Manual de prevención y seguridad de calderas




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MANUAL DE PREVENCIÓN Y SEGURIDAD DE CALDERAS

Ciudad y fecha

ÍNDICE
INTRODUCCIÓN
1. GENERALIDADES
2. OBJETIVO

2.1 OBJETIVOS GENERALES

2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
3. GENERALIDADES SOBRE CALDERAS

3.1 DEFINICIÓN

3.2 CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS CALDERAS PIROTUBULARES

4. RIESGOS EN LA OPERACIÓN DE CALDERAS Y LA SALUD HUMANA
4.1 RIESGOS DE ENFERMEDAD

4.2. RIESGOS DE ACCIDENTE

4.3 RIESGOS DE INCENDIO Y EXPLOSIÓN

4.4 RIESGO DE CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
5. PREVENCIÓN Y CONTROL DE LOS RIESGOS
5.1 PREVENCIÓN Y CONTROL

5.1.1 SALA DE CALDERAS

5.1.2 ALMACENAMIENTO Y MANEJO DE COMBUSTIBLES

5.1.3 CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA

5.1.4 CONTROL DE LAS FALLAS DEL FACTOR HUMANO
5.2 PREVENCIÓN EN LAS ETAPAS DE OPERACIÓN NORMAL Y DE

MANTENIMIENTO DE CALDERAS
5.2.1 MANTENIMIENTO RUTINARIO Y PREVENTIVO

5.2.2 SISTEMA DE AUTORIZACIÓN ALTO RIESGO

5.2.3 MANIPULACIÓN DE LOS COMBUSTIBLES

5.2.4 SUPERVISIÓN DEL PERSONAL

5.2.5 ACTITUDES ANTE EMERGENCIAS

6. INSPECCIÓN Y CONTROL
7. BIBLIOGRAFÍA
8. ANEXOS

8.1 INSPECCIÓN DE SEGURIDAD – Comité Paritario de SST

8.2 MANTENIMIENTO RUTINARIO Y PREVENTIVO

8.3 AUTORIZACIÓN PARA REALIZAR TAREAS QUE

COMPRENDEN ALTO RIESGO

8.4 LISTA DE CHEQUEO - INSPECCIÓN Y CONTROL

8.5 HOJA DE VIDA - ASPECTOS TÉCNICOS DE LA CALDERA

MANUAL DE PREVENCIÓN Y SEGURIDAD DE CALDERAS


INTRODUCCIÓN

La EMPRESA xxx, dentro de los objetivos de prestación de servicios a las empresas afiliadas, diseño este manual de prevención y seguridad de calderas, con el propósito que la empresa lo implemente en esta área de alto riesgo, ya que la Compañía se empeña en participar activamente en el mejoramiento de las condiciones de vida de todos los Colombianos y en especial en estas actividades económicas, construyendo así un mejor país para las generaciones presentes y futuras.
Las calderas además de ser un factor esencial en la producción industrial y agrícola, pueden constituirse en un factor de daño potencial para la salud de la población no solo trabajadora sino también para la población en general.


1-GENERALIDADES

Uno de los riesgos de mayor impacto lo constituyen las explosiones que no solamente afectan a los operarios de la zona de calderas sino también a su área de influencia.

Es por ello que, dentro de las actividades prioritarias establecidas en el programa de Salud Ocupacional de las empresas, se implemente un programa bien estructurado, teniendo en cuenta los riesgos existentes, el número de trabajadores expuestos y la viabilidad y la eficacia esperada de las medidas de control para reducir la frecuencia y severidad de los accidentes de trabajo.

Los fundamentos legales vigentes en Colombia, están constituidos básicamente por:

- ley 9/79 (Titulo III, articulo 113)

- Resolución 2400 de 1979 de Mintrabajo (Articulo 448a 520).

En las anteriores disposiciones, se establecen las reglamentaciones especificas sobre la construcción, instalación y operación de los generadores de vapor “calderas”.

2. OBJETIVOS

2.1 OBJETIVO GENERAL

Proteger a los trabajadores de la EMPRESA XXX, contra los riesgos para la vida y la salud derivados de la operación de CALDERAS, mediante acciones de prevención y control de los riesgos inherentes a la operación de estos equipos. Asesorar a los empresarios en la correcta aplicación del manual de prevención y seguridad de calderas y de los sistemas de control existentes, con el fin de disminuir los efectos nocivos generados en las salas de calderas.
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Prevenir la ocurrencia de los accidentes de trabajo originados en las áreas de calderas.

Capacitar y educar a los directivos, mandos medios, trabajadores y operarios de caldera sobre los riesgos inherentes a la operación de estos equipos.

Mantener un conocimiento permanente y actualizado de las condiciones ambientales peligrosas y condiciones de higiene y seguridad industrial.

Comprometer al departamento de mantenimiento en el oportuno servicio, predictivo y preventivo, al igual que el seguimiento por parte del COMITÉ PARITARIO DE SEGURIDAD Y SALUD EN EL TRABAJO de la empresa.


3. GENERALIDADES SOBRE CALDERAS

3.1 DEFINICIÓN

Se denomina caldera o generador de vapor a la instalación destinada a producir vapor de agua a una presión y temperatura, mediante el empleo de cualquier combustible que puede ser:

Un combustible sólido (hulla, carbón, madera, residuos industriales), que se quema en general, sobre un emparrillado de soporte.

Un combustible liquido (fuell oíl, alquitrán de hulla, acpm, crudos), inyectado por medio de un quemador que lo pulveriza formando gotas de pequeñas dimensiones.

Un combustible gaseoso (gas de alto horno, gas natural), quemado en un generador especial.

El combustible se quema en un ambiente cerrado llamado horno u hogar de la caldera. Los gases producidos por la combustión recorren la caldera y ceden una parte de su calor a las superficies metálicas y a los muros, produciendo la evaporación del agua. A la salida de la caldera se encuentra una chimenea por la cual los gases son evacuados a la atmósfera.

El agua se lleva a la caldera por medio de una bomba de alimentación, controlándose el caudal por un regulador automático.

El vapor sale de la caldera a través de una válvula de distribución que le permite pasar a las tuberías que alimentan las máquinas.

Las instalaciones propias de vapor tienen generalmente, además de la caldera, los siguientes equipos:

Un recalentador destinado a subir la temperatura del vapor de 100ºC o 250ºC por encima de la temperatura de saturación.

Un economizador que sube la temperatura del agua de alimentación a un valor vecino a la temperatura de ebullición, antes de enviar esta agua a la caldera.

Todas las calderas deben poseer obligatoriamente:

Nivel de agua que indique en cada instante la cantidad de agua contenida dentro de la caldera.

Válvula de seguridad que se abre automáticamente cuando la presión del vapor pasa de cierto límite, que está fijado por las condiciones de seguridad de presión máxima “timbre”.

Si la caldera posee recalentador, este deberá estar provisto de manómetro y válvula de seguridad.

La capacidad de la caldera se expresa en general por su evaporación, que es el peso de vapor producido por hora. Igualmente la temperatura y la presión de trabajo (máxima).

La capacidad de la caldera está caracterizada por la intensidad de vapor expresada en: Kg por metro cuadrado de superficie de calefacción por hora ( Kg/m2h ).

La actividad del hogar está caracterizada por la capacidad de quemar combustión que puede ser:

  • Para las calderas provistas de emparrillado, el peso del combustible quemado en kg por hora y por metro cuadrado de emparrillado, estará entre 80 a 400Kg/m2h.

  • Para las calderas que queman combustible líquido o pulverizado, el peso de combustible quemado por metro cubico de la cámara de combustión o sobre el número de calorías desprendidas por metro cubico de la cámara de combustión. Actualmente se llega y aún se sobrepasa la taza de combustión de 300.000cal/m3h.

Para todas las calderas calentadas con petróleo, el peso de combustible quemado por metro de superficie de calefacción por hora, el valor máximo de combustión debe ser de 6.5Kg/m2h.

El rendimiento de la caldera es la relación entre el calor cedido al agua vaporizada y eventualmente recalentada y el calor que puede desarrollar el carbón quemado sobre el emparrillado. Este rendimiento es diferente en cada caldera y por otra parte hay que tener en cuenta las pérdidas que se pueden presentar como:

  • Pérdidas por el combustible NO quemado, sólidos o gases, que representa el calor que no se desprendió en el hogar y que se hubiera desprendido si la combustión hubiera sido completa.

  • Pérdidas por radiación y conductividad que representa el calor perdido en la atmósfera por las paredes de la instalación( Difícil de medir).

  • Pérdidas de calor sensible de los gases en la chimenea que representa el calor disipado en la atmósfera.

La pérdida por calor sensible de los gases es la más importante y se puede reducir activando el intercambio entre los gases y la superficie, por elevación de temperatura de los gases (combustión con poco exceso de aire). Igualmente para lograr este objetivo se utilizan los intercambiadores de calor intermedios.

Desde el punto de vista de ubicación de las calderas y su equipo auxiliar deberá colocarse en donde exista el mínimo peligro de sufrir daños por explosión o fuego de materiales inflamables.

Debe prestarse atención a la estructura que ha de soportar la caldera, teniendo en cuenta las tensiones que le serán transmitidas por el peso que ha de soportar y por la construcción y expansión debida a las variaciones de temperatura.

Los requisitos a cumplir por la forma de construcción, materiales a emplear y por los dispositivos de seguridad y regulación, aumentan en función de la presión de diseño. Esto mismo puede decirse de los procedimientos de prueba y control. La American Society of Mechanical Enginners (ASME), ha expedido normas y requisitos de construcción específicos.

3.2 CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS CALDERAS PIROTUBULARES

Según el diseño y uso la caldera pirotubular está concebida para que el fuego circule a través del tubo y la evaporación se efectúe en la parte exterior de estos; Básicamente consta de:

  • Cámara de fuego horizontal limitada en cada uno de sus extremos por una placa porta-tubos.

  • Un gran número de tubos de pequeño diámetro introducido entre placa y placa.

  • Una cubierta exterior denominada shell, construida en lámina pesada, herméticamente sellada a las placas porta - tubos. (ilustración 1)

La capacidad para uso industrial oscila entre 5 y 20 B.H.P, para las verticales y entre 10 y 700 B.H.P. (B.H.P. = Cantidad de calor que hay que agregar a 34.5 Lb de agua para llevarla de líquido saturado a vapor saturado a 212ªF ). Para las horizontales con capacidad para producir hasta 22.000 libras/hora, la temperatura de vapor corresponde a cada presión absoluta.

El combustible a utilizar comúnmente puede ser: Carbón, Fuel Oíl, A.C.P.M, Gas propano o natural, bagazo, madera y/o desechos.

Cuando se emplea madera, bagazo o desechos el hogar lo mismo que el exterior de la caldera, está formado por ladrillo refractario. Las calderas antiguas de carbón emplean parrillas y las modernas utilizan, carbón pulverizado, en este último caso el hogar es un tubo metálico de gran diámetro. En este tipo de calderas los residuos de combustión deben extraerse manualmente, de igual forma la limpieza de las tuberías.

El agua que se vaya a emplear en la caldera debe ser tratada, implicando examinarla para determinar el tratamiento al cual se debe someter. ( Ilustración 02, Caldera Pirotubular-conjunto de la caldera-arreglo típico de localización )

4 - RIESGOS EN LA OPERACIÓN DE CALDERAS Y LA SALUD HUMANA
RIESGOS EN LA OPERACIÓN DE CALDERAS




DE ENFERMEDAD

Para el personal de operarios en labores ordinarias.

Para el personal de mantenimiento durante

Las inspecciones rutinarias.

Limpieza, mantenimiento y reparaciones.




DE ACCIDENTE

Para el personal de mantenimiento y operarios



DE INCENDIO Y EXPLOSIÓN

Para el personal de la empresa

Para las instalaciones y equipos




DE CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA

Para el personal de la empresa o entidad

Para la comunidad en los alrededores de la instalación.
RIESGOS EN LA OPERACIÓN DE CALDERAS Y LA SALUD HUMANA
Así como se presta cuidadosa atención a los aspectos técnicos para que una caldera cumpla con el propósito para el cual fue construida e instalada, también se requiere examinar en detalle, los efectos que su operación tiene sobre la salud del personal. Tales efectos pueden y deben ser controlados a fin de evitar todas las consecuencias adversas.
En las empresas las calderas pirotubulares se deben encontrar ubicadas en una sala la cual tendrá acceso restringido, y características locativas de seguridad, donde laborarán operarios expertos en turnos de ocho horas, al igual el personal de mantenimiento ingresará para su respectiva rutina de control, como también el comité paritario realizará inspección con lista de chequeo de Calderas una vez por mes (ver anexo 1).

4.1 RIESGOS DE ENFERMEDAD

Los operadores de las calderas y personal de mantenimiento, están expuestos a varios agentes químicos (partículas, gases y vapores) que producen afecciones de las vías respiratorias. Pueden alcanzarse altas concentraciones de partículas procedentes de las cenizas. Los residuos de la combustión de los derivados pesados de petróleo son más peligrosos que los de otros combustibles (CO,CO2).

El contacto de la piel no protegida con las cenizas produce afecciones como el excema, debido a la acción combinada de los compuestos de níquel, vanadio y ácido sulfúrico.

Los riesgos para los trabajadores encargados del mantenimiento de las calderas se presentan especialmente cuando se realizan las operaciones de limpieza, estas sustancias usadas para la limpieza química de los conductos de agua, además de afectar la piel, pueden dar origen a la emisión de vapores o de gases tóxicos.

Cuando se realiza una limpieza por métodos físicos como el cepillado, se origina una nube de partículas que serán perjudiciales para la salud tanto por inhalación como por ingestión.

En la limpieza de los conductos de gas se presentan riesgos de lesión para los ojos por las partículas proyectadas a gran velocidad. Por esta razón, la limpieza en seco produce una atmósfera polvorienta.
Al lavar con agua y detergentes, se presentan salpicaduras con compuestos que afectan la piel y Puede haber reacciones alérgicas.

Dentro de las principales enfermedades encontradas entre el personal encargado del mantenimiento de las calderas pueden mencionarse las de naturaleza respiratoria al inhalar partículas que pueden contener; Asbesto, óxido de silicio cristalino, arsénico y vanadio. Pero el riesgo no se limita a las lesiones pulmonares sino que pueden resultar afectados el hígado, los riñones, la vejiga y otros órganos.

Puede haber exposición a temperaturas altas si no se ha permitido un enfriamiento suficiente del interior de la caldera. Como consecuencia se presentarán desórdenes de las termorregulación, calambres por calor o hiperpirexia.

La enfermedad depende directamente del tiempo de exposición y por el tipo de caldera (Automática, semi- automática o manual) y por su uso requiere que el personal esté controlando directa o indirectamente y cuando realizan la inspección rutinaria y el mantenimiento programado ( interno de la caldera), el cual se debe ejecutar mediante contratación con el proveedor en caso necesario o por el personal experto de mantenimiento.
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