Peligros en los procesos industriales

PELIGROS EN LOS PROCESOS INDUSTRIALES

SEGURIDAD EN LOS PROCESOS INDUSTRIALES

• Recordando: el término “peligro” se refiere a un material o una condición que tiene el potencial de causar daño a la vida humana, la salud, la propiedad, el medio ambiente o alguna combinación de estos.
• En cualquier industria de procesos, los peligros se clasifican como “peligro de proceso” y “riesgo laboral”.
• Los peligros del proceso son causados ​​por la liberación (o posible liberación) de materiales o energía causada por las actividades de procesamiento que podrían provocar incendios, explosiones o exposición a sustancias tóxicas.
• El análisis de peligros del proceso es una disciplina minuciosa, ordenada y sistemática para identificar y evaluar los peligros inherentes al procesamiento de materiales altamente peligrosos.
• La ingeniería de seguridad de procesos se refiere a un conjunto de métodos y procedimientos interrelacionados para gestionar los peligros asociados con las industrias de procesos. Su objetivo es minimizar, si no eliminar, la frecuencia y gravedad de los incidentes resultantes de emisiones de sustancias químicas y otras fuentes de energía.
• El riesgo es una función de la probabilidad de que se produzca un peligro multiplicada por las posibles consecuencias.
• El riesgo se expresa en términos de una frecuencia o probabilidad esperada.
• El riesgo también puede definirse como la relación entre la potencial consecuencia y la frecuencia.

PELIGROS EN LA INDUSTRIA: AGENTES QUÍMICOS

QUÍMICOS INFLAMABLES:

• Una sustancia química inflamable es un gas o un vapor de un líquido que, cuando se enciende en presencia de oxígeno, continúa reaccionando con el oxígeno, dando lugar a una llama que emite calor y luz.
• Un líquido inflamable primero debe vaporizarse; los vapores así generados pueden someterse a combustión en una llama. La descomposición química o el pirólisis en superficies sólidas produce productos volátiles e inflamables que pueden sostener la combustión. Si el pirólisis no produce productos volátiles a una velocidad más alta que algún valor mínimo requerido para sostener la llama, la combustión sucede en la superficie del sólido, produciendo humo pero no llama. Tal no llameante la combustión se conoce como smoldering.
• Los gases o vapores inflamables se queman en el aire solo en un rango limitado de composición. Por debajo del límite inferior de inflamabilidad (LFL), la mezcla es demasiado pobre para encender y propagar la llama. Asimismo, por encima del límite superior de inflamabilidad (UFL), la mezcla es demasiado concentrada para encender y propagar la llama.
• Las concentraciones entre estos dos límites constituyen el rango de inflamabilidad. Este margen puede modificarse al reducir la concentración de oxígeno (LOC) en el aire mediante la adición de un gas inerte.
• Para líquidos inflamables, el punto de inflamación es una propiedad crucial que determina la facilidad con la que se produciría la ignición.
• A la temperatura del punto de inflamación, la presión de vapor del líquido es suficiente para producir una concentración de vapor en el aire que corresponde al LFL. Por lo tanto, los organismos reguladores utilizan el punto de inflamación como un parámetro esencial para clasificar la categoría de peligro de los productos químicos inflamables utilizando términos como:

• Gases inflamables
• Líquidos extremadamente inflamables
• Líquidos muy altamente inflamables
• Líquidos altamente inflamables
• Líquidos inflamables.

QUÍMICOS EXPLOSIVOS:

• Al iniciarse por choque, impacto, fricción, fuego, reacción química u otras fuentes de ignición, un material explosivo libera energía a un ritmo muy alto, provocando un repentino aumento de la presión atmosférica en los alrededores y, típicamente, un destello o un fuerte ruido.
• Un explosivo puede ser una sustancia pura o una “preparación”. Tales formulaciones se conocen como “explosivos condensados” y se utilizan para fines militares o como explosivos de voladura comercial para minería y demolición. Por lo general, son más seguros de manejar que sus ingredientes principales.
• Los explosivos condensados ​​se dividen en dos categorías: "explosivos de alta potencia" o “explosivos detonantes” cuyas reacciones de descomposición son muy rápidas; y  por otro lado, “explosivos deflagrantes”, cuya reacción de descomposición ocurre relativamente lento, simulando una quema o combustión rápida.
• Las explosiones se categorizan como:

• Explosiones confinadas en recipientes causadas por reacciones no controladas.
• Explosiones confinadas en sistemas que involucran materiales reactivos, como nitrato de amonio, cloratos o peróxidos
• Explosiones de nubes de vapor
• Explosión de vapores en expansión
• Explosiones de polvo.

QUÍMICOS REACTIVOS:

• Existe un peligro de reactividad química cuando una reacción química no controlada puede provocar altas temperaturas, altas presiones, explosión o liberación de sustancias inflamables o tóxicas. Dichos peligros se pueden clasificar en dos categorías principales: materiales reactivos e interacciones reactivas.
• Las situaciones incompatibles no pueden restringirse a sistemas de dos componentes: agregar un tercer componente a veces puede catalizar una reacción peligrosa.

QUÍMICOS TOXICOS:

• Los productos químicos tóxicos son aquellos que afectan negativamente a la salud. Estos productos químicos entran en el cuerpo de tres maneras: (1) inhalación, (2) absorción a través de la piel e (3) ingestión.
• La toxicidad de un químico se define en base a la cantidad requerida para causar la muerte en el 50% de los animales de prueba, generalmente ratas de laboratorio. La concentración letal para un gas inhalado se define como la CL50, típicamente para una exposición de 30 minutos.
• Los efectos de la exposición a sustancias químicas tóxicas pueden ser agudos o crónicos.

PELIGROS EN LA INDUSTRIA: AGENTES FÍSICOS

EXPLOSIÓN FÍSICA:

• Ruptura de recipientes por exceso de presión (que contengan gases comprimidos, inflamables o productos químicos tóxicos).
• Rotura de un contenedor de transporte, sobrellenado con gas licuado y sometido a altas temperaturas ambientales durante el tránsito.
• Estallido de recipientes de un gas licuado bajo presión y fuego envolvente.
• Ruptura de un recipiente a presión que ha sido debilitado por corrosión, erosión, o fallas.
• Ruptura de una tubería que contiene una masa estancada de líquido o gas licuado entre dos válvulas cerradas (sin alivio de presión adecuado), cuya temperatura aumenta excesivamente.

CARGA ELECTROSTATICA:

• La carga electrostática puede ser una fuente de ignición peligrosa para materiales inflamables y ha causado muchos incendios y explosiones en plantas de proceso.
• Operaciones tales como manejo de líquidos de baja conductividad eléctrica, transporte neumático gas-sólido (polvos) son particularmente propensos a los peligros de la estática.
• Deben tomarse medidas efectivas de puesta a tierra para evitar incendios y explosiones en dichas operaciones.

INVERSIÓN DE LÍQUIDOS:

• Este fenómeno es asociado con el almacenamiento de gas licuado. El GNL generalmente se almacena en tanques a presiones cercanas a la atmosférica y en condiciones criogénicas (aproximadamente -160°C).
• Ya que existen diferencias apreciables en la composición del GNL de diferentes fuentes, las densidades difieren y puede ocurrir que si la densidad de una carga líquida cargada en un tanque es significativamente diferente de la del GNL remanente en el tanque, ambas “fases” se estratifiquen.
• Además, la agitación provocará la generación de vapor, que junto al movimiento de las masas de GNL ligeras que se invierten con las más densas (Por la diferencia de densidad), tienen el potencial de sobrepresionar y dañar el tanque.
• Algunas medidas efectivas para reducir estos riesgos incluyen limitar la variación en la composición del GNL, cargar el tanque utilizando los puntos de llenado superior e inferior, la agitación física del tanque y provisión de un venteo de alta capacidad.

PELIGROS EN LA INDUSTRIA: AGENTES
AMBIENTALES

CONTAMINANTES EN EL AIRE:

• Los principales contaminantes del aire y las sustancias tóxicas de las industrias de proceso incluyen óxidos de azufre (SOx), óxidos de nitrógeno (NOx), monóxido de carbono, amoníaco, compuestos orgánicos volátiles (COV) y partículas, todos los cuales tienen efectos adversos sobre la salud humana y el ambiente.
• Las chimeneas son fuentes importantes de COx, NOx, CO y polvo.
• Los COV a menudo se liberan como "emisiones fugitivas“ a través de sellos de bombas, casquillos de agitadores, fugas en bridas, derrames accidentales o al manipular contenedores abiertos durante operaciones de carga o descarga por lotes.

CONTAMINANTES EN EL AGUA:

• Los contaminantes del agua de las industrias de procesos incluyen desechos que demandan oxígeno, material particulado en suspensión, metales tóxicos, pesticidas, etc.
• Los sistemas de manejo deben asegurar que los efluentes tratados cumplan con normas de emisión aplicables para evitar efectos adversos en la vida acuática o marina.

DESPERDICIOS SOLIDOS:

• Los residuos sólidos o semisólidos generados por las industrias de proceso incluyen subproductos, residuos, productos de baja calidad, materiales de embalaje contaminados, etc. A menos que se eliminen de una manera ambientalmente aceptable, causan un daño significativo al ambiente y afectan la calidad del suelo, las aguas subterráneas y los lechos de los ríos o los océanos.

TOXICOLOGÍA

CÓMO ENTRAN LOS TÓXICOS EN LOS ORGANISMOS BIOLÓGICOS

• Para los organismos de orden superior, la ruta del agente químico a través del cuerpo está bien definida. Una vez que el tóxico ingresa al organismo, pasa al torrente sanguíneo y finalmente se elimina o se transporta al órgano diana.
• El daño no necesariamente ocurre en el órgano donde el tóxico está más concentrado, sino que puede almacenarse y dañar otros órganos desde su fuente.
• Para los productos químicos corrosivos, el daño al organismo puede ocurrir sin absorción o transporte a través del torrente sanguíneo.
• Los tóxicos ingresan a los organismos biológicos por las siguientes rutas:

• Ingestión: a través de la boca hacia el estómago,
• Inhalación: a través de la boca o la nariz hacia los pulmones,
• Inyección: a través de cortes en la piel,
• Absorción dérmica: a través de la membrana de la piel.

• De las cuatro rutas de entrada, las rutas de inhalación y dérmica son los más importantes para las instalaciones industriales.
• La inhalación es la más fácil de cuantificar por la directa medición de la concentración del tóxico en el aire; la exposición habitual es por vapores, pero pequeños sólidos y partículas líquidas también deben considerarse.
• La inyección, la inhalación y la absorción dérmica generalmente dan como resultado que el tóxico ingrese al torrente sanguíneo inalterado. Los tóxicos que entran a través de la ingestión se pueden modificar y excretan.

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• La tasa y la selectividad de la absorción mediante ingestión, dependen en gran medida de muchas condiciones (El tipo de sustancia química, su peso molecular, tamaño y forma de la molécula, acidez, susceptibilidad al ataque de la flora intestinal, velocidad de movimiento a través del tracto gastrointestinal, etc.).
• La absorción ocurre a través de la piel en general y además por los folículos pilosos y las glándulas sudoríparas, en función del grado de hidratación (Mayor permeabilidad, mayor absorción).
• El sistema respiratorio se divide en dos áreas: el sistema respiratorio superior y el inferior. El sistema respiratorio superior está compuesto por la nariz, los senos paranasales, la boca, la faringe (sección entre la boca y el esófago), la laringe (la caja de la voz) y la tráquea o tráquea. El más bajo el sistema respiratorio está compuesto por los pulmones y sus estructuras más pequeñas, incluidos los bronquios y los alvéolos.
• Las vías respiratorias superiores e inferiores responden de manera diferente a la presencia de sustancias tóxicas. El tracto respiratorio superior se ve afectado principalmente por sustancias tóxicas que son solubles en agua. Estos materiales reaccionan o se disuelven en el moco para formar ácidos y bases. Los tóxicos en el tracto respiratorio inferior afectan los alvéolos al bloquear físicamente la transferencia de gases o al reaccionar con la pared de los alvéolos para producir sustancias corrosivas o tóxicas.
• Para los polvos suele aplicarse la siguiente regla simple: Cuanto más pequeñas son las partículas de polvo, más penetran en el sistema respiratorio.
• Partículas mayores de 5 mm de diámetro suelen ser filtrados por el sistema respiratorio superior. Partículas con diámetros entre 2 y 5 mm generalmente alcanzan el sistema bronquial. Partículas menos de 1mm de diámetro pueden llegar a los alvéolos.

CÓMO SE ELIMINAN LOS TÓXICOS EN LOS ORGANISMOS BIOLÓGICOS

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