Los controles de ingeniería son estrategias diseñadas para proteger a los trabajadores de condiciones peligrosas colocando una barrera entre el trabajador y el peligro o eliminando una sustancia peligrosa mediante ventilación de aire . [1] [2] Los controles de ingeniería implican un cambio físico en el lugar de trabajo en sí, en lugar de depender del comportamiento de los trabajadores o exigirles que usen ropa protectora. [3]
Los controles de ingeniería son el tercero de cinco miembros de la jerarquía de controles de peligros , que ordena las estrategias de control según su viabilidad y eficacia. Se prefieren los controles de ingeniería a los controles administrativos y al equipo de protección personal (EPP) porque están diseñados para eliminar el peligro en su origen, antes de que entre en contacto con el trabajador. Los controles de ingeniería bien diseñados pueden ser muy eficaces para proteger a los trabajadores y, por lo general, serán independientes de las interacciones de los trabajadores para brindar este alto nivel de protección. El costo inicial de los controles de ingeniería puede ser mayor que el costo de los controles administrativos o el PPE, pero a largo plazo, los costos operativos suelen ser más bajos y, en algunos casos, pueden proporcionar ahorros de costos en otras áreas del proceso. [4]
La eliminación y la sustitución generalmente se consideran niveles separados de controles de peligros, pero en algunos esquemas se clasifican como tipos de control de ingeniería. [5] [6]
El Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional de EE. UU . investiga tecnologías de control de ingeniería y proporciona información sobre sus detalles y efectividad en la base de datos de controles de ingeniería de NIOSH. [4] [7]
Controlar las exposiciones a riesgos laborales se considera el método fundamental de protección de los trabajadores. Tradicionalmente, se ha utilizado una jerarquía de controles como medio para determinar cómo implementar controles viables y eficaces, que normalmente incluyen eliminación , sustitución , controles de ingeniería, controles administrativos y equipo de protección personal . Los métodos que figuran anteriormente en la lista se consideran generalmente más efectivos para reducir el riesgo asociado con un peligro, recomendándose cambios de proceso y controles de ingeniería como el medio principal para reducir las exposiciones, y el equipo de protección personal como último recurso. Seguir la jerarquía pretende conducir a la implementación de sistemas inherentemente más seguros, aquellos en los que el riesgo de enfermedad o lesión se haya reducido sustancialmente. [8]
Los controles de ingeniería son cambios físicos en el lugar de trabajo que aíslan a los trabajadores de los peligros al contenerlos en un recinto o eliminar el aire contaminado del lugar de trabajo mediante ventilación y filtrado . Los controles de ingeniería bien diseñados suelen ser pasivos, en el sentido de ser independientes de las interacciones de los trabajadores, lo que reduce la posibilidad de que el comportamiento de los trabajadores afecte los niveles de exposición. Idealmente, tampoco interfieren con la productividad y la facilidad de procesamiento del trabajador, porque de lo contrario el operador podría verse motivado a eludir los controles. El costo inicial de los controles de ingeniería puede ser mayor que el de los controles administrativos o el equipo de protección personal , pero los costos operativos a largo plazo suelen ser más bajos y, en ocasiones, pueden proporcionar ahorros de costos en otras áreas del proceso. [9] : 10-11
Se sabe que varios peligros químicos y biológicos causan enfermedades. Los enfoques de control de ingeniería a menudo están orientados a reducir la exposición por inhalación mediante la ventilación y el aislamiento del material tóxico. Sin embargo, el aislamiento también puede ser útil para prevenir el contacto con la piel y los ojos, reduciendo la dependencia del equipo de protección personal, que debería ser el último recurso. [10]
Los sistemas de ventilación se distinguen entre locales y generales. La ventilación por extracción local opera en o cerca de la fuente de contaminación, a menudo junto con un recinto, mientras que la ventilación por extracción general opera en una habitación completa a través del sistema HVAC de un edificio . [9] : 11-12
La ventilación por extracción local (LEV) es la aplicación de un sistema de extracción en la fuente de contaminación o cerca de ella. Si se diseña adecuadamente, será mucho más eficiente para eliminar contaminantes que la ventilación por dilución, lo que requerirá menores volúmenes de escape, menos aire de reposición y, en muchos casos, menores costos. Al aplicar escape en la fuente, los contaminantes se eliminan antes de que lleguen al ambiente de trabajo general. [9] : 12 Ejemplos de sistemas de escape locales incluyen campanas extractoras , recintos de equilibrio ventilados y gabinetes de bioseguridad . Las campanas extractoras que carecen de recinto son menos preferibles y las campanas de flujo laminar no se recomiendan porque dirigen el aire hacia el trabajador. [11] : 18-28
Se recomienda que las campanas extractoras tengan una velocidad de entrada promedio de 80 a 100 pies por minuto (fpm) en la parte frontal de la campana. Para materiales de mayor toxicidad, se recomienda una velocidad frontal más alta de 100 a 120 pies por minuto para brindar una mejor protección. Sin embargo, no se cree que las velocidades frontales superiores a 150 fpm mejoren el rendimiento y podrían aumentar las fugas en la campana. [12] Se recomienda que el aire que sale de una campana extractora pase a través de un filtro HEPA y se expulse fuera del entorno de trabajo, y los filtros usados se manejen como desechos peligrosos. La turbulencia puede hacer que los materiales salgan por la parte delantera del capó y se puede evitar manteniendo la hoja en la posición adecuada, manteniendo el interior del capó despejado de equipos y no haciendo movimientos rápidos mientras se trabaja. [11] : 19-24
Las carcasas de balanza de baja turbulencia se desarrollaron inicialmente para pesar polvos farmacéuticos y también se utilizan para nanomateriales ; estos proporcionan una contención adecuada a velocidades de cara más bajas, normalmente operando entre 65 y 85 pies por minuto. [12] Son útiles para operaciones de pesaje, que alteran el material y aumentan su aerosolización. [11] : 27-28
Los gabinetes de bioseguridad están diseñados para contener bioaerosoles . Sin embargo, los gabinetes de bioseguridad comunes son más propensos a sufrir turbulencias. Al igual que con las campanas extractoras, se recomienda extraerlas fuera de las instalaciones. [11] : 25-27
También se pueden utilizar recintos ventilados dedicados a gran escala para equipos grandes. [13] : 9-11
La ventilación por extracción general (GEV), también llamada ventilación por dilución, es diferente de la ventilación por extracción local porque en lugar de capturar las emisiones en su origen y eliminarlas del aire, la ventilación por extracción general permite que el contaminante se emita al aire del lugar de trabajo y luego diluye el concentración del contaminante a un nivel aceptable. GEV es ineficiente y costoso en comparación con la ventilación por extracción local y, dada la falta de límites de exposición establecidos para la mayoría de los nanomateriales, no se recomienda confiar en ellos para controlar la exposición. [9] : 11-12
Sin embargo, GEV puede proporcionar una presión ambiental negativa para evitar que los contaminantes salgan de la habitación. El uso de aire de suministro y escape en toda la instalación puede proporcionar esquemas de presurización que reduzcan la cantidad de trabajadores expuestos a materiales potencialmente peligrosos, por ejemplo, manteniendo las áreas de producción a una presión negativa con respecto a las áreas cercanas. [9] : 11–12 Para la ventilación por extracción general en laboratorios, se utiliza un sistema sin recirculación con 4 a 12 cambios de aire por hora cuando se usa en conjunto con ventilación por extracción local, y las fuentes de contaminación se colocan cerca del escape de aire y a favor del viento. trabajadores y lejos de ventanas o puertas que puedan provocar corrientes de aire. [11] : 13
Se pueden utilizar varias técnicas de verificación de control para evaluar los patrones de flujo de aire de la habitación y verificar el funcionamiento adecuado de los sistemas LEV. Se considera importante confirmar que un sistema LEV esté funcionando según lo diseñado midiendo periódicamente los flujos de aire de escape. Una medición estándar, la presión estática de la campana, proporciona información sobre los cambios en el flujo de aire que afectan el rendimiento de la campana. Para campanas diseñadas para prevenir la exposición a contaminantes peligrosos en el aire, la Conferencia Estadounidense de Higienistas Industriales Gubernamentales recomienda la instalación de un manómetro estático fijo en la campana . [14]
Además, se pueden utilizar tubos Pitot , anemómetros de hilo caliente , generadores de humo y pruebas de hielo seco para medir cualitativamente la velocidad del aire en la ranura/cara de la campana y en el conducto, mientras que la prueba de fugas de gas trazador es un método cuantitativo. [9] : 50–52, 59 Se pueden utilizar procedimientos de prueba y certificación estandarizados como ANSI Z9.5 y ASHRAE 110, al igual que indicadores cualitativos de instalación y funcionalidad adecuadas, como la inspección de juntas y mangueras. [9] : 59–60 [13] : 14–15
La contención se refiere al aislamiento físico de un proceso o una pieza de equipo para evitar la liberación de materiales peligrosos en el lugar de trabajo. [11] : 13 Puede utilizarse junto con medidas de ventilación para proporcionar un mayor nivel de protección a los trabajadores de nanomateriales. Los ejemplos incluyen colocar equipos que puedan liberar materiales tóxicos en una habitación separada. [13] : 9–11 [15] Los métodos estándar de control de polvo , como recintos para sistemas transportadores o el uso de un sistema sellado para el llenado de bolsas, son eficaces para reducir las concentraciones de polvo respirable. [9] : 16-17
Los controles de ingeniería distintos de la ventilación también pueden incluir dispositivos desarrollados para la industria farmacéutica, incluidos sistemas de contención de aislamiento. Uno de los sistemas de aislamiento flexible más comunes es la contención en caja de guantes , que se puede utilizar como recinto alrededor de procesos de polvo a pequeña escala, como la mezcla y el secado. Las unidades de aislamiento con caja de guantes rígidas también proporcionan un método para aislar al trabajador del proceso y, a menudo, se utilizan para operaciones de mediana escala que implican transferencia de polvos. Las bolsas de guantes son similares a las cajas de guantes rígidas, pero son flexibles y desechables. Se utilizan para pequeñas operaciones de contención o protección de la contaminación. [16] Las guanteras son sistemas sellados que brindan un alto grado de protección al operador, pero son más difíciles de usar debido a la movilidad limitada y el tamaño de la operación. La transferencia de materiales dentro y fuera del recinto también es un riesgo de exposición. Además, algunas guanteras están configuradas para utilizar presión positiva , lo que puede aumentar el riesgo de fugas. [11] : 24-28
Otro control de no ventilación utilizado en esta industria es el sistema de revestimiento continuo, que permite llenar los contenedores del producto mientras se encierra el material en una bolsa de polipropileno. Este sistema se utiliza a menudo para descargar materiales cuando los polvos deben empaquetarse en tambores. [dieciséis]
Otros controles de ingeniería distintos de la ventilación en general cubren una variedad de medidas de control, como guardas y barricadas, tratamiento de materiales o aditivos. Un ejemplo es colocar tapetes adhesivos en las salidas de las habitaciones. [13] : 9–11 [15] Se pueden utilizar dispositivos antiestáticos cuando se manipulan partículas, incluidos nanomateriales, para reducir su carga electrostática, lo que hace que sea menos probable que se dispersen o se adhieran a la ropa. [11] : 28 La aplicación de agua pulverizada también es un método eficaz para reducir las concentraciones de polvo respirable. [9] : 16-17
La ergonomía es el estudio de cómo los empleados se relacionan con su entorno de trabajo. Los ergonomistas e higienistas industriales tienen como objetivo prevenir trastornos musculoesqueléticos y lesiones de tejidos blandos adaptando a los trabajadores a su espacio de trabajo. Se deben considerar las herramientas, la iluminación, las tareas, los controles, las pantallas y el equipo, así como las capacidades y limitaciones del empleado, para crear un lugar de trabajo ergonómicamente apropiado. [17]
La protección contra caídas es el uso de controles diseñados para proteger al personal de caídas o, en caso de que caigan, detenerlos sin causar lesiones graves. Normalmente, la protección contra caídas se implementa cuando se trabaja en altura, pero puede ser relevante cuando se trabaja cerca de cualquier borde, como cerca de un hoyo o un hoyo, o cuando se realiza un trabajo en una superficie empinada. Según el Departamento de Trabajo de EE. UU., las caídas representan el 8% de todas las lesiones traumáticas relacionadas con el trabajo que provocan la muerte. [18]
La protección contra caídas es el uso de barandillas u otras barricadas para evitar que una persona se caiga. Estas barricadas se colocan cerca de un borde donde puede haber riesgo de caída o para rodear una superficie débil (como un tragaluz en un techo) que puede romperse al pisarla.
La detención de caídas es la forma de protección contra caídas que implica detener de forma segura a una persona que ya está cayendo. La detención de caídas es de dos tipos principales: detención de caídas general, como redes; y detención de caídas personales, como líneas de vida.
La pérdida de audición ocupacional es una de las enfermedades relacionadas con el trabajo más comunes en los Estados Unidos. Cada año, alrededor de 22 millones de trabajadores estadounidenses están expuestos a niveles de ruido peligrosos en el trabajo. [19] La pérdida de audición cuesta a las empresas 242 millones de dólares al año en reclamaciones de compensación laboral. [20] Existen límites de exposición tanto reglamentarios como recomendados para la exposición al ruido en los EE. UU. El límite de exposición recomendado (REL) de NIOSH para la exposición al ruido ocupacional es de 85 decibeles, ponderado A, como promedio ponderado en el tiempo de 8 horas (85 dBA como un TWA de 8 horas) utilizando un tipo de cambio de 3 dB. [21] El límite de exposición permisible (PEL) de OSHA es 90 dBA como un TWA de 8 horas, utilizando un tipo de cambio de 5 dBA. [22] El tipo de cambio significa que cuando el nivel de ruido aumenta en 3 dBA (según NIOSH REL) o 5 dBA (según OSHA PEL), la cantidad de tiempo que una persona puede estar expuesta a un determinado nivel de ruido para recibir la misma dosis se reduce a la mitad. Las exposiciones iguales o superiores a estos niveles se consideran peligrosas.
El enfoque de la Jerarquía de Controles también se puede aplicar para reducir la exposición a fuentes de ruido. Se prefiere el uso de enfoques de control de ingeniería para reducir el ruido en la fuente y se puede lograr por varios medios, entre ellos: el uso de herramientas más silenciosas, el uso de aislamiento de vibraciones o amortiguadores en la maquinaria y la interrupción de la trayectoria del ruido mediante el uso de barreras o aislamiento acústico alrededor del equipo. [23] [24]
Los controles de ingeniería para los riesgos psicosociales incluyen el diseño del lugar de trabajo para afectar la cantidad, el tipo y el nivel de control personal del trabajo, así como controles de acceso y alarmas. El riesgo de violencia en el lugar de trabajo se puede reducir mediante el diseño físico del lugar de trabajo o mediante cámaras. [25]
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