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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL
DEPARTAMENTO DE POSGRADO
TRABAJO DE TITULACIÓN ESPECIAL PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE
MAGISTER EN SEGURIDAD, HIGIENE INDUSTRIAL Y SALUD OCUPACIONAL
TEMA “FUGAS DE AMONÍACO, SUS CONSECUENCIAS Y PLAN DE ACCIÓN FRENTE A UNA EMERGENCIA”
AUTOR ING. MEC. MIÑO RUIDÍAZ PEDRO GONZALO
DIRECTOR DEL TRABAJO DE TITULACIÓN ESPECIAL
ING. IND. SAMANIEGO MORA CARLOS, MSC.
2016
GUAYAQUIL – ECUADOR
ii
DECLARACIÓN DE AUTORÍA
“La responsabilidad del contenido de este Trabajo de Titulación
Especial, me corresponden exclusivamente; y el patrimonio intelectual de
la misma a la UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL”
Ing. Mec. Miño Ruidíaz Pedro Gonzalo
C.C. 0910097815
iii
DEDICATORIA
A mi esposa y a mis hijos.
A mis padres.
iv
AGRADECIMIENTO
A Dios, quien con su infinita bondad nos mira con misericordia
cada día y me da el ánimo para no desmayar en cuando las fuerzas
flaquean
A mis profesores y compañeros quienes durante el desarrollo
de esta maestría me han ayudado a ver de una perspectiva diferente
el medio en el que nos desenvolvemos.
v
ÍNDICE GENERAL
Nº Descripción Pág.
INTRODUCCIÓN 1
CAPÍTULO I
MARCO TEÓRICO
Nº Descripción Pág.
1.1 Teorías generales 6
1.2 Teorías sustantivas 13
1.3 Referentes empíricos 20
CAPÍTULO II
MARCO METODOLÓGICO
Nº Descripción Pág.
2.1 Metodología 23
2.2 Métodos 23
2.3 Premisas 24
2.4 Universo y muestra 24
2.5 CDIU – Operacionalización de variables 25
2.5.1 Categorías 25
2.5.2 Dimensiones 25
2.5.3 Instrumentos 25
2.5.4 Operacionalización de variables 26
2.6 Unidad de análisis 27
2.7 Gestión de datos 27
2.8 Criterios éticos de la investigación 28
vi
CAPÍTULO III
RESULTADOS
Nº Descripción Pág.
3.1
Antecedentes de la unidad de análisis o
población
29
3.2 Diagnostico o estudio de campo 31
3.2.1 Caso: El peor de los escenarios 31
3.2.2 Caso: Escenario alternativo 32
CAPÍTULO IV
DISCUSIÓN
Nº Descripción Pág.
4.1 Contrastación empírica 37
4.2 Limitaciones 38
4.3 Líneas de investigación 39
4.4 Aspectos relevantes 39
CAPÍTULO V
PROPUESTA
Nº Descripción Pág.
5.1 Esquema de Plan de Emergencia 40
5.2 Capacitación 43
5.3 Conclusiones y Recomendaciones 46
5.3.1 Conclusiones 46
5.3.2 Recomendaciones 47
GLOSARIO DE TÉRMINOS 49
ANEXOS 50
BIBLIOGRAFÍA 87
vii
ÍNDICE DE CUADROS
Nº Descripción Pág.
1 Propiedades físicas y química del amoníaco 7
2 Efectos sistémicos de la exposición al amoníaco 9
3 Ventajas e inconvenientes en el uso del amoníaco 10
4
Comparación de las propiedades del amoníaco con otros
refrigerantes 11
5 Accidentes con amoníaco en ecuador 14
6 Costo por rubro debido a accidente 22
7 CDIU 25
8 Cuadro de operacionalización de variables 26
9 Modelo de análisis de riesgos, método WHAT IF? 29
10 Resumen de caso peor escenario 36
11 Plan de capacitación general - personal administrativo 44
12 Plan de capacitación específico - brigadistas 44
13
Guía de plan de capacitación de operador de
refrigeración
45
viii
ÍNDICE DE GRÁFICOS
Nº Descripción Pág.
1 Código NFPA 704. Identificación de riesgos - amoníaco 8
2 Pictogramas de seguridad - amoníaco 8
3 Fuga de líquido o gas desde tanque 31
4 Niveles de amenaza AEGL 34
5 Zona de amenaza tóxica 35
6 Zona de amenaza tóxica en mapa de Guayaquil 36
ix
ÍNDICE DE DIAGRAMAS
Nº Descripción Pág.
1 Árbol de problemas 2
x
ÍNDICE DE ANEXOS
Nº Descripción Pág.
1 Anexo a. Hoja de seguridad de amoniaco anhidro 51
2 Anexo b. Diagrama básico de circuito de refrigeración 61
3 Anexo c. El peor escenario de fuga de amoníaco 62
4 Anexo d. Escenario alternativo de fuga de amoníaco 66
5
Anexo e. Medición de condiciones meteorológicas de
Guayaquil
75
6
Anexo f. Modelo de procedimiento de actuación en caso
de fuga de amoniaco
79
7 Anexo g. Profesiograma de operador de refrigeración 82
8
Anexo h. Protocolo para incidentes con materiales
peligrosos, plan cantonal de emergencias y contingencias
84
xi
AUTOR: ING. MEC. MIÑO RUIDÍAZ PEDRO GONZALO TEMA: FUGAS DE AMONÍACO, SUS CONSECUENCIAS Y PLAN
DE ACCIÓN FRENTE A UNA EMERGENCIA DIRECTOR: ING. IND. SAMANIEGO MORA CARLOS, MSC.
RESUMEN Este trabajo plantea la gestión de riesgo químico en sistemas de refrigeración cuando se producen fugas de amoníaco, sus consecuencias y el manejo de las mismas para lograr controlarlas y regresar al funcionamiento normal del sistema. La industria alimenticia comúnmente tiene procesos de enfriamiento y congelamiento de productos. Para este efecto generalmente se utiliza equipos cuyo refrigerante principal es el amoníaco anhidro. Como objetivo general de este trabajo se planteó la necesidad de elaborar un Plan de Emergencia que permita a la empresa enfrentar sucesos no deseados cuando estos involucren fugas de amoníaco al ambiente, protegiendo a los empleados, los bienes de la empresa y a la colectividad. Se utilizó como guía metodológica el Plan de Manejo de Riesgos para instalaciones de refrigeración por amoníaco, preparado por la compañía Science Applications International Corporation (SAIC), en concordancia con las regulaciones de EPA (Environment Protection Agency). Se empleó el software ALOHA® para analizar cuantitativamente la dispersión del gas tóxico, su influencia y alcance para determinar cuál será el protocolo de emergencia a activar. Como resultado incluye una guía para la preparación de un modelo de Plan de Emergencia, por lo que podría ser considerado en la elaboración de planes generales de emergencia a escala industrial cuando se relacionan con amoníaco. PALABRAS CLAVES: Emergencia, Fugas, Amoníaco, Refrigeración,
Consecuencias, Plan, Acción, Seguridad, Higiene, Industrial, Salud, Ocupacional
Ing. Mec. Miño Ruidíaz Pedro Gonzalo Ing. Ind. Samaniego Mora Carlos, MSc. C.C. 0910097815 Director del Trabajo
xii
AUTHOR: MEC. ENG. MIÑO RUIDÍAZ PEDRO GONZALO TOPIC: AMMONIA LEAKS, ITS COMSEQUENCES AND PLAN OF
ACTION TO FACE AN EMERGENCY DIRECTOR: IND. ENG. SAMANIEGO MORA CARLOS, MSC.
ABSTRACT This work proposes the study of chemical risk management in refrigeration systems when ammonia leaks occur, its consequences and how to manage them, in order to achieve control and return to normal operation. The food industry commonly has, among its processes, processes of cooling and freezing to maintain and preserve the products. To do this, usually they use equipmen that work with ammonia as refrigerant. The general objective is to set the need of developing a Plan of Emergency which enables to face these undesirable events, when them involve ammonia leaks to the environment, in order to protect to the employees, the goods of the company and the comunity. The Model Risk Management Program and Plan for ammonia refrigeration, was used as a methodological guide. It was prepared by Science Applications International Corporation (SAIC), according to EPA (Environment Protection Agency) regulations. ALOHA® software was used to quantitatively analyze the dispersion of toxic gas, its influence and range to determine the emergency protocol to be activated. As result includes a guide for the preparation of a Plan of emergency model it includes, thus it could be considered in the development of general plans of emergency at industrial level when they deal with ammonia. KEY WORDS: Emergency, Leaks, Ammonia, Refrigerating,
Consequences, Plan, Action, Safety, Industrial, Hygiene, Occupational, Health
Mec. Eng. Miño Ruidíaz Pedro Gonzalo Ind. Eng. Samaniego Mora Carlos, MSc. C.C. 0910097815 Director of Work
INTRODUCCIÓN
El amoníaco anhidro se ha utilizado en la industria desde el siglo
XIX en el desarrollo de la refrigeración mecánica, durante los primeros
años de la revolución industrial. Al día de hoy, el amoniaco es el
refrigerante más utilizado en sistemas de refrigeración industrial para
procesar y conservar los alimentos y bebidas. Como ventajas del
amoniaco podemos anotar que no destruye la capa de ozono y no
contribuye al efecto invernadero asociado al calentamiento global.
De hecho el amoniaco, uno de los compuestos más comúnmente
encontrados en la naturaleza, es esencial en el ciclo del nitrógeno de la
tierra y su liberación a la atmósfera es inmediatamente reciclada. El uso
del amoniaco como refrigerante es consistente con los acuerdos
internacionales de reducción del calentamiento global y destrucción de la
capa de ozono. (www.forofrio.com, 2012). Como desventaja podemos
anotar que su toxicidad nos debe mantener siempre alertas en cuanto a
su manipulación.
Ventajosamente, los sistemas de amoníaco son circuitos cerrados
en donde el refrigerante sufre las transformaciones termodinámicas que
permiten llegar a las bajas temperaturas solicitadas por los procesos. Si
pudiéramos asegurar que el refrigerante se mantendrá siempre dentro del
sistema, no tendríamos preocupación en cuanto este tema.
Pero en realidad se dan fugas de amoníaco anhidro por diferentes
causas que analizaremos más adelante. El propósito de este trabajo de
titulación es conocer como nos debemos preparar para enfrentar estas
emergencias químicas.
Introducción 2
Delimitación del Problema
La elaboración del presente proyecto está dirigido al estudio de
empresas que posean sistemas de refrigeración por compresión de
amoníaco, en la ciudad de Guayaquil.
Se limitará a presentar esquemas generales de programas de
mantenimiento, análisis de dispersión de nube tóxica de amoníaco en
condiciones ambientales estables como parte del análisis de riesgo.
Se presentarán sugerencias sobre medidas administrativas a
tomar, antes, durante y después del evento. Los análisis que se realicen
en este documento están enfocados a los sistemas de refrigeración. Las
sugerencias y modelos que se planteen se deben tomar adicionalmente al
Plan de General de Emergencia de la empresa.
DIAGRAMA N° 1
ÁRBOL DE PROBLEMAS
Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Ing. Mec. Miño Ruidíaz Pedro Gonzalo
Introducción 3
Formulación del problema
¿El tener un Plan de Emergencia para controlar fugas de amoníaco
nos ayudan a mitigar y minimizar las consecuencias de las mismas?
Causas
La formulación de planes de mantenimiento inadecuados, la falta
de procedimientos operativos escritos, el deficiente o nulo análisis de
riesgos, y la falta de capacitación de técnicos y tecnólogos en sistemas de
refrigeración son factores primordiales para que se produzcan accidentes
químicos en las plantas de refrigeración. La experiencia muchas veces
suple esta deficiencia de conocimientos. Aun así los sistemas pudieran
funcionar “correctamente”, tal vez no eficientemente. Con esto en mente,
el administrador debe, según ley, elaborar procedimientos operativos y de
mantenimiento con los parámetros de seguridad intrínsecos a un sistema
de refrigeración. Algo similar podemos decir acerca de los técnicos que
deben operar los sistemas de refrigeración. Se van forjando con las
experiencias del día a día.
Efectos
De lo anteriormente escrito se desprende que las causas que
pudieran desencadenar una fuga de amoníaco, es la deficiencia de
preparación tanto a nivel operacional como de mandos medios. Si no
existen procedimientos escritos de seguridad que seguir, se pueden
producir accidentes con consecuencias de diferente magnitud. Las fugas
de amoníaco pueden ocasionar pérdida de vidas humanas, para de
producción, afectaciones a la población y al ambiente.
Y a su vez las consecuencias para la empresa serán sanciones por
parte de autoridades competentes, pérdida de imagen, etc.
Introducción 4
Justificación
Según (Instituto Ecuatoriano de Seguridad Social, 2016:)
La Resolución C.D. 513, Capítulo XI, De la Prevención de
Riesgos del Trabajo, Artículo 53.- Principios de la Acción
Preventiva, nos da la justificación técnica para enfrentar el
tema de las fugas de amoníaco en la industria. El control de
riesgos en su origen, en el medio o finalmente en el receptor.
Planificar para la prevención, con técnicas, la organización del
trabajo, las relaciones sociales y la influencia de los factores
ambientales. Identificación de los peligros, medición,
evaluación y control de los riesgos en los ambientes laborales.
Adopción de medidas de control.
El desconocimiento de normas de actuación de trabajadores,
ciudadanía y entes de respuesta nos hacen ver lo necesario de la
capacitación en el tema. Este documento pretende proporcionar una guía
en cuanto a la formulación de planes a seguir para realizar el
mantenimiento preventivo y el manejo de las emergencias para minimizar
y controlar las fugas de amoníaco en sistemas de refrigeración.
Objeto de Estudio
El Objeto de Estudio de este documento se centra en la fuga de
amoníaco, como el accidente químico afecta a la comunidad y las
acciones que se deben seguir para controlar la emergencia.
Campo de acción
El campo de acción de este trabajo es la Seguridad Industrial y su
Gestión Técnica.
Introducción 5
Objetivo General
Evaluar las fugas de amoníaco, sus consecuencias para diseñar el
Plan de Acción frente a emergencias.
Objetivos Específicos
Identificar las posibles causas que puedan producir fugas de amoníaco
en un sistema de refrigeración.
Elaborar un modelo de Plan de Emergencia o con sus respectivos
procedimientos a seguir durante emergencia.
Elaborar un Plan de Capacitación para el personal de la empresa en la
prevención de riesgos y en acciones de respuestas ante situaciones de
emergencias con amoníaco.
La Novedad Científica
Se generará un documento que provea la información necesaria
para elaborar un plan de emergencia en plantas de refrigeración por
compresión de amoníaco, y para realizar las propuestas de actuación se
utilizará un software de análisis de dispersión de gases, para predecir la
incidencia de una fuga de amoníaco hacia el interior y el exterior de las
instalaciones de la empresa.
CAPÍTULO I
MARCO TEÓRICO
1.1 Teorías Generales
Sistema de refrigeración por compresión
En un sistema de refrigeración se obliga al refrigerante a realizar un
circuito cerrado pasando por zonas de alta y baja presión para que
absorba calor en la zona de baja presión y lo disipe en la zona de alta
presión. Los componentes principales del sistema de compresión por
amoníaco son los siguientes:
Compresor: Aspira el refrigerante proveniente del evaporador y lo
comprime enviándolo al condensador. En el proceso de compresión el
refrigerante gana temperatura y presión.
El condensador es la unidad que recibe el gas caliente y lo
convierte en líquido a temperatura ambiente y alta presión y lo lleva al
recibidor.
El evaporador es la unidad que retirará el calor del medio a enfriar
(agua, aire o producto). En el evaporador el refrigerante líquido se
transforma en gas, ambos fríos.
El dispositivo que conecta el lado de alta presión con el de baja se
conoce como unidad de expansión, a través del cual se lleva el líquido de
temperatura ambiente desde el recibidor hasta el evaporador,
produciendo caída de presión del refrigerante y con esto la disminución de
temperatura.
Marco Teórico 7
pH en solución acuosa al 1%: 11.7
Punto de fusión: -77.7 °C
Punto de ebullición: - 33.4 °C (a 101.3 kPa)
Límites de explosividad: 16-27 % en volumen en aire a 0 °C.
Temperatura auto ignición: 651 °C
Presión de vapor: 101.3 kPa a 25 °C.
Densidad de vapor relativa: 0.6 (aire =1).
Solubilidad en agua a 20°C: Extremadamente soluble.
Solubilidad en Solventes orgánicos: Soluble en alcohol, acetona, cloroformo.
Densidad del líquido: 0.6386 gr/cm3 (a 0°C, 101.3 k Pa).
Densidad del gas: 0.7714 gr/l (a 0°C, 101.3 k Pa).
Refrigerante: sustancia química que tiene la propiedad de
convertirse en gas ante la presencia de calor en el evaporador y licuarse
al ser retirada en el condensador la cantidad de calor añadida
previamente.
El Amoníaco
El amoniaco anhidro es un gas licuado comprimido, de olor picante
y sofocante. En el cuadro 1 se indican las principales características
físicas y químicas del amoníaco anhidro.
CUADRO N° 1
PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICA DEL AMONÍACO
Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Ing. Mec. Miño Ruidíaz Pedro Gonzalo
Marco Teórico 8
GRÁFICO N° 1
CÓDIGO NFPA 704. IDENTIFICACIÓN DE RIESGOS - AMONÍACO
Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Ing. Mec. Miño Ruidíaz Pedro Gonzalo
El código NFPA (National Fire Protection Association) indica cuatro
áreas importantes de la seguridad. La afectación a la salud,
inflamabilidad, reactividad y riesgos especiales. En riesgos especiales se
puede indicar que el amoníaco es corrosivo y no se puede mezclar con
agua.
GRÁFICO N° 2
PICTOGRAMAS DE SEGURIDAD - AMONÍACO
Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Ing. Mec. Miño Ruidíaz Pedro Gonzalo
Marco Teórico 9
CUADRO N° 2
EFECTOS SISTÉMICOS DE LA EXPOSICIÓN AL AMONÍACO
Fuente: (Agency for Toxic Substances and Disease Registry, 2004) Elaborado por: Ing. Mec. Miño Ruidíaz Pedro Gonzalo
Entonces, si el amoníaco es tan peligroso, ¿porque usarlo?.
Mientras el refrigerante se mantenga dentro del sistema de refrigeración
no representa peligro para las personas y el ambiente, siempre y cuando
el sistema sea bien explotado. Existen muchos criterios técnicos y
económicos para que se elija al amoníaco en vez de otro refrigerante. En
el cuadro 3 se enumeran diferentes ventajas e inconvenientes que se
presentan en el uso del amoníaco.
Marco Teórico 10
CUADRO N° 3
VENTAJAS E INCONVENIENTES EN EL USO DEL AMONÍACO
Fuente: (Instituto Internacional del Frio, 1999) Elaborado por: Ing. Mec. Miño Ruidíaz Pedro Gonzalo
En el cuadro 4 se realiza una comparación general de las
características del amoníaco con otros refrigerantes de los llamados
freones. La comparación no se limita a las propiedades físicas y químicas
sino que incluye las propiedades termodinámicas que son las que
energéticamente dan su aval a la selección del amoníaco en vez de otros.
En cuanto a su comportamiento con el ambiente debemos
mencionar que su potencial para destruir la capa de ozono es nulo y su
potencial como gas de efecto invernadero también lo es. El potencial de
efecto invernadero se referencia al Dióxido de Carbono (CO2) cuyo tiempo
de integración generalmente adoptado es de 100 años.
De acuerdo a los protocolos de Kyoto y Montreal, se programó la
reducción de emisiones de gases de efecto invernadero y de gases que
Marco Teórico 11
afectan a la capa de ozono. Esta es una oportunidad para el desarrollo
de la tecnología de refrigeración y el empleo del amoníaco. (Instituto
Internacional del Frio, 1999)
CUADRO N° 4
COMPARACIÓN DE LAS PROPIEDADES DEL AMONÍACO CON
OTROS REFRIGERANTES
Fuente: (Instituto Internacional del Frio, 1999) Elaborado por: Ing. Mec. Miño Ruidíaz Pedro Gonzalo
Marco Teórico 12
Estados del amoníaco anhidro en el sistema de refrigeración
Amoníaco líquido bajo presión
En muchas de las etapas del sistema de refrigeración existe
amoníaco líquido bajo presión. Si la presión y la temperatura son lo
suficientemente altos, y si existiera una liberación súbita de amoníaco
líquido, este se convertirá en una mezcla de vapor de amoníaco en gotas
muy finas, las cuales no caerán al suelo. Las gotas se evaporarán tan
rápidamente como ingrese el aire a la nube. Este proceso de evaporación
enfriará el aire de tal manera que una mezcla de vapor aire-amoníaco se
formará. La mezcla es más densa que el aire, y se necesitará un modelo
de dispersión de vapor pesado para predecir adecuadamente cómo se
comportará dicha mezcla.
En muchas plantas de refrigeración, el amoníaco viaja desde la
descarga del compresor a través de condensadores evaporativos hasta el
recibidor de alta presión. En un sistema de refrigeración típico, los valores
de presión en el tanque recibidor pueden variar desde 100-200 psig. La
presión de vapor de amoníaco es función de la temperatura. Estas
presiones a temperaturas de aproximadamente 15°C - 40⁰C. Estas
condiciones aseguran definitivamente que una fuga de refrigerante líquido
permanecerá suspendida como nube. Muchas instalaciones almacenan
el amoníaco líquido en tanques, adicional al tanque de alta presión. Este
tanque, con mucha seguridad, está instalado en exteriores y su presión
varía con los cambios de temperatura externa.
Sin embargo a una temperatura ambiente de 25°C, el
recalentamiento podría estar en alrededor 60°C de tal forma que las
características de cualquier fuga de dicho tanque se consideraría similar a
un tanque de alta presión. Una fuga de esta clase de tanques se podría
considerar como el peor caso que pueda ocurrir.
Marco Teórico 13
Amoniaco a presiones sub-atmosféricas
En algunas instalaciones (plantas de procesamiento de alimentos),
se necesita refrigerante aún más frio (en sistemas de congelamiento
rápido es necesario). A presiones por debajo de la atmosférica
corresponden a valores de temperatura muy por debajo del punto de
ebullición atmosférico. Si es liberado, el amoníaco se verterá sobre el
suelo y durante un periodo promedio de 10 minutos o más, se evaporará
a una tasa mucho menor que en la ruptura de un tanque recibidor de alta
presión. Generalmente estos tanques de baja presión se encuentran
dentro del edificio y esto reduce la tasa efectiva de fuga hacia la
atmósfera externa a la planta.
Amoníaco gas
Finalmente, en los sistemas de refrigeración existe amoníaco gas
en el sistema en un rango amplio presiones y temperaturas. Si existe
una ruptura en el espacio que contiene vapor en el tanque recibidor de
alta presión, habrá un chorro de amoníaco flotante (menos denso que el
aire). Sin embargo, para un tamaño de orificio dado y una presión dada,
la velocidad de liberación de gas de amoniaco es mucho menor que la de
amoníaco líquido, de manera que es poco probable que un comunicado
de vapor sería el peor de los casos.
1.2 Teorías Sustantivas
La serie de accidentes ocurridos desde el año 1997 (de acuerdo a
información del programa regional andino) los cuales incluso han causado
pérdidas de vidas humanas, motivan a la realización de esta
investigación. Pese a todas las características que sobre seguridad
hemos anotado anteriormente, existen riesgos intrínsecos al manejo del
amoníaco. Durante la operación de una planta de refrigeración están
Marco Teórico 14
presentes los factores de riesgo mecánicos, físicos, químicos,
ergonómicos, sicosociales y ambientales, los cuales influirán
directamente sobre la actuación del personal durante el desarrollo de las
tareas. El Programa Regional Andino para la Reducción y Mitigación de
Riesgos en su Plan Estratégico para la Reducción del Riesgo en Territorio
Ecuatoriano, elaborado en el año 2005, nos indica la siguiente referencia
sobre “Eventos Tecnológicos” que se presentaron entre los años 1995 a
2002, en la que se informa cronológicamente lugares, eventos e impactos
que han tenido las fugas de amoníaco. (SEMPLADES-CAF, 2005)
CUADRO N° 5
ACCIDENTES CON AMONÍACO EN ECUADOR
FECHA LUGAR EVENTO MAS IMPORTANTE
IMPACTOS
1997 Bahía de Caráquez
Fuga de amoniaco y freones en
empacadoras.
100 intoxicados 300 evacuados
1999
Cumbayá
Explosión de caldero y fuga de amoniaco en
planta cervecera
Evacuados de vecinos. Daños en
instalaciones. Paralización total por
3 semanas.
2000 Guayaqui
l
Fuga de al menos 6 toneladas de amoníaco en empresa cervecera.
Paralización de 4 empresas vecinas
2000 Quito Fuga de amoníaco en
fábrica de helados
Para total de producción por 6
días.
2001 Guayaqui
l
Compresor de amoníaco, Un operador en la zona terminal de la
tubería de amoníaco mueve la válvula de
alivio al intentar reparar una tubería de agua
cercana a esta. Problema de fuga de
material
50 personas afectadas. 5 por
inhalación de amoníaco,
interrupción de tránsito por dos
horas y pérdida de 30 kg de amoníaco.
Fuente: Programa Regional Andino Elaborado por: Ing. Mec. Miño Ruidíaz Pedro Gonzalo
Marco Teórico 15
Según un reporte de la misma fuente, de una lista de 25 eventos, 5
corresponden a eventos con amoníaco. De aquí se entiende la necesidad
de diseñar Planes de Emergencia que permitan preparar a las empresas
al personal involucrado en el manejo de este producto químico.
Durante el año 2014 fueron muy publicitados en la prensa nacional
varios eventos provocados por fugas de amoníaco en barcos pesqueros
en Manta, Provincia de Manabí: 23 de abril, 7 muertos, 32 afectados
directamente. 17 de diciembre, 10 afectados directamente. Menos
publicitados y tal vez menos dramáticos han sido los eventos sucedidos
en Guayaquil, durante 2014 y 2015. En notas de prensa se presentan
voces oficiales y no oficiales que manifiestan la falta de preparación de los
organismos y las personas involucradas en el manejo de emergencias
que involucran al amoníaco.
En diciembre del 2011 se aprobó la Ordenanza de Ordenamiento
Territorial de Guayaquil, el cual establece el adecuado uso del suelo para
la industria. De las 724 solicitudes de permisos de funcionamiento
solicitados a lo largo de la vía a Daule, 270 son industrias, 360 bodegas y
94 son galpones. (El Universo, 2014)
De acuerdo al Censo de Población y Vivienda realizado en el año
2010, el Instituto Nacional de Estadísticas y Censos reporta que la ciudad
de Guayaquil tiene 2’291,158 habitantes, distribuidos en una superficie
de 2,493.86 Km2. Esto nos indica que como promedio tenemos una
densidad poblacional de 918.72 habitantes/km2. (INEC, 2010)
Normativa Legal
La normativa legal que nos obliga a mantener un ambiente de
trabajo seguro para los trabajadores y la comunidad en general tenemos
los siguientes apartados:
Marco Teórico 16
• Constitución de la República del Ecuador en la Sección novena,
Gestión del riesgo, Art. 389, Art. 35.
• Decisión 584 del Instrumento Andino de Seguridad y Salud en el
Trabajo, Art. 16 Los empleadores, según la naturaleza de sus
actividades y el tamaño de la empresa, de manera individual o
colectiva, deberán instalar y aplicar sistemas de respuesta a
emergencias derivadas de incendios, accidentes mayores, desastres
naturales u otras contingencias de fuerza mayor.
• Decreto Ejecutivo 2393, Reglamento de Seguridad y Salud de los
Trabajadores y Mejoramiento del medio ambiente de trabajo, Capítulo
IV, Art. 160 y 161,
• Resolución No. 513 del Consejo Directivo del IESS, Título II, Capítulo
XI, Art. 51, Lit. c.
• Secretaría Nacional de Gestión de Riesgos, Plan de Emergencia
Institucional.
• Convenio contra la contaminación por sustancias nocivas (Ministerio
del Ambiente, 2011)
Situación en Ecuador
Desde 1978 CETESB (Compañía de Tecnología de Saneamiento
Ambiental), órgano vinculado a la Secretaría de Estado del Medio
Ambiente y responsable por el control de la polución ambiental en el
Estado de São Paulo, Brasil, realiza el servicio de atención a situaciones
de emergencia que representan riesgos al medio ambiente y a la
población por ocasión de eventos accidentales involucrando productos
químicos en las más diversas actividades, entre ellas se destacan:
transporte por carretera, marítimo, gasolineras u otras instalaciones de
tanques subterráneos e industrias, habiendo participado en más de 6303
ocurrencias entre 1978 y 2005.
En 1992, reconociendo su trabajo, la Organización Mundial de la
Marco Teórico 17
Salud (OMS) y la Organización Panamericana de la Salud (OPS)
designaron a CETESB como: Centro Colaborador en Preparación para
Emergencia en Casos de Desastres para Latinoamérica, dada su
especialización en la respuesta a los accidentes ambientales que
involucren productos químicos. (Organización Panamericana de la Salud)
Como Centro Colaborador de OPS/OMS, CETESB posee diversas
atribuciones, destacándose:
• El apoyo institucional a los programas y a las políticas adoptadas por
OPS/OMS en el ámbito regional y mundial;
• La asistencia en la formulación de planes en caso de desastres
tecnológicos que puedan afectar al hombre y al medio ambiente;
• El desarrollo de metodologías y la capacitación para la gestión de
casos de desastres tecnológicos;
• El apoyo a entidades en respuesta a los accidentes con productos
químicos y;
• La elaboración de manuales de respuesta a emergencias químicas.
En 2005, CETESB y OPS/OMS firmaron una Carta de acuerdo
para permitir el perfeccionamiento de trabajos dedicados a la prevención,
a la preparación y a la respuesta a los accidentes químicos en Ecuador y
en El Salvador. En la citada carta se establecieron dos (2) actividades:
1. Levantamiento de información sobre el sistema de respuestas a los
accidentes químicos en la ciudad de Quito (Ecuador);
2. Realización del curso "Prevención, Preparación y Respuesta a
Desastres Causados por Productos Químicos Peligrosos" en Ecuador
y El Salvador.
Ese informe tiene la finalidad de describir los trabajos realizados en
Ecuador en cumplimiento a las actividades de levantamiento de
Marco Teórico 18
información sobre el sistema de respuesta a los accidentes químicos en la
ciudad de Quito.
Levantamiento de Información sobre accidentes químicos
Es a partir del año 2005, que en Ecuador se realiza un informe para
elaborar el levantamiento de información para conocer sobre accidentes
químicos. http://www.bvsde.paho.org/cursode/e/modulo1-3.2.php
Son dos entidades las encargadas del informe: Centro colaborador
en Preparación para Emergencia en Casos de Desastres (CETESB) y la
Organización Panamericana de la Salud (OPS) y en donde se llega a
determinar a las diferentes instituciones involucradas y responsables en
colaborar en caso de una emergencia con productos químicos.
Dirección Nacional de la Defensa Civil
Asociación de productores de químicos y resinas del Ecuador
Consejo Nacional de Tránsito y Transporte terrestre
Ministerio de Salud Pública
Policía Nacional
Cuerpo de Bomberos del Distrito Metropolitano
Ministerio del Ambiente
Fuerza Aérea Ecuatoriana
El informe destaca recomendaciones sobre abordajes estratégicos,
legislativos, programas preventivos y correctivos, proyectos y otros
estudios que se puedan implementar, contemplando el sector salud, tan
solo a nivel del Distrito Metropolitano de Quito, hasta la fecha que se
empezó a realizar este trabajo investigativo han transcurrido 11 años y
aún no hay información concerniente a casos de accidentes con
productos químicos. El informe determina que con excepción del grupo de
emergencias para materiales peligrosos han tenido capacitación completa
Marco Teórico 19
en este tipo de siniestros. Así mismo se delega a GREMAP Grupo de
emergencia con materias peligrosas, del cuerpo de Bomberos de Quito y
Guayaquil, como el grupo de actuación en caso de siniestros, no
existiendo ningún tipo de ley o reglamento en relación a la prevención de
este tipo de accidentes.
Sin embargo en agosto del año 2010 se elaboró un nuevo proyecto
de adquisición de equipos y se ha iniciado una nueva etapa de
regeneración del GREMAP. En esta nueva etapa se pretende su
repotenciación para mejorar la capacidad de respuesta ante eventos con
materiales peligrosos.
Se implementaría unidades al norte y sur de Quito, con personal
capacitado para el reconocimiento, identificación, delimitación y ejecución
de actividades de respuestas ante incidentes con sustancias químicas.
El Ministerio del Ambiente participa en el Proyecto SAICM,
Implementación del Enfoque Estratégico en la Gestión de Productos
Químicos a Nivel Internacional, que es una iniciativa adoptada por la
Conferencia Internacional de Administración de Productos Químicos
(ICCM) en Febrero de 2006 en Dubai, Emiratos Árabes. La intención de
esta iniciativa es tener un marco normativo para lograr que hasta el año
2020, los productos químicos que se produzcan y utilicen no causen
efectos nocivos a la salud humana y al medio ambiente.
El Ministerio del Ambiente también ha realizado un “Estudio de
Potenciales Impactos Ambientales y Vulnerabilidad relacionada con las
Sustancias Químicas y Tratamiento de Desechos Peligrosos en el Sector
Productivo del Ecuador” en el cual relata capítulo a capítulo la relevancia
de sistemas de refrigeración en la industria ecuatoriana y el potencial
peligro de fugas del refrigerante, remarcando el uso generalizado del
amoníaco. (Ministerio del Ambiente, 2011)
Marco Teórico 20
En dicho estudio también se incluye información del Censo
Industrial 2011, publicada por el INEC en septiembre de 2011, lo cual
contribuye a incluir datos relevantes de las actividades industriales
relacionadas con el uso y producción de sustancias químicas peligrosas.
Además se plantea el uso de la metodología propuesta por APELL
“Identificación y evaluación de riesgos en una comunidad local”
(Awareness and Preparedness for Emergencies at Local Level)
relacionada con el uso de sustancias químicas, cuya aplicación permitirá
establecer el “mapa de riesgos”, herramienta que posteriormente permitirá
a las autoridades tomar decisiones para reducir el riesgo que implica el
manejo de los productos químicos peligrosos.
Esta metodología es completamente compatible con la propuesta
por la EPA para empresas que poseen sistemas de refrigeración industrial
que utilicen amoníaco como refrigerante.
1.3 Referentes Empíricos
Castro y Arcos consideran los accidentes químicos como una
cuestión de Salud Pública, debido a la vulnerabilidad de la población al
estar expuestos a nubes tóxicas. (Castro Delgado & Arcos González,
1998). En el mismo documento Castro y Arcos indican la necesidad de
caracterizar la nube tóxica. Esta caracterización depende de algunos
factores, como identificar el producto químico liberado, sus características
físicas y químicas. La cantidad que se libera durante el accidente
químico. La demografía y las vías de comunicación de la zona. Los
recursos existentes como compañías de bomberos y servicios médicos.
Cuando mencionamos la necesidad de identificar y cuantificar las
características de la nube tóxica debemos hacer referencia a la
metodología que sugieren Pierra y Casals para analizar la dispersión de
Marco Teórico 21
gases tóxicos durante una fuga de producto químico. “La modelización de
estos accidentes constituye un aspecto básico de la prevención y
protección, dado que el nivel y extensión de las consecuencias permite
establecer la proporcionalidad de las medidas necesarias para evitarlas o
mitigarlas. Pero, desafortunadamente, la variedad de escenarios posibles
y la complejidad de los mecanismos, parámetros y variables implicados,
dificultan las predicciones, afectando los resultados con elevados niveles
de incertidumbre.” (Pierra Conde & Casals Blet, 2016).
En el mismo documento, estos autores indican que el programa
ALOHA® ha sido ampliamente probado y da garantías técnicas de
predecir adecuadamente el comportamiento de nubes tóxicas y su
aplicación en el desarrollo de planes de emergencia.
En la caracterización de las condiciones ambientales si bien es
cierto que se pueden utilizar datos históricos de las condiciones
meteorológicas de la zona de fuga, lo más adecuado es obtener las
condiciones ambientales durante el desarrollo de la emergencia química.
En el estudio realizado por (Ruiz Briones, y otros, 2004) se presenta el
caso de estudio de un accidente automovilístico que involucra el
transporte de amoníaco.
La unidad de respuesta hizo mediciones puntuales a diferentes
distancias con equipos portátiles de detección de gases. Estos datos
fueron comparados con los generados por el software ALOHA®. Durante
el estudio de este caso se empleó una estación meteorológica portátil
para determinar la dirección de viento, velocidad, temperatura y humedad
relativa, datos necesarios que se deben alimentar al software para
proyectar el comportamiento de la nube tóxica.
Se evidencia entonces que la afectación por fugas de amoníaco
tiene un amplio espectro, tanto a personas involucradas directamente con
Marco Teórico 22
la actividad productiva como a la población que se encuentra alrededor de
la misma. El Consejo Directivo del IESS en su Resolución No. CD 513
expone las consideraciones necesarias para realizar el cálculo de
prestaciones a las que tuviera derecho el trabajador, como resultado de
una enfermedad profesional o un accidente de trabajo.
Estimar estos valores depende de muchos factores como la edad
del afiliado, y el tipo y tiempo de incapacidad que pudiera registrar. No
podemos dejar de mencionar que se deben registrar los costos directos y
los indirectos. Los costos directos que son aquellos que la empresa
puede contabilizar y cuantificar fácilmente y los costos indirectos que no
se pueden medir de manera real ni exacta pero que están
indudablemente asociados al accidente.
CUADRO N° 6
COSTO POR RUBRO DEBIDO A ACCIDENTE
Fuente: SALUD S.A. Elaborado por: Ing. Mec. Miño Ruidíaz Pedro Gonzalo
CAPÍTULO II
MARCO METODOLÓGICO
2.1 Metodología
Se realizará una evaluación de riesgos, a partir de este análisis
cuantitativo se proyectará el grado de afectación a la empresa y población
cuando se produzca una liberación no deseada de amoníaco como
producto de fugas en sistemas de refrigeración.
Se propondrán lineamientos para la administración de los
diferentes escenarios que se pudieran presentar, para desarrollar
estrategias que nos permitan armar el Plan de Emergencia.
2.2 Métodos
Metodología de análisis de causas. Método inductivo: What if? Se
realizarán preguntas pertinentes al funcionamiento del sistema de
refrigeración. En un cuadro se resumen los siguientes rubros: ¿Qué pasa
si?. ¿Cuál es el peligro asociado?. ¿Cuál es la consecuencia?. ¿Cuáles
son los elementos de protección del sistema?. ¿Cuáles son las
recomendaciones en esta situación?. ¿En qué tiempo se cumplirá la
recomendación?. ¿Quién es el responsable de completar la acción?
Se podrán identificar efectivamente las condiciones y acciones
peligrosas más probables que pudieran desencadenar consecuencias
negativas. Viéndolo desde otra perspectiva, también se puede aplicar
este método para sugerir mejoras a procesos y procedimientos.
Marco Metodológico 24
Como guía metodológica para la formulación del plan se utilizará el
Model Risk Management Program and Plan for Ammonia Refrigeration,
(EPA, 1996). Para estudiar el comportamiento de la dispersión del
producto en el ambiente se utilizará el Software ALOHA®.
También se consultarán los Boletines de la IIAR (Instituto Internacional de
Refrigeración por Amoníaco).
2.3 Premisas
El contar con un Plan Emergencia para el manejo de fugas de
amoníaco en sistemas de refrigeración nos permitirá minimizar los
impactos de este tipo de accidente químico, formulando un ánimo de
mejora continua en la organización.
2.4 Universo y muestra
La metodología indicada se aplica a sistemas de refrigeración por
compresión de amoníaco, estos sistemas son utilizados por empresas
alimenticias para la transformación y conservación de sus productos. De
ocurrir una fuga de grandes magnitudes, para estimar la afectación a la
población se tomará en cuenta el valor de densidad poblacional
suministrado por el Instituto Nacional de Estadísticas y Censos.
Universo: Empresas que poseen sistemas de refrigeración por
compresión de amoníaco
Muestra: La muestra comprende a la población afectada al interior
y exterior de la empresa. Esta muestra se compone del número de
trabajadores, proveedores, contratistas y visitantes afectados durante el
accidente.
Si la fuga es de grandes dimensiones, aparte de los anteriores se
Marco Metodológico 25
deberá tener en cuenta a la población circundante, de acuerdo al análisis
de afectación previo según el caso.
2.5 CDIU – Operacionalización de variables
CUADRO N° 7
CDIU
CATEGORÍA DIMENSIONES INSTRUMENTOS UNIDAD DE ANALISIS
Fuga de Amoníaco
Masa liberada (Kg) Presión de refrigerante
(psig) Toxicidad (TLV)
Dirección del viento Velocidad del viento (m/s)
Temperatura ambiente (°C)
Información básica del sistema de
Refrigeración. Hoja de seguridad del
Amoníaco. Estación
meteorológica. Software ALOHA
®.
Plantas de refrigeración
por compresión
de amoníaco.
Afectación a la comunidad
Densidad poblacional (Número de Personas/Km
2)
Censo de Población y Vivienda 2010.
Software ALOHA®.
Comunidad
Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Ing. Mec. Miño Ruidíaz Pedro Gonzalo
2.5.1 Categorías
El cuadro CDIU nos indica que las categorías a analizar son la fuga
de amoníaco y cuál será la afectación a la comunidad.
2.5.2 Dimensiones
Los parámetros medibles que intervienen en el fenómeno
estudiado. La cantidad y nivel de intensidad con que se desarrolla la
fuga. Las características físico-químicas de la sustancia. La densidad
poblacional que nos ayudará a proyectar el nivel de afectación a la
comunidad.
2.5.3 Instrumentos
Es fundamental el conocer las características del sistema de
Marco Metodológico 26
refrigeración que se va a estudiar. Tener el conocimiento fundamental del
producto químico que es objeto de estudio, para eso acudimos a la hoja
de seguridad del Amoníaco Anhidro (MSDS).
Es posible utilizar la información meteorológica provista por el
organismo oficial INAMHI, pero está basada en datos históricos. Es
deseable realizar el levantamiento de la información meteorológica en las
inmediaciones de la empresa para contar con datos reales del sitio. El
software Software ALOHA® nos permitirá realizar las simulaciones
necesarias para
2.5.4 Operacionalización de variables
CUADRO N° 8
CUADRO DE OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES
Variable Dimensión Operacionalización Acciones Indicadores
Independiente
Plan de Emergencia para
sistemas de refrigeración por compresión de
amoníaco
El peor escenario posible. Proceso de
Identificar y cuantificar los
riesgos de acuerdo al escenario planteado.
Identificación,
Medición y Evaluación de factores de riesgo. Activación
de protocolos
de seguridad
Comunicación interna y externa
Masa liberada
Temperatura y/o presión
del amoníaco.
TLV
El escenario
más probable
Dependiente
Control de fugas de amoníaco
El peor escenario posible. Proceso de
actuación de acuerdo al escenario
planteado.
Activación de Plan de emergenci
a y protocolos
de actuación.
Masa liberada
Temperatura y/o presión
del amoníaco.
TLV
El escenario
más probable
Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Ing. Mec. Miño Ruidíaz Pedro Gonzalo
Marco Metodológico 27
2.6 Unidad de análisis
La unidad de análisis que se utilizará a manera de ejemplo para
esta investigación comprende un sistema de refrigeración por compresión
cuya capacidad de almacenamiento es de aproximadamente 1.000 Kg de
amoníaco anhidro. Se analizará el peor escenario que se pueda
presentar, el cual sería la liberación total del refrigerante.
2.7 Gestión de datos
Durante un accidente industrial que involucre liberación de
productos tóxicos al ambiente, existe mayor probabilidad de afectación a
la población vecina, debido a la propagación del contaminante en el aire.
En el caso de una fuga de amoníaco hay una serie de datos que
son decisivos a la hora de definir las acciones a tomar.
Características físico-químicas y toxicológicas.
Cantidad liberada.
Características de la instalación
Ubicación geográfica y vías de acceso a la zona.
Disponibilidad de recursos. Compañías de bomberos, ambulancias,
policía y personal salud pública.
Condiciones meteorológicas. Los factores meteorológicos
determinarán el desplazamiento del producto químico.
Se debe contar con una base de datos fiables de los parámetros
atmosféricos de la zona, según la estación climática. Pero también se
deberán tener en cuenta las condiciones durante el evento.
El amoníaco liberado debido a una fuga puede afectar
directamente a los componentes aire, agua o tierra. Cada uno con
Marco Metodológico 28
singular dimensión debido a la influencia de los parámetros ambientales y
de la forma en cómo se presenta la contaminación.
La hoja de seguridad del producto nos indica que se debe evitar su
liberación al medio ambiente y que no se permite la descarga del producto
en aguas subterráneas o al medio ambiente acuático.
2.8 Criterios éticos de la investigación
Durante el desarrollo de este trabajo se pretende entregar un
producto que maximice la toma de conciencia sobre el análisis de riesgo
en el tema observado, sin ánimo de generar ningún perjuicio a personas o
entidades relacionadas con el tema.
CAPÍTULO III
RESULTADOS
3.1 Antecedentes de la unidad de análisis o población
Se indica a continuación el resumen del modelo de análisis de
riesgos What if?
CUADRO N° 9
MODELO DE ANÁLISIS DE RIESGOS, MÉTODO WHAT IF?
Que pasa si Peligro Consecuencias Protecciones RecomendacionesFecha de
cumplimiento
Realizado
por
Válvula de drenaje
abierta / fugando
en tanque de baja
Fuga potecial
de amoníaco
desde la
tubería
Cantidad
significativa de
amoníaco se
liberará en la sala
de máquinas
Registrar los
parámetros de
operación cada 4 horas.
La alerta de amoníaco
encenderá los
ventiladores
Garantizar que
mensualmente el
operador revise que
tapas y tapones se
encuetren instalados y
en buen estado
Primera
revisión
Julio 15, 2016
Operador 1
Válvula manual
cerrada en línea de
descarga de
bomba
Posibilidad de
presión alta
de descarga
de bomba
Sistema sobre
presurizado,
puede llevar a
fuga de amoníaco
en sala de
máquinas
Regulador de presión
instalado en línea de
descarga (venteado a
tanque de baja presión)
Registrar parámetros de
operación cada 4 horas.
Considerar el instalar
una válvula de alivio de
presión en la descarga
de la bombaSept. 30, 2016 Operador2
Bomba detenida
(debido a falla
mecánica o
interruptor de
nivel bajo)
Pérdida de
flujo de
amoníaco
hacia
evaporadores
No hay
consecuencias
para a seguridad
o ambiente
(cuestión
operativa)
Programa de
mantenimiento
preventivo y
supervisión de operador
durante el
funcionamiento del
sistema
No hay
recomendacionesN/A N/A
Sistema de
lubricación falla
Temperatura
de descarga
de amoníaco
incrementa
Rodamientos de
compresor o
sello mecánico
pueden dañarse
Registrar los
parámetros de
operación y lubricación
cada 4 horas.
No hay
recomendacionesN/A N/A
Vibración
excesiva de
compresor o
bomba
Daño a
compresor o
bomba
Potencial fuga de
amoníaco
catastrófica
Detector de amoníaco
en la sala de máquinas
dará alarma y encenderá
ventiladores a una
concentración de 100
ppm.
Cosiderar el realizar
análisis de vibración
trimestralmente a
compresores y bombas
Primer análisis
Agosto
30,2016
Contratista
Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Ing. Mec. Miño Ruidíaz Pedro Gonzalo
Resultados 30
Los escenarios de fuga de amoníaco en una planta de refrigeración
pueden ser muy variados, según la complejidad del sistema. La fuga se
puede dar en el sistema de baja presión o el de alta presión. En sistemas
de refrigeración de dos etapas de compresión encontramos tres niveles
de presión, a saber presión baja, presión intermedia y presión alta. El
nivel de gravedad que puede involucrar cada uno dependerá de en qué
nivel de presión se encuentra la falla y en qué estado físico se inicia la
fuga. Del estudio realizado por (Liu & Fan, 2012), en el cual utilizó el
programa ALOHA® para realizar simulaciones de fugas accidentales de
amoníaco líquido y la difusión de la nube tóxica, determinó que la
predicción de la zona de impacto de la nube tóxica se verá afectada
directamente por los factores meteorológicos, la velocidad del viento y
estabilidad del clima. Estos factores son muy variables y sobre ellos se
deberá tener una estadística muy exacta para alcanzar predicciones
acertadas.
Por otro lado, los factores que podríamos considerar constantes
son: la masa de químico que se tiene en el sistema de refrigeración, la
configuración del sistema, la edificación y la disposición del terreno.
Modelado de la fuga
Como se indicó anteriormente, pese a que existan buenos
controles de ingeniería, procedimientos escritos, supervisión, etc., en
algún momento se puede producir una fuga de amoníaco, y según sus
dimensiones podrá o no ser resuelta por el personal a cargo de realizar la
primera intervención.
Se deben estudiar obligatoriamente dos casos, el primero el peor
de los escenarios y el segundo un escenario alternativo de fuga. El
modelado de la fuga consiste en dimensionar los alcances de una nube
toxica generada por la liberación de amoníaco al ambiente.
Resultados 31
Las zonas de influencia se caracterizan por la concentración de
amoníaco en el ambiente y su parámetro de medición es partes por millón
(ppm).
GRÁFICO N° 3
FUGA DE LÍQUIDO O GAS DESDE TANQUE
Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Ing. Mec. Miño Ruidíaz Pedro Gonzalo
3.2 Diagnostico o estudio de campo
3.2.1 Caso: El peor de los escenarios
Se debe estimar el valor de masa que se podría liberar en el caso
del peor escenario de fuga de amoníaco que se pueda presentar, con lo
que se podría estimar la distancia donde se ubica el límite tóxico. La
norma indica que la modelación debe considerar que todo el amoníaco
debe permanecer en el aire durante un período de 10 minutos.
Los siguientes datos se requieren para realizar programa de
gestión de riesgos.
Cantidad liberada: En el escenario del peor caso, la cantidad (Kg)
será el mayor de los siguientes estados: Para sustancias en un tanque, la
mayor cantidad que pueda almacenar el tanque teniendo en cuenta los
controles administrativos acerca del límite máximo que pudiera ser
almacenado.
Resultados 32
Para sustancias en tuberías, la mayor cantidad en una tubería,
teniendo en cuenta los controles administrativos que limiten dicho valor.
Para sistemas de refrigeración por amoníaco se tomará como el
peor escenario las fugas que tuvieren origen en tanques de
almacenamiento principal.
Por encontrarse el refrigerante sometido a presión se asume que
será completamente liberado del tanque en un período de 10 minutos.
Esto aplica ya sea el caso de que el recipiente se encuentre dentro o
fuera del edificio. Para efectos de ejemplo de cálculo se asumirá la masa
de amoníaco contenida en el tanque recibidor igual a 1.000 Kg.
Velocidad del viento / Clase de estabilidad atmosférica: El analista
deberá asumir que las condiciones climatológicas presentan una
velocidad de viento de 1.5 m/s y una atmósfera con estabilidad clase F.
Límite tóxico:
El límite tóxico del amoníaco es 200 ppm (0.14 mg/L). Esta es la
concentración, según la AIHA (American Industrial Hygiene Association) y
es la máxima concentración en el ambiente bajo la cual se cree que todos
los individuos pueden ser expuestos por hasta una hora sin que
experimenten o desarrollen efectos irreversibles u otros daños a su salud.
La regla requiere que se asuma que el límite toxico es constante,
aún si la duración sea de solo 10 minutos.
3.2.2 Caso: Escenario alternativo
Es posible concebir toda una serie de escenarios alternativos.
La norma indica que los escenarios siguientes se deben
considerar:
Resultados 33
• Malfuncionamiento de la planta que conduce a la apertura de las
válvulas de alivio
• Fugas en los sellos rotativos
• Fallas de tuberías
• Bloqueo de tubería con líquido y su calentamiento pueden producir
ruptura de la línea.
• Fallos durante el trasvase o carga de refrigerante, como una fuga de la
manguera
• Falla o ruptura de tanque recibidor
Es aparente que hay es una gran variedad de escenarios de más
probables. Sin embargo, la EPA requiere que sólo uno de tales escenario
ser identificado y modelada. Muchos escenarios son efectivamente
equivalente a un pequeño orificio de diámetro ¼” (por ejemplo, una junta
de rotura o una fuga de sello de la bomba). Por lo tanto, un escenario
más probable podría ser la liberación de amoniaco en condiciones
receptor de alta presión a través de un orificio de ¼”.
El escenario debe ser modelado en condiciones climáticas
normales. Para muchos sitios, la estabilidad atmosférica en la categoría D
con una velocidad del viento moderada está cerca de la media. Estos
resultados sólo podrían ser citados en el Plan de Gestión de Riesgos. No
obstante lo anterior, el analista de seguridad puede identificar a su propio
escenario alternativo.
Utilizando el programa ALOHA®
Para este trabajo se plantea la hipótesis donde se produce fuga de
amoníaco líquido.
La fuente es el tanque recibidor de amoníaco, refrigerante a alta
presión y temperatura ambiente. A continuación se presenta el detalle de
Resultados 34
datos y resultados de la modelación de fuga de amoníaco desde tanque
recibidor de alta presión que contiene aproximadamente 1.000 Kg. del
refrigerante.
Para referenciar los niveles de exposición durante una fuga de
amoníaco se utiliza la Guía de Niveles de Exposición Aguda a Sustancias
Peligrosas (AEGL en inglés). AEGL (Niveles de referencia de exposición
aguda) estima la concentración a la cual la mayoría de las personas
empezarán a experimentar efectos en la salud si son expuestos a
químicos peligrosos por un período específico.
Para un tiempo determinado de exposición, un químico puede tener
hasta 3 valores de AEGL, cada uno con un específico nivel de efectos a
la salud.
GRÁFICO N° 4
NIVELES DE AMENAZA AEGL
Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Ing. Mec. Miño Ruidíaz Pedro Gonzalo
Resultados 35
Del gráfico n° 5 tenemos que la zona de mayor afectación,
marcada en color rojo, tiene un alcance de 315 metros en la dirección del
viento, la concentración es mayor a 1,100 ppm. Cubre aproximadamente
0.03 Km2.
La zona marcada en color naranja, tiene un alcance de 964 metros
en dirección del viento, la concentración es mayor a 160 ppm. Cubre
aproximadamente 0.15 Km2. La zona marcada en color amarillo, tiene un
alcance de 2.1 Km en dirección del viento, la concentración es mayor a 30
ppm. Cubre aproximadamente 0.84 Km2. Esta zona traspasa los límites
de la instalación, considerando la densidad poblacional (918,72
habitantes/Km2), el número de personas afectadas llega a 772. Fuera de
esta zona se considera la variabilidad de la dirección del viento. El área
es de 4 Km2, por lo que la afectación a la población podría llegar a 3,675
personas. Fuera de las líneas de confianza de dirección del viento se
mantienen condiciones ambientales normales y no representan peligro
para la población.
GRÁFICO N° 5
ZONA DE AMENAZA TÓXICA
Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Ing. Mec. Miño Ruidíaz Pedro Gonzalo
Resultados 36
GRÁFICO N° 6
ZONA DE AMENAZA TÓXICA EN MAPA DE
GUAYAQUIL
Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Ing. Mec. Miño Ruidíaz Pedro Gonzalo
CUADRO N° 10
RESUMEN DE CASO PEOR ESCENARIO
RESUMEN
DATOS DEL LUGAR
Ubicación: GUAYAQUIL, ECUADOR
Cambios de aire por hora: 0.42 (sitio cerrado, una planta)
Hora: Agosto 10 / 2016
DATOS DE PRODUCTO QUÍMICO
Nombre Químico: Amoníaco
Número CAS: 7664-41-7 Peso Molecular: 17.03 g/mol
AEGLE-1 (60 min): 30 ppm IDLH: 300 ppm
AEGLE-2 (60 min): 160 ppm LEL: 150,000 ppm
AEGLE-3 (60 min): 1,100 ppm UEL: 280,000 ppm
Ebullición a temperatura ambiente: -33.4°C
Presión de vapor a temperatura ambiente Mayor que 1 atm
Concentración de Saturación al ambiente: 1,000,000 ppm o 100.0%
DATOS ATMOSFÉRICOS: (INGRESO MANUAL DE DATOS)
Viento: 2.1 m/s desde SSO a 3 metros de altura
Irregularidad del terreno: Urbano o Bosque Nubosidad: 5/10
Temperatura del aire: 35°C Clase de Estabilidad: C
No hay inversión de altura Humedad Relativa: 50%
INTENSIDAD DE LA FUENTE
Fuga desde hueco en tanque cilíndrico horizontal
Químico inflamable escapando desde tanque (no hay llama)
Diámetro del Tanque: 0.9 metros Longitud del Tanque: 5 metros
Volumen del Tanque: 3.18 m3
El tanque cotiene líquido Temperatura interna: 28°C
Masa de químico en tanque: 987 kg
El tanque esta lleno: 51%
Diámetro de apertura: 12.7 mm
La apertura está a 0.30 metros desde el fondo del tanque
Duración de la fuga: ALOHA limita la duración a 41 minutos
Tasa de liberación sostenida promedio: 159 Kg/min
Cantidad total liberada: 546 Kg
Nota: El químico escapa del tanque como mezcla de gas y aerosol (2 fases)
ZONA DE AMENZA:
Modelo escogido: Gaussiano
Rojo: 315 metros Rojo: (1100 ppm = AEGL-3 [60 min])
Naranja: 964 metros Naranja: (160 ppm = AEGL-2 [60 min])
Amarillo: 2.1 Km Amarillo: (30 ppm = AEGL-1 [60 min])
Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Ing. Mec. Miño Ruidíaz Pedro Gonzalo
CAPÍTULO IV
DISCUSIÓN
4.1 Contrastación empírica
La simulación realizada en el software de predicción de atmósferas
toxicas indica cual es la dimensión de la afectación cuando se produce
una fuga de gran magnitud, ya sea fuga de refrigerante líquido o gaseoso.
Esta predicción se cumplirá solamente en el caso de que al interior de la
empresa no se tengan los controles administrativos para gestionar el
accidente.
Como se planteó inicialmente, contar con un Plan Emergencia para
el manejo de fugas de amoníaco en sistemas de refrigeración nos
permitirá minimizar los impactos de este tipo de accidente químico;
siempre que el plan esté adecuadamente delineado.
De aquí que se deben llenar una serie de requisitos para cumplir
con el objetivo de contar con un Plan Eficiente. Si nos fijamos en el árbol
de consecuencias tenemos que minimizar las debilidades que se tienen
en los planes de mantenimiento, contar con procesos operativos
estandarizados, un rígido análisis de riesgos y la capacitación del
personal a todo nivel.
Cuando la fuga de amoníaco rebasa la capacidad de respuesta de
la institución, en su procedimiento debe estar contemplado la
comunicación a entes de respuesta que tengan la capacidad de controlar
la emergencia. El M. I. Concejo Municipal de Guayaquil en diciembre de
2010 expidió una ordenanza para incorporar los protocolos del Sistema de
Discusión 38
Comando de Incidentes a la normativa municipal, uno de estos
protocolos es el de actuación en Incidentes por Materiales Peligrosos
(MP-001, julio 2010) (ver Anexo H).
En este protocolo se indican objetivos, prioridades, normas de
seguridad y acciones de preparación conjunta; y la institución responsable
es el Benemérito Cuerpo de Bomberos de Guayaquil. Se generaliza
“incidentes por materiales peligrosos”. El trabajo presente particulariza el
material peligroso, el amoníaco anhidro.
4.2 Limitaciones
En nuestro medio existen compañías de ingeniería con personal
técnico con alta capacidad de diseñar y construir sistemas de refrigeración
que cumplan eficientemente con las solicitudes de los clientes.
Los técnicos que administran los sistemas de refrigeración tienen
preparación en la explotación de los sistemas. Pero existen serias
falencias en cuanto a las consideraciones de seguridad específicamente
en el tema de accidentes químicos. Esto consiste en una limitación real y
de peso.
En cuanto al método de análisis de dispersión de nubes tóxicas, su
debilidad es la variabilidad que puede tener el clima en la zona geográfica
de estudio.
El organismo encargado de generar base de datos meteorológicas
es el INAMHI, Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología del
Ecuador. Como referencia tenemos el Anuario Meteorológico N° 52-2012
(Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología, 2015), en el que se
presenta información muy detallada de los fenómenos climatológicos en el
país durante el año 2012.
Discusión 39
Los parámetros presentados son temperatura, velocidad y
dirección del viento, valores máximos, mínimos y promedios del mes en
toda la ciudad de Guayaquil, con los que no podemos hacer estimaciones
muy cercanas a la realidad.
4.3 Líneas de investigación
La línea de investigación que se ha seguido es el estudio de fugas
de producto químico en sistemas de refrigeración. Se propone ahondar
en este tema para desarrollar un sistema de mejora continua en los
procesos de seguridad en sistemas de refrigeración.
4.4 Aspectos relevantes
Considero que el incluir la metodología de análisis de dispersión de
nubes tóxicas es un aspecto relevante en el desarrollo de este tema.
Muchos planes de emergencia proponen el estudio de la seguridad
hacia el interior de las instalaciones, pero no se dimensiona la afectación
hacia el exterior. El considerar cuales son las afectaciones al trabajador,
al ambiente y la comunidad no pueden dejarse de lado, si se tiene una
empresa socialmente responsable.
CAPÍTULO V
PROPUESTA
Una vez revisados los diferentes escenarios que se podrían dar en
la planta de refrigeración, se procede a indicar la propuesta de Plan de
Emergencia en base a los mecanismos de la Prevención de Riesgos del
Trabajo según la Resolución No. C.D. 513, artículo 53, en el que se
destaca la cción preventiva en materia de riesgos del trabajo. El artículo
55 de la misma resolución resalta la acción técnica para la identificación,
medición y evaluación de factores de riesgo, el control operativo integral,
la vigilancia ambiental laboral y de la salud de los trabajadores.
5.1 Esquema de Plan de Emergencia
Sección 1. Elementos de introducción del Plan
1. Propósito y alcance de la cobertura del plan
2. Tabla de contenidos
3. Fecha de revisión actual
4. Información general de identificación de la empresa
a. Nombre de la empresa
b. Propietario / Responsable
c. Dirección física de la empresa
d. Dirección postal
e. Contacto clave para el desarrollo y mantenimiento del plan
f. Número telefónico de contacto clave
g. Número telefónico de la empresa
h. Dirección electrónica
Propuesta 41
Sección 2. Elementos Principales del Plan
1. Descubrimiento
2. Respuesta inicial
a. Procedimientos para notificaciones internas y externas
b. Establecimiento de un Sistema de Gestión de Respuesta
c. Procedimientos para análisis preliminar de la situación, incluyendo
identificación del tipo de incidente, peligros involucrados,
magnitud del problema, recursos amenazados.
d. Procedimientos para establecer los objetivos y prioridades para
respuesta a incidente específico, incluyendo.
(1) Objetivos inmediatos / planificación estratégica
(protección a trabajadores y al público como prioridad)
(2) Acciones de mitigación (descarga/liberación del control,
contención y recuperación, como sea apropiado)
(3) Identificación de recursos para respuesta
e. Procedimientos para la implementación del plan táctico
f. Procedimientos para la movilización de recursos
3. Acciones sostenidas
4. Terminación y seguimiento de las acciones.
Sección 3. Anexos
Anexo 1. Información de la Planta y ubicación
a. Mapa de la empresa
b. Planos de la empresa
c. Descripción y distribución, incluyendo la identificación de los peligros en
la planta, recursos vulnerables y población al interior y al exterior de la
empresa que pueda ser impactada por un incidente.
Anexo 2. Notificación
a. Notificaciones internas
Propuesta 42
b. Notificaciones a la comunidad
c. Notificación a la autoridad
Anexo 3. Sistema de Gestión de Respuesta
a. General
b. Comando
c. Operaciones
d. Planificación
e. Logística
f. Finanzas / Procuraduría / Administración
Anexo 4. Documentación del incidente
a. Investigación posterior de accidentes
b. Historial de incidentes
Anexo 5. Entrenamiento y Ejercicios/Simulacros
Anexo 6. Respuesta crítica, revisión del plan y proceso de
modificación
Anexo 7. Prevención
En el Plan de Prevención se indica la obligación de realizar la
identificación de riesgos. Esta identificación se puede realizar con el
método que se ajuste a las políticas de la empresa. Lo importante es que
cualquiera sea el método escogido, cualitativo o cuantitativo, este sea
rigurosamente aplicado al sistema. La legislación también nos enmarca
en el cumplimiento de programas encaminados a mantener las
condiciones operativas de la maquinaria y a la vez asegurar las
condiciones de higiene industrial que puedan preservar la salud de los
Propuesta 43
trabajadores. La empresa puede adoptar la política de mantenimiento
que cumpla con sus estándares de productividad y calidad.
5.2 Capacitación
En el Plan de Prevención se indica la actividad de capacitación,
pero se circunscribe a las actividades propias de entrenamiento en
brigadas contra incendios y materiales peligrosos. La capacitación a la
que nos referimos en los objetivos específicos es la preparación que debe
tener un Operador de Refrigeración. Esta capacitación deberá impartirse
para que cumpla con el perfil que requiere el puesto. En la Legislación
Ecuatoriana no se encuentran normas o códigos que marquen las pautas
para formar Operadores de Refrigeración, por lo que se pueden acoger
normas extranjeras. Una excelente guía es IIAR Traininig Guide (Instituto
Internacional de Refrigeración por Amoníaco, www.iiar.org), y su propósito
es proveer un conjunto de objetivos de entrenamiento para el personal
responsable de la operación de sistemas de refrigeración por amoníaco
(Operadores, Técnicos, Ingenieros, Mecánicos, etc.), de tal manera que
este entrenamiento promueva la seguridad, eficiencia y operación efectiva
en costos de los sistemas y equipos de refrigeración por amoníaco. Otra
guía eficaz es la Norma Argentina No. 1613830, mediante el cumplimiento
de la misma certifica la capacidad de un Operador de sistema de
refrigeración por compresión de amoníaco (Ministerio de Trabajo, Empleo
y Seguridad Social, s.f.).
A continuación se presenta un Plan de Capacitación para personal
Administrativo en el que se indican generalidades acerca del amoníaco,
características, consecuencias y plan de acción. El Plan de Capacitación
para Brigadistas tiene las mismas tareas, pero la profundidad con que se
debe impartir es mayor a la del personal administrativo. También se
incluye una Guía de Capacitación de Operador de Refrigeración y
personal técnico que trabaja en sistemas de refrigeración.
Propuesta 44
CUADRO N° 11
PLAN DE CAPACITACIÓN GENERAL - PERSONAL
ADMINISTRATIVO
Tareas Responsable
Generalidades sobre el sistema
de refrigeración por amoníaco
Mantenimiento /
Operaciones
Hoja de seguridad del
amoníaco
Seguridad y Salud en el
Trabajo
Afectación a la salud Dpto. Médico
Uso de equipos de protección
personal
Seguridad y Salud en el
Trabajo
Protocolos de evacuaciónSeguridad y Salud en el
Trabajo
Sistema de comunicación
interno
Seguridad y Salud en el
Trabajo
Simulacros programadosSeguridad y Salud en el
Trabajo
Primeros auxilios Dpto. Médico
ENERO FEBRERO MARZO ABRIL
Plan de Capacitación General (Personal Administrativo)
Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Ing. Mec. Miño Ruidíaz Pedro Gonzalo
CUADRO N° 12
PLAN DE CAPACITACIÓN ESPECÍFICO - BRIGADISTAS
Tareas Responsable
Generalidades sobre el sistema
de refrigeración por amoníaco
Mantenimiento /
Operaciones
Hoja de seguridad del
amoníaco
Seguridad y Salud en el
Trabajo
Afectación a la salud Dpto. Médico
Uso de equipos de protección
personal
Seguridad y Salud en el
Trabajo
Primeros auxilios Dpto. Médico
Protocolo de actuación durante
emergencias
Seguridad y Salud en el
Trabajo
Protocolos de evacuaciónSeguridad y Salud en el
Trabajo
Sistema de comunicación
interno / externo
Seguridad y Salud en el
Trabajo
Simulacros programadosSeguridad y Salud en el
Trabajo
Simulacro generalSeguridad y Salud en el
Trabajo
ABRIL
Plan de Capacitación Específico (Brigadistas)
ENERO FEBRERO MARZO
Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Ing. Mec. Miño Ruidíaz Pedro Gonzalo
Propuesta 45
Información General Información Operacional Información Técnica
Generalidades sobre el
sistema de refrigeración
por amoníaco
Programas de
aseguramiento de
calidad asociados a la
refrigeración
Diagramas de procesos
no refrigerados que se
enlazan con el sistema
de refrigeración
Ubicación, operación y
uso de equipo de
protección personal
Requerimientos de
proceso
Procedimientos de
alarma, rutas de escape
y puntos de encuentro
Importancia de la
refrigeración para el
proceso productivo
Implicaciones de la falla
de refrigeración
Diagramas de ubicación
de equipos y procesos
Ubicación de sala de
máquinas
Sistemas de Unidades Sistemas de Unidades Sistemas de Unidades
Unidades de medición
de presión y
temperatura
Unidades de medición de
energía, potencia,
densidad, volumen
específico, humedad
Específicas de
Refrigeración: Kwatt,
BHP/TR, tasa de Flujo
másico por tonelada de
refrigeración (lb/min-
TR), capacidad de
compresor
Conversión de unidades
Unidades de medición de
flujos másicos y
volumétricos
Conversión de
unidades
Conversión de unidades
Sis
tem
as
de
Un
ida
de
s In
form
aci
ón
Ge
ne
ral d
e la
In
sta
laci
ón
CUADRO N° 13
GUÍA DE PLAN DE CAPACITACIÓN DE OPERADOR DE
REFRIGERACIÓN
Propuesta 46
Información General Información Operacional Información Técnica
Termodinámica de la
Refrigeración
Concepto de Calor
Específico
Tablas de calor
específico de
Cambio de fases del
refrigerante
Relación entre calor
específico y capacidad
calorífica
Cálculo: Carga Sensible,
Carga Latente
Relación entre presión y
temperatura. Uso de
tablas P-T
Calor Sensible, Calor
Latente y Calor Total
Cálculo: Cargas por
transmisión,
infiltración, etc.
Conceptos básicos de
transferencia de calor
Modos de transferencia
de calorCálculo de Calor Total
Conocimiento básico de
flujo de fluidos, caida de
presión
Materiales aislantes y
conductores
Efectos de la
incrustación y
decapado.
Diagrama básico de
Diagrama Presión -
Entalpía (P-h)
Teoría básica de
relaciones entre
Presión/Volumen/Temp
eratura
Cálculos de caídas de
presión del sistema
Dimensionamiento de
tuberías
Entendimiento
detallado de la relación
entre P-V-T
Procesos
psicrométricos.
Proceso de evaporación
Función del proceso de
evaporación,
desviaciones de proceso
Representación del
ciclo de refrigeración
en el diagrama P-h
Proceso de compresión
Función del proceso de
compresión,
desviaciones de proceso
Correlación del
diagrama con las tablas
de propiedades
termodinámicas
Proceso de
condensación
Función del proceso de
condensación,
desviaciones de proceso
Cálculos relacionados
al ciclo de refrigeración
Proceso de expansión
Función del proceso de
expansión, desviaciones
de proceso
Cicl
o de
Ref
riger
ació
n po
r Com
pres
ión
Term
odin
ámic
a de
la R
efrig
erac
ión
Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Ing. Mec. Miño Ruidíaz Pedro Gonzalo
5.3 Conclusiones y recomendaciones
5.3.1 Conclusiones
• Aunque todos los sistemas de refrigeración industrial tienen
componentes básicos comunes, la configuración de estos y otros
elementos necesarios para el funcionamiento del sistema depende del
propósito final del sistema. El elemento común objeto de estudio es el
refrigerante, amoníaco anhidro. El procedimiento que se aplique en un
Propuesta 47
sistema puede ser que no ser aplicable completamente a otro, debido a
sus particularidades.
• El análisis de riesgos debe ser realizado por un equipo interdisciplinario
para poder evaluar todas las aristas del tema, de esta manera asegurar
que hemos realizado las preguntas correctas en calidad y cantidad,
para obtener un análisis de riesgos confiable.
• La dimensión de una fuga de amoníaco se debe simular usando un
software que modele las nubes tóxicas y cuantifique sus
consecuencias. Si utilizamos Guía de Respuesta a Emergencias
(GRE), encontraremos distancias fijas de las diferentes zonas de
peligro, basadas en generalizaciones. Aunque las predicciones del
software ALOHA® son conservadoras, es preferible realizar la
simulación probando diferentes escenarios.
• En base a este análisis de riesgos se desarrollan los procedimientos
adecuados para realizar mantenimiento, operación y respuesta a
emergencias en el sistema. Cada empresa cuenta con recursos y en
función de estos se debe plantear sus objetivos en seguridad. El Plan
de Emergencia debe ser un traje a la medida del sistema.
• La correcta aplicación del Plan Emergencia permitirá controlar y
minimizar las consecuencias que se predijeron en el análisis previo.
5.3.2 Recomendaciones
• Incluir en la Matriz de Riesgos de la empresa a los sistemas de
refrigeración por amoníaco y realizar el análisis de riesgos tomando en
cuenta tanto el Peor de los Escenarios, así como los escenarios
alternos que se pudieran presentar ocasionalmente.
• De acuerdo a la Política de Seguridad de la empresa se deberá
comprometer la asignación de recursos necesarios para la capacitación
y calificación del recurso humano que está a cargo de los sistemas de
amoníaco.
Propuesta 48
• Se recomienda tomar como marco de referencia para la capacitación
del personal, la norma Argentina de Certificación de Competencias
para Operador de Sistema de Refrigeración por Compresión de
Amoníaco. También se recomienda revisar el Plan de Capacitación de
IIAR (Instituto Americano de Refrigeración por Amoníaco).
• Capacitar a todo el personal, administrativo y de planta, no solamente
al Personal Operativo, en acciones y reacciones ante fugas de
amoníaco.
• Utilizar el software ALOHA® para realizar la simulación de los posibles
escenarios de fuga de amoníaco.
• Realizar, como parte del plan de análisis de riesgos, levantamiento de
información meteorológica in situ para proveer al software de
modelación de nubes tóxicas data confiable.
• Difundir el Plan de Emergencia a todo el recurso humano de la
empresa.
• Participar en los simulacros junto con las autoridades locales y con la
comunidad.
GLOSARIO DE TÉRMINOS
Amoníaco.- El amoniaco anhidro es un gas licuado comprimido, de
olor picante y sofocante.
Amoniaco a presiones sub-atmosféricas.- En algunas
instalaciones (plantas de procesamiento de alimentos), se necesita
refrigerante aún más frio (en sistemas de congelamiento rápido es
necesario).
Condensador.- Es la unidad que recibe el gas caliente y lo
convierte en líquido a temperatura ambiente y alta presión y lo lleva al
recibidor.
Evaporador.- Es la unidad que retirará el calor del medio a enfriar
(agua, aire o producto). En el evaporador el refrigerante líquido se
transforma en gas, ambos fríos.
Refrigerante.- sustancia química que tiene la propiedad de
convertirse en gas ante la presencia de calor en el evaporador y licuarse
al ser retirada en el condensador la cantidad de calor añadida
previamente.
ANEXOS
Anexos 51
ANEXO N° 1
ANEXO A. HOJA DE SEGURIDAD DE AMONIACO ANHIDRO
Anexos 52
Anexos 53
Anexos 54
Anexos 55
Anexos 56
Anexos 57
Anexos 58
Anexos 59
Anexos 60
Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Ing. Mec. Miño Ruidíaz Pedro Gonzalo
Anexos 61
ANEXO N° 2
ANEXO B. DIAGRAMA BÁSICO DE CIRCUITO DE REFRIGERACIÓN
Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Ing. Mec. Miño Ruidíaz Pedro Gonzalo
Anexos 62
ANEXO N° 3
ANEXO C. EL PEOR ESCENARIO DE FUGA DE AMONÍACO
En este anexo se muestra el reporte del software ALOHA® sobre el
caso considerado el “Peor Escenario de Fuga”. La imagen mostrada
diferencia en colores las zonas de afectación ocasionadas por una fuga
de amoníaco desde un tanque recibidor de refrigerante que se encuentra
en condiciones de líquido a alta presión y temperatura ambiente. La
cantidad aproximada de amoníaco que contiene el recipiente es 1.000 Kg.
Todas las distancias que se indican en el reporte son tomadas en
la dirección del viento indicadas en el software. La Zona Roja es la que
posee una concentración amoníaco de 1100 ppm y abarca 315 metros.
La zona naranja tiene una concentración amoniaco de 160 ppm y se
extiende hasta 964 metros. La zona amarilla tiene una concentración de
30 ppm y abarca 2.1 kilómetros. El área que está fuera de la línea en
color negro y que forma un triángulo es la zona segura o de confianza,
donde no llegarán trazas del contaminante.
Anexos 63
La siguiente hoja de reporte nos indica los datos de la fuente de la
fuga y grafica la tasa de liberación de amoníaco.
Este gráfico indica que durante los 3 primeros minutos de iniciado
el evento, se producirá mayor liberación de amoníaco desde la fuente. La
información proporcionada por esta simulación nos indica que el evento
rebasará rápidamente la capacidad de respuesta de la brigada de
materiales peligrosos, por lo que se deberá iniciar el protocolo adecuado
Anexos 64
para el aviso a las autoridades pertinentes y que estas activen a los
diferentes organismos de respuesta cantonales.
En esta sección se presenta un resumen de todos los datos
ingresados en el programa y los resultados que el software nos
proporciona para armar nuestro plan de emergencia.
Anexos 65
Las curvas de incidencia proporcionadas por el software ALOHA®,
transportadas al mapa de la ciudad en el Google Earth®, nos ayudan a
dimensionar claramente las diferentes zonas que se verán afectadas por
el accidente químico.
Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Ing. Mec. Miño Ruidíaz Pedro Gonzalo
Anexos 66
ANEXO N° 4
ANEXO D. ESCENARIO ALTERNATIVO DE FUGA DE AMONÍACO
En este anexo se muestra el reporte del software ALOHA® y se
realizará una comparación entre la fuga por la falla de la válvula de un
cilindro que contiene 64 Kg de amoníaco.
Esta es la forma como se comercializa generalmente el refrigerante
en el mercado ecuatoriano. Las medidas del son aproximadamente 40
cm de diámetro y 1,40 metros de alto. Compararemos los resultados de la
fuga en el cilindro en posición horizontal y vertical.
Horizontal Vertical
Zona de amenaza tóxica
Roja 132 m 69 m
Naranja 484 m 186 m
Amarilla 1.2 km 406 m
Concentración de NH3
Interior del edificio 6,900 ppm 757 ppm
Exterior del edificio 194,000 ppm 49,700 ppm
Duración de la fuga 5 min 5 min
Cantidad total liberada 26 Kg 12.8 Kg
Tipo de fuga
El químico escapa
como gas y aerosol
(Fluido en dos fases)
El químico escapa
como gas
Area aproximada de
afectación (km2)0,54 0,06
Cantidad de personas
afectadas497 54
Anexos 67
Simulación de Zona de afectación graficada sobre mapa de
Guayaquil en el Google Earth®
Fácilmente se observan las consecuencias de la fuga teniendo una
misma fuente, en este caso un cilindro de 64 Kg. de amoníaco gas, con la
única diferencia de su posición.
En las páginas siguientes presentaremos los reportes del programa
ALOHA® para cada uno de estos casos.
Anexos 68
Reporte de ALOHA® Tanque en posición horizontal
Anexos 69
Anexos 70
Anexos 71
Anexos 72
Reporte de ALOHA® Tanque en posición vertical
Anexos 73
Anexos 74
Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Ing. Mec. Miño Ruidíaz Pedro Gonzalo
Anexos 75
ANEXO N° 5
ANEXO E. MEDICIÓN DE CONDICIONES METEREOLOGICAS DE
GUAYAQUIL
Anexos 76
Anexos 77
Anexos 78
ANUARIO METEOROLÓGICO DE GUAYAQUIL – AÑO 2012
Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Ing. Mec. Miño Ruidíaz Pedro Gonzalo
Anexos 79
ANEXO N° 6
ANEXO F. MODELO DE PROCEDIMIENTO DE ACTUACION EN CASO
DE FUGA DE AMONIACO
Anexos 80
Personal ingresa a sala de máquinas con equipo de protección Nivel C.
Cerrar las válvulas:
12
Guantes de neopreno
Mascarillas Completas con filtros para amoníaco
Mascarillas Medias con filtros para amoníaco
Total de brigadistas requeridos 1ra y 2da línea:
Protección personal requerida:
Trajes encapsulados Nivel A.
Equipo de Respiración Autocontenida
Botas de Caucho
SECUENCIA PARA EL CONTROL DE LA EMERGENCIA
EQUIPO DE SEGUNDA INTERVENCIÓN
Si la concentración de gases lo permiten instalar el Puesto de Comando en la
puerta principal de la empresa. De lo contrario elegir un punto seguro a 60
metros del punto de emergencia, ubicándose a favor del viento.
Verificar la dirección del viento identificando las mangas de viento.
Si hubiere chimeneas, también se puede tener observar la dirección del
viento con la fumarola.
No. 01 Salida de líquido a sistema
No. 02 Entrada de líquido desde condensador
Hacer medición de concentración de amoníaco en aire.
Realizar operaciones de descontaminación y limpieza
EQUIPO DE TERCERA INTERVENCIÓN
Comandante de Emergencia, solicita la ayuda externa para activar los
servicios de emergencia cantonales, para dar atención médica a la población
y la información a la comunidad. También se comunica a empresas del
sector para que activen sus planes de emergencia.
Los organismos de Respuesta y Apoyo instalarán su propio Sistema de
Comando, según Protocolo MP-001 / Julio 2010
No. 03 Línea de equalización
Brigada de evacuación ingresa a Sección Proceso para revisar si hay
personas atrapadas o afectadas
Anexos 81
4
4
4
8
2
Binoculares 2
Palas plásticas 2
Sillas plásticas 2
Cepillos plásticos para descontaminación 4
Fundas plásticas para productos contaminados 100
10
1
-------
-------
-------
-------
Revisado por:
Aprobado por:
Fecha:
1
Ubicación de vehiculos de emergencias:
En el área de guardiania de la empresa. Separados por lo menos
100 metros de la fuente de fuga y a favor del viento
Cilindros de aire comprimido (repuesto)
Medidor de concentración de amoníaco
Servicio de ambulancia equipada con kit para
quemaduras químicas
Sistema de iluminación de emergencia
Servicio de hidratación para el personal
Sistema de comunicación
Linternas de mano
Servicio de alimentación para el personal
Servicio de transporte para el personal
Objetivo de desempeño: 30 minutos
Recursos necesarios: equipos y herramientas
Trajes encapsulados Nivel A
Trajes encapsulados Nivel C
Equipos de Respiración Autocontenida
Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Ing. Mec. Miño Ruidíaz Pedro Gonzalo
Anexos 82
ANEXO N° 7
ANEXO G. PROFESIOGRAMA DE OPERADOR DE REFRIGERACIÓN
Anexos 83
Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Ing. Mec. Miño Ruidíaz Pedro Gonzalo
Anexos 84
ANEXO N° 8
ANEXO H. PROTOCOLO PARA INCIDENTES CON MATERIALES
PELIGROSOS, PLAN CANTONAL DE EMERGENCIAS Y
CONTINGENCIAS
Anexos 85
PROTOCOLO MP – 001
Anexos 86
Fuente: Investigación de campo Elaborado por: Ing. Mec. Miño Ruidíaz Pedro Gonzalo
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