UNIVERSIDAD DON BOSCO FACULTAD DE ESTUDIOS TECNOLÓGICOS PROPUESTA DE DISEÑO DE UN SISTEMA DE VENTILACIÓN PARA EL TALLER DE SOLDADURA DE LA UNIVERSIDAD DON SOSCO PROYECTO DE GRADUACION PARA OPTAR AL GRADO DE TÉCNICO EN INGENIERIA MECÁNICA PRESENTADO POR: JULIO GERARDO MARTINEZ MARTINEZ MARLON MAURICIO FLORES GARCIA GUILLERMO ANTONIO CASTRO LIEBES SEPTIEMBRE DE 1998 SOYAPANGO, EL SALVADOR. CENTRO AMÉRICA UNIVERSIDAD DON SOSCO RECTOR ING. FEDERICO MIGUEL HUGUET RIVERA SECRETARIO GENERAL PBRO. PEDRO JOSÉ GARCÍA CASTRO S.D.B. DECANO DE FACULTAD DE INGENIERÍA ING. CARLOS BRAN DECANO DE FACULTAD DE ESTUDIOS TECNOLÓGICOS ING. OSCAR VILLALTA ASESOR DEL TRABAJO DE GRADUACIÓN TEC. NESTOR ELENILSON MÉNDEZ JURADO EXAMINADOR ING. RICARDO SILIÉZAR TEC. JOSÉ FEDERICO MÉNDEZ 2 UNIVERSIDAD DON BOSCO FACULTAD DE ESTUDIOS TECNOLÓGICOS JURADO EVALUADOR DEL TRABAJO DE GRADUACIÓN "PROPUESTA DE DISEÑO DE UN SISTEMA DE VENTILACIÓN PARA EL TALLER DE SOLDADURA DE LA UNIVERSIDAD DON BOSCO" 3 DEDICO A MIS PADRES Y A MI HERMANO ESTE TRABAJO, POR SU AYUDA, COMPRENSIÓN Y APOYO. "NO EXISTEN IMPOSIBLES, SOLO IMPOSIBILITADOS" 4 MARLON 5 Dedico este esfuerzo A Dios: El Espíritu siempre presente, cuyo aliento es el que realmente nos inspira y da fuerza en cada tarea, por su gloria. A mi madre: Por su apoyo, su sonrisa y alegría ante la vida. A mi padre: Porque me ha enseñado del coraje en cada paso que da. A mi hermana: Por sus consejos, su cariño y su paciencia. A Lorena: Por tu cariñosa comprensión al aguantar todos los "no puedo, hoy tengo que ... y mañana ... "; por tus consejos y amor. Julio Gerardo 6 Dedico este trabajo A Dios agradezco haberme permitido realizar mis estudios satisfa cto ria mente. A la virgen por ayudarme a perseverar y a mantenerme firme en todo momento. A mis padres y familia por apoyarme incondicionalmente en cada p~so que doy. ~ la Institución y Profesores por compartir con nosotros sus conocimientos. A todos mis "amigos" por la confianza, paciencia que me han brindado. A la mujer que más amo por estar ahí siempre. Que Dios los bendiga. "l,~ distancia no es cuánto nos separamos, la distancia es si no volvemos". Memo 7 1. INDICE CONTENIDO Página 2. INTRODUCCIÓN ....................................................................................................... 9 3. JUSTIFICACIÓN ..................................................................................................... 10 4. DEFINICIÓN DEL TEMA .......................................................................................... 12 4.1 OBJETIVO GENERAL .................................................................................................. 12 4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ............................................ . ............................................... 12 4.3 ENFOQUE ..•.......••...••.•...•.•...•...........•.••..•.•..........................•..............•...............•... 12 4.4 ALCANCE Y LIMITACIONES ........................................................ . .................. . .............. 13 Alcance del Proyecto ................. . ............................................................................ 13 Límites del proyecto .............. ................................................................................. 13 4.5 METODOLOGÍA ...•..•...•......•••....•.•.•...........................................•.•..............•.•...•........ 13 S. MARCO TEÓRICO ................................................................................................... 14 5 .1 CONDICIONES SEGURAS DE TRABAJO SEGÚN LA HIGIENE INDUSTRIAL. ....................................... 14 5.1.1 Higiene Industrial .......................................................................................... 14 5.1.2 Límites de Exposición .................................................................................... 15 5.1.3 Límites Admisibles ....... .... ........................... .................................................. 15 Aplicación de Límites ................. ...................................... . ... ..................... ............. 16 5.1.4 Normas OSHA ................................................................................................ 17 5.2 SUSTANCIAS CONTAMINANTES·········· ........................................................................... 20 5.2.1 Clasificación de los contaminantes .................................................................. 20 5.2.2 Generación y Diseminación ............................................................................ 22 5.2.3 Efectos en el organismo humano ..................................................................... 23 5.3 SITUACIÓN ACTUAL .•• . ................................................ .. •............••...............•............. 23 5.3.1 Interrelación hombre - ambiente - tarea .......................................................... 23 8 5.3.2 Impacto ambiental ........................................................................................ 24 5.3.3 Contenido del revestimiento de los electrodos más comunes usados en el taller de soldadura y otros ................................................................................................... 25 5.3.4 Proceso TIG Y MIG ......................................................................................... 30 5.3.5 Electrodos para soldar níquel y sus aleaciones .................................................. 31 5.3.6 Electrodos para soldar materiales no ferrosos y aluminio ................................... 32 5.3.7 Planos .......................................................................................................... 32 6. PROPUESTA DE SOLUCION ·····-·······••11••··································································33 6.1 NORMAS Y RECOMENDACIONES DE OSHA ........................................................................ 33 6.1.1 Sistema de ventilación general ....................................................................... 34 6.1.2 Sistemas de Ventilación localizada .................................................................. 36 6.2 SELECCIÓN DEL SISTEMA DE VENTILACIÓN .•..•...........••••.•.•................•..•....•...••.•.•••..•......•. 44 6.2.1 Cf..LCULOS PARA SELECCIÓN DE EQUIPOS ....................................................................... 45 6.2.3 SELECCIÓN DE EQUIPO ........................................................................................... 45 7. COSTOS DE INSTALACION .......................... 11, ••••••••• , •• :11,, ........................................... SO 8. CONCLUSIONES ..................................................................................................... 51 9. RECOMENDACIONES ............. a .................................................................................. 51 10. BIBLIOGRAFIA ........... 1111 ■ ••-································-·····-·•11••·····-····".,. ........... 11 ................ 52 11. GLOSARIO ....................... 11••···•-•11••·••11••···················"······••11••·· .. ··········"················-····53 12. ANEXOS ........................................................... -............................... "··················· 57 9 2. INTRODUCCIÓN En nuestros días la protección de las personas involucradas en procesos industriales toma mucha importancia; con el refinamiento de las tareas, se aumenta la cantidad de subproductos resultantes, tales como emanaciones gaseosas, ruidos, desechos orgánicos e inorgánicos, desechos tóxicos, etc. Es deber de las Instituciones proteger la salud de las personas que laboran en sus instalaciones. La mayoría de veces se logra esto con equipo de seguridad, pero en otras es necesario contar con sistemas auxiliares para mantener las condiciones ambientales en rangos que permitan la continuidad de la salud personal de los trabajadores. Este estudio se enfoca en el taller de soldadura de la Universidad Don Sosco; y en la necesidad de resolver la evacuación de humos y gases peligrosos que son generados. Se aborda el problema a partir de una definición de las condiciones deseables en el ambiente de trabajo y a partir de normas industriales aplicables; se hace una breve explicación general de los diferentes tipos de contaminantes existentes, su descripción y efectos sobre el organismo con el propósito de formar un criterio antes de evaluar la situación actual del taller, que es descrita basados en observaciones de campo e información proporcionada por el departamento de producción del área metal mecánica del CITT. Finalmente, se plantea la solución óptima de acuerdo a criterios establecidos por organismos expertos en la materia, que trabajan con normas estandarizadas. Se espera que este estudio sirva no sólo como solución a un problema, sino como guía de estudio a aquellas personas que deseen conocer y trabajar en el campo de la ventilación industrial. 10 3. JUSTIFICACIÓN La razón más importante para la ejecución del proyecto es la de ayudar a mejorar la calidad del ambiente y por tanto proteger la vida, la salud y la integridad corporal de los estudiantes y empleados que realizan trabajos en el taller. La elaboración de este proyecto servirá además como fuente de información sobre sistemas de extracción de aire, tema que no se encuentra dentro de la bibliografía de la Universidad. Al trabajar en un medio ambiente apropiado aumentará la producción y mejorará el aprendizaje de los estudiantes. Existen algunos artículos y reglamentos en !as leyes salvadoreñas que justifican la elaboración del proyecto, los más importantes son: El Reglamento General sobre Seguridad e Higiene en los Centros de trabajo: Decreto No7. El Poder ejecutivo de la República de El Salvador: Considerando. 1. Que de conformidad con el articulo 314 del código de trabajo, todo patrono debe adoptar y poner en práctica medidas adecuadas de seguridad e Higiene en los centros de trabajo para proteger la vida, la salud y la integridad corporal de los trabajadores. Capitulo III. Art. 13. Todo centro de trabajo deberá disponer durante las labores, ventilación suficiente para que no se vicie la atmósfera poniendo en peligro la salud de los trabajadores y para hacer tolerables al organismo humano los gases, vapores, 11 polvo y demás impurezas originadas por las sustancias manipuladas o la maquinaria empleada. Art.14. Los talleres, locales de trabajo, etc. Deberán tener un espacio libre de ventana que abran directamente al exterior, cuya área será de 1/16 de la superficie del piso como mínimo. Sin embargo, podrá permitirse áreas de ventanas menores, toda vez que los locales sean ventilados artificialmente, en forma satisfactoria, de acuerdo a lo recomendado por el Departamento Nacional de Previsión Social. Art.17. Todo proceso industrial que de origen a polvos, gases, humos o emanaciones nocivas de cualquier genero, debe contar con dispositivos destinados a evitar que dichos polvos, vapores, humos, emanaciones o gases contaminen o vicien el aire y a disponer de ellos en tal forma que no constituyan un peligro para la salud de los obreros o para la higiene de los habitantes o poblaciones vecinas. Art.18. Cuando el tiro natural no sea suficiente para permitir la eliminación de los materiales nocivos, se proveerán dispositivos de aspiración mecánica con las modalidades que el caso requiera y según lo aconseje la técnica. Código Penal. Capitulo III Delitos contra la Salud. Corrupción o contaminación del ambiente. Art. 299. El que infringiere las medidas adoptadas por las autoridades competentes destinadas a impedir la contaminación del ambiente que pueda dañar la vida o la salud de las personas será sancionado con diez a sesenta días - multa. 12 4. DEFINICIÓN DEL TEMA 4.1 Objetivo general Diseñar el sistema más adecuado para la eliminación de humos y gases producidos en el proceso de soldadura, para el taller de la Universidad Don Basca. 4.2 Objetivos específicos Mostrar las consecuencias negativas que producen las emanaciones gaseosas generadas en un taller de soldadura. • Propiciar un ambiente saludable en el área de trabajo 1 con el sistema más adecuado y económico. • Proporcionar bibliografía de consulta para los futuros estudiantes. 4.3 Enfoque El problema que existe en la actualidad es la dificultad en la circulación de aire de forma natural a través del taller de soldadura; esto es causado por dos características de su construcción: i. Su ubicación lateral al edificio que alberga el área de producción metal mecánica convierte a este último en una barrera para la circulación de aire natural y por ende la de los contaminantes generados en las operaciones de soldadura. ii. Este edificio no fue construido para este tipo de trabajos 1 sino para los que se realizan en mecánica automotriz, y por esto su diseño no toma en cuenta la circulación de aire, de forma natural ó mecánica. Se pretende establecer un criterio claro acerca de los contaminantes para que el diseño del sistema sea óptimo tanto técnica como económicamente. 4.4 Alcance y Limitaciones Alcance del Proyecto • Investigación de los efectos nocivos de los gases en el organismo humano • Investigación en campo de la situación actual • Análisis de situación actual • Diseño de un sistema de extracción de gases para el taller de soldadura • Cálculos y selección de elementos a utilizar • Cálculo de costos Límites del proyecto 13 La limitante es de tipo económico, ya que se pretende que la UNIVERSIDAD DON BOSCO asuma los costos de materiales para el diseño propuesto; si esto no es así, el proyecto sólo quedará al nivel de apoyo bibliográfico para beneficio de los estudiantes de la UDB. 4.5 Metodología • Formación de Criterios: Investigación Bibliográfica de fuentes expertas en la materia. • Consulta de normas acerca del ventilación para operaciones de soldadura. • Consulta con el departamento de soldadura del CITT sobre sus operaciones y materiales que consumen. • Diseño del sistema óptimo para la remoción o dilución de los contaminantes generados por las operaciones de soldadura. 5. MARCO TEÓRICO 5.1 Condiciones seguras de trabajo según la Higiene Industrial 5.1.1 Higiene Industrial 14 Es la acción conjunta sobre el ambiente y el hombre para la protección de la salud en la industria, del servicio de higiene y del servicio médico. En términos generales, la higiene del trabajo se basa en las siguientes premisas: l. Los factores ambientales inciden sobre todo sistema biológico expuesto a ellos, por ejemplo al hombre. 2. Los factores ambientales pueden tener una acción positiva, neutra o perjudicial sobre los sistemas biológicos. 3. Esta acción depende de que nivel que tengan esos factores en el ambiente, y del tiempo de exposición. 4. Los niveles perjudiciales están precedidos por niveles que ejercen acciones de alerta. 5. Los efectos de alerta en sus distintas formas permiten detectar situaciones de predaño. 6. Los efectos perjudiciales pueden ser evaluados cuantitativamente y permiten establecer criterios de daño, sobre los sistemas biológicos. 7. Los criterios de daño, mediante la aplicación de factores de seguridad, permiten establecer niveles de tolerancia (límites de exposición) 8. Tanto los criterios de daño como los niveles de tolerancia son datos estadísticos aplicables a un porcentaje dado de la población laborar que se pretende proteger. 9. Aplicando la técnica adecuada de control es posible mantener los niveles de exposición por debajo de los límites de tolerancia. 15 5.1.2 Límites de Exposición Los límites de exposición se establecen basándose en algún efecto indeseable, por esta razón hay varios tipos de límites. En este trabajo se hará referencia a límites en relación con efectos sobre las personas; dentro de los varios efectos perjudiciales, se consideran solo los que afectan la salud o producen molestia intolerable de tal nivel que impiden realizar la tarea o causan riesgos para la seguridad de los trabajadores. Las personas inhalan un contaminante dado en su lugar de trabajo en función de dos parámetros, que son externos a su organismo: C = La concentración del contaminante en el aire (mg/m 3 ) t = tiempo de exposición Exposición= C· t Además de estos factores externos, debe tenerse en cuenta también un factor que condiciona la cantidad de contaminante que penetra en el aparato respiratorio, que es el caudal respiratorio (Q). Q=V· n V = volumen introducido en los pulmones por cada movimiento respiratorio (0.6 L aproximadamente). n = número de movimientos respiratorios por minuto (18 aproximadamente). 5.1.3 Límites Admisibles El límite O para una substancia manipulada por el trabajador es teóricamente deseable pero en la práctica no solo es muy difícil de alcanzar, sino que carece de significado como objetivo puesto que el trabajador siempre se verá expuesto a contaminantes incluso fuera de su trabajo. 16 El límite admisible se refiere a un valor de concentración en un tiempo dado que no produzca efectos importantes tales como: Enfermedad, irritación intolerable, sensibilización o muerte. Estos efectos se han explorado a través de los años y se han emitido tablas de valores límite basadas en efectos sobre los sentidos, olor por ejemplo, y aún en otros no percibidos por el individuo: alteración de ritmos en encefalograma, tiempo de ~ecuperación del reflejo de contracción pupilar, etc. Pero esto a veces !leva a límites muy bajos e imprácticos. Se han emitido listas de valores por organizaciones como la ACGIH (Conferencia Americana de Higienistas Industriales del Gobierno) y OSHA (Occupational Safety and Health Administration). Esta lista se puede consultar en la página (i) de los anexos. Aplicación de Límites La OSHA establece que los listados no deben aplicarse: - Como índice de toxicidad relativa - Para control de contaminación exterior - Como Potencial de daño a exposición continua (24 h) - Como prueba de daño físico - Para adopción por otros países con diferentes pautas de trabajo, población, etc. Además los límites no se aplican cuando las condiciones ambientales o de la tarea sean muy rigurosas, por ejemplo: elevada temperatura y/o humedad, alturas o presiones muy diferentes a la normal, etc. Esto se debe a las adaptaciones respiratorias, circulatorias, de la piel, etc. que puedan llevar a una diferente dosis efectiva. Sobre la base de lo anterior podemos ver que estos parámetros son aplicables a nuestro país, y por lo tanto serán tomados como base para el establecimiento del sistema. 17 5.1.4 Normas OSHA Debido a una falta de regulación específica para estas aplicaciones en nuestro país, tomaremos como fundamento las regulaciones que se toman en el país más industrializado cercano al nuestro: Estados Unidos. Estas actividades están regidas por organizaciones gubernamentales y asociaciones de profesionales tales como la ACGIH (Conferencia Americana de Higienistas Industriales del Gobierno), OSHA (Administración para la Seguridad y Salud Ocupacional) y la ANSI (Instituto Nacional Americano de Estándares). Norma Aplicable - Número de norma: 1910.252 - Título de la norma: Requerimientos generales - Número de la subparte: Q - Título de la subparte: Soldadura, Corte y (c) Protección a la salud y ventilación (c)(l) Generales (c)(l)(i) Contaminación. Los requerimientos en este párrafo han sido establecidos en la base de los siguientes tres factores en soldadura de arco y de gases, que gobiernan la cantidad de contaminación a la que los soldadores están expuestos: 18 (c)(l)(i)(A) Dimensiones del espacio en el que se efectuará la soldadura (con especial interés en la altura del te.cho). (c)(l)(i)(B) Número de soldadores. (c)(l)(i)(C) Posible evolución de humos, gases o polvos metálicos peligrosos. (c)(l)(iii) Concentración máxima permisible. El escape local o la ventilación general será diseñada e instalada para mantener debajo de la concentración máxima permisible las cantidades de humos, gases o polvos tóxicos, tal como se especifica en la parte 1910.1000 . .... 1910.252 (c)(2) Ventilación para soldadura y corte general (c)(2)(i) La Ventilación Mecánica debe ser provista cuando la soldadura o el corte es hecha en metales que no están cubiertos en los párrafos (c)(5) a la (c)(12) de esta sección. (c)(2)(i)(A) En un espacio menor de 10,000 pies cúbicos (284 m3 ) por soldador. (c)(2)(i)(B) En un cuarto que tenga un techo cuya altura sea menor de 16 pies (5 m). (c)(2)(ii) Rapidez Mínima. La ventilación deberá ser como mínimo de 2,000 pies cúbicos (57 m3 ) por minuto por soldador, excepto con campanas de captación locales como las descritas por el párrafo (c)(3) de esta sección ... 19 (c)(3) Campanas de captación local. Ventilación local mecánica puede ser realizada de las siguientes formas: (c)(3)(i) Campanas. Campanas de movimiento libre colocadas tan cerca del soldador como sea posible y como lo permita el trabajo a realizar; esta debe ser de un caudal suficiente para mantener la velocidad en dirección de la campana de 100 pies por minuto (30 m/min) en la zona de soldadura. (c)(3)(ii) Cabina cerrada. Una cabina cerrada con un techo y con no menos de dos lados que la . rodean para ejecutar las operaciones de soldadura con un flujo de aire suficiente para mantener una velocidad que se lleve los gases lejos del soldador a una velocidad no menor de 100 pies/min (30 m/min). ( c)( 4) Ventilación en espacios cerrados. (c)(4)(i) Renovaciones de aire. Todas las operaciones de soldadura y corte llevadas a cabo en espacios cerrados deben ser adecuadamente ventiladas para prevenir la acumulación de materiales tóxicos o una posible deficiencia de oxígeno. Esto se aplica no sólo a los soldadores sino que también a los ayudantes y otro personal en la vecindad inmediata. Todo el aire de renovación debe ser limpio y respirable. 20 5.2 Sustancias Contaminantes En esta sección se da una breve explicación de los diferentes tipos de contaminantes y riesgos que existen en las operaciones industriales, su forma de generación y su peligrosidad; con el fin de identificarlas en los procesos de soldadura y cómo deben ser tratadas. 5.2.1 Clasificación de los contaminantes Los contaminantes pueden clasificarse de acuerdo a su composición química, a sus propiedades toxicológicas y por su forma de dispersión en el aire. 1- Por su composición química Los contaminantes pueden ser: • Inorgánicos: cloro, ácido sulfhídrico, dióxido de cloro, óxidos de nitrógenos, etc. • Orgánicos: benceno, tolueno, acetato de etilo, cloroformo. Los compuestos orgánicos se clasifican a su vez en hidrocarburos, cetonas, alcoholes, aminas, etc. Esta clasificación es práctica cuando es necesario catalogar a gran número de substancias químicas. 2- Por su acción sobre el hombre Es la típica clasificación usada en toxicología (asfixiantes, irritantes, sensibilizantes, tóxicos de sistemas, cancerígenos, etc.) 3- Por su forma de dispersión en el aire Esta clasificación tiene en cuenta el estado físico del contaminante, su forma de generación y el tipo de dispersión que forma al mezclarse con el aire. Es la más importante ya que contribuye a definir el tipo de efecto en el hombre, el lugar de acción o deposición en el organismo y sobre todo, los métodos de control (diseño de la ventilación). 21 Un contaminante forma en el aire, un sistema disperso con dos fases: la dispersante (el aire) y la dispersa (el contaminante). A. Faz dispersa: moléculas. Puede tratarse de gases o vapores, ej.: cloro, amoníaco, hidrógeno, etc. B. Faz dispersa: partículas sólidas o líquidas. A estas dispersiones se les llama aerosoles. Algunos aerosoles son suspensiones y otros soluciones coloidales; cuando son visibles se les llama nieblas, las cuales están compuestas de partículas líquidas y pueden ser producidas por dispersión mecánica (atomizado, espuma, salpicado, etc.) o por condensación de un vapor (vapor de agua). Los aerosoles pueden estar formados por partículas sólidas: los denominados polvos, que se originan por acción mecánica simple (sílice, carbón, etc.) o bien acompañada por evaporación de un solvente (insecticidas). Dentro de estos aerosoles hay algunos que han sido objeto de definiciones especiales: a) Partículas Respirables: Son las partículas que pueden llegar a la parte no ciliada del pulmón. En términos generales poseen menos de lOµm de diámetro. b) Fibras: Son partículas filiformes cuyo largo es tres o más veces el diámetro. c) Humos coloidales (fumes en inglés): Es un caso especial de partículas cuyo orígen es una condensación de vapores acompañada por reacciones químicas (oxidación, carbonatación). A los que tienen partículas metálicas se los llama también "humos metálicos o metalúrgicos". Se producen por fusión de metales, ejemplo: plomo, zinc, cobre, hierro, etc. d) Seres vivos: bacterias, virus, hongos, etc. 22 5.2.2 Generación y Diseminación a) Gaseosos. Su mezcla con el aire es rápida, especialmente cuando su densidad es cercana a la de este. En el caso de que la densidad sea mayor que la del aire, se pueden producir acumulaciones cerca del suelo y por debajo de este nivel (sótanos, zanjas, etc.), creando riesgos especiales. La difusión, actuando con tiempo suficiente y ayudada por las corrientes de aire, termina por diseminar los gases en el aire. Si bien la densidad relativa de los gases con respecto al aire debe ser tenida en cuenta al planificar un diseño, debe recordarse que la mezcla de un gas o vapor con el aire en concentraciones próximas a su límite admisible, tiene una densidad casi igual a la del aire. La vaporización de metales es una importante fuente de contaminación, especialmente cuando se trata de Plomo, Cadmio, Mercurio, Zinc y otros con propiedades tóxicas. La producción de humos coloidales metálicos, en procesos de fundición, soldadura, etc. Es una consecuencia de la volatilización y origina aerosoles que pueden permanecer mucho tiempo en suspensión. b) Partículas. Las partículas sólidas que constituyen los polvos industriales generados por fragmentación, pueden suspenderse en el aire directamente o resuspenderse por agitación de polvos depositados sobre el piso y otras superficies. c) Deficiencia de Oxígeno. Puede originarse de dos maneras: Por desplazamiento del oxígeno por otros gases, por consumo. En el primer caso, y hasta que la mezcla se haga homogénea, el gas que se desplaza se ubicará cerca del nivel más bajo; cuando es más denso que el aire, creando zonas de gran riesgo. Si los gases por su composición y/o temperatura son de menor densidad que el aire, el desplazamiento de éste (y del oxígeno) se hará desde arriba, situación que puede ser útil para escape de emergencias (incendios). 23 En el segundo caso, el consumo se produce por reacciones de oxidación, de las cuales la respiración del hombre es la más común. Otras situaciones frecuentes en la industria son los trabajos de soldadura y corte de metales con soplete. 5.2.3 Efectos en el organismo humano Los órganos afectados por elementos químicos pueden encontrarse en la tabla 2 en la página vii del anexo, recopilada por la OSHA. 5.3 Situación Actual 5.3.1 Interrelación hombre - ambiente - tarea Las actividades que se realizan en un taller de soldadura involucran tareas específicas de preparación de materiales, estas tareas guardan estrecha relación en cuanto que todas se llevan a cabo dentro del mismo espacio físico que se reconoce como ambiente de trabajo, y en todas son realizadas o supervisadas por hombres. Si bien esto último es cierto, también la tarea ejerce una acción sobre el hombre, muchas veces directamente (quemaduras por ejemplo) o volcando sobre el ambiente subproductos no deseados tales como los contaminantes, ruidos, vibraciones, etc. Las interrelaciones que ocurren en el taller de soldadura en cuestión se muestran en la siguiente figura. e -----~--.. _ ~·\:--~~ 6 /iIJ!IC/ll}'a M!{J s g e Jvl o ~~PIE/AS /~\ Mf IAfiCA\ ~ Residuos Trozos de ni~1 al Polvos metálic.is Vrrul :J'.. Humos Í= S*C E310-16 Electrodo de Cr, Ni totalmente austenítico, para aceros resistentes a temperaturas altas 1200 oc. Composición del revestimiento en %. e Cr Ni < 0.12 25 20 E318-16 Electrodo estabilizado para soldar aceros Cr- Ni - Mo resistentes a la corrosión y los ácidos. Composición del revestimiento en %: e Cr Ni Mo Cb / Ta =B*C E316h-16 Electrodo para soldar acero inoxidable Cr-Ní-Mo. Composición del revestimiento en%: e Cr Ni • <0.05 18 11.5 E320Cb-15 30 Mo 2.5 Electrodo especial al Cr, Ni, Mo, Cu con bajo contenido de hidrógeno y resistente a severas corrosiones producidas por ácidos reductores. Composición del revestimiento en % e Cr Ni Mo Cu Cb p s 0.07max. 20 34 2.5 3.5 8*Cmin. 0.045max. 0.03max. 5.3.4 Proceso TIG Y MIG En este proceso la fusión se produce por el calor de un arco establecido entre dos electrodos de metal y la pieza de trabajo, que es protegido por una atmósfera o ambiente de Argón, helio y dióxido de carbono, o por una mezcla de gases. Se utilizan dos métodos: el que emplea un electrodo de tungsteno con metal de aporte agregado, como en la soldadura con gas (soldadura TIG, de tungsten ínert gast y otro que emplea un alambre consumible de metal como electrodo (soldadura MIG, de metal ínert gas). Ambos métodos son adaptables a máquinas soldadoras manuales o automáticas, y no se requiere recubrimiento fundente del alambre para proteger la soldadura. Tomando las siguientes aleaciones: Aceros de baja aleación, aceros al Cr-Ni, aceros Cr-Ni-Mo, aleaciones especiales, níquel y aleaciones níquel cobre, cobre y aleaciones cobre aluminio y aleaciones de aluminio. Elementos % e 0.12 Si 5 Mn 13 Cr 30 Mo 2.8 Ni 93 Fe 50 Cy 70 Ti 3.5 p <0.3 Co 99.5 Ti <0.5 Sn 13 Mq 5.1 5.3.5 Electrodos para soldar níquel y sus aleaciones ENiCu-7 . 31 Es un electrodo con un alto contenido de minerales en su revestimiento y se caracteriza básicamente para aleaciones de Ni-Cu. El análisis de su revestimiento en porcentaje (%) es el siguiente: e Si Mn Ni Fe Ti Nb/Ta Al Cu P S <0.03 <0.6 2-4 >62 1-2.5 < 1 <0.3 <0.1 28-32 <0.02 0.01 E-Ni-1 Se caracteriza por un bajo contenido de hidrogeno y carbono y un alto contenido de Ni puro y elementos secundarios en bajas proporciones. El análisis de su revestimiento en porcentaje(%) es el siguiente: e Si Mn Ni Fe Ti Al p s <0.03 <0.7 <0.75 >93 <0.6 2-4 <0.5 <0.02 0.01 E-Ni-Cr-Mo-3 Se caracteriza por un mediano contenido de Ni y una aleación de metales anticorrosivos compatible con los ácidos es un electrodo de bajo h:drogeno. El análisis de su revestimiento en porcentaje (%) es el siguiente: c Si Mn Cr Ni Mo Cu Ti s p Fe 67 0.5-2 5-8 1.5-2.5 <0.2 <0.02 <0.01 < < ORGANOS Y PARTES AFECTADOS POR LOS DISTINTOS AGENTES QUitvlICOS ORGANOS AFECTADOS PRODUCTO Sist . Piel Pulmón Ojos Gast. Sist. Hígado Sist. Respi. Nerv. Cardio. Eter fenilico X X X Eter fenilico y difenilico, mezcla X X X Eter isopropilglicidílico X X X Eter isopropílico X X Eter metílico del dipropilenglicol X X Etil sec-amil cetona X X X X Etilamina X X X Etilbenceno X X X X Etilbutilcetona X X X Etilendiamina X X X Etilmercaptano X X ** n-etilmorfolina X X X 2-etoxietanol ** ** .... ¡p-fenilendiamina X X Fenilhidrazina X X X Fenol X X Ferbam X X X Ferrovanadio polvo-35 a 85% vanadi, con hierro y trazas de silicona, maqnesio, cromo, níquel, etc X X Sangre Linfát. ** X Riñón X ..... .... X X Otras X :'.5. ::>RGANOS Y PARTES AFECTADOS POR LOS DISTINTOS AGENTES QUlL't'lICOS ORGANOS AFECTADOS PRODUCTO Sist. Piel Pulmón Ojos Gast. Sist. Hígado Sist. Respi. Nerv. Cardio. =1uor X X X X - =1uoracetato sódico X X X =1uortriclorometano X X =1uoruro de perclórico X X =1uoruro de sulfurilo X X =1uoruro polvo X X X X =ormaldehido X X X X =ormiato de etilo X X =ormiato de etilo X X X =osfamina X X X Fosfato de dibutilo X X Fosfato de tributilo X X X Fosfato de trifenilo Fosfato de triortocresilo Fósforo amarillo X X X X Fósgeno X X X X Ftalato de dibutilo X X Ftalato de dimetilo X X Ftalato de disec-octilo X X X Furfural X X X Sangre Linfát. X X X Riñón - X X X Otras Esqueleto Manci v dientes X :5. ORGANOS Y PARTES AFECTADOS POR LOS DISTINTOS AGENTES QUIMICOS ORGANOS AFECTADOS PRODUCTO Sist. Piel Pulmón Ojos Gast. Sist. Hígado Sist. Respi. Nerv. Cardio. Gases licuados de petróleo X X Glicidol X X X X Grafito natural X X X Hafnio y compuestos X Heptaclor X ** ** Heptano X X X X Hexacloroetano X Hexacloronaftaleno X X Hexafluoruro de telurio X Hexano X X X X 2-hexanona X X X Hexona X X X X Hidraxina X X X X Hidroquinona X X X X Hidróxido sódico X X X X Hidruro de litio X X X lodo X X X X X loduro de metilo X X X lsocianato de bisfenilmetileno X X X X lsocianato de metilo X X X X Sangre Linfát. Riñón Otras Mucosas X :::. ORGANOS Y PARTES AFECTADOS POR LOS DISTINTOS AGENTES QUH\11COS ORGANOSAFECTADOS PRODUCTO Sist. Piel Pulmón Ojos Gast. Sist. Hígado Sist. Sangre Linfát. Riñón Otras Respi. Nerv. Cardio. lsoforona X X lsoorop i lamina X X X X Itrio v compuestos X X Jabón de sastre X X X lindano X X X X X Malatión X X X X X X X Manqaneso X X X X X Mercurio, compuestos alquílicos X X X X Mercurio X X X X Metacrilato de metilo X X X Metilcetileno X Metil-acetileno-propadieno, mexcla isómeros X X X Metilal X X X Metil (n-amil)cetona X X X X Metilamina X X X Metil-celosolve X X X X X Metilciclohexano X X Metilciclohexanol X X X - - - o-metilciclohexanona .... - - - Metilcloroformo X X X X 'V X ORGANOS Y PARTES AFECTADOS POR LOS DISTINTOS AGENTES QUL."'\1ICOS ORGANOS AFECTADOS PRODUCTO Sist. Piel Pulmón Ojos Gast. Sist. Hígado Sist. Respi. Nerv. Cardio. a-meti I estiren o X X X Metilisoburil carbinol X X Metilmercaptano X X X Mica X Molibdeno, compuestos solubles X X Monometilanina X X Monometilhidracina X X X X X Monóxido de carbono X X X Morfolina X X X Nafta X X X Naftaleno X X X X Nicotina X X X X Níquel carbonilo X X Niquel, metal y compuestos solubles X X p-nitroanilina X X X Nitrobenceno X X X Nitroetano X Nitroemetano X 1-nitropropano X X 2-nitropropano X X Sangre Linfát. - X X X X X X Riñón - X X X Otras Senos nasales Cavidades nasale~ X X 0RGANOS Y PARTES AFECTADOS POR LOS DISTU"iTOS AGENTES QUL'VHCOS ORGANOS AFECTADOS PRODUCTO Sist. Piel Pulmón Ojos Gast. Sist. Hígado Sist. Sangre Linfát. Riñón Otras Respi . Nerv. Cardio. Nitrotolueno X X X X X Octacloronaftaleno X X Octano X X X Oxido de boro X X Oxido de calcio X X X Oxido de cinc, humos X X Oxido de difenilo dorado X X Oxido de etileno X X X X X X X Oxido de hierro, humo X X ¡ Oxido de maqnesio (humos) X X X Oxido de metilo X X X X Oxido nítrico (NO) X X Oxido de propileno X X X X Ozono X X X Paraquat X X X X X X X Paratión X X X X X X Pentaborano X X X Pentaclorofenol X X X X X X X Pentacloronaftaleno X X X Pentacloruro de fósforo X X X X Pentacloruro de azufre X X ...,, X DRGANOS Y PARTES AFECTADOS POR LOS DISTINTOS AGENTES QUIIHICOS ORGANOS AFECTADOS PRODUCTO Sist. Piel Pulmón Ojos Gast. Sist. Hígado Sist. Sangre Linfát. Riñón Otras Respi. Nerv. Cardio. ::>entano X X X X 2-pentanona X X X X ::>entasulfuro de fósforo X X X X X ?entóxido de vanadio, humos o polvc X X X X ::>erclorometilmercaptano X X .X X X X ?eróxido de benzolio X X X Phosdrín X X X X X Piretro mezcla variable X X X Piridina X X X X X Pival Plata metálica, compuestos solubles X X Septum nasal Platino, sales solubles X X X Plomo y compuestos inorgánicos de plomo X X X X Teiido Qingival Plomo tetraetilo X X X X Plomo tetrametilo X X X Propano X Propilenimina X X Quinona X X Rodio, sales solubles X Ronnel X X X X X " ORGANOS Y PARTES AFECTADOS POR LOS DISTINTOS AGENTES QUIMICOS ORGANOSAFECTADOS PRODUCTO Sist. Piel Pulmón Ojos Gast. Sist. Hígado Sist. Respi. Nerv. Cardio. ~otenona X X X Selenio, compuestos de Se X X X X Silicato de etilo X X X Sílice, amorfa X X Sílice, cristalina X X Sulfato de dimetilo X X X X X X Sulfuro de carbono X X X X X 2-4-5-T X X X falco (no asbestiforme) X X falio, compuestos solubles X X X X X fEDP X X X feluro (compuestos de) (como teluro X X íEPP X X X X íerfenilos X X X retrabromuro de acetileno X X X 1, 1, 1,2-tetracloruro 2,2 difluorometano X X X 1, 1,2,2-tetracloruro 1,2 difluorometano X X l, 1,2,2-tetracloroetano X X r etracl oroeti len o X X X X r etracloronaftaleno X X íetracloruro carbono X X X X X Sangre Linfát. Riñón Otras X X X X X X X X X X X ORGANOS Y PARTES AFECTADOS POR LOS DISTINTOS AGENTES QUIMICOS ORGANOS AFECTADOS PRODUCTO Sist. Piel Pulmón Ojos Gast. Sist. Hígado Sist. Sangre Linfát. Riñón Otras ] Respi. Nerv. Cardio. Tetrahidrofurano X X X X Tetrametilsuccinonitrilo X Tetranitronetano X X X X X Tetrilo X X X X - .... Tretóxido de osmio X X X X Thiram X X X Toluen 2-4 diisocianato X X X [Tolueno X X X X i o-toluidina X X X X X X 1, 1,2-tricloroetano X X X X Nariz Tritrocloroetileno X X X X X X Tricloronaftaleno X X 1,2,3, tricloropropano X X X X X 1, 1,2, tricloro-1,2,2-trifluoretano X X X Tricloruro de fósforo X X X X Trietilamina X X X Trifluormonobrometano X X Trifluoruro de boro X X X X Trifluoruro de cloro X X Trinitrotolueno X X X X X X X Dientes FW: Ask for hclp from El Salvador on wclding Subjcct: FW: Ask for hclp from El Salvador on wclding Date: Wed, 19 Aug 1998 10:14:05 +0200 From: j ohn. dennis@draco.se. astra. com To: jgerardo.mz@salnet.net Hi Julio, We undertake considerable amount of research on welding fume and gas emissions but mainly for occupational health reasons, not environmental. I do not know of any specific publications looking at environmental impact etc of welding fumes but you can fairly simply deduce them. The gases emitted (N02, 03, Ar, etc) go to atmoshpere and the welding fume does as well unless its filtered out (e.g. electrostatic) where it then goes to landfill (hopefull not water course!). The environmental impact will depend of course on how much welding is done in an area. The more welding, the more impact. Sorry I cannot provide specific references, but again, Ido not know of any. Dr John Dennis > ---------- > From: > Sent: > To: John > Subject: > > John, > Dr.M.J.French[SMTP:M.J.French@Bradford.ac.uk} augusti 19, 1998 09:55 Dennis fwd: Ask for help from El Salvador > This looks like one for you. Message to Cara is separate. > > Mike > > > Forwarded Message --- > Date: Tue, 18 Aug 1998 19:00:55 -0500 > From: Julio Gerardo Martinez > Subject: Ask for help from El Salvador > Sender: Julio Gerardo Martinez > To: m.j.french@Bradford.ac.uk > > Reply-To: Julio Gerardo Martinez > Message-ID: <35DA15B7.A0A8F0B1@salnet.net> > > > Dear Sir: > My name is Julio Gerardo Martínez, I"m an engineering student in Don > Bosco university. > > I am designing a ventilation system for our welding department, and > is almost completed; but I have not found valuabl.e information regarding > the environmental impact of the aerosols and gases produced in the > welding process. Would you be so kind to help me find information about > this subjet? > > Thank you very much in advance. > > Regards, > Julio Gerardo Martínez > --- End Forwarded Message > > > ---------------------- > Dr.M.J.French XXV INFOR.l\1E DETALLADO DEL EQUIPO CON EL QUE SE CUENTA EN EL AREA DE SOLDADURA CITT Y CONSUivlIBLESUTILIZADOS EN DICHAS PRACTICAS DE TALLER. xxvi La siguiente información es recopilada a solicitud de los integrantes que conforman el grupo de trabajo para el proyecto: SISTEMA DE VEN11LACION PARA EL TALLER DE SOLDADURA DE LA UNIVERSIDAD DON BOSCO, quienes son: Marlon Maurico Flores, Julio Gerardo Martfnez, y Guillermo Castro Lieves; información que será utilizada para seleccionar el tipo de sistema y calcular el consumo energético a emplear de tal fomm de optar por la mt"jor aJtenrntiva para dicho proyecto. EQUIPO CON QUE CUENTA EL AREA DE SOLDDURA EQUIPOS DE SOLDADURA ELECTRJC'A PARA EL PROCESOS.MAW: Cantidad: seis equipos (6) lrnnsformadores de soldadura Marca: Arcos-Aachen Datos técnicos: referidos alas condiciones de uso achml. Conexión principal voltaje: 220V Dimensiones: longitud: 660 x ancho: 460 x altura: 740 mm Aren de trabajo: Cada equipo cuenta con su mesa de trabajo Area de trabajo por equipo: 1700 x 1500 mm Area de trabajo total Smaw: 7000 x 3000 mm Condición actual: Equipos funcionando establemente NOTA: Existiendo la posibilidad de incrementar el área de trabajo, implementando tres equipos más v rehabilitando un oporato de s0Jdndura Lincoln y otro AC/DC \.Vesthing House. Con;umibles utilizados: ' · En esta área se trabaja con electrodos recubiertos del tipo: Electrodos para soldar aceros de baja y mediana aleación: AWS E6010, E6011, E6013, E7018, Electrndos para soldar hierro colado, ejemplo: AWS E Ni Fe-Cl., Electrodos para soldar aluminio, y Electrodos para aceros inoxidables Cr-Ni-Mo Calle Pl8n del Pino, Canlón Venecia, Soyapango, El Salvador, C.A. Aparlado Poslal 1874, Teléfonm:: ;)91-002ñ. 291-0027. 291-0028. 291-0029. 291-0031. 291-0032. 291-0034. 291- 0035. 291-0036. 291-0037 ;.>91 -0038· F:iy· ?!'.11-0010 v ?!'.l?-'.'.I0.'i1 EQUIPOS DE SOLDADURA Ox1ACETJLENICA OGW: Cantidad: seis sopletes de oxiacetileno (6) Marca: HruTís xxvii Datos técnicos: Cada soplete está. provisto de sus respectivas mangueras de oxígeno y acetileno y un manómetro de baja presión para cada conexión. NOTA: Se proyecta conectar los equipos en red dé alimentación común a una batería de cilindros de gases y habilitar todos los seis puestos de trabajo; actualmente se tienen solamente habilitados cuatro equipos derivaciones en "y''. Area de b·abajo: Consiste en un puesto de trabajo por cada dos sopletes o antorchas, ubicadas en los lados opuestos de la estmcturn, 1ue soporta ambas mesas de trabajo. Area de trabajo por equipo: 1400 x 1250 mm Area de trabajo total OGW: 7000 x 3000 mm Las manerales de soldar (8 equipos) pueden reemplazarse por rnanerales de corie con sus respectivas boquilla.q para ca!la w10 de los equipos. Condición actual de equipos: cuatro equipos habilitados, en buenas condiciones, funcionando establemente. Consumibles utilizados: Gases: oxígeno y acetileno; Varillas de aporte: realiza elech·odos de tungsteno aleados, ejemplo A WS EVvTh-2, color rojo. Varillas de acero inoxidable 308-L de diferentes diámetros, como material de aporte. Calle Plan del Pino, Cantón Venecia, Soyapango, El Salvador, C.A. Apartado Postal 1874, Teléfonos: 291-0026, 291-0027, 291-0028, 291-0029, 291-0031, 291-0032. 291-0034. 291- 0035, 291-0036, 291-0037, 291-0038; Fax: 291-0030 y 292-3051 EQUIPOS DE SOLDADURA GMAW· Cantidad: Dos equipos de soldaduraMig/Mag (2) Rectificadores C.C. (unicamente) Marca: DALEX-modelo CGL 152 , . Datos técnicos: Conexión voltaje principal: 220V. (originalmente 380V, 50HZ) Dimensiones: longitud x ancho x altura: 770 x 360 x 605 mm Area de trabajo por equipo: 1350 x 1250 mm Area de trabajo Total: Compartida con la de los equipos Tig. xxvlll Consumibles utilizados: CO2 (Bióxido de Carbono), bobinas de doce libras AWS ER70S-6 para aceros al carbono y bobinas para acero inoxidable. EQUJ PO DE CORTE (OA1ACETILENICO). Se cuenta en el taller c