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CONTENIDO

Pagina

Introducción 2

Términos relacionados con los gases 3

Sistema de Permisos SPPT 7

Teoría de la Combustión 28

Principios Toxicológicos 38

H₂S 43

Espacios Confinados 45

Instrumentos de Medición 48

Normatividad Aplicable 55

Enrique Javier Guzmán RodríguezSTPS: GURE-550901-PV7-005INSTUCTOR

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INTRODUCCIÓN

A mediados del siglo XIX, en algunos países, surgió la necesidad de determinar gases tóxicos o asfixiantes en las minas de carbón. El gas metano generado por la descomposición de la materia orgánica y el azufre que origina el gas sulfhídrico, causaron serios daños a la salud de los trabajadores y, en algunos casos, la muerte.Los trabajadores de entonces portaban pequeños animales aprisionados, tales como pájaros, roedores y perros, que se alteraban frente a la mínima señal de presencia de gases, lo que servía como indicador de una probable contaminación del lugar.El rápido desarrollo industrial, el uso y manejo cada vez más frecuente de productos químicos tóxicos e inflamables en la industria, así como la creciente preocupación por la seguridad industrial y salud ocupacional por parte de los organismos gubernamentales, han conllevado a la creación de una serie de instrumentos para detectar gases y vapores, así como aparatos para el monitorio de cuerpos hídricos que alertan inmediatamente cuando las concentraciones sobrepasan los (parámetros aceptables) límites permisibles para preservar la salud de los trabajadores.El aire es esencial para la vida y por ello para nuestra existencia. En el mundo altamente industrializado en el que vivimos y trabajamos, nos encontramos con situaciones potenciales de peligro constante, en forma de altas concentraciones de gases tóxicos y/o explosivos. Cuanto mayor es el riesgo en nuestra vida laboral diaria más importante es contar con equipos de detección y análisis precisos y seguros, para poder controlar este tipo de situaciones peligrosas.Para determinar la presencia de gases o vapores, se usan analizadores fijos y portátiles de lectura directa. Los analizadores fijos se usan exclusivamente para el interior de las instalaciones industriales que requieren un monitoreo continuo.El uso de los analizadores portátiles de lectura directa surgió ante la necesidad de realizar análisis rápidos en el campo, debido a los accidentes ambientales ocurridos o para recolectar información sobre los valores relativos a la salud ocupacional y seguridad industrial.Los equipos detectores de gases han sido usados ampliamente a nivel industrial en el mercado de la higiene industrial, que busca evitar enfermedades profesionales de los trabajadores, cuando están constantemente Laborando en ambientes contaminados. Muchos de estos instrumentos buscan asegurar mediante mediciones, que los niveles aceptables de contaminación ambiental no sean superados.


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El presente manual se elaboró en apego a los requerimientos de capacitación para el personal que fungirá como Verificador de gas del Sistema de Permisos Para Trabajo (SPPT), en el cual solo se utilizarán equipos portátiles.

TERMINOS RELACIONADOS CON LOS GASES

Él termino GAS, describe el estado físico de una materia que no tiene forma ni volumen propios, sino que adapta a la forma y volumen que lo contiene.Puesto que todas las sustancias pueden adoptar el estado gaseoso, según la temperatura y la presión que se le aplique, él término de GAS se emplea en sustancias que existen en estado gaseoso en condiciones llamadas normales es decir, a temperaturas y presiones normales, que son aproximadamente 21°C y 1 atmosfera de presión.Si se dedica un apartado del curso a gases, cuando se habla de materias peligrosas, es porque los gases con llevan un riesgo especifico en lo que concierne a su estado físico.El obligado transporte presurizado o refrigerado de un gas implica el riesgo de que si se libera de su contenedor por accidente, multiplica ciento de veces su volumen.El riesgo de sus condiciones químicas; inflamabilidad, reactividad o toxicidad, se agravan cuando, por sus condiciones de gas, se dispersan en la atmósfera.Él cálculo de dispersión de la nube, según la velocidad del viento condiciones meteorológicas, puede dar una idea aproximada de las zonas donde se encuentra el peligro. Sin embargo, en algunos casos, se ha comprobado un 500% de error. La medición de las concentraciones nos aseguran la ausencia de gas en los puntos de medición, pero las variaciones en unos pocos metros pueden ser muy grandes.Algunas veces el riesgo para la población es tan grande como la imposibilidad de su evacuación en los pocos minutos en lo que se produce la dispersión.Una intervención rápida de los bomberos puede minimizar considerablemente el siniestro El rápido accesos a la base de datos del servicio, el conocimiento de la protección que ofrece el equipo personal y de la posibilidad de exposiciones cortas, son los que posibilitan el salvamento con éxito de las personas afectadas.Todos los bomberos con un poco de experiencia, han estado expuestos a mezclas de gases altamente tóxicos productos del incendio en fuego de industrias viviendas, etc. Su protección es la de NIVEL 1, que les proporciona sus servicios, con la cual, aun conociendo los gases que componen el humo. Como Cianuros, CO, cloro, etc., todos ellos entran en contacto con este tipo de atmósfera, sin demasiados problemas. Estos mismos bomberos


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entrarían con pánico a realizar un rescate dentro de una nube de gas de un producto con el número de gas de un producto con el número de peligro 268 (Amoníaco).La garantía que se supone la experiencia no la tenga nunca si no reciben algún tipo de formación que incluya algunos simulacros con algunos de estos productos.

CLASIFICACION

En lo que se refiere a los gases, las propiedades químicas son las más importantes, ya que son las que reflejan las propiedades la capacidad de reaccionar químicamente con otras materias produciendo subproductos potencialmente peligrosos o grandes cantidades de calor.

CLASIFICACIÓN DE LOS GASES SEGÚN SUS PROPIEDADES QUÍMICAS

En lo que se refiere a los gases, las propiedades químicas son las más importantes, ya que son las que reflejan las propiedades la capacidad de reaccionar químicamente con otras materias produciendo subproductos potencialmente peligrosos o grandes cantidades de calor.

GASES INFLAMABLES

Se considera gas inflamable. A cualquier gas que puede arder en condiciones normales de oxígeno en el aire. La combustión de los gases inflamables en el aire está sujeta a las mismas condiciones que los vapores de loa líquidos inflamables; es decir, cualquier gas inflamable entrará en combustión sólo dentro de ciertos límites de composición de la mezcla de Gas-Aire (limites de inflamabilidad o combustibilidad) y a una cierta temperatura necesaria para iniciar la reacción (temperatura de ignición).Aunque los vapores de los líquidos inflamables y los gases inflamables muestran idénticas características de combustión, él termino Punto de Inflamación, prácticamente no tiene significado en lo que se refiere a los gases. El Punto de Inflamación es básicamente la temperatura en la que un líquido inflamable produce suficiente cantidad de vapores para que se produzca la combustión. Dicha temperatura, está siempre por debajo de su punto de ebullición normal. El gas inflamable se encuentra normalmente a una temperatura superior a la que su punto de ebullición normal, incluso cuando se transporta en estado


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líquido y por lo tanto está a una temperatura muy superior a la de su Punto de Inflamación.Un ejemplo sería el Butano, Hidrogeno, Acetileno, etc., que son los gases, que arden, no son respirables y que pueden formar mezclas explosivas con aire.GASES NO INFLAMABLES

Son los que no arden en ninguna concentración de aire o de oxigeno. Sin embargo, muchos de estos gases sí pueden mantener la combustión de otras materias, o al contrario, otros tienden a sofocarla. Los que mantienen la combustión, se llaman generalmente oxidantes, y están formados por mezclas de oxígeno con otros gases como Helio, Argón, etc.Entre los gases que no mantienen la combustión y generalmente se llaman gases inertes, lo más comunes son el Nitrógeno. Argón, Helio, Bióxido de carbono y Bióxido de azufre.También es cierto, que algunos metales pueden reaccionar vigorosamente en atmósferas de Nitrógeno o Bióxidos de carbono, como por ejemplo el Magnesio.

GASES REACTIVOS

Como la mayor parte de los gases pueden estar destinados a reaccionar químicamente con otras sustancias bajo ciertas condiciones, él termino gas reactivo se emplea para distinguir los gases que reaccionan con otras materias o consigo mismos, produciendo grandes cantidades de calor o productos de reacción potencialmente peligrosos, mediante una reacción distinta de la combustión y bajo condiciones de iniciación razonablemente previsible (calor, impacto, etc.).Un ejemplo de gas altamente reactivo es el Flúor, que reacciona prácticamente con todas las sustancias orgánicas a temperaturas y presiones normales, y generalmente a suficiente velocidad como para producir llamas. Otro ejemplo es la reacción de Cloro (clasificando como gas no inflamable) con el Hidrógeno (gas inflamable), que también puede producir llamas.Varios gases pueden reaccionar químicamente con ellos mismos cuando se les somete a condiciones fácilmente previsibles de calor e impacto, incluida la exposición al fuego, conProducción de grandes cantidades de calor, como son el Acetileno, el Metilacetileno, el Propamodieno y el Cloruro de Vinilo. Estos gases se encuentran generalmente en recipientes mezclados con otras sustancias para su transporte y almacenamiento; a veces


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se conservan en recipientes especiales para estabilizarlos contra posibles iniciadores de reacción.

GASES TÓXICOS

Ciertos gases pueden representar cierto riesgo para la salud si se liberan en la atmósfera. En esta categoría se incluyen los venenosos o irritantes al inhalarlos o al entrar en contacto con la piel, tales como el Cloro, Sulfuro de Hidrogeno, Bióxido de azufre, Amoniaco o el Monóxido de carbono.La presencia de tales gases pueden complicar seriamente las medidas de lucha contra incendios si los bomberos están expuestos a su acción.

CLASIFICACION DE LOS GASES SEGÚN SUS PROPIEDADES FÍSICAS.

Estas propiedades tienen gran importancia para la protección y lucha contra incendios, puesto que afectan el comportamiento físico de los gases, tanto mientras permanecen en sus recipientes como cuando se liberan accidentalmente. Por su naturaleza, los gases deben estar totalmente encerrados en recipientes para su transporte, manipulación y almacenamiento hasta el momento de su empleo. Por cuestiones de economía practica y facilidad de empleo, es necesario que los gases se envasen en recipientes que contengan la mayor cantidad posible de gas, lo cual tiene como resultado la adopción de medidas para aumentar la presión de los gases hasta el punto de que el transporte sea licuado en muchas ocasiones, y pocas veces sea únicamente en fase gas.Esta situación puede ser confusa para muchas personas, pero es necesario hacer tal distinción para aplicar las prácticas de prevención y lucha contra incendios.

GASES COMPRIMIDOS

Se le llama gas comprimido, a aquel gas que a temperatura normal y bajo presión de un recipiente conserva su estado gaseoso. Sería aquellos gases o mezclas de gases, cuya temperatura crítica es menor o igual a -10°C.


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GASES LICUADOS

Es el que a temperatura normal y bajo presión, se presenta en fase líquida y parcialmente en fase gas. La presión depende fundamentalmente de la temperatura del líquido. Son aquellos cuya temperatura crítica sea mayor o igual a 10-°C.

GASES CRIOGÉNICOS

Llamamos gases criogénicos a aquellos gases que para mantenerlos licuados en el interior de su envase debemos proporcionarle unas temperaturas muy por debajo de las temperaturas normales, generalmente por encima de su punto de ebullición a temperatura y presión normal y a presiones proporcionalmente bajas o moderadas. La principal razón de esta diferencia respecto al gas, es que el gas criogénico no puede impedir la penetración del calor de la atmósfera, que tiene continuamente a elevar su presión hasta un nivel que puede llegar a exceder la resistencia de cualquier tipo de recipiente.

GASES DISUELTOS A PRESIÓN

Este sería el caso de transporte cuyo representante sería el acetileno. El acetileno, es un gas que podemos presurizar sino ésta en unas condiciones muy especiales. Necesita de un envase relleno de una masa porosa, en la cual se le añade Acetona, y en el momento de realizar la carga de acetileno, este se disuelve con la Acetona y se distribuye en los poros de la masa poroso interior.Lo característico de estos gases es que no se conservan en estado libre, sino que se disuelven en otro medio, en general a causa de su reactividad.

SISTEMA DE PERMISOS PARA TRABAJOS CON RIESGO

CONTENIDOINTRODUCCIÓNGLOSAIOCAPÍTULO PÁGINA


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Los capítulos 1,2 y 3 aplican tanto para Producción como para la UPMP

1. OBJETIVO DEL SISTEMA DE PERMISO PARA TRABAJO CON RIESGO2. ALCANCE DEL SISTEMA DE PERMISOS PARA TRABAJOS CON RIESGO.3. ADMINISTRACIÓN DEL SISTEMA DE PERMISOS PARA TRABAJOS CON RIESGO

SECCIÓN APLICABLE A INSTALACIONES DE PRODUCCIÓN

4. ACTIVIDADES QUE REQUIEREN UN PERMISO PARA TRABAJOS CON RIESGO5. ROLES Y RESPONSABILIDADES DE LAS PERSONAS EN EL SISTEMA DE PERMISOS

PARA TRABAJOS CON RIESGO6. FORMATOS DE PERMISOS PARA TRABAJOS CON RIESGO7. FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE PERMISO PARA TRABAJO CON RIESGO8. CONTROL DE AISLAMIENTO (CANDADO Y ETIQUETADO)9. EXPOSICIÓN DE LOS PERMISOS PARA TRABAJOS REALIZÁNDOSE Y AISLAMIENTOS

COLOCADOS10. SISTEMA DE SEGUIMIENTO DE PERMISOS11. CERTIFICADOS PARA EL SISTEMA DE PERMISOS DE TRABAJO CON RIESGO12. LISTAS DE VERIFICACIÓN DE SEGURIDAD13. ENTRENAMIENTO Y AUTORIZACION14. MONITOREO, AUDITORIA Y REVISIÓN DEL SISTEMA DE PERMISOS PARA TRABAJO

CON RIESGO.

El capítulo 15 aplica tanto para Producción como para la UPMP

15. REVISIÓN, ACTUALIZACIÓN Y ADMINISTRACIÓN DE MODIFICACIONES AL SISTEMA DE PERMISOS PARA TRABAJOS CON RIESGO.

SECCIÓN APLICABLE A INSTALACIONES DE UPMP.

16. ACTIVIDADES QUE REQUIEREN UN PERMISO PARA TRABAJOS CON RIESGO17. ROLES Y RESPONSABILIDADES DE LAS PERSONAS EN EL SISTEMA DE PERMISOS

PARA TRABAJOS CON RIESGO18. FORMATOS DE PERMISOS PARA TRABAJOS CON RIESGO19. FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE PERMISOS PARA TRABAJOS CON RIESGO


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20. CONTROL DE AISLAMIENTO (ANDADO Y ETIQUETADO)21. EXPOSICIÓN DE LOS PERMISOS PARA TRABAJOS REALIZÁNDOSE Y AISLAMIENTOS

COLOCADOS22. SISTEMA DE SEGUIMIENTO DE PERMISOS23. CERTIFICADOS PARA EL SISTEMA DE PERMISOS DE TRABAJO CON RIESGO24. LISTAS DE VERIFICACIÓN25. ENTRENAMIENTO Y AUTORIZACIÓN26. MONITOREO, AUDITORIAS Y REVISIÓN DEL SISTEMA DE PERMISOS PARA TRABAJOS27. CON RIESGO

INTRODUCCIÓN.

La seguridad de las instalaciones de Pemex Exploración y Producción y la del personal que trabaja en ellas es críticamente dependiente de la organización y el control apropiado del trabajo.Se necesita tener un método disciplinado para ejecutar las operaciones normales, así como de contar con una efectiva planificación, control y coordinación de los trabajos de modificación y/o mantenimiento.El potencial de daño de los incidentes serios y menores en las operaciones de la industria petrolera hace esencial la existencia de sistemas de trabajo seguros para su prevención. El Sistema de Permiso Para Trabajo con Riesgo (SPPTR) está diseñado como un “sistema de trabajo seguro”.Un Permiso Para Trabajo con Riesgo (PPTR) no es simplemente una solicitud para realizar una tarea riesgosa, es una parte esencial de un sistema que determina cómo la tarea puede realizarse en forma segura.La autorización al personal para desempeñar sus roles de trabajo dentro del SPPTR implica para cada uno responsabilidades y tareas claramente definidas. Este personal es la Autoridad de la Instalación, la Autoridad de Área (Marinas), Operador/encargado del Área (terrestres), Autoridad de Área en sitio (Marinas), Ing. Electricista/supervisor Eléctrico UPMP, el Coordinador de Permisos, el Solicitante de Permisos y el Supervisor del trabajo. Sin embargo, es por último el grupo de trabajo, bajo el control del Supervisor, quien es el factor importante para realizar un trabajo seguro. El sistema de PPTR asegura que el grupo de trabajo esté informado, enterado y que pueda comprender más fácilmente los riesgos a los cuales se enfrenta en su trabajo junto con los métodos que deben ser aplicados para trabajar de una manera segura y controlada. Para lograr esto es esencial que exista la


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comunicación y la comprensión clara y que el Permiso para Trabajo se utilice para guiar y documentar el sistema.A menudo, la causa fundamental de los incidentes es el no realizar los procedimientos apropiadamente. Estos incidentes pueden ser atribuibles a una carencia de entrenamiento, instrucción, compresión o aplicación de cualquier práctica de los procedimientos. Este manual es parte integral del Sistema de PPTR. Este sistema incluye el procedimiento, el entrenamiento de todos los usuarios del Sistema, su autorización, monitoreo y Auditoria de la aplicación del Sistema de Permiso Para Trabajo con Riesgo.GLOSARIO

Autoridad de la Instalación.

Persona que tiene la responsabilidad global de la instalación y de la autorización del Permisos, independientemente de la categoría o designación del puesto que ocupe, ejemplo;

Superintendente (Marinas), Ingeniero de operación, Jefe de sección, Encargado de edificio administrativo, talleres o almacén, etc. (Terrestres)

Autoridad de Área (Marinas).

Persona con la responsabilidad operacional del área. Este directamente responsable del área de trabajo que pueden realizarse en cualquier momento determinado, es responsable de asegurar que los riesgos de la instalación que estén relacionados con el trabajo sean identificados y evaluados y que las preparaciones, precauciones y los controles sean establecidos en el Permiso, estén indicadas al establecer el convenio con el Solicitante firmando en el recuadro 6ª.

Operador/Encargado del Área (Terrestres).

Autoridad de Área en Sitio (Marinas).

Responsable de la Operación en el Sitio (UPMP).

Persona con la responsabilidad operacional del área. Directamente responsable del área, instalación o equipo donde se efectúen los trabajos así como del control de los Permisos de trabajo que pueden realizarse en cualquier momento determinado, asegurándose en el


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sitio que no se ejecuten trabajos de Permisos que estén en conflicto. Es responsable de asegurar que los riesgos de la instalación que estén relacionados con el trabajo sean identificados y evaluados y que las preparaciones, precauciones y los controles sean establecidos en el Permiso, antes de la autorización por la Autoridad de la Instalación. También es responsable de la validación y revalidación de Permisos para cada turno, y por último de la cancelación de Permisos.

Autorización de un Permiso.

Un permiso es autorizado después de haber sido firmado en los Cuadros números 6ª. Por el Operador/Encargado del Área (Terrestres)/Autoridad del Área (Marinas) y por la Autoridad de la instalación, cuando estén convencidos de que el Permiso identifique correctamente el trabajo a ser realizado además de las preparaciones, precauciones y los controles correspondientes.

Coordinador de Permisos.

Persona responsable de coordinar la distribución y la devolución de Permisos, asegurando que no se distribuyan los Permisos que estén en conflicto, y registrando en el centro de Coordinación de Permisos la condición global de los aislamientos del sistema, y de los trabajos en vías de realizarse en la instalación. ES responsable de mantener y actualizar el sistema de seguimiento de Permisos e informar a las dependencias involucradas.

Comprobador de Gas (Terrestres).

Verificador de Gas (Marinas).

Persona que ha aprobado el curso de pruebas de gas. Puede realizar cualquier prueba exigida bajo el alcance del Permiso, incluyendo las pruebas previas a los trabajos de flama abierta y las entradas a espacios confinados.

Permiso para Trabajo con Riesgo (PPTR).


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Documento oficial utilizado para controlar, regular y autorizar el trabajo que ha sido identificado con riesgo potencial clase “A” o “B”.

Permiso Autorizado

Permiso para Trabajo con Riesgo Autorizado por el Operador/Encargado del Área (Terrestres)/Autoridad de Área (Marina) y la Autoridad de la Instalación dentro de un plazo señalado.


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Permiso Clase A.

Permiso para Trabajo con Riesgo requerido en las tareas consideradas con un potencial de riesgo alto.

Permiso Clase B.

Permiso para Trabajo con Riesgo requerido en las tareas consideradas con un potencial de riesgo moderado.

Permiso Suspendido.

Permiso para Trabajo con Riesgo que está dentro de su periodo de Autorización, que ha sido validado por lo menos una vez y que puede ser revalidado dentro del plazo de autorización.

Permiso Validado/Revalidado.

Permiso para Trabajo con Riesgo que reúne todos los requisitos para la realización del trabajo. El Operador/Encargado del Área (Terrestres)/Autoridad de Área en Sitio (Marinas), valida un Permiso firmándolo en el cuadro 10ª.

Signatarios de Permisos.

Persona(s) que firman los Permisos para solicitar, autorizar, validar, aceptar, suspender y cancelar el trabajo. Quienes deben estar certificados en el sistema.

Solicitante.

Persona(s) que solicita(n) un Permiso y completa(n) las secciones de 1 al 5 del PPTR, para su autorización por el Operador/Encargado del Área/ (Terrestres)/Autoridad del Área (Marinas) y la Autoridad de la Instalación. Es (son) responsable (s) de nombrar al Supervisor del Trabajo.Puede ser empleado de PEP, contratista o ambos, que realizarán el trabajo y que deben estar certificados en el Sistema.


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Supervisor del Trabajo.

Persona nombrada por el Solicitante para hacerse cargo del trabajo en el lugar donde se ejecutará. Es responsable de asegurar que el equipo de trabajo cumpla con las exigencias del Sistema de Permiso Para Trabajo con Riesgo y además procedimientos pertinentes, así como acatar las recomendaciones hechas en el Permiso para trabajo. Debe estar certificado en el Sistema.

Trabajo con Riesgo.

Es el que se realiza en un área riesgosa o cerca de ella, con equipo que produce calor, flama o chispa, con la energía suficiente para provocar la ignición de gases, vapores o líquidos inflamables. Así mismo se considera aquellos que su naturaleza o por las condiciones del área de trabajo o sus alrededores y o por la naturaleza de las sustancias manejadas, generan una condición de peligro.

Trabajo Caliente.

Trabajo que implica o que puede resultar en flama abierta, producción de chispas, u otras fuentes potenciales de ignición.

CAPITULO 1.OBEJETIVO DEL SISTEMA DE PERMISOS PARA TRABAJOS CON RIESGO.

El objetivo del sistema de Permisos para Trabajos con Riesgo de Pemex Exploración y Producción es asegurar que los Trabajos No Rutinarios y en los Rutinarios que durante su ejecución presenten riesgos imprevistos, sean correctamente controlados y coordinados.

CAPITULO 2.ALCANCE DEL SUSTEMA DE PERMISOS PARA TRABAJOS CON RIESGO.

El sistema de Permisos para Trabajos con Riesgo, es de observancia obligatoria para todo el personal y para las compañías que ejecuten trabajos en las instalaciones de PEP y se


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extiende a las instalaciones costa fuera e instalaciones terrestres de Pemex Exploración y Producción.

CAPITULO 4.ACTIVIDADES QUE REQUIEREN UN PERMISO PARA TRABAJOS CON RIESGO.4.1 PERMISO PARA TRABAJOS CON RIESGO (PPTR).

Un Permiso para Trabajo es un documento oficial en el control de los riesgos que han sido identificados para la ejecución de un trabajo.

4.2 TIPOS DE PERMISOS PARA TRABAJOS CON RIESGO.

HAY DOS TIPOS DE PERMISOS:

a) Clase A – Permisos de borde ROJO.Se requiere Permiso clase A para los trabajos que han sido evaluados con un potencial de riesgo alto y se catalogan en el Punto 4.5.1.

b) Clase B – Permisos de borde AZUL.Se requiere Permiso clase B para los trabajos que han sido evaluados con un potencial de riesgo moderado y se catalogan en el punto 4.5.2, los requisitos de estos Permisos son:

4.5.1. ACTIVIDADES QUE REQUIEREN UN PERMISO CLASE A.

*A1 Trabajos de corte y soldadura, con equipo oxi/acetileno o de arco eléctrico.*A2 Esmerilado.*A3 Trabajo eléctrico en instalaciones o equipos con voltaje de 440V o superior. Asimismo, todo trabajo eléctrico ejecutado en instalaciones de proceso para áreas clasificadas Clase I División I y II.*A4 Entrada a tanques o espacios confinados, donde exista la posibilidad de quedar atrapado y/o puedan existir concentraciones de gases tóxicos, inflamables o riesgosos, o donde el contenido de oxígeno de la atmósfera puede ser reducido debajo de 20% en volumen.*A7 Trabajos eléctricos que incluyen la apertura de cajas de empalmes conectadas en áreas riesgosas, (circuitos no-instrínsicamente seguros).


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*A8 Trabajos que impliquen intervenir los equipos, tuberías y sistemas que contengan hidrocarburos o fluidos riesgosos, excepto líneas y accesorios para instrumentación.*A10 Actividades de prueba y arranque de equipos que manejan hidrocarburos.


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4.5.2. ACTIVIDADES QUE REQUIEREN UN PERMISO CLASE B.

*B20 Limpieza con chorro de arena (sand-blast).*B21 Eliminación de pintura o rebanadas en instalaciones de proceso, utilizando herramienta manual, eléctrica o neumática, tales como escariadores, cerdas o rodillos.*B22 Uso de herramientas hidráulicas, neumáticas o manuales para cortar metal, demoler concreto, para astillar o chapodeo en áreas riesgosas.*B23 Uso temporal de motores de combustión interna en áreas riesgosas.*B24 Uso del equipo no-IS (no intrínsicamente seguro) en áreas riesgosas, tales como taladros eléctricos, teléfonos celulares, etc.*B34 Uso de cámaras fotográficas o de video en instalaciones de proceso.*B41 Trabajos realizados en registros eléctricos subterráneos. Siempre y cuando no sea considerado espacio confinado.

CAPITULO 5.ROLES Y RESPONSABILIDADES DE LAS PERSONAS EN EL SISTEMA DE PERMISOS PARA TRABAJOS CON RIESGO.

5.1. PERSONAS QUE FIRMAN LOS DOCUMENTOS DE PERMISOS (SIGNATARIOS).5.2. SOLICITANTE DEL PERMISO.5.3a. OPERADOR/ENCARGADO DEL ÁREA (TERRESTRE)/ AUTORIDAD DE ÁREA (MARINAS).5.3b. INGENIERO DE MANTENIMIENTO.5.4. AUTORIDAD DE LA INSTALACIÓN.5.5. COORDINADOR DE PERMISOS.5.6. SUPERVISOR DEL TRABAJO.5.7. COMPROBADOR/VERIFICADOR DE GAS.

5.1. PERSONAS QUE FIRMAN LOS DOCUMENTOS DE PERMISOS (SIGNATARIOS).

h) Comprobador/Verificador de Gas Trabajador autorizados por SIPA o entidad certificadora como comprobador de Gas. Puede ser de PEP o del Contratista.


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5.7. COMPROBADOR/VERIFICADOR DE GAS.

El Comprobador/Verificador de Gas es un trabajador certificado de PEP, que ha aprobado el curso de Comprobador/Verificador de gas PEP y ha sido autorizado por la dependencia de SIPA para ello. Debe realizar cualquier prueba de gas exigida por el Permiso, incluyendo las pruebas previas al trabajo con flamas abiertas al aire libre y las entradas en espacios confinados.

El Comprobador/Verificador de Gas de compañías contratistas de estar certificado y evaluado por una entidad certificadora, así como también los equipos para realizar dichas pruebas.

El comprobador/Verificador de Gas Autorizado es responsable de:

Realizar las pruebas de gas con la frecuencia que se establezca en el Permiso, en el Certificado de Pruebas de Gas o en el Certificado para Entradas en Espacios Confinados.

Firmar el certificado correspondiente cada vez que efectúe las pruebas, indicando los resultados de las mismas y se es o no seguro para trabajar.

Cuando el resultado de una prueba indique que NO es seguro para trabajar, el Comprobador/Verificador de Gas debe suspender el trabajo y notificar al Supervisor del Trabajo y al Operador/Encargado del Área (Terrestres)/Autoridad de Área en Sitio (Marinas), o no iniciar cualquier trabajo, hasta que se tengan las condiciones necesarias para ejecutarlo.


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FORMATOS DE PERMISOS PARA TRABAJOS CON RIESGO

1. SOLICITUD Y DESCRIPCIÓN DEL TRABAJO(Llenado por el Solicitante)

2ª. CERTIFICADOS ANEXOS AL PERMISOSI O NO Número de Certificado

Aislamiento Eléctrico

Aislamiento Mecánico

Entrada en Espacios Confinados

Radiografía

Excavación

Prueba de Gas


PERMISOCLASE A

Marcador No.

Tarea:

NUMERO DE PERMISO

Número de Permiso Asociado

Categoría de Trabajo

He repasado esta tarea y estoy convencido de que la información contenida en esta Solicitud de Trabajo es suficiente y exacta.

Nombre por Pemex:

Puesto:

Firma:

Número de Teléfono:

Nombre de Compañía:

Firma:

Fecha:

Instalación:

Sitio del Trabajo:

Comienzo:Hora: Fecha

: Termino:Hora: Fecha

:

Número de personas en el equipo:

Descripción del Trabajo:

¿Trabajo Eléctrico Implicado?Si o No

¿Trabajo Caliente Implicado?Si o No

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2b. REQUERIMIENTOS DE PRUEBAS DE GAS(Solicitante, Autoridad de Área en sitio/Operador Enc. Del Área)

¿Se requiere prueba de gas? Sí o NoGases que deben ser probados Al inicio de trabajo

Hidrocarburos

H₂S Al final de trabajo

Oxígeno

Otros A intervalos de hr.

El solicitante debe señalar marcando “Si” o “No” los gases que deberán ser probados y la frecuencia de las Pruebas de Gas, considerando la naturaleza del trabajo. (Ejemplo: Trabajo Caliente, Entradas en Espacios Confinados, etc.). Debe establecer si se requiere Monitoreo continuo de gas durante el trabajo.Las pruebas de gas deben ser efectuadas por un Comprobador/Verificador de Gas autorizado por la dependencia de SIPA.Los resultados de las pruebas de gas deben registrarse en el certificado correspondiente (pruebas de gas o entrada en espacio confinado).Los requerimientos mínimos para pruebas de gas dependiendo el tipo de trabajo y localización o instalación es la siguiente:Cuando se establecen monitoreos continuos en el cuadro 2b, el supervisor puede vigilar los resultados en el instrumento de medición aun cuando no éste certificado como comprobador de gas, siempre y cuando conozca el usos del monitor de gas utilizado. Esta vigilancia servirá únicamente para decidir si el trabajo puede continuar de manera segura con relación a estos resultados.Las pruebas deben ser realizadas antes del comienzo del trabajo y nuevamente, si se deja el Sitio de Trabajo sin personal.El trabajo debe interrumpirse si se descubre presencia de gas o alguna otra atmósfera peligrosa y el Permiso debe suspenderse conforme a lo establecido en la sección 7.2.10.


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10ª. VALIDACIÓN/REVALIDACIÓNDebe ser firmado por la Autoridad de Área en Sitio/Operador/Encargado del Área al inicio de cada plazo de trabajo. Estoy convencido de que las condiciones en el Sitio de Trabajo son seguras para realizar el trabajo especificado. Valido el Permiso para el plazo declarado, a condición de que el equipo de trabajo cumpla con los requerimientos del Permiso. Es necesario suspender el trabajo si no se pueden cumplir las condiciones.

FechaValidado/Revalidado Nombre: Firma:

Desde Hora:

Hasta Hora:

10b. ACEPTACIÓNAl comienzo del turno debe ser firmado por el Supervisor, siempre que se revalide el Permiso y cuando se transmita la responsabilidad del trabajo de un Supervisor a otro. El Solicitante ha establecido las recomendaciones de seguridad necesarias para el trabajo. Estoy convencido que el sitio del trabajo es seguro para el inicio del trabajo. Daré las instrucciones al equipo del trabajo y lo supervisaré.Suspenderé el trabajo si no estoy de acuerdo con los requerimientos del Permiso.

Fecha Validado/Revalidado Nombre: Firma:

Desde Hora:

Hasta Hora:

La validación para los Permisos Clase A y Clase B se realiza por el Operador/Encargado del Área (Terrestres)/Autoridad de Área en Sitio (Marinas), para lo cual deberá:

Verificar el listado de Permisos que pueden ser validados para el Área y asegurarse que el Permiso haya sido incluido en la lista para ese día. Si no está incluido, debe ponerse en contacto con el Coordinador de Permisos para establecer si puede ser validado.

Visitar el Sitio de Trabajo con el Supervisor del trabajo (donde sea requerido) y asegurarse que todos los Certificados, precauciones y las protecciones sean las apropiadas para comenzar el trabajo.

Establecer la hora en que habrá de suspenderse el trabajo, cuando las condiciones así lo requieran, ajustándose a la jornada de trabajo del Operador/encargado del Área (Terrestres)/Autoridad en Área en Sitio (Marinas) que valida.


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Verificar las otras actividades en sitio que se estén realizando y que pudiesen estar en conflicto entre sí.

Realizar los aislamientos que no estén todavía en su lugar y completar el Certificado de Aislamiento.

Verificar antes de la validación/revalidación del Permiso las pruebas de gas necesarias y que se registren los resultados en el Certificado de Prueba de Gas, cuando estas se realicen (Consulte el punto 7.8.2).

Verificar las precauciones y protecciones especificadas y escribir sus iníciales en el cuadro 4 “Conf.” Correspondiente.

Asegurarse que el Supervisor del trabajo comprende las actividades y las precauciones que se deben tomar.

Cuando esté convencido de que todo está en orden, el Operador/encargado del Área (Terrestres)/Autoridad de Área en Sitio (Marinas) validará el Permiso anotando los datos en el cuadro 10ª.Es preciso que el Supervisor del trabajo exponga en el sitio del trabajo en una cartera exprofesa para tal fin y en un lugar visible. La copia del Permiso para el estante de Permisos debe ser colocada en la sección VALIDADO. El Coordinador de Permisos debe colocar un marcador en el tablero de ubicación de Permisos y actualizar el listado de Permisos.EL PERÍODO DE VALIDACIÓN/REVALIDACIÓN NO DEBERÁ EXCEDER LA JORNADA DE TRABAJO DE QUIEN VALIDA.


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CAPÍTULO 11.CERTIFICADOS PARA EL SISTEMA DE PERMISOS DE TRABAJO CON RIESGO.

11.1 CERTIFICADOS EXISTENTES.Los Certificados utilizados en el Sistema de Permisos para Trabajos con riesgo son documentos utilizando junto a los Permisos para proporcionar autorización adicional y registrar las acciones requeridas o que ya han sido realizadas.

UN CERTIFICADO DEL SISTEMA DE PERMISO PARA TRABAJO CON RIESGO NO ES UN PERMISO PARA TRABAJO Y NO DEBE UTILIZARSE PARA AUTORIZAR TRABAJOS A MENOS QUE SEA ADJUNTADO AL PERMISO PARA TRABAJO APROPIADO.

11.2.2 CERTIFICADO DE ENTRADAS EN ESPACIOS CONFINADOS.La Figura 3 muestra el Certificado de Entradas en Espacios Confinados.

Se necesita un Certificado de Entradas en Espacios Confinados. Siempre que se realicen entradas a recipientes, tanques u otros espacios confinados, donde puedan existir concentraciones de gases tóxicos, inflamables, vapores o donde el contenido de oxígeno en la atmósfera pueda ser reducido a un nivel inferior al 20% en volumen.

Inmediatamente antes de la entrada en el espacio confinado, un Comprobador/Verificador de Gas debe inspeccionarlo para determinar concentración de oxígeno, gases, vapores tóxicos y explosivos.

Los resultados de estas pruebas deben apuntarse en el certificado, señalando la hora, la fecha y firmar al final del renglón correspondiente.

Cuando el resulto de una prueba indique que NO es seguro para trabajar, el Comprobador/Verificador de Gas debe apuntarlo en el renglón correspondiente, notificarlo al Supervisor del Trabajo y al Operador/Encargado del Área (Terrestres)/Autoridad de Área en Sitio (Marinas) para suspender, o no iniciar cualquier trabajo, hasta que se tengan las condiciones necesarias para ejecutarlo.

11.2.5 CERTIFICADO DE PRUEBAS DE GASEl certificado de Pruebas de Gas se muestra en la Figura 6.El solicitante anotará la Ubicación, Sitio de Trabajo y Número de Permiso Asociado.El Comprobador/Verificados de Gas, debe registrar los resultados de las pruebas, hora y fecha, firmando en los espacios correspondientes.


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En este certificado se deben registrar los resultados de las pruebas de gas para la ejecución de trabajos calientes.NOTA: Si se agotan los espacios durante el registro de pruebas de gas en el Certificado de espacios confinados, los registros se podrán continuar utilizando las copias de un Certificado para prueba de gas.


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REGISTRO DE LAS PRUEBAS DE GAS FIGURA 3HOJA 2 DE 2

Hora: Fecha:

Resultados de las Pruebas de GasNombre del

Comprobador /verificadorde gas

Es seguropara

trabajarOxígeno20-21%

Hidrocarburos0% LEL

H₂S0-10 ppm

OtrosSI o NO

REGISTRO DE LAS ENTRADAS Y SALIDAS DEL PERSONAL (Para ser firmado por la persona que entra al Espacio Confinado)

Fecha: Nombre:Hora deentrada:

Firma:Hora deSalida:

Firma:

Figura 6 – ESTE NO ES UN PERMISO PARA TRABAJO


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CERTIFICADO DE LAS PRUEBAS DE GAS Certifica

doNúmero:

Amarillo – Sitio del Trabajo, Verde – Centro de Coordinación de Permisos

Ubicación Sitio de Trabajo: Número delPermiso Asociado:

Hora: Fecha:

Resultados de las Pruebas de GasNombre del

Comprobador/Verificador

de Gas

Es seguro

paratrabajar

Oxígeno

20-21%

Hidrocarburos0% LEL

H₂S0-10ppm

Otros

SI o NO


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CAPÍTULO 13.ENTRENAMIENTO Y AUTORIZACIÓN.

13.1 POLÍTICA.13.2 ENTRENAMIENTO DE SIGNATARIOS DEL SPPTR.13.3 EXÁMENES DE EVALUACIÓN.13.4 CERTIFICACIÓN.13.5 AUTORIZACIÓN DE LOS SIGNATARIOS DE LSO PERMISOS PARA TRABAJOS CON RIESGO.13.6 CAMBIO DE ROL (EN EL SPPTR).13.1 POLÍTICA.Los signatarios del Sistema de Permisos Para Trabajo con Riesgo que firman los Permisos deberán cumplir los requisitos de certificación del entrenamiento que los acredite como tales. Además deberán tener conocimiento global suficiente para realizar su rol; como entrenamiento de Seguridad básico, experiencia en la industria petrolera, conocimiento de la instalación, los riesgos y las precauciones asociadas con el trabajo en su ámbito de competencia.OBJETIVO DEL ENTRENAMIENTO.Asegurar que los Signatarios del Sistema de Permisos Para Trabajo con Riesgo, asuman su responsabilidad y conozcan su rol del sistema.Ninguna persona puede autorizar, validar, ni supervisar el trabajo considerado en un Permiso sin haber cumplido los requisitos para su certificación como Signatario de Permisos para Trabajo con Riesgo, según lo establecido en el Punto 13.6.LA CERTIFICACIÓN DE UN INDIVIDUO EN LA ADMINISTRACIÓN DEL SISTEMA DE PERMISOS DE TRABAJO CON RIESGO NO GARANTIZA QUE CONOZCA Y ASUMA SU RESPONSABILIDAD DE ACUERDO A SU ROL.

13.2 ENTRENAMIENTO DE SIGNATARIOS DEL SPPTRTodo el personal que cumple un papel en el Sistema de Permiso Para Trabajo con Riesgo debe contar con entrenamiento en asuntos operacionales de seguridad. Este entrenamiento debe componerse al menos de los cursos mostrados en la siguiente tabla.


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TABLA: REQUERIMIENTOS DE ENTRENAMIENTO EN SEGURIDAD Y PARA SIGNATARIOS EN EL SISTEMA DE PERMISO PARA TRABAJO CON RIESGO.

Rol

AutoridadDe la

Instalación

CoordinadorDe Permisos

IngenieroElectricistaSupervisorEléctrico

Operador/Encargado del

Área/Autoridad de

Área y Autoridad de área en Sitio

SolicitanteSupervisor del Trabajo

Comprobador/ Verificador de Gas

CursoTemas

Signatarios de Permisos √ √√ √ √ √ √

Básico de Seguridad√ √ √ √ √ √ √

Trabajos en áreas con atmósferas con H₂S (sulfhídrico)*

√ √ √ √ √ √ √

Primeros Auxilios √ √ √ √ √ √ √

Well Cap*** √ √ √ √ √ √ √

Sobrevivencia en el Agua**

√ √ √ √ √ √ √

Pruebas de Gas√ √ √ √ √ √ √

Planes de Emergencia√ √ √ √ √ √ √

1.3 EXÁMENES DE AVALUACIÓNLa certificación de signatarios requiere haber acreditado la evaluación de los exámenes correspondientes para asegurar que hayan alcanzado el nivel de conocimiento requerido.La calificación mínima aceptable para certificarse como signatario es de 75% en cada uno de los exámenes aplicados.13.4 CERTIFICACIÓNAprobar los exámenes con 75% mínimo.Registro de entrenamiento en base de datos de SIPA.Sólo instrucciones autorizadas por SIPA podrán efectuar evaluaciones.Todos los instructores extremos deben ser certificados por PEP. Deberán utilizar el programa y el material del curso para la certificación de signatarios autorizado. La certificación tendrá una vigencia de dos años. Debiendo volver a certificarse al término de la misma


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TEORIA DE LA COMBUSTIÓN

¿Sabías? Que una de las principales causas de incendio son debido a que existe un desconocimiento en las empresas del manejo de productos inflamables ya que se carece de procedimientos adecuados para su manejo. Y a la falta y/o inadecuada integración de brigadas para combatir un conato de incendio, el cual de no ser controlado puede desencadenar un incendio de gran magnitud como los ocurridos en las últimas fechas en distintas partes del mundo.CombustiónEs una oxidación exotérmica de un combustible con un oxidante llamado comburente; este fenómeno o reacción química, viene acompañado generalmente por un desprendimiento de energía en forma de luz y calor y también con desprendimiento de productos volátiles o humos, y que puede dejar un residuo de cenizas.La prevención y el control efectivo del fuego, requiere conocimientos básicos de la naturaleza química y física del fuego. Esto incluye la información que describe las fuentes de calor, las propiedades fisicoquímicas de los combustibles y condiciones ambientales necesarias para mantener el proceso de la combustión.Se define al fuego como una reacción de oxidación rápida de materiales combustibles con fuerte desprendimiento de energía en forma de luz y calor, generalmente acompañada de humo y llamas.En otras palabras el proceso de combustión se define como la oxidación rápida de un combustible, acompañado de un aumento de calor y de luz. Al ser la combustión una oxidación, habrá de intervenir, para que esta se produzca, un material que se oxide, al que llamaremos combustible y un elemento oxidante, al que llamaremos comburente. Para que la reacción de oxidación comience, se necesitará de una cierta cantidad de energía calorífica (fuente de calor).El proceso de la combustión se desarrolla en fase vapor, los sólidos se someten primero a un proceso de vaporización, donde los gases generados se mezclan con el combustible y se someten a una fuente de calor para iniciar la reacción.


Vapor o gas del material combustible

+ Oxígeno del aire +

Energía calorífica (fuente de calor)

= COMBUSTION

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De acuerdo a las características del material combustible que vaya a llevar a cabo la reacción, se han definido dos tipos de combustión, una llamada incandescente y otra con flama, como se puede observar a continuación:


TETRAEDRO DEL FUEGO

COMBUSTIÓN CON FLAMA

TRIANGULO DEL FUEGO

COMBUSTION EN BRASA

REACCIÓN QUÍMICA EN

CADENA

COMBUSTIBLE OXÍGENO

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Elementos de la química del fuego

Calor (Temperatura)

El calor y la temperatura están estrechamente relacionados y en algunos casos inseparables.

El calor es un tipo de energía en desorden mientras que la temperatura es una medición de éste desorden en determinados grados.

El calor se define como la transferencia de energía de un punto a otro en un cuerpo o entre diferentes cuerpos. El calor es energía en tránsito, siempre fluye de una zona de mayor temperatura a una zona de menor temperatura, con lo que eleva la temperatura de la segunda y reduce la de la primera, siempre que el volumen de los cuerpos se mantenga constante.

Temperatura es la propiedad de los sistemas que determina si están en equilibrio térmico, el concepto de temperatura se deriva de la idea de medir el calor o frialdad relativos y de la observación de que el suministro de calor a un cuerpo conlleva un aumento de su temperatura mientras no se produzca la fusión o ebullición. En el caso de dos cuerpos con temperaturas diferentes, el calor influye del más caliente al más frío hasta que sus temperaturas sean idénticas y se alcance el equilibrio térmico.

Por tanto, los términos de temperatura y calor, aunque relacionados entre sí, se refieren a conceptos diferentes: la temperatura es una propiedad de un cuerpo y el calor es un flujo de energía entre dos cuerpos a diferentes temperaturas.


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Fuentes de calor:

Origen Eléctrico:

Electricidad estática.

Exceso de corriente.

Arco.

Corto circuito.

Resistencia eléctrica.

Origen Mecánico:

Fricción.

Impacto.

Compresión.

Origen Químico:

Por descomposición

Por combustión espontánea.

Origen Natural:

Rayos solares.

Combustible (Agente reductor)Combustible: es todo aquel material susceptible de arder al mezclarse con un comburente y ser sometido a una fuente de calor.Es aquel material que tiene las propiedades físico-químicas las cuales le permite ser modificado por una sustancia oxidante, es decir que es capaz de entrar en combustión. El término “Agente reductor” se refiere a la capacidad de los combustibles para convertirse en agentes oxidantes.Los combustibles son materiales en estado sólido, líquido ó gaseoso, que pueden llevar a cabo una reacción de oxidación rápida. Los sólidos y líquidos se convierten en vapores o gases antes de entrar en combustión.


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COMBUSTIBLES

Factores que intervienen en la combustión

Las características fisicoquímicas más importantes que deben conocerse de los combustibles son:

Punto o temperatura de inflamación.

Es la temperatura a la cual los materiales o sustancias inician su desprendimiento de vapores. Otras propiedades de los combustibles son también factores para determinar los riesgos, pero el punto de inflamación es el factor principal. El peligro relativo aumenta a medida que baja el punto de inflamación. La importancia de esta propiedad se hace más patente cuando se comparan líquidos de diferentes puntos de inflamación.


SólidosLíquidos

Gases

InflamablesCombustibles

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COMPUESTO T° DE INFLAMACIÓN °C

GASOLINA -40ALCOHOL ETÍLICO 12.8

TOLUENO 4.4DIESEL 52

ASFALTOS 204MADERA 232

Líquidos combustibles e inflamables

Para efectos de protección contraincendios se ha establecido una división basada en el punto de inflamabilidad de los materiales combustibles.

Líquidos inflamables

Los líquidos inflamables tienen puntos de inflamación inferiores a 38°C y presiones de vapor que no superan 40 psi a 38°C.

Líquidos combustibles

Son aquellos con punto de inflamación igual o superior a 38°C. Se dividen como sigue:

a. Clase II: Líquidos con punto de inflamación igual o superior a 38°C e inferior a 60°C.

b. Clase IIIA: Líquidos con punto de inflamación igual o superior a 93°C.

c. Clase IIIB: Líquidos con punto de inflamación igual o superior a 93°C.

Peso específico

Es la relación que existe entre el peso de una sustancia sólida o líquida con respecto al agua, considerando que al peso del agua se le asigna 1, un líquido con un peso específico menos que uno flotará en el agua (a menos que sea soluble en ella). Un peso específico superior a uno significa que el agua flotará sobre el líquido. Ejemplos:

Diesel 0.86 Gasolina 0.75Alcohol 0.79 Butano 0.58


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Densidad especifica

Es la relación que existe entre el peso del vapor de un combustible y el peso del aire, dándole al aire el valor de 1 con una presión y temperatura ambiente normal. Por lo que se entenderá que cuando el vapor de cualquier combustible tenga una densidad mayor de 1, es más pesado que el aire y se mantendrá siempre en la parte inferior. Ejemplos:

Gasolina 3.40Diesel 3.75

LIMITES DE EXPLOSIVIDADEste concepto se considera de mucha importancia ya que su conocimiento nos ayudara de una manera rápida a reconocer si un combustible puede o no arder en las condiciones normales. De las diversas mezclas combustible/aire solamente algunas son susceptibles de entrar en combustión.A la más pobre de estas concentraciones se le denomina Límite inferior de inflamabilidad, por sus siglas en ingles (LFL) Lower Flamable Limit, y se refiere entonces a la concentración mínima de vapor-aire por debajo de la cual el fuego no se propagara.A la más rica de las concentraciones se le denomina límite superior de inflamabilidad, de sus siglas en ingles (UFL) Upper Flamable Limit, que es la máxima concentración de vapor/aire por encima de la cual el fuego no se propagara.Las concentraciones comprendidas entre ambos límites están incluidas en el llamado RANGO DE INFLAMABILIDAD o EXPLOSIVIDAD son todas aquellas mezclas capaces de entrar en combustión. En la bibliografía ambos límites se dan en porcentaje en volumen de combustible en su mezcla con el aire.Por debajo del límite inferior de inflamabilidad la mezcla es demasiado pobre en aire para arder.Por encima del límite superior de inflamabilidad la mezcla es demasiado pobre en aire para arder.Ambos límites están determinados por las condiciones normales de presión y temperatura, sin sufrir variaciones con cambios mínimos, pero aumentos notables de temperatura amplían el rango de inflamabilidad.Como ejemplo; él límite inferior de inflamabilidad de la gasolina es de 1.4% y el superior de 7.6% en volumen; esto nos indica que la mezcla de vapores de gasolina con el aire solo arderá en una concentración entre los valores descritos.Los límites de explosividad o inflamabilidad, de gas o vapor mezclados con el aire, están dentro de ciertas concentraciones en volumen en las cuales ocurre el flamazo o cuando Enrique Javier Guzmán RodríguezSTPS: GURE-550901-PV7-005INSTUCTOR

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pueden propagarse éste si la mezcla es puesta en ignición. El menor porcentaje de concentración en que puede ocurrir la explosión se denomina límite inferior y el mayor porcentaje de la concentración se le llama límite superior. Si una mezcla dentro de esos límites se confina y se pone en ignición, la explosión se presenta. Muchos líquidos inflamables tienen un rango de explosividad corto. Las mezclas fuera de ese límite o son demasiado “pobres” o bien demasiado “ricas”.La mezcla demasiado “pobre” está por debajo del límite inferior de explosividad, puesto que no cuenta con suficiente gas o vapor en producción con la cantidad de aire. Por otra parte, la mezcla demasiado “rica” contiene una cantidad alta de vapores o gases inflamables en proporción con el aire disponible.Una mezcla de gasolina con menos de 1% de vapor es demasiado “pobre”, y la propagación de la llama no ocurrirá al contacto con la fuente de ignición. De la misma manera, si existe el 8% aproximadamente de vapor de gasolina, la mezcla será demasiado “rica”. Existen muchos gases tales como el hidrógeno, acetileno y etileno, los cuales tienen límites de inflamación amplios.

Gasolina

Gas Butano

Acetileno

Ácido Sulfhídrico

El familiarizarse con las propiedades y características de todos los gases y líquidos inflamables es muy importante para las personas relacionadas con el servicio contraincendios; ya que contando con estos conocimientos, podrán luchar con mayor eficacia contra el fuego, ayudando a reducir los daños materiales y en otros casos, evitando pérdidas humanas.


1.4% 7.6%

0% 50% 100%

0% 50% 100%

0% 50% 100%

0% 50% 100%

1.9% 19%

2.5% 81%

4.3% 46%

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Punto o temperatura de Ignición

Es la temperatura mínima que requiere una mezcla explosiva para iniciar su combustión, llamándose también energía de activación.Es la energía calorífica o temperatura mínima requerida para que una sustancia o material pueda encender y continúe quemándose.Un factor importante a considerar que está relacionado con la ignición de un combustible es su tamaño o masa, una página de un libro se puede poner en ignición fácilmente, pero no es lo mismo si se trata del libro completo; entonces, una masa compacta de hojas de papel arde lentamente. Una aguja y una barra están hechas del mismo material (acero), pero la primera contiene tan poco material (tiene una masa pequeña), que se calienta cuando se coloca sobre una flama, cuando la misma flama se aplica a la barra, ésta se calienta lentamente.De la misma manera, un leño que presenta poco masa arderá rápidamente que otro leño mayor. Para que un sólido se encienda y se queme, es necesario elevar su temperatura suficiente para que se produzcan gases combustibles y se forme la flama. Por lo tanto cualquier sustancia que se divida finamente puede ser peligrosa por la facilidad que presenta para poder encender.

Oxígeno (Agente oxidante)

El término “Agente oxidante” ayuda cómo algunos materiales, tales como el nitrato de sodio y clorato de potasio, los cuales liberan su propio oxígeno bajo ciertas condiciones, se incendian en atmósfera con oxígeno no libre.Es un gas incoloro, inodoro e inodoro e insípido. Es aproximadamente 1.1 veces más pesado que el aire y ligeramente soluble en agua y alcohol. El Oxígeno, solo, no es flamable, pero alimenta la combustión. Es altamente oxidante, reacciona violentamente con materias combustibles y puede causar fuego o explosión.Es el gas más importante para los seres vivos. Sin él, no sería posible la vida de los organismos mayores. Se encuentra en el aire que respiramos, en menor proporción que el Nitrógeno (actualmente existe en la Troposfera un 21% de oxígeno, 78% de nitrógeno y 1% de otros gases como bióxido de carbono, metano, argón y neón).Cuando por ciertas condiciones la concentración de oxígeno en el aire se reduce por debajo de 19%, muchos individuos sufren mareos, zumbido en los oídos y se les acelera el corazón.


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Además de la pruebas de toxicidad, el contenido de oxígeno en la atmósfera de un espacio confinado, debe determinarse antes de entrar en él y pruebas subsecuentes pueden hacerse con instrumentos probados.

Tetraedro del fuego

Recientemente una nueva teoría más completa ha desarrollado la explicación de la combustión y extinción de incendios. El desarrollo de esta teoría hace una transición del triángulo del fuego, reconociéndolo como tal, pero en una nueva figura llamada el teatrero del fuego.Reacción química en cadena.La reacción en cadena da inicio en el momento que el oxígeno y el combustible frente el calor encienden la primera molécula que rodea al combustible, es más fácil iniciarse cuando mayor cantidad de gases o vapores desprende dicho combustible, ya que la primera molécula encenderá a la segunda y ésta a la tercera y así sucesivamente; a la temperatura inicial se le conoce como “Temperatura de ignición” del combustible y es la que inicia la reacción-química en cadena.REACCIÓN QUÍMICA EN CADENA.La reacción en cadena da inicio en el momento que el oxígeno y el combustible frente al calor enciende la primera molécula que rodea al combustible, es más fácil iniciarse cuando mayor cantidad de gases o vapores desprende dicho combustible, ya que la primera molécula encenderá a la segunda y ésta a la tercera y así sucesivamente; a la temperatura inicial se le conoce como “Temperatura de ignición” del combustible y es la que inicia la reacción química en cadena.Formas de transferencia de calorConducción. En mayor o menor escala todos los elementos son conductores del calor. La conductividad térmica del cobre por ejemplo, es de 0.85 cal/cm mas no por esto podemos dejar de pensar en un muro de tabique de barro o cemento ya que también son capaces de conducir el calor, suponiendo que en uno de los lados se tenga un fuego considerablemente en el lado opuesto, éstos elevarán su temperatura hasta el grado de causar desprendimiento de vapores que estallarán en llamas.Radiación. Aquí la principal fuente de energía la encontramos en el sol, un ejemplo clásico de fuego por radiación es donde cerca de un radiador para elevar la temperatura de una habitación, se encuentran materiales combustibles los cuales estallan en llamas después de cierto tiempo, ya que su grado de desprendimiento de vapores fue alcanzado por


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incremento de temperatura sufrido. Los rayos de calor por radiación viajan en forma directa y en todas direcciones y no son alterados por el aire.Convención. Los gases producto de una combustión por ser más ligeros que el aire, tienden a elevarse y entre mayor y más caliente sea un incendio, más rápido y mas calientes ascenderán.Muchas veces cuando los cuerpos de bomberos han extinguido un incendio en la primera planta de un edificio, de repente en la tercera, cuarta o quinta planta les estalla otro por convención. Lo que sucede es que los gases en su ascenso incrementaron la temperatura de materiales combustibles hasta el grado de hacerlos estallar en llamas.

PRINCIPIOS TOXICOLÓGICOS

La toxicología es la ciencia que estudia los efectos nocivos producidos por las sustancias químicas sobre los organismos vivos. Así, el individuo humano, los animales y las plantas pueden estar expuestos a una gran variedad de sustancias químicas. Éstas pueden ser desde metales y sustancias inorgánicas muy complejas.

Según su mecanismo de acción los podemos clasificar en:

Asfixiantes, porque desalojan el aire de los pulmones (halógenos) causando a veces edema pulmonar, impidiendo la hematosis (CO). En el grupo incluimos el ácido cianhídrico, hidrógeno sulfurado, flúor, etc., que actúan produciendo anoxia por diferentes mecanismos.

Irritantes en el especial para el aparato respiración (cloro), muchas veces además

son cáusticos. También pueden ejercer su acción tóxica en la mucosa ocular y en la piel.

Tóxicos nerviosos, de acción parecida al de las sustancias anestésicas (disolventes

industriales). De acción general (tóxicos metálicos), inhalación de vapores de mercurio, zinc,

magnesio, cobre, etc.La acción tóxica de un producto químico puede ser dividida en efectos agudos y crónicos.


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Dosis.

Paracelso, en el siglo XVI, afirmó: “Todas las sustancias son tóxicas. No hay ninguna que no sea tóxica. La dosis establece la diferencia entre un tóxico y un medicamento”. Esta afirmación continúa siendo de gran importancia para la toxicología e involucra la idea de dosis.

DL 50

DL 50: Una información muy usada es la denominada dosis letal 50 (DL 50), que es la cantidad de una sustancia química que cuando es administrada en una sola dosis por vía oral, expresada en masa de la sustancia por masa animal, produce la muerte en el 50% de los roedores en experimentación dentro de un periodo de observación de 14 días (Swanson, 1997). En la tabla 1 se presenta la clasificación de las sustancias basada en el valor de la DL 50.

CL 50

CL 50: Otro valor es la concentración letal 50 (CL50), que es la concentración en el aire de una sustancia química que cuando es inhalada continuamente durante 8 horas produce la muerte en el 50% de los roedores en experimentación.Hay un gran número de industrial en las que producen gases y vapores, que mezclándose con el medio ambiente ejercen un efecto perjudicial sobre los individuos.

LC50.- Concentración Letal 50

Para los riesgos de inhalación de vapores, vahos, humos y polvos, se utiliza el término LC50, significando la concentración en el aire de cierta sustancia que resultó letal a la mitad o más de los animales que se utilizaron en la prueba.

RIESGOS QUÍMICOS


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Están constituidos por todas aquellas sustancias que se encuentran en las áreas de trabajo o sus alrededores, cuyo contacto o exposición en concentraciones mayores que las permisibles, pueden causar alteraciones en la salud de los trabajadores.

Existen límites permisibles en todo el mundo que hacen referencia a las concentraciones de sustancias en el aire por debajo de las cuales la mayoría de los trabajadores pueden exponerse sin sufrir efectos adversos para la salud. Sin embargo, se admite que, dada la variabilidad de la susceptibilidad individual, un porcentaje de trabajadores puede experimentar ligeras molestias ante ciertas sustancias o concentraciones iguales o inferiores al límite umbral e incluso, en menor grado, pueden verse afectados por un agravamiento de dolencias previas o por la aparición de una enfermedad profesional. Debido a la variedad de efectos que las sustancias químicas pueden provocar en las personas expuestas, se han definido los siguientes valores límites:

Los límites para exposiciones a agentes físicos y sustancias químicas en el medio ambiente de trabajo, están determinados por los valores TLV (Threshold Limit Values), denominados Valores Límite Umbral para concentraciones en el aire de diversas sustancias químicas.

Los TLV representan las condiciones bajo las cuales se cree que la mayoría de los trabajadores pueden ser expuestos repetidamente todos los días, durante 8 horas sin sufrir efectos adversos a la salud y sin utilizar ningún tipo de protección.

Existen tres categorías de TLV (Valor Límite Umbral)

TVL-PEL Exposición Límite Permisible.Concentración límite, permisible en el tiempo para una jornada normal de 8 horas y 40 horas semanales, a la cual mayoría de los trabajadores pueden estar expuestos repetidamente, día tras día, sin sufrir efectos adversos.

TLV-TWA Exposición Límite Ponderada.Concentración límite, ponderada en el tiempo para una jornada normal de 8 horas y 40 horas semanales, a la cual la mayoría de los trabajadores pueden estar expuestos repetidamente, día tras día, sin sufrir efectos adversos. Es el Valor Límite más característicos al que se hace referencia habitualmente cuando se cita el valor TLV.

TLV-STEL Límite de Exposición de Corta Duración.


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Concentración Límite a la que los trabajadores pueden estar expuestos durante un corto espacio de tiempo sin sufrir irritación, cambio crónico o irreversible en los tejidos o narcosis importante. No es un límite de exposición separado e independiente, sino un complemento de la media ponderada en el tiempo (TWA). El STEL se define como el límite de la exposición media ponderada en el tiempo durante 15 minutos, que no debe sobrepasarse en ningún momento de la jornada, aunque la concentración media de exposición ponderada en el tiempo durante 8 horas sea inferior al TLV-TWA. Las exposiciones al STEL no deben ser mayores de 15 minutos, y no deben repetirse más de 4 veces al día, existiendo un período mínimo de 60 minutos entre sucesivas exposiciones al STEL. Puede recomendarse un período de exposición distinto de 15 minutos, cuando lo justifiquen los efectos biológicos observados. Estos valores están asignados principalmente a aquellas sustancias que producen efectos agudos, pero cuya toxicidad es básicamente de naturaleza crónica.

TLV-C Exposición Límite TechoEs la concentración límite que no se debe sobrepasar en ningún momento de la exposición durante el trabajo. Para su valoración admiten muestreos de 15 minutos, excepto para aquellas sustancias que puedan causar irritación inmediata con exposiciones muy cortas.

Es necesario destacar que si cualquiera de estos tres valores TLV es sobrepasado, existe un peligro potencial para el individuo. La cantidad en que pueden excederse los valores umbrales límites durante breves períodos sin daño para la salud, depende de factores determinantes tales como la naturaleza del contaminante, grado y tiempo de exposición.

PPM partes por millónPartes por millón. Unidad de concentración expresada como una relación volumen sobre volumen de una parte de sustancias en un millón de partes en el aire, empleada para gases y vapores.


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REFERENCIAS% ppm

100 1,000,00010 100,0001 10,000

0.1 1,0000.01 100

0.001 100.0001 1

El H2S como sustancia química peligrosaCONCENTRACIONES DE H2S

En la mayoría de las compañías se emplea la norma standard de ppm (partes por millón) Otras unidades y conversiones.

0.65 Granos por SCF (Pie Cúbico Standard) 10 ppm0.001 Mol % y Vol % 10 ppm15 mg/m Cúbico 10 ppm

Las 10 PPM es una concentración muy baja y se le puede comparar con

10 pg En 16 millas10 cm En 10 Km10 min En 1.9 años10 lbs En 500 toneladas10 ctvos. En 10,000.00 pesos10 galones 1,000,000 galones

LIMITES DEL H2S

TVL’S PPMPEL 10 ppm/8hrs/5díasSTEL 15 ppm/15 min/4 veces x díaIDHL 100 ppmTLV-C 700TWA 10 ppm/8 hrs/5 días


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RIESGOS DEL H₂S EN INSTALACIONES PETROLERAS

GAS SULFUROSO GAS SULFHÍDRICOHÍDROGENO SULFURADO GAS HEPÁTICOGAS SULFUROSO GAS SULFHÍDRICOGAS DE HUEVOS PODRIDOS GAS DE PANTANO

GAS VENENOSOEl ácido sulfhídrico (H₂S) es el más venenoso de los gases naturales; se produce durante los procesos biológicos e industriales; es seis veces más letal que el monóxido de carbono y la mitad de veces tan letal como el cianuro de hidrógeno, cuando aparece como gas libre es cuando resulta más peligroso.El H₂S también aparece en el lodo de las perforaciones debido a la descomposición de los aditivos orgánicos a las altas temperaturas. Asimismo, el H₂S se encuentra en ambientes de desagües y sumideros.

PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS Es extremadamente tóxico (casi tan tóxico como el cianuro de hidrógeno) y de 5 a

6 veces tan tóxico como el Monóxido del Carbono. No tiene color. De olor repulsivo, muchas veces descrito como el olor a huevos podridos. Forma una mezcla explosiva en concentraciones de entre 4.3 y 46% Su temperatura de ignición es de 260°C. Arde con una flama azul y produce Anhídrido Sulfuroso (SO₂), en el cual es menos

tóxico que el ácido Sulfhídrico pero es muy irritante en los ojos y pulmones y puede provocar daños serios.

Es más pesado que el aire, su gravedad específica es de 1.189 (la del aire es = 1.000), por lo tanto, el H₂S se acumula en puntos más bajos tales como los sótanos de los pozos.

El valor límite de concentración mínima (TLV) es de máximo 8hrs. De exposición sin el equipo respiratorio de protección es de 10 PPM.

Es corrosivo a todos los metales de la serie electroquímica (Fe, Cu, Zn).


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A diferencia de otros riesgos naturales, las personas no adquieren una resistencia o tolerancia al H₂S por el contrario, parece ser que la susceptibilidad aumenta cuando hay exposiciones previas.Aquellas personas que hayan ingerido alcohol son de extremo sensibles al H₂S. Por tanto, puede considerarse el efecto del H₂S en función a la:

1. DURACIÓN DE LA EXPOSICIÓN.2. FRECUENCIA DE LA EXPOSICIÓN3. INTENSIDAD DE LA EXPOSICIÓN4. SUSCEPTIBILIDAD INDIVIDUAL

PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS DEL ÁCIDO SULFHÍDRICO. Es extremadamente tóxico (casi tan tóxico como el cianuro de hidrógeno) y de 5 a

6 veces tan tóxico como el Monóxido del Carbono. No tiene color. Es un gas más pesado que el aire.

Es más pesado que el aire, su gravedad específica es de 1.189 (Aire= 1.0) a 60°F y 14.7 psi, por lo tanto, el H₂S se acumula en puntos más bajos tales como los sótanos de los pozos.

Es un gas altamente irritante, produce irritación en los ojos, garganta y el sistema respiratorio.

Es corrosivo a todos los metales de la serie electroquímica (Fe, Cu, Zn). De olor repulsivo, muchas veces descrito como el olor a huevos podridos. Es un gas qué altas concentraciones (>50 ppm) puede inhibir el sentido del olfato. Es un gas altamente explosivo, porque forma una mezcla explosiva en concentraciones de

entre 4.3% LEL y 46% UEL por volumen. Esto constituye una gama extremadamente amplia.

4.3% H₂S

5.3% METANO


Aire=1

H₂S=1.18

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ESPACIOS CONFINADOSEspacios restringidos (confinados) son aquellos espacios adecuados en tamaño y configuración para permitir el ingreso de empleados, pero que no están diseñados para la ocupación continua y que poseen medios limitados o restringidos para el ingreso o salida y que además existe el riesgo de encontrar condiciones atmosféricas y/o situaciones adversas para la salud del empleado como los siguientes:

Atmósfera deficiente (debajo de 19.5%) en oxigeno o enriquecida (arriba del 23.5%) con el mismo elemento.

Atmósfera potencialmente explosiva o inflamable. 0% LEL para trabajo caliente. Atmósfera potencialmente tóxica. Exista si ésta contiene sustancias tóxicas que

excedan los límites permitidos por los reglamentos.(10 ppm para H₂S, 50 ppm de CO).

Peligro de quedar sumergido o atrapado. Probabilidad de ser aplastado o en todo caso seriamente herido.

La prueba de atmósferas peligrosas es un procedimiento crítico y solo debe ser efectuado por personal calificado y autorizado, que utilice equipo apropiadamente calibrado.Se debe probar en primer lugar el contenido de oxigeno. El espectro seguro es de 19.5-23.5%.A continuación debe probar la presencia de vapores y gases inflamables.Finalmente probar la presencia de gases y vapores tóxicos.

MANEJO Y CONTROLES

Los espacios clasificados como espacios restringidos que requieren permiso deben ser controlados, además del requerimiento de la colocación de letreros, deberán tomarse las siguientes medidas para la seguridad de los empleados que tienen que entrar en un espacio restringido;Identificación y evaluación de los peligros antes de permitir cualquier ingreso.Un programa escrito de ingreso en espacios que requieren permisos, el cual especifique las condiciones aceptables para el ingreso.Métodos para el aislamiento del espacio restringido que requiere permiso de ingreso; - métodos para proteger a los que ingresan de peligros externos y condiciones aceptables para la ocupación por toda la duración de la jornada de trabajo.

Procedimientos de ingreso controlado que nieguen la entrada a personal no autorizado.


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Capacitación del personal. Designación de un supervisor de ingreso. Designación de vigilante de ingreso en espacios restringidos. Pruebas del espacio restringido. Instalación de equipo de ventilación mecánica, si fuera necesario. Dispositivo de comunicación entre las personas que están adentro y aquéllas que

están fuera. Dispositivos de barreras y/o iluminación cuando sea necesario.

IMPORTANCIA DEL MONITOREO EN EL ÁREA DE TRABAJOLos instrumentos para monitoreo y detección de contaminantes en el ambiente, de lectura directa, están clasificados en dos grupos: instrumentos de gas simple e instrumentos de gases múltiples, típicamente detectando alguna de las siguientes condiciones atmosféricas:

1. Deficiencia o enriquecimiento de oxigeno.2. La presencia de un gas combustible.3. La presencia de ciertos gases tóxicos.

Dependiendo de las capacidades del instrumento, la detección puede realizarse simultáneamente para el oxígeno y el gas combustible, o para el oxígeno, el gas combustible y los gases tóxicos. A estos aparatos se les conoce normalmente como alarmas 2 en 1,3 en 1,4 en 1 ó 5 en 1.No importa qué tipo de instrumento se usa para verificar las concentraciones de gas en el ambiente, la detección regularmente debe llevarse a cabo debido a que los niveles de combustibilidad o toxicidad de los contaminantes puede incrementar a pesar de que inicialmente aparezca se bajo o no-existente. Además, la deficiencia de oxígeno puede ocurrir inesperadamente.

Espacios o áreas abiertasPara determinar la composición de una atmósfera, deben utilizarse instrumentos confiables para la obtención de muestras de aire. De ser posible, no abra la entrada al espacio cerrado antes de que este paso se haya llevado a cabo.Cambios bruscos en la composición atmosférica dentro del espacio confinado pueden causar reacciones violentas, o diluir los contaminantes en el espacio cerrado, dando una falsa lectura baja de la concentración inicial del gas.


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Cuando el muestro permita condiciones de entrada aceptables, siempre tome las muestras de la siguiente manera:

1. Contenido de oxígeno2. Gases o vapores inflamables3. Contaminantes de aire tóxicos potenciales

Espacios confinadosUn muestreo completo debe llevarse a cabo en varios puntos dentro del área de trabajo. Algunos gases con más densos que el aire y tienden a acumularse en la parte inferior del área encerrada. Existen otros que poseen el mismo peso molecular que el aire, así que se les puede encontrar en varias concentraciones a lo largo del espacio. Esta es la razón por la cual se deben obtener muestras en la parte superior, en medio, y en la parte inferior del espacio para fijar exactamente la concentración de diversos gases y vapores (ver figura1).Los resultados del muestreo atmosférico tendrán un impacto directo en la selección del equipo de protección personal necesario para realizar una labor en esta área. Puede que también determine la duración de la exposición del trabajador al ambiente en el área o no. Los detectores de substancias específicas deben utilizarse siempre que los contaminantes actuales se hayan identificado.

Composición AtmosféricaMetano

(Más ligero que el aire)

Monóxido de Carbono(Mismo peso molecular que el aire)

Sulfuro de Hidrógeno(Más pesado que el aire)

Figura 1- Comparación de pesos moleculares de diferentes gases.

Gases CombustiblesComo se explicó anteriormente para que una combustión pueda ocurrir, tienen que estar presentes tres elementos:

1. Combustible.2. Oxígeno para alimentar la combustión.3. Calor o una fuente de ignición.


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La determinación del porcentaje de gas combustible en el aire es importante ya que, por ejemplo, una boca de acceso llena de aire fresco se llena gradualmente por una fuga de gas combustible, mezclándose con aire fresco. Al igual que la proporción de gas a aire cambia, la muestra pasa a través de tres diferentes rangos: pobre, explosivo y rico (ver figura 2). En el rango pobre, no hay suficiente gas en el aire para quemarse. Por otro lado, el rango rico tiene demasiado gas y no suficiente aire. Sin embargo, el rango explosivo tiene la correcta combinación de gas y aire para formar una mezcla explosiva. No obstante, se debe tener cuidado cuando una mezcla es demasiado rica, porque la dilución con aire fresco puede llevar la mezcla al rango inflamable o explosivo.

Mezcla Gas - AirePobre Explosiva Rica

AireGas

Figura 2 – Rangos de la mezcla gas – aire.

Instrumentos para Detección

Monitorear los gases es una tarea compleja. En comparación con otros parámetros, en los que las medidas son directas como voltaje, temperatura, humedad, etc., la detección y medición de gases es más complicada.Existen cientos de gases diferentes y se encuentran en diferentes porcentajes. Cada detección tiene unos requerimientos únicos.Por ejemplo, algunos monitoreos requieren la detección de un gas específico sin tener en cuenta las lecturas de otros gases de fondo. Otras situaciones pueden requerir las concentraciones de cada gas en una determinada área.

Detector de Gas Simple para Deficiencias de Oxígeno.Los indicadores de oxígeno miden las concentraciones atmosféricas de oxígeno. Generalmente, las concentraciones se miden de un rango del 0 al 25 por ciento de oxígeno en el aire, mostrando lecturas en forma digital o en un medidor análogo.


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Los indicadores de oxígeno se calibran con aire fresco, sin contaminantes, conteniendo un mínimo de 20.8 porciento de oxígeno. Con algunos modelos, una alarma se activa cuando los niveles de oxígeno caen por debajo del 19.5 por ciento.

Detectores de Gas Simple para Gases CombustiblesLos instrumentos para la detección de gases y vapores combustibles se calibran generalmente con pentano y están diseñados con el propósito de detección general de vapores de hidrocarburo. Dichos instrumentos operan por acción catalítica de un filamento de platino calentando en contacto con gases combustibles (ver figura 5). El filamento se calienta a su temperatura de funcionamiento mediante una corriente eléctrica. Cuando la muestra de gas hace contacto con el filamento calentando, la combustión en su superficie eleva la temperatura en proporción a la cantidad de combustibles en la muestra. Un circuito en paralelo Wheatstone, utilizado en el filamento como un brazo, mide en la resistencia eléctrica debido a las elevaciones de la temperatura. Este cambio indica el porcentaje de gas combustible presente en la muestra.

Detectores de Gas Simple para Gases TóxicosSe pueden usar dispositivos compactos, potenciados por medio de una batría para medir los niveles de gases como monóxido de carbono (CO) o sulfuro de hidrógeno (H₂S) dependiendo del modelo seleccionado. Los detectores de gases tóxicos usan células electroquímicas. Si el gas de interés entra a la célula, la reacción produce una corriente proporcional a la cantidad de gas en la muestra. Con estos instrumentos, suenan alarmas visibles y audibles si la concentración del gas excede el nivel predeterminado. Estos dispositivos son muy aptos para usarse en espacios confinados conteniendo motores o máquinas, los cuales pueden generar grandes cantidades de CO, al igual que en cloacas, plantas de tratamiento de desperdicios y estaciones procesadoras de “ácido crudo”, las cuales tienden a tener volúmenes peligrosos de H₂S.

Detectores de Gases Múltiples para Oxígeno y Gas CombustibleEn aplicaciones en donde es necesario determinar los niveles de oxígeno y gas combustible simultáneamente, se pueden usar los dispositivos de tipo por difusión 2 en 1. Los sensores miden del 0 al 100 por ciento del LEL y el oxígeno del 0 al 25 por ciento. El muestreo remoto requiere un módulo de bomba o un adaptador de bulbo aspirador.


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Detector de Gases Múltiples para Oxígeno, Gases Combustibles y TóxicosLos vapores y gases tóxicos, que pueden ser inhalados o absorbidos a través de la piel, se encuentran con frecuencia en espacios confinados. Algunas veces, estos peligros atmosféricos pueden también desplazar el oxígeno e incapacitar la habilidad del cuerpo de mantener la respiración.Algunos gases y vapores tóxicos pueden también causar al cuerpo un daño físico a largo plazo en casos de exposición repetida.Existe un número de instrumentos disponibles para ayudar a la detección de gas tóxico. Considerando que los detectores de tamaño de bolsillo operan por difusión o por un bulbo aspirador, se han desarrollado instrumentos más grandes (pero aún de tamaño de una mano) 2 en 1 y 3 en 1 con bombas integradas para succionar muestras desde el área inmediata o desde el exterior del área de trabajo en espacio encerrado cuando se usan con líneas de muestreo. Para los dispositivos 2 en 1, las presentaciones análogas codo a codo muestran los porcentajes para el oxígeno y el LEL. Con dispositivos 3 en 1, 4 en 1 y 5 en 1, el usuario selecciona la lectura de un sensor en una presentación digital o el escudriñamiento secuencial automático de sensores contenidos en el instrumento. Sin importar el número de sensores seleccionados o la lectura mostrada, todos los sensores deben estar diseñados para detectar continuamente.LEL de los gases combustibles, los niveles de oxígeno y los niveles tóxicos (en partes por millón) de H₂S, CO y otros gases tóxicos. Las alarmas también alertarán al usuario de niveles de oxígeno altos y bajos. Los adaptadores de bomba para el muestreo remoto están disponibles para convertir estos instrumentos de tipo difusión en instrumentos de estilo de bomba.

Dispositivos de Fotoionización para Gases y Vapores TóxicosUn detector de fotoionización, presentando la tecnología de microprocesador, usa luz ultravioleta para ionizar las moléculas de substancias químicas en estado gaseoso o de vapor. Una lectura digital en tiempo real le permite al usuario hacer una determinación inmediata ante las concentraciones de gas y vapor. Dependiendo de los datos dados durante la calibración, el gas y los vapores se miden sobre una escala del 0.1 a 200 partes por millón (ppm).

LECTURA DIRECTA DE GASES Y VAPORESLa lectura directa de los instrumentos permite determinar rápidamente la concentración de gases y vapores en el aire. Esta lectura se puede definir en aparatos en los que el


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instrumento toma las muestras y análisis directamente y la información necesaria se puede leer en una pantalla o indicador.Un instrumento de lectura directa ideal deberá ser capaz de muestrear el aire en el lugar de trabajo y definir la concentración de las sustancias muestreadas en el ambiente.

Equipos ColorimétricosLos aparatos colorimétricos de lectura directa se vales de las propiedades químicas de un contaminante que produce coloración al entrar en contacto con un agente químico. El indicador colorimétrico o tubo detector, cuya principal aplicación es indicar la concentración de gases o vapores a través del cambio de coloración, es una técnica de detección ampliamente usada en las industrias. Este instrumento se ha hecho muy popular debido a la simplicidad de su operación y la versatilidad para la detección de innumerables contaminantes. Sin embargo, como todos los instrumentos, también tiene limitaciones de aplicación, especificación y precisión que el usuario debe conocer para evitar eventuales errores de interpretación.

El sistema de tubo detector colorimétrico está compuesto por dos elementos básicos: la bomba detectora de gases y los tubos colorimétricos indicadores (tubos reactivos).Las bombas detectoras de fuelle o de pistón pueden succionar un volumen fijo de aire (generalmente 100 cm³) con sólo una bombeada. EL tubo detector es de vidrio herméticamente sellado y contiene materiales sólidos granulados como sílice gel, alúmina o piedra pómez impregnados con una sustancia química que reacciona cuando el aire que atraviesa el tubo contiene un contaminante especifico o un grupo de contaminantes.

Principio de operaciónAntes de iniciar la medición, se debe probar la hermeticidad de la bomba detectora de gases. Para este fin, se deberá seguir la siguiente secuencia de operaciones:

a. Comprimir toda la bomba detectora de gases o bomba de fuelle (pliegues).b. Tapar con el dedo el lugar donde se insertará el tubo reactivo (cabeza de la

bomba).c. Sin quitar el dedo de la cabeza de la bomba, abrir la mano.d. Si el pliegue regresa, entonces hay fuga de aire e la bomba de fuelle.


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Interpretación de resultadosLa lectura en los tubos reactivos es relativamente simple y se puede observar directamente a través del cambio de coloración indicado en la escala graduada impresa en el cuerpo del tubo. Por lo general, la unidad de medida está indicada en ppm (partes por millón).Para algunos tubos reactivos que no poseen escala, se debe aspirar un volumen suficiente de muestra (indicado en las instrucciones de uso) que permita que el color de la capa reactiva logre la coloración patrón indicada en el tubo. En ese caso, el valor de la concentración será inversamente proporcional al número de aspiraciones.Cuando el cambio de color no es homogéneo, se considera el valor de lectura de mayor extensión obtenida en el tubo.

Limitaciones y consideracionesAntes de realizar la medición, es muy importante leer las instrucciones de uso del tubo reactivo que se usará para poder conocer la coloración final obtenida en el tubo después de la lectura, así como las posibles interferencias con otras sustancias, temperatura y humedad.La desventaja de los tubos detectores es el bajo nivel de exactitud y precisión. El National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) ha probado y certificado tubos detectores sometidos a sus ensayos. Los valores relativos de precisión fueron de 35% a 50% del límite de exposición.Las bajas o altas temperaturas retardaran o aceleraran la reacción química que se produce en el interior del tubo y, en consecuencia, el tiempo de respuesta, lo que produce en el interior del tubo y, en consecuencia, el tiempo de respuesta, lo que influye directamente en la veracidad de los resultados. Para reducir este problema, se recomienda mantener los tubos en lugares ventilados. Para reducir este problema, se recomienda mantener los tubos en lugares ventilados.Las altas temperaturas aceleran la reacción y pueden causar un problema de decoloración de la capa reactiva sin que el contaminante esté presente. Esto también puede ocurrir en los tubos aún no usados. Por ello, los tubos se deben almacenar a temperaturas moderadas o inclusive refrigerar para prolongar su vida útil.Algunos tubos reactivos poseen en capa prefiltrante para eliminar la humedad u otras sustancias que pueden interferir en la medición. Las instrucciones de los fabricantes


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incluyen factores de corrección que se utilizarán cuando la humedad interfiere en las mediciones realizadas.Las sustancias químicas usadas en los tubos se deterioran con el tiempo. Por lo tanto, se debe observar el periodo de validez indicado en sus embalajes (de uno a tres años).Cada tubo detector está diseñado para medir un gas específico como el gas sulfhídrico, cloro, vapor de mercurio, entre otros.Como un tubo detector no se puede aplicar a todas las sustancias, se debe tener mucho cuidado para que las interferencias de las sustancias no invaliden los resultados de las muestras. Muchos vapores y gases comunes reaccionan con los mismos productos químicos o presentan prioridades físicas similares, lo que puede conllevar a lecturas falsas, altas o bajas, de la sustancia muestreada.Los resultados obtenidos por el sistema de tubos colorimétricos no deben, bajo ninguna circunstancia, ser la única evidencia de la presencia o ausencia de un determinado contaminante. Éstos se deben usar conjuntamente con otras pruebas o información que confirmen la identidad de una sustancia desconocida en la atmósfera.Además de las mediciones cuantitativas, el detector también puede realizar mediciones de carácter cualitativo.Existe un tubo reactivo, denominado POLYTEST, que indica la presencia de ciertos gases en la atmósfera pero no los cuantifica.El POLYTEST puede indicar la presencia de cualquiera de los siguientes gases:

Acetileno Gas licuado de petróleo Acetona Monoestireno Arsina Monóxido de carbono Benceno Percloroetileno Disulfuro de carbono Tolueno Gas sulfhídrico Tricloroetileno Gases nitrosos Xileno Gasolina

En las operaciones de emergencia donde se desconoce el gas derramado se puede, a partir del tubo POLYTEST, programar un plan de muestreo que ayudará a identificar el producto.


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Indicador de OxígenoLos indicadores de oxígeno (O₂), también conocidos como oxímetros, son equipos que sirven para medir la concentración de oxígeno en la atmosfera, normalmente en el intervalo de 0 a 25%.Estos equipos se usan para monitorear atmósferas donde:

Se necesite protección respiratoria: el aire generalmente posee 21% de oxígeno. De esta manera, si el oxígeno es inferior a 19.5% en el aire, el lugar se considera con deficiencia de oxígeno, lo que exige el uso de protección respiratoria especial (equipo autónomo de respiración).

Un aumento de la concentración de oxígeno puede causar riesgo de combustión: generalmente las concentraciones de O₂ superiores a 25% se consideran ricas en oxígeno, lo que aumenta el riesgo de combustión.

Se utilizarán otros equipos: algunos instrumentos requieren una cantidad suficiente de oxígeno para su operación. Por ejemplo, los indicadores de gas combustible no presentan resultados cuando la concentración de oxígeno está por debajo de 14%. Además, la seguridad intrínseca de los instrumentos es válida para atmósferas normales y no para atmósferas ricas en oxígeno.

Hay contaminantes: una disminución en la concentración de oxígeno se puede deber su consumo (por la reacción de combustión u oxidación o por el desplazamiento del aire por una sustancia química.

Principio de operaciónEl indicador de oxígeno posee dos componentes principales para su operación: el sensor de oxígeno y el mostrador de la medición.En algunas unidades, el aire se aspira hacia el detector de oxígeno a través de una bomba aspiradora; en otras, el aire se aspira por difusión hasta el sensor. El detector de oxígeno se vale de un sensor electroquímico para determinar la concentración de oxígeno en el aire. El sensor es una célula galvánica compuesta de dos electrodos, un cátodo de oro y un ánodo de plomo, ambos insertados en una solución electrolítica básica.Las moléculas de oxígeno atraviesan la membrana hasta llegar a la solución. Las reacciones entre el oxígeno, las soluciones y los electrodos producen una corriente eléctrica proporcional a la concentración de oxígeno.La corriente atraviesa el circulo eléctrico e indica una señal resultante amplificada como deflexión del puntero medidor en la lectura digital; el resultado se expresa en porcentaje del volumen de oxígeno.


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Interpretación de resultadosEste equipo es de lectura directa y se debe calibrar sólo en la altitud donde será utilizado. El resultado aparecerá directamente en el mostrador del instrumento.

Limitaciones y consideracionesLas altas concentraciones de dióxido de carbono (CO₂) disminuyen la vida útil del sensor de oxígeno. Por lo general, el equipo se puede usar en atmósferas con más de 0,5% de CO₂ sólo con el reemplazo frecuente del sensor. La vida útil en una atmósfera normal (0,04% de CO₂) puede variar desde una semana hasta un año, según el diseño del fabricante.Las altas temperaturas pueden influir en la respuesta del indicador de oxígeno. El intervalo normal para la operación del equipo varía entre 0°C y 49°C. En intervalos que oscilan entre -35°C y 0°C, la respuesta del equipo es lenta. En intervalos inferiores a -32°C, el sensor se puede dañar debido al congelamiento de la solución. El equipo se deberá calibrar en la misma temperatura en que será utilizado.La operación de los medidores de oxígeno depende de la presión atmosférica absoluta. La concentración natural del oxígeno es una función de la presión atmosférica en una determinada altitud. Dado que el porcentaje de oxígeno no varía con la altitud, el peso de la atmósfera en el nivel del mar es mayor y, por lo tanto, si se compara con altitudes mayores, hay comprensión mayor de moléculas de oxígeno y de otros componentes del aire dentro de un determinado volumen.A medida que la altitud aumenta, esta compresión disminuye, y también disminuye el número de moléculas de aire comprimidas en un determinado volumen. De esta forma, un indicador de oxígeno calibrado en el nivel del mar y operado en una altitud de algunos millares de pies, proporcionará medidas incorrectas. Esto indica una deficiencia de oxígeno en la atmósfera debido a una menor cantidad de esas moléculas que son “empujadas” hacia el sensor. Por consiguiente, es necesario calibrar el equipo en la misma altitud donde se utilizará.

CalibraciónPor lo general, la célula sensora se acondiciona en un embalaje especial que contiene una atmósfera inerte. El sensor se deberá retirar de ese embalaje antes de calibrar y usar el instrumento.La calibración se debe realizar en un lugar indicador de oxígeno – marca MSA, modelo 245 – se deberán seguir las siguientes etapas:

a) Retirar el sensor del embalaje con atmósfera inerte.


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b) Conectar el enchufe del sensor en el receptáculo lateral del instrumento.c) Oprimir el botón lateral del instrumento.d) Verificar el valor registrado en el visor.

Observación:1) Si la lectura indica “cero”, se debe verificar:

La vida útil del sensor. Puede ser necesario cambiarlo. La carga de la batería alcalina de 9 voltios. Puede ser necesario cambiarla.

2) Si el valor indicado es diferente de cero, para la calibración se deberá usar un destornillador, incluido en el equipo, que se deberá colocar en la ranura del tornillo localizado en la parte superior del equipo.

Girar el tornillo hasta alcanzar el valor de 20,8% de oxígeno, indicado en el mostrador.

Realiza las mediciones necesarias.

Especificaciones técnicas (modelo 245 –MSA) Escala de lectura: 0 – 25%. Respuesta: 90% en menos de 20 segundos. Calibración lineal: ± 1% del fondo de escala a temperatura constante. Error de compensación debido a la influencia de la temperatura: máximo ± 5% del

fondo de escala de 0°C a 40°C, cuando la influencia de la temperatura es 20°C. Límite mínimo de temperatura: -18°C, Límite máximo de temperatura: 52°C.

AccesoriosPara las mediciones en distancias mayores, se puede conectar al sensor un cable de 15 metros de extensión.

Indicador de Gas Combustible (explosímetro)Para entender cómo funcionan los instrumentos portátiles para la detección de gas combustible, es importante entender qué se quiere decir cuando se mencionan el Límite Inferior Explosivo (LEL) y el Limite Superior Explosivo (UEL). Cuando ciertas proporciones de vapores combustibles se mesclan con aire y existe una fuente de ignición, puede ocurrir una explosión. El rango de concentraciones sobre la cual ésta reacción puede ocurrir se llama rango explosivo. Este rango incluye todas las concentraciones en la que una chispa o una llama se propagarán si la mezcla se entiende (ver figura2). El porcentaje más bajo al cual esto puede ocurrir es el LEL; el porcentaje más alto es el UEL.


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La mayoría de los instrumentos para la detección de gases combustibles muestran las concentraciones de gas como un porcentaje de LEL. Algunos modelos tienen lecturas de gas como un porcentaje por volumen y otros muestran ambos, el porcentaje de LEL y el porcentaje de gas combustible por volumen. ¿Cuál es la diferencia? Por ejemplo, el LEL del metano (el principal componente del gas natural) es 5 por ciento por volumen, y el UEL es 25 por ciento por volumen. Si llenamos lentamente una habitación con metano, cuando la concentración llegue a 2.5 por ciento por volumen, esto es el 50% del LEL; a 5 por ciento por volumen es el 100% del LEL entre 5 y 15 por ciento por volumen, una chispa puede provocar una explosión.Diferentes gases necesitan diferentes concentraciones de porcentajes por volumen para alcanzar el 100 por ciento de LEL (ver figura3). El pantano, por ejemplo tiene un LEL de 1.5 por ciento. Los instrumentos que miden el porcentaje de LEL son fáciles de usar ya que, sin importar cual gas, usted está más preocupado de qué tan cerca se encuentre la concentración del LEL.

Rango de Explosividad

PentanoMetanoHidrógenoAcetona

Figura 3 – Concentraciones de porcentajes por volumen.

Los explosímetros son aparatos para medir las concentraciones de gases y vapores inflamables. Cuando ciertas proporciones de vapores combustibles se mezclan con el aire y existe una fuente de ignición, se puede producir una explosión. Los límites de concentraciones sobre los que ocurre esto, se denominan límites de explosión e incluyen todas las concentraciones en que se produce una chispa o fuego cuando la mezcla entra en ignición. La menor concentración se conoce como límite inferior de explosividad (LEL) y la mayor, como límite superior de explosividad (UEL).Las mezclas inferiores al LEL son muy pobres para combustionar y las mezclas sobre el LSE, son muy ricas. En los instrumentos más simples (explosímetro), sólo se proporciona una escala, generalmente con lecturas de 0 a 100% de volumen del LEL. Para representar los


0 20 40 60 80 100

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gases combustibles o grandes concentraciones de gases, se usa el porcentaje del volumen, en donde 1% de volumen corresponde a 10.000 ppm.

Estos equipos no detectan la presencia de neblinas explosivas, combustibles ni atomizadas como aceites lubricantes y polvos explosivos, debido a que estas mezclas son retenidas en un filtro de algodón. Si ellas entraran en el explosímetro, podrían contaminar el catalizador de platino.Los explosímetros permiten obtener resultados cuantitativos pero no cualitativos. Es decir, es posible detectar la presencia y concentración de un gas o vapor combustible en una composición de gases, pero no se pueden distinguir las diferentes sustancias presentes.

Principio de operación.Los indicadores de gas combustible se valen de una cámara que contiene un filamento que sufre combustión ante la presencia de un gas inflamable. Para facilitar la combustión, el filamento es calentado o revestido con un agente catalítico (como platino, paladio o ambos). El filamento forma parte de un circuito resistor balanceado denominado Puente de Wheatstone.

Figura 1 – Circuito del Puente de Wheatstone


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Circuito del Puente de Wheatstone

En uno de los lados del puente, el aire que se va a muestrear pasa sobre un filamento calentado a una temperatura alta. Si el aire contiene un gas o vapor combustible, el filamento calentado produce combustión y libera un calor adicional que aumenta la resistencia eléctrica del filamento. El otro lado del puente contiene un filamento sellado semejante y calentado de forma idéntica, pero sin corriente eléctrica. Este filamento sellado anula todos los cambios en la corriente eléctrica y la resistencia debido a las variaciones de la temperatura ambiente. El cambio que se produce en la variación de la corriente eléctrica en los filamentos, durante el paso del flujo de muestra, se debe a la presencia de gases combustibles. Estos cambios en la corriente eléctrica están registrados como porcentajes del LEL (límite inferior de explosión) en el mostrador del instrumento.

Limitaciones y consideracionesLa sensibilidad y precisión de los indicadores de gas combustible pueden estar influidas por varios factores. Éstos incluyen la presencia de polvo, alta humedad y temperaturas extremas. Por estas razones, la sonda de muestreo de muchos modelos debe disponer de un filtro de polvo y un agente secante. El equipo no se debe usar en ambientes extremadamente fríos ni calientes porque tales temperaturas interfieren en la respuesta del instrumento.La presencia de siliconas, silicatos y otros compuestos que contienen silicona, pueden perjudicar seriamente la respuesta del instrumento. Algunos de estos materiales contaminan rápidamente el filamento, lo que impide que funcione correctamente.El plomo tetraetilo, presente en algunos tipos de gasolina, produce un sólido combustible que se deposita en el filamento y causa pérdida de sensibilidad. Si se sospecha la existencia de gasolina en el lugar que se va a monitorear, será necesario verificar el instrumento después de cada uso.Otro método para prevenir la contaminación por el plomo, es el filtro que se coloca en la cavidad del filtro del instrumento patrón. Este filtro produce una reacción química con los vapores de plomo tetraetilo y genera un producto de plomo más volátil q la combustión, lo que previene la contaminación del filamento catalítico de platino.Los indicadores de gas combustible se deben usar en atmósferas normales de oxígeno. La concentración mínima de oxigeno para permitir el funcionamiento perfecto del explosímetro es del orden de 14%.


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Los gases ácidos, como el cloruro de hidrógeno y el fluoruro de hidrógeno, así como el dióxido de azufre, pueden corroer el filamento y provocar bajas lecturas en el medidor, inclusive en presencia de altas concentraciones de combustibles. Es probable que los vestigios de estas interferencias no influyan directamente en las lecturas, pero pueden destruir la sensibilidad de los elementos detectores.

Interpretación de resultados

El usuario del indicador de gas combustible MSA modelo 100 podrá obtener, como resultado de las mediciones en ambientes contaminados con vapores inflamables, las siguientes situaciones:Cabe resaltar que los resultados obtenidos anteriormente, se refieren a una determinada sustancia utilizada también para la calibración del equipo.Sin embargo, en muchas situaciones, el ambiente que se va a monitorear posee sustancias diferentes a las usadas en la calibración del equipo. Por ello, es necesario usar curvas de conversión, suministradas por el fabricante del equipo, para encontrar el valor real de la sustancia que se va a monitorear, según el ejemplo presentado a continuación:

Sustancia que se va a monitorear: Metano Equipo: Indicador de gas combustible Marca: MSA modelo: 100 calibrado para pentano


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Para obtener el valor del índice de explosión del gas metano, se deberán seguir las siguientes etapas:

1. Anotar el valor encontrado en el indicador del equipo.2. Encontrar en el siguiente cuadro, la curva de conversión referente al producto que

se va a monitorear (por ejemplo, el metano).3. Con el valor obtenido en el punto 1, hay que ubicarse en el eje indicado en el

cuadro como “lectura del medidor” y a partir de ese punto se sigue hasta la curva del producto mencionado, para obtener el valor real en el eje equivalente al porcentaje del LEL.

Fuente – Indicador de gas portátil, modelo 250 y 260. Curvas de calibración. Mine Safety Appliances Company, Pittsburgh, PA.Ejemplo: Para una lectura con este equipo, en una atmósfera que contiene vapores de estireno, se obtiene en el indicador del aparato el valor correspondiente a 10% del LIE, que equivale a 30% del LIE del estireno, después de la corrección en la curva relativa del estireno.Dado que 1% del volumen de un gas corresponde a 10.000 ppm y que: LEL del estireno = 1.1%, se obtiene:

100% = 1.1% (11,000 ppm)30% = 0.33% (3,300 ppm)


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Calibración del equipoPor lo general, los fabricantes aconsejan efectuar la calibración periódicamente. Este periodo no debe exceder de un mes. El procedimiento consiste en someter el instrumento a una concentración de gas conocida, suministrada en el equipo de calibración del fabricante.Para realizar la calibración, se debe observar los siguientes procedimientos:

1. Conectar el instrumento y esperar el tiempo necesario para calentar el filamento.2. Poner el instrumento en cero en una atmósfera libre de gases o vapores

combustibles.3. Presionar el botón de prueba a fin de verificar el estado de las baterías.4. Retirar el asa metálica del instrumento.5. Retirar la tapa lateral izquierda que está sujeta por cuatro tornillos y empujar el

circuito electrónico hacia fuera, lo suficiente para permitir el ajuste de los potenciómetros.

6. Ajustar el botón de cero en el panel del instrumento hasta que la indicación del puntero del mostrador sea 50% del LIE.

7. Ajustar el potenciómetro de control de cero en el circuito hasta que el puntero del medidor indique 0% del LIE.

8. Aplicar el gas de calibración en el sensor hasta que el puntero del medidor logre la lectura correcta. Si esto no sucede, ajuste el potenciómetro de Span hasta corregir la indicación deseada.

Observación: Todos estos procedimientos hacen referencia al modelo 100 – MSA.

Consideraciones generalesCabe resaltar que actualmente existen en el mercado diversos modelos de indicadores de gas combustible que presentan muchas modificaciones en la construcción, especialmente en lo referente a la forma de captación de la muestra que se va a analizar. Por ejemplo, el modelo 2A-MSA, tiene un bulbo aspirador para succionar la muestra, a diferencia de otros equipos que operan a través de un proceso de difusión para conducir la muestra hasta la cámara de combustión.Algunos equipos portátiles permiten reunir en un solo aparato los gases combustibles, oxígeno y gases tóxicos (monóxido de carbono, cloro, gas sulfhídrico, etc.)


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FotoionizadorDebido a su capacidad de detectar una gran cantidad de productos químicos, los instrumentos de análisis de vapores totales se usan para la caracterización y reconocimiento de las sustancias presentes en el área monitoreada.Si bien los fotoionizadores ni identifican las sustancias químicas presentes en el lugar, sí indican las áreas que presentan concentraciones más elevadas en relación con las demás, lo que permite conocer las áreas de trabajo con mayores niveles de concentración.Si se conocen los contaminantes, estos instrumentos pueden ser útiles para evaluar el nivel de exposición. Los resultados obtenidos pueden ofrecer una concentración aproximada, la cual permitirá elegir el nivel de protección.

Principio de operaciónLos fotoionizadores detectan concentraciones de gases y vapores a través del uso de una fuente de luz ultravioleta que ioniza el contaminante en el aire.El proceso de fotoionización se puede representar con la siguiente ecuación química:

R + hv ®R+ + e- ®R

Donde: R= una molécula orgánica o inorgánicaHv= representa un fotón de luz ultravioletaR+= molécula de la sustancia ionizada.

Cuando un fotón de radiación ultravioleta alcanza un compuesto químico, éste ioniza su molécula, siempre que la energía de radiación sea igual o mayor que el potencial de ionización de tal compuesto.Al ser partículas cargadas, los iones se pueden recolectar en una placa cargada y producir corriente eléctrica. La corriente medida será directamente proporcional al número de moléculas ionizadas.La molécula química (R) mencionada en la ecuación anterior, indica quela fotoionización es un proceso no destructor, es decir, la molécula es liberada del instrumento sin sufrir modificaciones en su estructura.El fotoionizador se vale de una bomba para captar la muestra hacia el interior del instrumento. Una vez allí, los contaminantes están expuestos a una luz ultravioleta, lo que genera partículas cargadas negativamente (iones) que se recolectan y miden.


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La siguiente figura representa un diagrama de la lámpara detectora de fotoionización y la unión de electrodos.

Figura 2- Diagrama de la lámpara detectora fotoionización.

La energía necesaria para remover el electrón más externo de una molécula se denomina potencial de ionización (PI) y es específica para cada sustancia química.La luz ultravioleta utilizada para ionizar las sustancias químicas es emitida por una lámpara de descara gaseosa. Estas lámparas contienen gas a baja presión que permite el paso de corriente de alta densidad.Se produce una gran variedad de lámparas con diferentes energías de ionización y se modifica la composición de los gases contenidos en su interior. Por lo general, la energía de ionización de las lámparas está disponible en los valores de 8.4; 9.5; 10.0; 10.2; 10.6 y 11.7 eV (electrón Volt).


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El siguiente cuadro indica el potencial de ionización para algunas sustancias.

Sustancia química Potencial de ionización (eV)

Acetona 9.7

Agua 12.6

Amoníaco 10.1

Benceno 9.2

Cianuro de hidrógeno 13.9

Cloruro de hidrógeno 12.7

Cloruro 11.5

Hexano 10.2

Metano 13.0

Monóxido de carbono 14.0

Oxígeno 12.1

Propeno 11.1

Sulfuro de hidrógeno 10.5

Tricloroetileno 9.5

Trietilamina 8.0

Fuente – Curso “Air Monitoring for Hazardous Materials” de la EPA.


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Interpretación de los resultadosEn algunos casos, las concentraciones elevadas de ciertos productos presentan distorsiones en los resultados (valores bajos), debido a que ciertas concentraciones no son lineales. Como se puede observar en la siguiente figura, a partir de 900 pp, de benceno, no se establece una respuesta lineal.

Figura 3 – Curva de calibración para el fotoionizador.

La curva de calibración es lineal hasta el valor de 500 ppm en volumen. Para concentraciones mayores, es preferible utilizar muestras diluidas a fin de obtener una mejor precisión. Como los fotoionizadores se calibran para un determinado producto químico, la lectura del instrumento para otros productos diferentes al empleado en la calibración, se deberá corregir a través del uso de cuadros que presenten respuestas aproximadas, como se indica en la siguiente tabla.


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Respuesta relativa para sustancias químicas con el modelo HNU P1 101 con una lámpara de 10.2 eV calibrado para benceno

Sustancia química Respuesta aproximada

Acetona 0.63

Amoníaco 0.03

Benceno 1.00

Cloruro de vinilo 0.50

Fosfina 0.20

Hexano 0.22

Isobutileno 0.55

m-Xileno 1.12

Fuente – Curso “Air Monitoring For Hazardous Materials”

Para obtener la concentración real de la sustancia en estudio, se usa la siguiente relación:

Lectura del instrumentoConcentración real =

Respuesta relativa

Limitaciones y consideracionesSe ionizarán gases con potencial de ionización menor o igual al de la lámpara usada. El potencial de ionización de los principales componentes del aire atmosférico (oxígeno, nitrógeno y gas carbónico) varía entre 12.0 eV y 15.6 eV, sin ser ionizados por las lámparas disponibles, ya que no son importantes durante el monitoreo de contaminantes gaseosos. De esta forma, la lámpara con mayor potencial de ionización normalmente usada es la de 11.7 eV.La humedad puede causar algunos problemas. Cuando el instrumento todavía no está caliente y se lleva a una atmosfera cálida y húmeda, esa humedad puede condensarse en


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la lámpara y reducir la luz emitida. La humedad del aire también reduce la ionización de las sustancias que se van a monitorear y provocan una reducción en la medición.El fotoionizador no responde a determinados hidrocarburos de bajo peso molecular, como el metano y etano ni a ciertos gases y vapores tóxicos como el tetracloruro de carbono y gas cianhídrico, que tampoco se pueden detectar debido a su alto potencial de ionización.Algunos modelos de fotoionizadores no son intrínsecamente seguros y para utilizarlos en atmósferas potencialmente inflamables o combustibles, se requiere un indicador de gas combustible. Actualmente, se dispone de modelos intrínsecamente seguros.Las líneas de alta tensión, los transformadores de energía, además de la electricidad estática pueden interferir durante las mediciones.Si se usa una lámpara, la intensidad de la luz disminuirá. Ésta tendrá la misma energía de ionización pero la respuesta será más lenta. Esto se podrá detectar durante la calibración y ajustes del instrumento.Algunos equipos tienen conexiones para la interface con una computadora personal (PC) y un registrador de datos para almacenar lecturas de diversos puntos de muestreo, de modo que se pueden transferir a una computadora.

CalibraciónLos fotoionizadores se calibran para un producto químico específico. La respuesta del instrumento para otras sustancias químicas se podrá obtener del fabricante, quien proveerá cuadros y curvas de corrección.

Monitores químicos específicosAdemás de la indicación continua y monitoreo personal, este tipo de instrumentos fue creado para el control e higiene del trabajo, así como durante accidentes que implican la liberación de gases y vapores tóxicos.Algunos modelos poseen una interface y un software apropiado que facilitan el almacenamiento de datos de largos periodos y la representación gráfica de los resultados en la computadora.Los monitores más comunes se usan para detectar el monóxido de carbono y gas sulfhídrico, pero también se dispone de monitores para el cianuro de hidrógeno, amoníaco y cloro.Estos equipos son de alta precisión durante el monitoreo, gracias a compensaciones controladas por un microprocesador interno. También disponen de una alarma sonora y visual que funciona con baterías. Las alarmas se activan cuando la concentración del gas monitoreado en la atmósfera excede el nivel preestablecido.


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Principio de operaciónLas moléculas de la muestra se absorben en una célula electroquímica que contiene una solución química y dos o más electrodos. La sustancia en análisis reacciona con la solución o los electrodos. La reacción que se produce en el interior de la célula puede generar una corriente eléctrica o un cambio en la conductividad de la solución.Esas alteraciones serán directamente proporcionales a la concentración del gas. El cambio en la señal se expresa a través de un movimiento de la aguja o una respuesta digital en el medidor. La selectividad del sensor depende de la elección de la solución química y de los electrodos.

Interpretación de los resultadosEstos equipos ofrecen lecturas directas que se observan en medidores digitales o analógicos. Los resultados de las lecturas de estos instrumentos se expresan en partes por millón (ppm) o porcentaje en volumen (% en volumen).

Limitaciones y consideracionesAl igual que los sensores de oxígeno, estos sensores electroquímicos se desgastan con el tiempo, principalmente cuando están expuestos a alta humedad y a temperaturas extremas. Actualmente, estos monitores específicos están limitados solo a algunos gases. Las células electroquímicas sufren algunas interferencias. Por ejemplo, los sensores de monóxido de carbono también responden al gas sulfhídrico.

CalibraciónAntes de usar estos instrumentos, se deben hacer dos verificaciones: la verificación del cero y la calibración del span (valor de referencia).Cabe resaltar que estas verificaciones se deben realizar en la misma altitud en que se usará el instrumento. Si no se hiciera de esta manera, puede haber un error en la lectura.También se debe recordar que los instrumentos se deben calibrar con los implementos de calibración proporcionados por los fabricantes.

Medidores de PHPara medir la acidez o alcalinidad de una solución, se usa, una escala denominada escala de pH. Esta escala posee valores comprendidos entre 0 y 14. Las soluciones ácidas presentan valores menores de 7, mientras que las soluciones alcalinas presentan valores superiores a 7. El valor pH igual a 7 indica un medio neutro.Una solución es “ácida o básica” dependiendo de la presencia de iones H+ o OH-.


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Generalmente, el PH de las aguas está comprendido entre 4,0 y 9,0, siendo las aguas ligeramente alcalinas debido a la presencia de carbonatos y bicarbonatos. Los valores diferentes se pueden atribuir a la presencia de residuos industriales ácidos o alcalinos.El pH se puede determinar colorimétricamente o electrométricamente. Si bien el método colorimétrico requiere menos equipo, está sujeto a muchas interferencias por lo cual se presta sólo para una estimación aproximada. El método electrométrico se considera un método estandarizado.

Principio de operaciónEl principio básico de la medición electrométrica de pH es la determinación de la actividad de los iones de hidrógeno mediante la verificación potenciométrica con un electrodo patrón de hidrógeno y un electrodo de referencia.La membrana del electrodo de vidrio separa dos líquidos de diferentes concentraciones de iones H+; en los lados de la membrana se desarrolla un potencial proporcional a la diferencia de pH entre los dos líquidos, que se mide en relación con un potencial de referencia (indicado por un electrodo de calomel saturado). El electrodo de vidrio y el electrodo de referencia pueden estar combinados en un solo electrodo. La siguiente figura indica los componentes del electrodo de vidrio.

Figura 4 – Componentes del electrodo de vidrio


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En la extremidad del tubo de vidrio hay una fina capa de vidrio especial, sensible a los iones H+. El tubo se llena con una solución de pH constante y se sumerge un conductor en la solución interna. Si la actividad del ion hidrógeno es mayor o menor en la solución procesada que dentro del electrodo, existirá una d.d.p. (diferencial de potencial) mayor o menor en la extremidad del vidrio.

Interpretación de los resultadosLos resultados se expresan directamente en el aparato, con uno o dos decimales de forma analógica o digital.

Limitaciones y consideracionesEl método electrométrico está prácticamente libre de interferentes como color, turbiedad, material coloidal, cloro libre, oxidantes, reductores o alto contenido de gas. Los aceites y grasas pueden interferir y conllevar a una respuesta lenta. La influencia de la temperatura de la muestra en el potencial del electrodo se compensa en el propio aparato. El “error alcalino” (error negativo de determinación de pH), aparece cuando la concentración de iones H+ es muy pequeña en relación con las concentraciones de los demás cationes de la muestra, principalmente del catión sodio. Estos cationes se difunden a través de la membrana del electrodo, lo que dificulta la migración de los aniones. De esto resulta la acumulación de un potencial más elevado, lo que indica un pH más bajo. El error alcalino también se conoce como error del sodio. Este error, que produce un pH superior a 10, se puede corregir si se consulta el cuadro o curva proporcionada por el fabricante para ese tipo de electrodo o puede ser un electrodo llamado “de bajo error alcalino”.

CalibraciónLa calibración del aparato consiste básicamente en sumergir los electrodos en una solución amortiguadora de pH 6,86 y colocar el comprensor a la temperatura del amortiguador (generalmente a temperatura ambiente). Se debe agitar ligeramente el amortiguador, dejar de agitar, esperar la estabilización y luego colocar el puntero en pH 6,86, de ser el caso. Después se retiran los electrodos de la solución amortiguadora y se desecha la porción usada.Se repite la operación con otra solución amortiguadora apropiada (pH 4,01), para que el pH de la muestra que se va a analizar sea intermedia entre los pH de los amortiguadores.Cuando se realizan las determinaciones de pH, se debe calibrar el aparato antes de cada medida. Se recomienda efectuar la calibración cada dos horas, cuando se realizan varias medidas continuamente.


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Para el perfecto funcionamiento de los medidores de pH portátiles, es fundamental observar algunas recomendaciones:

Verificar siempre si hay alguna grieta o problema mecánico en la parte inferior del tubo de vidrio (electrodo). Si existe algún problema, el electrodo no deberá ser reparado, sino cambiado inmediatamente.

Observar si hay posibles burbujas de aire en la solución patrón de cloruro de potasio contenido en el interior del electrodo y eliminarlas con agitación en sentido vertical.

Para la limpieza de depósito de contaminantes formados en las membranas, sumergir el electrodo por 20 segundos en ácido clorhídrico al 50% con agua destilada y dejar en reposo por 24 horas en solución 3,5 M (Molar) de cloruro de potasio.La contaminación por aceites y grasas que se adhieren a la superficie del electrodo será removida con los solventes suministrados por el fabricante o con acetona.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS EQUIPOS MÁS UTILIZADOS

Alarmas personales CricketPara detectar CO, H₂S y nivel de oxígeno. Compacto, liviano y de bajo costo. Sin mantenimiento y con batería de litio para dos años de uso continuo.Las alarmas personales Cricket son instrumentos miniatura, prácticamente libres de mantenimiento diseñados para proporcionar una manera confiable y económica de verificar el oxígeno (O₂), monóxido de carbono (CO) y el ácido sulfhídrico (H₂S). Utiliza una batería de litio-voltios de 3 voltios y un sensor de alto rendimiento dando un año de funcionamiento continuo con tres minutos de alarma continua al día.No incluye indicador para eliminar confusiones y facilitar su uso.Muy útiles también para visitantes en plantas y/o contratistas que realizan obras, los cuales al portarios, si escuchan la alarma. Pueden abandonar el área. Sólo cuentan un botón para verificar la operación. Se pueden montar en el casco de seguridad. Seguros, sin ajustes que mover y económicos.


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Monitor multi-gas TMXEl TMX 412 detecta simultáneamente hasta cuatro gases: gases combustibles (LEL) límite inferior de explosividad) o metano, oxígeno y uno o dos de cinco gases tóxicos (monóxido de carbono, cloro, sulfuro de hidrogeno, dióxido de nitrógeno y dióxido de azufre). Este instrumento reconoce automáticamente los sensores instalados y brinda lecturas instantáneas y fáciles de leer en la pantalla LCD. El TMX 412 dispone de un registro de datos operativo (datalogging) con reloj de tiempo real, que calcula y registra lecturas STEL y TWA (y almacena hasta 110 horas de información). Características adicionales: sensores de conexión rápida (plug-in sensors), protección RFI, alarmas visuales y auditivas, calibración de una tecla (one-push button calibration) y lector de memoria pico.

Explosímetro-Indicador de gases combustibles modelo 2AInstrumento robusto, simple y con bomba manual para la detección de gases o vapores combustibles.Es un instrumento de alta confiabilidad y sencillez. Usa batería tamaño C y la succión de muestra se hace de forma manual, con una perilla de hule y sondas de diferentes longitudes. Calibración de cero con el botón de encendido y escala análoga de 0 – 100% LEI, donde el puntero indica el valor de concentración o peligrosidad.Es el explosímetro de mayor uso para todo tipo de aplicaciones donde requiera detectar gases o vapores inflamables o explosivos en espacios confinados tales como interiores de tanques, drenajes, plantas de desecho, refinerías y fábricas de pintura. Detector de gases ProGard.Permite la detección y medición simultánea de gas combustible, oxígeno, CO y H₂S, con capacidad de memoria y opción de interface para traspaso de datos al computador.Este detector se encuentra disponible en versiones para dos, tres o cuatro gases:

Para oxígeno y gas combustible. Para oxígeno, gas combustible y H₂S. Para oxígeno, gas combustible y CO. Para oxígeno, gas combustible, CO y H₂S.

Poseen las siguientes características: Pantalla de cristal líquido. Lecturas en español. Medición de gases en forma simultánea. Baterías recargables de NiCd con cargador de 220 V. Permite una autonomía 10 horas sin bomba y 8 horas con bomba. Posee alarmas sonoras y luminosas


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Los rangos de medición son: Gas combustible 0 – 100 % LEL Oxígeno 0 -25 % VOL. Monóxido de carbono 0 – 1000 PPM Acido sulfhídrico 0 – 50 PPM

Detector Individual Pac IIIEl Pac III es un detector individual de gases portátil alimentado por baterías, variable en su configuración, que puede medir continua y simultáneamente gases tóxicos u oxígeno.

De diseño robusto y ergonómico es ideal para ambientes industriales Es fácil de utilizar, estando el menú disponible en varios idiomas, con indicaciones

extendidas también a símbolos gráficos. Su función puede ser por difusión o por bomba externa de aspiración, pudiendo

opcionalmente guardar hasta 8000 datos. Puede configurarse para medir hasta 36 gases tóxicos u oxígeno con uno de los 13

sensores electroquímicos disponibles. Equipos prácticamente carentes de mantenimiento. Dos niveles de alarma de libre selección. STEL/TWA (versión Pac III E). Memoria de datos integrada y posibilidad de conexión a PC (versión Pac III E). Iluminación del display activada por la pulsación de una tecla. Alarma de gran potencia extraordinaria-mente audible (85 dB A a 30 cm). Indicación de alarma de color rojo, visible a gran distancia mediante 2 pilotos LEDs. Opcional: versiones con posibilidad de utilización de baterías recargables de NiCd

(hasta 200 horas por carga) o de pilas alcalinas (hasta 600 horas), o hasta 1100 h con batería de litio.

Disponibilidad de accesorios para cada función específica de medición. La gran versatilidad del Sistema Pac, asegura su utilización en el futuro, en

combinación con los nuevos tipos de sensores y accesorios que se vayan incorporando a la gama.

La carcasa está concebida para resistir las más duras condiciones de utilización del aparato, es resistente al agua, a las caídas y golpes y puede mantenerse bajo la lluvia.

Indicaciones gráficas sin limitaciones mediante pantalla matricial. Estos equipos cumplen las normas de homologación más estrictas.


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Áreas de utilización del equipo Pac III: Industria Química y Petroquímica Empresas de Gas Minería Laboratorios Empresas de Inspección Industrias Farmacéuticas Empresas con riesgo de gases tóxicos

Pac III se ofrece en 3 versiones: Pac III B: Modelo básico para medición de O₂ CO ó H₂S, se pueden alimentar con

batería alcalina de Ni-Cd. Pac III: Modelo standard que permite el intercambio de sensores. Pac III E: Versión ampliada, que además, gracias al empleo de una memoria de

datos para el almacenamiento de valores o resultados de medida, tiene una capacidad de almacenamiento de datos de hasta 8000 resultados de medición, identificación de usuario y lugar de medición.


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BIBLIOGRAFIA

NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-005-STPS-1998, CONDICIONES DE SEGURIRDAD E HIGIENE EN LOS CENTROS DE TRABAJO PARA EL MANEJO, TRANSPORTE Y ALMACENAMIENTO DE SUSTANCIAS QUÍMICAS PELIGROSAS.

NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-010-STPS-1999, CONDICIONES DE SEGURIDAD E HIGIENE EN LOS CENTROS DE TRABAJO DONDE SE MANEJEN, TRANSPORTEN, PROCESEN O ALMACENEN SUSTANCIAS QUÍMICAS CAPACES DE GENERAR CONTAMINACIÓN EN EL MEDIO AMBIENTE LABORAL.

NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-018-STPS-2000, SISTEMA PARA LA IDENTIFICACIÓN Y COMUNICACIÓN DE PELIGROS Y RIESGOS POR SUSTANCIAS QUIMICAS PELIGROSAS EN LOS CENTROS DE TRABAJO.

API-RP-49 (INSTITUTO AMERICANO DEL PETROLEO) Recommended Practice for drilling and well servicing Operations Involving Hydrogen Suilfide.

API-RP-55 (INSTITUTO AMERICANO DEL PETROLEO) Recommended Practices for Oil And Gas Producing And Gas Processing Plant Operations Involving Hydrogen Suilfide.

API-RP-68 (INSTITUTO AMERICANO DEL PETROLEO) Recommended Practices for Oil And Gas Well servicing And Workover Operations Involving Hydrogen Suilfide.

NFPA 30 FLAMMABLE AND COMBUSTIBLE LIQUIDS CODE


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