETERNIT o FAPESA y realizan sus primeros pedidos de importación , debido a que no existían minas en explotación de ese mineral en el país El empleo de los asbestos inicialmente se dirige a la fabricación industrial de todo tipo de productos de cemento-asbesto, como planchas planas y onduladas para techos, tubos para la canalización de los sistemas de agua y desagüe; posteriormente se crea una línea de producción de cartones con asbesto para paneles aislantes en paredes y techos.

Posteriormente, se van incorporando al mercado la creación de nuevas empresas que procesan amianto para fabricar productos de fricción (zapatas, discos de embrague), pisos de vinilo, Textiles (sogas,

soguillas, mantas, telas.)

LA MANUFACTURA DE LOS PRODUCTOS DE AMIANTO: • Producción de cemento-asbesto (1941) dirigida a la fabricación de: Tubos para la canalización de los sistemas de agua y desagüe, planchas planas y onduladas (“canalones”, “gran honda”) como techos o para recubrirlos, tanques para depósito de agua, tuberías, silos. Con el tiempo, se incorporan nuevas líneas para la fabricación de placas, paneles para aislamiento sonoro, sillas, bancas, macetas, letrinas, placas de cartón-amianto, para aislar el fuego.

• Producción de materiales de fricción: para la elaboración de fajas, pastillas de freno, discos de embrague zapatas para autos, camiones y ferrocarriles.

• Producción de cemento con asbesto:(década del 50) para la elaboración de cemento.

• Producción de vinilo-asbesto (1966) rígida a fabricar pisos de vinilo, laminados plásticos y perfiles con asbesto. En la década del 80 sustituye el asbesto de su producción.

Sin embargo, datos de la Superintendencia Nacional de Aduanas –1999 al 2001- colocan a esa única empresa que desarrolla esta producción, entre los importadores de asbesto.

• Producción de refractarios (1976) para la fabricación de refractarios industriales para hornos • Pr o d u c c i ó n t e x t i l (1980) para la fabricación de hilos de diversos títulos y calibres, sogas trenzadas, telas de diverso

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grosor para el aislamiento industrial (calderos, bombas de agua, sello entre puertas, de material refractario) Producción para empaquetaduras industriales que elabora empaquetaduras de asbesto Además de la manufactura, los usos de los asbestos en el Perú han continuado extendiéndose, pudiendo apreciarse su diversificación en la Tabla 1 Tabla 1 CONSUMO DEL ASBESTO EN BRUTO SEGÚN SECTORES, PERÚ AÑOS 1996 AL 2000 (peso bruto, miles de kilos) FUENTE: SUPERINTENDENCIA NACIONAL DE ADUANAS ELABORACION: ASOCIACIÓN FRENTE AL ASBESTO AFA- PEART Lima, 2001 Así, el asbesto fue expandiéndose en la producción y extendiendo la cobertura de los riesgos de exposición a amplios y diversos sectores de la

población y de los trabajadores.

LA PROHIBICION DE TODOS LOS ASBESTOS La incidencia alarmante de las enfermedades relacionadas a los asbestos, los peligros de exposición, que involucran a los trabajadores de fibras y productos de asbesto y a la población general, como la ineficacia del “uso controlado” y la disponibilidad de sustituciones menos dañinas, ha hecho que la prohibición del asbesto sea una tendencia creciente en el mundo.

Todos los tipos de asbesto, tanto en la producción, comercialización, empleo e importación han sido prohibidos en países como Suecia, Noruega, Dinamarca, Holanda, Finlandia, Alemania, Austria, Suiza, Polonia, Italia, Francia, Arabia Saudita, Bélgica, Gran Bretaña, Chile , Argentina Australia y España, Uruguay. En Brasil, en los Estados de Recife, Rio de Janeiro, Municipios de Osasco, Sao Paulo.

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El “uso seguro” o “uso controlado” fue el centro del debate en los años 70 en Europa y Estados Unidos, y continuó en las siguientes décadas.

Canadá, a la cabeza de los países productores de amianto, mantiene la Tesis del “uso controlado” del amianto en condiciones de seguridad. Frente a esta posición están los que sostienen la tesis de que no existen niveles de seguridad frente a la exposición al amianto y propician su Sustitución y Prohibición, tesis avalada por numerosas investigaciones que han puesto en evidencia pandemias de cánceres por amianto.

CONCLUSIONES: El amianto es uno de los carcinógenos ocupacionales más importantes y provoca alrededor de la mitad de las muertes por cáncer profesional. Asimismo, en la 13ª reunión del Comité Mixto OIT/ OMS sobre Higiene del Trabajo, celebrada en 2003, se recomendó que se concediera un interés especial a la eliminación de las enfermedades relacionadas con esas fibras minerales.

El término “amianto” designa a un grupo de fibras minerales naturales compuesto, por un lado, por la serpentina fibrosa y, por otro, por las variedades amfíbolas. La utilidad comercial presente y pasada de ambos grupos se debe a su resistencia extraordinaria a la tracción, baja conductividad térmica y relativa resistencia al ataque de sustancias químicas. Hay dos variantes principales de amianto, a saber, el crisotilo, o amianto serpentina, y la crocidolita, amosita, antofilita, tremolita y actinolita, fibras amfíbolas de ese mineral.

La exposición al amianto provoca distintas enfermedades, como cáncer de pulmón, mesotelioma y asbestosis (fibrosis pulmonar), así como placas, engrosamientos y derrames pleurales. También se ha demostrado que provoca cáncer de laringe y, probablemente, otros tumores malignos.

Todas las variedades de amianto provocan cáncer en los seres humanos

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cia a los países para eliminar las enfermedades relacionadas con el amianto en el marco de las siguientes orientaciones estratégicas: 1. El reconocimiento de que el abandono de la utilización de todas las variantes del amianto constituye la vía más eficaz para eliminar las enfermedades relacionadas con esas fibras minerales.

2. El suministro de información sobre las soluciones para reemplazar el amianto por otros productos más seguros y la elaboración de mecanismos económicos y tecnológicos para fomentar su reemplazo.

3. La adopción de medidas para prevenir la exposición al amianto que ya se encuentra in situ, así como durante su eliminación; 4. La mejora del diagnóstico precoz, el tratamiento y la rehabilitación social y médica de las enfermedades relacionadas con el amianto y el establecimiento de registros de personas que estuvieron, o están, expuestas a esas fibras minerales.

El Centro Internacional de Investigaciones sobre el Cáncer clasificó las variedades de amianto amfíbolo (actinolita, amosita, antofilita, crisotilo, crocidolita y tremolita) en la categoría de sustancias carcinógenas para los seres humanos. La exposición al crisotilo, la amosita y la antofilita, así como a compuestos que contienen crocidolita, aumenta el riesgo de contraer cáncer de pulmón. También se han observado mesoteliomas tras una exposición profesional a la crocidolita, la amosita, la tremolita y el crisotilo, en poblaciones que viven en las cercanías de plantas de transformación y minas de amianto, y en personas que conviven con trabajadores que manipulan esas fibras mierales. La incidencia de las enfermedades relacionadas con el amianto depende de la clase, el tamaño y la dosis de las fibras inhaladas,

así como de la transformación industrial de esas fibras minerales. El umbral del riesgo carcinogénico del crisotilo aún no ha sido determinado.

El tabaquismo aumenta el riesgo de cáncer de pulmón provocado por la exposición al amianto.

Recomendaciones de la OMS relativas a la prevención de las enfermedades relacionadas con el amianto Habida cuenta de que se carece de datos sobre el umbral del efecto carcinogénico del amianto, y de que se ha observado un mayor riesgo de desarrollar cáncer en poblaciones expuestas a niveles muy bajos, para eliminar con eficacia las enfermedades que provoca será preciso abandonar la utilización de todas sus variedades.

La OMS se ha comprometido a prestar asisten-

BIBLIOGRAFIA • http://www.atsdr.cdc.gov/es/asbesto/es_ asbestosworkers.html • Eliminación de las enfermedades relacionadas con el amianto / OMS, Septiembre 2006 • Prevención de las enfermedades a través de ambientes saludables / Boletín Epidemiológico Semanal N°30 / Ministerio de Salud del Perú , 2011 • Proyecto de Decreto Supremo que aprueba el Reglamento “Prohibición de asbesto en todas sus variedades y regulación de los procesos de remoción de Asbesto“ / INFORME N°115 / DIGESA / MINSA 2005 • ASBESTO PROBLEMA DE SALÚD PUBLICA NECESIDAD DE PROHIBICIÓN TOTAL / Dr. Julián Peto / ASOCIACIÓN FRENTE AL ASBESTO / AFA-PEART • http://es.wikipedia.org/wiki/Asbesto

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BLEVE

sobrellenado, aunque no todo sobrecalentamiento lleva a la generación de una BLEVE, para esto debe superarse una temperatura límite.

Cuando el recipiente tenga una fisura, la presión del interior disminuirá para igualarse a la presión atmosférica, lo que llevará a que ocurra el sobrecalentamiento del líquido.

Bajada súbita de la presión (isoentrópica) en el interior del recipiente El descenso de presión se puede producir debido a: • Desprendimiento del disco de ruptura, dispositivo de alivio instantáneo de sobrepresiones o depresiones.

• Pérdida de resistencia del recipiente en un incendio y su posterior rotura.

• Perforación del recipiente por impacto.

• Rotura por sobrellenado.

• Disparo de válvulas de seguridad mal diseñadas.

El principal factor por el que desciende más rápido la presión es el tamaño de abertura inicial en el recipiente o depósito. Cuanto mayor sea la caída de presión, mayor serán los efectos de una posible BLEVE. En determinadas condiciones de presión y temperatura un líquido sobrecalentado que se ha expuesto a una bajada súbita de presión puede evaporarse de forma extremadamente violenta al cambiar de estado por un proceso de formación espontánea y generalizada de burbujas de vapor (nucleación).

¿Qué es una BLEVE? Una BLEVE es un tipo de explosión mecánica cuyo nombre procede de sus iniciales en inglés Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion cuya traducción sería “Expansión Explosiva del Vapor de un Líquido en Ebullición”.

La BLEVE es un caso especial de estallido catastrófico de un recipiente a presión en el que ocurre un escape súbito a la atmósfera de una gran masa de líquido o gas licuado a presión sobrecalentados.

Condiciones para que se Produzca una Explosión Bleve Para que se produzca una explosión BLEVE no es necesaria la existencia de reacciones químicas ni fenómenos de combustión.

Podría producirse incluso en calentadores de agua y calderas de vapor. En principio podría originarse en cualquier líquido almacenado en un recipiente hermético, aunque hay explosiones que pueden confundirse con

una bleve sin serio. Las BLEVE son exclusivas de los líquidos o gases licuados en determinadas condiciones.

Entonces, las condiciones para que se produzca una explosión BLEVE son: Producto en estado líquido sobrecalentado

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Se entiende por sobrecalentado, cuando la temperatura del líquido es superior a la que tendría cuando se encuentra con equilibrio con su presión de vapor.

El sobrecalentamiento ocurre cuando el recipiente está expuesto a un incendio o está

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Termodinámica de una BLEVE Los líquidos o gases licuados almacenados en un recipiente se encuentran en dos fases, líquido y vapor en situación en equilibrio, la cual está determinada por la curva de saturación. Esta curva indica que a cada temperatura del líquido le corresponde una determinada presión de vapor, que es la misma que soporta la pared interior del recipiente expuesto a la fase vapor. La curva de saturación se explica en la siguiente gráfica.

Como se puede observar, a medida que aumenta la temperatura, aumenta la presión de equilibrio, la que cuando es superada solo es posible la existencia de la fase gaseosa. Así, se define la temperatura crítica como la temperatura máxima a la cual se puede licuar el gas, y la presión crítica es la máxima presión que puede tener un líquido.

Como explica la figura 1, el sobrecalentamiento se puede producir debido a al calentamiento del líquido a presión constante, como el cambio desde el punto B al punto A´.

Así también se puede lograr el sobrecalentamiento, con la disminución de presión a temperatura constante, como el cambio desde el punto A hasta el punto A´.

Límite de Sobrecalentamiento y Curva de Saturación Para determinar el límite de sobrecalentamiento en el que se produce la nucleación espontánea y consecuentemente la BLEVE, habría que obtener los diferentes puntos de la curva espinodal, que es aquella que une los puntos límites de inestabilidad para líquidos sobrecalentado, los cuales permitirán representarla. Dado que la tangente a esta curva en el punto crítico estará siempre en la gráfica a la izquierda de tal tramo de la misma, suele admitirse según los estudios más recientes que dicha recta tangente constituye el límite de seguridad con un margen suficientemente amplio.

Según datos experimentales se ha comprobado que la diferencia entre el límite real de sobrecalentamiento que podría provocar la BLEVE y el límite establecido por la tangente a la curva de saturación en el punto crítico y a presión atmosférica oscila entre 20 y 35ºC La curva de saturación se puede determinar mediante la siguiente ecuación: lnP= - A/T+B o también P= e^(- A/T+B) Siendo: P = presión de vapor (atm).

T = temperatura absoluta (K).

A y B = constantes para cada compuesto.

La tangente a dicha curva de saturación en el punto crítico se obtiene calculando la derivada de la presión respecto a la temperatura en dicho punto:

Ejemplo de Aplicación Calcular los límites de seguridad de sobrecalentamiento del propano frente al riesgo de BLEVE. En un manual de datos físico-químicos de sustancias, podemos obtener dos puntos de

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la curva de saturación, tales como: Pc = 41,95 atm P = 4,743atm Tc = 96, 74 ºC T = 0°C lnP = = - A/T+B Resolviendo las dos ecuaciones obtenemos A = 2274,4236352 y B = 9,8878919 La tangente al punto crítico será:

La ecuación de la referida tangente es: P = T•tgα + b La constante b se obtiene sustituyendo valores en el punto crítico: 41,95 = 0,698 *369,74 + b b= - 216,12852 El otro punto clavo a la presión absoluta de cero atmósferas es el punto de corte con el eje de abscisas.

0 = 0,698*T0 – 216,12852 = 309,64K = 36,64 °C Consecuentemente los límites prácticos de riesgo estarán comprendidos entre una temperatura de 36,64º C y 96,74° C, lo que corres-

pondería a las presiones de vapor comprendidas entre 12,7 y 41,95 atm. lnP = - 2274,4236352/309,64+ 9,8878919 P = 12,7 atm

Consecuencias de una BLEVE La característica fundamental de una BLEVE es la expansión explosiva de toda la masa de líquido evaporada súbitamente, aumentando su volumen más de 200 veces. La gran energía desarrollada en esa explosión repentina proyecta fragmentos rotos de distintos tamaños del recipiente a considerables distancias. Precisamente ésta es una prueba de confirmación de una BLEVE. Los fragmentos proyectados pueden arrastrar tras de sí a cierta masa de líquido en forma de gotículas de finísima lluvia, con posibilidad de inflamación a considerables distancias.

Tras producirse el estallido del recipiente, la gran masa evaporada asciende en el exterior, arrastrando finísimas partícu-

las de líquido y entrando en combustión -en caso de incendio- en forma de hongo, con la gran bola de fuego superior tras un instante y al haberse producido la difusión en el aire por debajo del límite superior de inflamabilidad. Dicha bola de fuego se irá expandiendo a medida que va ardiendo la totalidad de masa de vapor liberada.

Con esto, podemos decir que las consecuencias de una BLEVE son de tres tipo: • Radiación térmica.

• Sobrepresiones sobre la onda expansiva.

• Proyección de fragmentos metálicos.

Conclusiones • Una BLEVE es un tipo de explosión mecánica cuyo nombre procede de sus iniciales en inglés Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion cuya traducción sería “Expansión explosiva del vapor de un líquido en ebullición”.

• Las condiciones para que se produzca una BLEVE son el sobrecalentamiento de los líquidos y una bajada súbita de la presión (isoentrópica) en el interior del recipiente.

• El límite de sobrecalentamiento se puede determinar mediante la determinación de la recta tangente al punto crítico de la curva de saturación.

• Las consecuencias de una BLEVE son la radiación térmica, sobrepresiones sobre la onda expansiva y la proyección de fragmentos metálicos.

Bibliografía 1. Instituto de Seguridad e Higiene en el Trabajo, NTP 293: Explosiones BLEVE (I): evaluación de la radiación térmica. Edición 1991.

2. National Fire Protection Association (2008), NFPA 921: Guías para la Investigación de Incendios y Explosiones (versión español). Edición 2008.

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CONSECUENCIAS DE LA

BLEVE

Objetivos - Establecer los parámetros necesarios para poder determinar la magnitud de las consecuencias de una BLEVE. Radiación Térmica La bola de fuego se produce cuando tras producirse el estallido del depósito, la gran masa evaporada de sustancia inflamable asciende en el exterior, arrastrando finas partículas de líquido y entrando en combustión en forma de hongo al haberse producido la difusión en el aire por debajo del límite superior de inflamabilidad. A medida que se expande la masa de vapor, la bola de fuego se irá expandiendo.

Diámetro de la Bola de Fuego El diámetro de la bola de fuego se puede obtener mediante la siguiente ecuación: D = 6,48* W0,325 Siendo: D = diámetro máximo (m).

W = masa total del combustible (kg).

Altura de la bola de fuego H = 0,75 * D Siendo: H = altura del centro de la bola (m).

D = diámetro máximo (m).

D = diámetro máximo de la bola de fuego (m). t = tiempo de duración de la BLEVE (s).

Duración de la Bola de Fuego t = 0,852 W0,26 Siendo: t = tiempo de duración (s).

W = masa total del combustible (kg).

Dosis de Radiación Térmica Una vez calculada la irradiación térmica, hay que proceder al cálculo de la dosis de radiación térmica para personas expuestas.

Una de las fórmulas más empleadas es la de Eisenberg: Dosis = t * I 4/3 En la que t = tiempo de exposición (s).

I = irradiación recibida (W/m2)

Radiación Térmica Recibida La radiación recibida en un punto determinado se obtiene mediante la ecuación genérica siguiente: I= d * F * E Siendo: I = irradiación recibida (kW/M2). d = coeficiente de transmisión atmosférica.

F = Factor geométrico de visión.

E = Intensidad media de radiación (kW/ m2).

Coeficiente de Transmisión Atmosférica El coeficiente de transmisión atmosférica es función de la humedad relativa del aire y de la distancia al punto en cuestión. d = 2,02 (P’v.- x)-0,09 Siendo: P’v = presión parcial absoluta del vapor en el aire ambiental (Pa) (1 bar = 105 Pa). x = distancia entre la envolvente de la bola de fuego y el punto considerado (m).

Factor Geométrico de Visión El factor geométrico F es un coeficiente

que depende de la forma del foco emisor y receptor, y de la distancia.

En el caso de BLEVEs, al asimilarse la bola de fuego a una esfera y el cuerpo receptor a una superficie normal a la radiación directa en la línea procedente del centro de la esfera, se demuestra que el factor geométrico tiene el valor: F = D2/4 X2 Siendo: D = diámetro máximo de bola de fuego (m). x = distancia entre el centro de la esfera y el cuerpo irradiado (m).

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Intensidad Media de Radiación La intensidad media de radiación E es el flujo radiante por unidad de superficie y tiempo, y se calcula según la siguiente expresión: E = fr*W*Hc /π*D2 * t Siendo fr un coeficiente de radiación que puede oscilar entre 0,25 y 0,40. El coeficiente fr nos indica la fracción de la energía total desarrollada en la combustión, ya que esta energía se ve reducida por las pérdidas, fundamentalmente en la convección de humos.

W = masa total del combustible (kg).

Hc = calor de combustión (kJ/kg).

Sobrepresiones sobre la Onda Expansiva La sobrepresión causada por la onda de presión de la explosión se puede determinar mediante un modelo basado en el método Brode para la determinación de la sobrepresión debida al estallido de depósitos esféricos, por lo que este modelo será aplicable principalmente a depósitos esféricos, aunque puede obtenerse una aproximación a otro tipo de depósitos.

Para la aplicación del método se debe considerar lo siguiente - Presión y volumen del depósito.

- Relación de calores específicos del producto que se expande.

Energía Involucrada en el Estallido La energía involucrada en el estallido se calcula mediante la expresión:

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E = (P-Patm)/(γ-1)*V Siendo: E = Energía liberada en el estallido (kJ).

P = Presión de los gases en el interior del tanque en el momento de la explosión (kPa).

Patm = Presión atmosférica (101,3 kPa). γ = Coeficiente de capacidades caloríficas del gas en las condiciones del estallido (adimensional).

V = Volumen del tanque (m3) La presión de los gases en el momento de la explosión se puede expresar como 1,25 veces la presión del tarado de las válvulas de seguridad. Mientras que la capacidad calorífica en las condiciones de estallido, se puede calcular conociendo que el fluido experimenta un proceso a volumen constante desde las condiciones nominales, es decir la de normal funcionamiento, hasta las de estallido.

Finalmente, la “sobrepresión” se determina mediante: ∆P=Patm*P Proyección de Fragmentos Metálicos La onda de presión que se genera como consecuencia de la explosión afecta a los lugares circundantes al lugar donde se originó la explosión mediante la proyección de diversos fragmentos, principalmente los fragmentos metálicos. Generalmente, la energía generada por la explosión se distribuye entre un 80 % para la generación de ondas de presión y el 20% para los fragmentos, esta energía de la explosión se transforma en energía cinética de los proyectiles, que serán desplazados a una determinada distancia.

Velocidad Media de un Fragmento U0= √((2 Ef)/Mr) Siendo: U0 =velocidad media de un fragmento (m/s).

Ef =Energía disponible para la proyección de fragmentos (J) Mr =Masa del recipiente (kg).

Velocidad en Función a Distancia

Siendo.

U(r) = velocidad a distancia r (m/s).

U0 = velocidad media de un fragmento (m/s).

Cw = coeficiente aerodinámico del fragmento (adimensional) Af = superficie del fragmento perpendicular a la trayectoria (m2). ρ =densidad del aire (kg/m3) r: distancia (m) Mf: masa del fragmento (kg) Distancia Máxima de Alcance La distancia máxima de alcance del fragmento se halla a través de las siguientes iteraciones:

rm+1: distancia r+1 (m). h: altura del lanzamiento (m)

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U (rm): velocidad del fragmento a distancia r (m/s) g: aceleración de la gravedad (m/s2). t: tiempo de alcance (s) Número de Fragmentos El número de fragmentos se puede determinar a partir de la siguiente expresión: Nº fragmentos = -3,77 + 0,0096•V V: volumen del depósito (m3) Válido para depósitos comprendidos entre 700 y 2.500 m3.

Ejemplo de Aplicación Un recipiente contiene 30 kg de butano. La densidad del butano es 2,48 kg/m3 y la presión normal a la que está almacenada es 0,8 atm y su capacidad calorífica es 0.0911 °CkJ/ (mol.K). Con estos, determinar la distancia a la que se tiene que estar alejado del lugar donde se originó la BLEVE sin afectarse por la bola de fuego, además calcular la energía producida por la BLEVE. Diámetro de la Bola de Fuego D = 6,48* W0,325 W = 30 kg D = 19,572 m R = 9,876 m Altura de Bola de Fuego H = 0,75 * D H = 14,679 m Con estos datos se puede determinar que la distancia horizontal a la que se tiene que estar alejado es de 9,876 m, mientras que verticalmente (por arriba) ningún vehículo aéreo debe acceder a 14, 679 m sobre el recipiente de butano.

La energía producto de la explosión es: E = (P-Patm)/(γ-1)*V

Conclusiones - Las consecuencias de las BLEVEs pueden ser atenuadas al determinar las distancias a las cuales se estaría expuesto a alguna de ellas.

- El indicador de la gravedad de la radiación térmica producto de una BLEVE es la dosis de radiación térmica.

- La energía que libera una BLEVE depende de la diferencia de la presión entre la Presión al momento del estallido y la presión atmosférica.

- Los efectos de la proyección de fragmentos metálicos dependerán de la velocidad y el alcance de los fragmentos liberados.

Bibliografía - Instituto de Seguridad e Higiene en el Trabajo, NTP 293: Explosiones BLEVE (I): evaluación de la radiación térmica. Edición 1991.

- Manual de protección contra incendios.

NFPA, 2ª edición. Ed. Mapfre. Madrid.

- Guía para la elaboración de estudios de seguridad. Guía técnica. Dirección General de Protección Civil. Madrid, 1988.

- Manual de seguridad industrial en plantas químicas y petroleras. J. M. Storch de Gracia.

McGraw Hill, 1998.

- Metodologías de análisis de riesgos. Volúmenes I y II. CIEMAT-Dirección General de Protección Civil. Madrid, 1990.

- Guía técnica. Metodologías para el análisis de riesgos. Visión general. Dirección General de Protección Civil. Madrid, 1994.

- Guías Técnicas. Métodos cualitativos y cuantitativos para el Análisis de Riesgos. Dirección General de Protección Civil. Ministerio del Interior. Diciembre 1994, Madrid.

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PRUEBA HIDROSTÁTICA DE

EXTINTORES

1. Prueba Hidrostática La prueba hidrostática se realiza a los recipientes usados como extintores de incendio y a sus componentes específicos con la finalidad de verificar su resistencia contra rupturas no deseadas.

La prueba hidrostática incluye un análisis visual externo e interno del extintor, el cual debe ser realizado por personal con conocimientos de prueba a presión y que cuenten los recursos necesarios. La prueba hidrostática se realiza con agua u otro medio de prueba no compresible, habiendo desalojado antes todo el aire, para evitar una falla violenta y peligrosa del cilindro.

2. Reconocimiento de las Condiciones del Cilindro Cuando el cilindro presenta alguna de las siguientes condiciones, no debe ser probado hidrostáticamente, sino descartado y destruido.

• Reparaciones por soldadura, latonería o utilización de parches.

• Roscas del cilindro gastadas, corroídas, rotas o agrietadas.

• Escoriaciones en el cilindro a causa de la corrosión.

• Extintor quemado en un incendio.

• Presencia de un corte, corrosión, acanaladura o estría que ha removido más de la décima parte del espesor mínimo de la lámina.

• Uso de extintor para otro propósito.

Si el cilindro, cápsula, cartucho o carcasa de un extintor falla la prueba hidrostática o la prueba visual, debe notificarse al dueño del extintor

que este será condenado o destruido y que no puede volverse a usar. Los cilindros condenados deben llevar un sello de “NO USAR” en su parte superior, no debiéndose reparar el extintor ni eliminar o borrar el sello.

En el caso de que un extintor con cilindro de aluminio, estos se deben retirar de servicio y someter a prueba hidrostática, cuando hayan sido expuestos a temperaturas superiores a 355 °F (177°C).

3. Cuándo hacer la Prueba Hidrostática El extintor puede mostrar evidencia de: • Muescas • Daño mecánico • Abolladura • Corrosión Si un extintor muestra algunas de estas cuatro características, se requiere una prueba hidrostática o su destrucción. Los de Halón no recargables, al presentar estas características no necesitan realizar una prueba hidrostática, mientras que otros extintores no recargables deben ser descargados y descartados al tener alguna muesca, daño mecánico, etc.

4. Frecuencia de Prueba Hidrostática Los intervalos en los que se deben realizar la prueba hidrostática para cada tipo de extintor están expresados en la Tabla 1, pudiéndose realizar la prueba durante el año calendario en el cual cumple el tiempo específico, no pudiéndose cargar si pasa el tiempo en el cual debió realizarse la prueba hidrostática.

1 INTERVALO DE PRUEBA HIDROSTÁTICA PARA EXTINTORES.

Tipo de Extintor Intervalo de Prueba De agua a presión y/o anticongelante.

Agente humectante (agua penetrante).

AFFF (Espuma formadora de película acuosa).

FFFP (Espuma fluoroproteína formadora de película).

Químico seco con cilindro de acero inoxidable.

Dióxido de carbono.

Químico húmedo.

Químico seco, cargado a presión con cilindros de acero maleable, de metal bronceado o de aluminio.

Químico seco operado por cilindro de as o cartucho (cápsula) con cilindro de acero maleable.

Agentes halogenados.

Polvo seco, cargado a presión con cartucho o cápsula expelente y con recipiente de acero dulce.

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2 INTERVALO DE PRUEBA HIDROSTÁTICA PARA EXTINTORES.

Tipo de Extintor Intervalo de Prueba De agua a presión y/o anticongelante.

Agente humectante (agua penetrante).

AFFF (Espuma formadora de película acuosa).

FFFP (Espuma fluoroproteína formadora de película).

Químico seco con cilindro de acero inoxidable.

Dióxido de carbono.

Químico húmedo.

Químico seco, cargado a presión con cilindros de acero maleable, de metal bronceado o de aluminio.

Químico seco operado por cilindro de as o cartucho (cápsula) con cilindro de acero maleable.

Agentes halogenados.

Polvo seco, cargado a presión con cartucho o cápsula expelente y con recipiente de acero dulce.

5. Procedimiento de Prueba Condiciones Generales La presión de la prueba hidrostática deberá ser alcanzada en 30 segundos y mantenerla por otros 30 segundos adicionales, de tal forma que permita terminar la inspección visual del cilindro del extintor.

Antes de iniciar con la prueba hidrostática se debe: • Retirar partes internas, válvulas y ensambles de manguera.

• Descargar el extintor.

• Eliminar todo resto de agente de extinción del interior del cilindro del extintor.

• Realizar un examen visual externo e interno del extintor.

Considerar, que en algunos extintores de polvo químico seco y de polvo seco no es necesario retirar ciertas partes internas cuando el fabricante así lo indica.

6. Presiones de Prueba Cilindros de Baja Presión En los extintores presurizados, la presión de prueba debe ser la indicada en el rotulado del extintor, si no está especificada en el rotulado, la presión de prueba debe ser la presión de prueba de fábrica o tres veces la presión de trabajo, eligiendo la que sea más alta entre estas dos. Mientras que los extintores operados por cartucho deben, como algunos de polvo químico seco y de polvo seco, deben ser probadas hidrostáticamente a 41,4 bares (600 psi).

Cilindros de Alta Presión La presión de prueba hidrostática será de 5/3 de la presión de servicio para los siguientes cilindros de extintores:

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• Cilindros de extintores de gas carbónico.

• Cilindros de nitrógeno y dióxido de carbono usados en los extintores sobre ruedas.

7. Conjuntos de Manguera Las presiones de prueba hidrostática según el uso del conjunto de manguera están establecidas en la Tabla 2 8. Registro de Pruebas La empresa encargada del mantenimiento y recarga debe conservar el registro de la prueba hidrostática hasta la expiración del periodo de prueba o hasta que el cilindro se pruebe de nuevo.

Los cilindros de baja presión, alta presión y los cartuchos de alta presión deberán contar con un registro de información de la prueba hidrostática en una etiqueta metálica adecuada.

La etiqueta debe contener: • Fecha de la prueba.

• Presión de prueba utilizada.

• Nombre de la empresa autorizada que realizó la prueba hidrostática.

Además, las pruebas hidrostáticas realizadas en cilindros y cartuchos de alta presión deberán ser refrendadas por Informes de Ensayo que señale: • Marca.

• Número de serie.

• Presión de prueba.

• Fecha y resultado de prueba.

Los conjuntos de manguera no requieren registros, etiquetas o marcas; luego de pasar por una prueba hidrostática.

9. Conclusiones • Los intervalos en los que se deben realizar la

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prueba hidrostática para cada tipo de extintor están expresados en la Tabla 1.

• Cuando un extintor presente algún daño visible como muescas, daño mecánico, abolladura o daño por corrosión debe realizarse la prueba hidrostática o la destrucción del extintor.

• Antes de iniciar el procedimiento de prueba hidrostática se debe dejar libre la parte interna del cilindro del extintor.

• Antes de iniciar el procedimiento de prueba hidrostática se debe realizar un análisis visual externo e interno del extintor.

• Las presiones de prueba serán variadas dependiendo si se realiza la prueba hidrostática en cilindros de alta presión, baja presión o conjuntos de manguera.

• Las presiones de prueba se darán dependien-

do del tipo de agente extintor y en el caso de conjunto de mangueras, también al uso que se le den.

• Los registros de prueba hidrostática deben estar en una etiqueta sobre el extintor, en la cual se señala la fecha de la prueba, la presión de la prueba y la empresa que realizó la prueba.

10. Bibliografía 1. National Fire Protection Association (2002) NFPA 10: Norma para Extintores Portátiles. (versión español).

2. Norma Técnica Peruana (2007) NTP 350.0431: Extintores Portátiles. Selección, distribución, inspección, mantenimiento, recarga y prueba hidrostática. 3ra edición.

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RESUMEN El presente documento busca proporcionar información y orientación sobre las prácticas y los procedimientos aceptables para proteger a los empleados de los peligros asociados con los métodos de trabajos en altura cuando se trabaja por encima de 1.80m. Dentro de estos podemos citar entre otros: trabajos en andamios, escaleras, cubiertas, postes, plataformas, vehículos, etc., así como trabajos en profundidad, excavaciones, pozos, etc.

La realización de estos trabajos son considerados de alta peligrosidad, el trabajador puede verse afectado por múltiples riesgos, tales como: electrocución, quemaduras por calor, golpes contra estructuras, lesiones en el cuerpo dependiendo del trabajo que realiza pero el riesgo especifico y principal es la de caída libre.

La energía con la que impacta el trabajador sobre el piso es altísima y por lo general el cuerpo humano no puede soportarlo, provocando daños a la salud o a la integridad física del trabajador en la mayoría de las veces resultan en lesiones graves, incapacitantes o

TRABAJO EN ALTURAS

la muerte. Si este trabajo no se realiza con un procedimiento seguro para realizar el trabajo.

• DEFINICIONES Anclaje: Un lugar o instalación fija o creada que soporta los diferentes sistemas de Arresto de caídas y al cual están conectados los trabajadores.

Línea de vida con absorbedor de impacto: Dispositivo por el cual va conectado un trabajador desde el arnés de arresto de caídas al punto de anclaje, utilizado para proteger al trabajador en caso de una caída Arnés de arresto de caídas: Un conjunto de cintas planas que rodean y envuelven al trabajador y lo soportan en caso de una caída.

Ayudante: Un individuo ubicado en el lugar de los trabajos en altura que vigila a los obreros y que realiza todos los deberes del ayudante asignados en el programa de trabajos en altura del empleador.

Freno: Un sistema que se adiciona a una cuerda o cable de seguridad con el propósito de soportar una carga mediante el principio de prensar o generar presión en un punto de la cuerda o cable.

Carga de prueba: Un peso de ensayo aplicado a una pieza o al equipo en su conjunto para verificar que no presentará deformación permanente bajo ese peso, en ese preciso momento simulando un uso real.

Carga segura de trabajo (SWL, por sus siglas en inglés): La carga máxima de trabajo designada a una pieza de equipo, calculada por el empleador usando la resistencia mínima de ruptura especificada por el fabricante Línea de vida: Sistema de seguridad

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conformado por cintas con ganchos en los extremos que evita el desplazamiento del trabajador en caso de una caída.

Sistema de arresto de caídas: Equipo, sistema o estructura que sujeta a un trabajador que se está cayendo frenando su desplazamiento.

Permiso de acceso: Una declaración escrita preparada por el empleador que describe cómo se debería emprender un trabajo determinado (o tipos de trabajo cuando los trabajos son prácticamente idénticos) para garantizar que se minimizan los riesgos a la salud y a la seguridad de los obreros u otros que puedan verse afectados.

El trabajo en altura se puede clasificar en dos factores dependiendo de la altura de trabajo.

Este factor de caída viene a ser la fuerza ejercida en una caída tomando en cuenta la distancia de la caída.

• Factor 1 de caída: Cuando la máxima distancia recorrida en una caída es de 1.8 mt (longitud total de la línea de vida) esto vendría a ser cuando el punto de anclaje al cual se está conectado se encuentra por encima y/o es igual a la altura de los hombros del trabajador.

• Factor 2 de caída: Cuando la máxima distancia recorrida en una caída es de 3.6

mt (el doble de la longitud de la línea de vida) esto vendría a ser cuando el punto de anclaje al cual se está conectado se encuentra por debajo de la altura de los hombros del trabajador.

• REQUISITOS GENERALES El empleador debe preparar un permiso de acceso antes de comenzar los trabajos en altura.

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El permiso de acceso debe incluir, los métodos de trabajo en alturas que van a usar, tener una lista de los miembros del equipo y sus deberes de cada uno, reconocimientos de los peligros y de los equipo necesarios para la prevención de accidentes, entre otros.

La realización de estos trabajos con las condiciones de seguridad apropiadas incluye tanto la utilización de equipos de trabajo seguros, como una información y formación teórico-práctica específica de los trabajadores.

CONTROL DE RIESGO QUE SE DEBE REALIZAR: • Siempre que sea posible se debe eliminar el riesgo de caída evitando el trabajo en altura, por ejemplo, mediante el diseño de los edificios o máquinas que permita realizar los trabajos de mantenimiento desde el nivel del suelo o plataformas permanentes de trabajo.

• Cuando no pueda eliminarse el riesgo, las medidas a tomar deben ir encaminadas a reducir el riesgo de caída, adoptando medidas de protección colectiva, mediante el uso de andamios, plataformas elevadoras, instalación de barandillas, etc.

• El uso de sistema anti caídas se limitará a aquellas situaciones en las que las medidas indicadas anteriormente no sean posibles o como complemento de las mismas.

DEBERES DEL OBRERO DE TRABAJOS EN ALTURA El obrero de trabajos en altura debe tener la capacitación y las calificaciones apropiadas para llevar a cabo operaciones ordinarias de trabajos en altura bajo la supervisión directa de un supervisor y, como mínimo, destrezas para poder realizar labores de trabajos en altura sin peligro.

El obrero de trabajos en altura debe: • Tener un entendimiento básico del programa de trabajos en altura del empleador y de todas las políticas y procedimientos aplicables. Utilizar

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el equipo de protección persona apropiado.

• Ajustar, inspeccionar, mantener, cuidar y almacenar su equipo personal de en altura.

• Tener los conocimientos necesarios para utilizar correctamente los sistemas de arresto de caídas y componentes de anclaje.

• Reconocer los peligros en el lugar de trabajo y avisar al supervisor sobre todos dichos peligros.

• Entender los permisos de trabajo y análisis de seguridad en el trabajo aplicables.

• Entender y comunicar toda advertencia escrita o verbal.

• Estar familiarizado con los procedimientos y uso correcto de los sistemas de arresto de caídas.

• Seguir las instrucciones del supervisor, o del técnico principal según apropiado de acuerdo con los requisitos del documento de prácticas seguras, sobre el trabajo a realizarse.

• Avisar al supervisor si se le asigna una tarea o responsabilidad más allá de la capacitación, destrezas, calificaciones o experiencia del obrero.

USO DE PLATAFORMAS SUSPENDIDAS EN CONJUNCIÓN CON TRABAJOS EN ALTURA Se debería usar una plataforma suspendida provisional si el trabajo es tal que el técnico principal de trabajos en altura se puede agotar o se le puede afectar la circulación.

Cuando se usan las plataformas suspendidas en conjunción con los métodos de trabajos en altura, los anclajes para la plataforma deberían ser completamente independientes de los que usa el personal de trabajos en altura utilizando para esto cuerdas de seguridad.

Las plataformas suspendidas deberán contar con sistemas de contrapesos adecuados según el peso que se suspenda o cargue durante la labor de trabajo incluyendo, peso total de los trabajadores, la plataforma y herramientas a utilizar.

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SISTEMAS DE COMUNICACIÓN Se debe establecer un sistema de comunicación efectivo antes de comenzar el trabajo y dicho sistema debería permanecer efectivo durante todo el tiempo que se esté realizando el trabajo.

Se deberían usar sistemas de radio o equipo de comunicación de línea continua para la comunicación a menos que todos los que se encuentran en el área de trabajo se puedan ver y oír entre sí siempre.

SERVICIOS DE RESCATE Y EMERGENCIA Las previsiones externos para el rescate o auto rescate rápido además de los servicios de emergencia deben ser la responsabilidad del empleador. Con el fin de que los daños ocurridos no se agraven y puedan ser controlados en el menor tiempo posible.

Cuando el empleador escoge a sus propios empleados o a contratistas de trabajos en altura para llevar a cabo los servicios de rescate y emergencia, aplicarán los siguientes requisitos.

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El empleador debe asegurase de que el trabajador que realizar un rescate se le proporciona, y se capacita para usar debidamente, el equipo de protección personal y equipo de rescate necesarios para realizar rescates en situaciones de trabajos en altura.

Además, cada trabajador debe recibir la capacitación requerida en el nivel requerido.

Cada trabajador debe practicar los rescates en situaciones de trabajos en altura por lo menos una vez cada 90 días mediante operaciones simuladas de rescate, en las cuales rescaten a personas, o maniquíes de situaciones de trabajos en altura.

• BIBLIOGRAFIA • Norma G50 Seguridad Durante la Construcción • NTP 202: Sobre el riesgo de caída de personas a distinto nivel. INSHT • NTP 682: Seguridad en trabajos verticales (I): equipos • Seguridad para Trabajos en Altura, ASOCIACION CHILENA DE SEGURIDAD ACHS.

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