Ventilación Industrial

Ventilación Principios básicos Material adaptado de Riesgo químico , sistema para la evaluación Higiénica de Aguilar Franco et al

VENTILACIÓN GENERAL POR DILUCIÓN 

Consiste en renovar el aire de un local suministrando una cantidad apropiada de aire exterior limpio y extrayendo una cantidad similar de aire contaminado.



El aire puede entrar de forma natural, a través de puertas, ventanas o forzada, mediante ventiladores.



La ventilación general es, en cualquier caso, una medida preventiva Por ello, en los locales de trabajo debe garantizarse siempre una ventilación general que cumpla con los requisitos mínimos de seguridad y salud en los lugares de trabajo.

Tipos de ventilación Ventilación Natural

Ventilación forzada

Ámbito de aplicación 

Como medida especifica para controlar el riesgo por exposición, si se trata de sustancias de toxicidad baja o media por vía inhalatoria (VLA-ED R > 100 ppm si es gas o vapor)



Como control del riesgo de incendio y explosión en recipientes y equipos, reduciendo la concentración del contaminante por debajo del limite inferior de inflamabilidad (LII) y del limite inferior de explosividad (LIE), para vapores y polvos explosivos, respectivamente.



Como control de olores y sustancias molestas reduciendo los niveles por debajo de los limites recomendables con criterio de confort.

Recomendaciones técnicas 

Prever sistemas de reposición del aire extraído.



Dimensionar el sistema de calefacción o enfriamiento del local teniendo en cuenta el caudal de aire de ventilación necesario en el local.



Calcular el caudal necesario de ventilación en función de la velocidad de generación del contaminante y de la concentración ambiental que se quiera mantener.



Si existen sistemas de extracción localizada, calcular el caudal de ventilación del local considerando los requerimientos de dichos sistemas.



Evitar el reingreso en el local del aire extraído separando los puntos de descarga de las posibles entradas de aire.

Recomendaciones técnicas 

Disponer las entradas y salidas de aire de forma que la circulación del aire recorra todo el recinto evitando zonas muertas con poca ventilación.



Considerar como aire de ventilación solamente el caudal efectivamente introducido en el recinto desde el exterior y no los caudales de recirculación.

Ventilación correcta e incorrecta Situación correcta

Situación incorrecta

Mantenimiento y comprobaciones 

Es necesario disponer de un programa de mantenimiento que garantice el buen funcionamiento del sistema de ventilación, para lo cual se seguirán las instrucciones del fabricante y/o instalador (ventilación forzada). Además, se debera:



Recabar del fabricante y/o instalador la máxima información acerca de la instalación.



No cerrar u obstruir las entradas de aire exterior durante la época fría.



Inspeccionar visualmente posibles danos en el sistema: roturas, paletas ventilador, etc.



Medir la concentración ambiental de los contaminantes después de la implementación del sistema.

Recomendaciones de uso Se recomienda una ventilación por dilución cuando se trate de: 

Oficinas y locales.



Instalaciones de uso industrial. Por ejemplo: ventilación en talleres de transformación de metales, de madera, etc. o ventilación de estufas, hornos de secado, salas de bombas o compresores, etc.

No obstante, su uso esta limitado cuando su aplicación sea como medida de control del riesgo de incendio y explosión en locales y será siempre una medida complementaria de otras acciones. Su uso se desaconseja cuando concurra alguna de las circunstancias siguientes: 

la cantidad de contaminante generada es alta



los trabajadores están cerca de los focos



la dispersión del contaminante no es uniforme

EXTRACCIÓN LOCALIZADA 



La extracción localizada crea, mediante aspiración, una corriente de aire para captar los contaminantes ambientales en la proximidad inmediata del foco que los genera. La aspiración se realiza lo mas cerca posible del foco de emisión e impide que el contaminante se disperse en el ambiente y, por lo tanto, evita concentraciones peligrosas por exposición inhalatoria o por aproximarse al limite inferior de inflamabilidad (LII) o al limite inferior de explosividad (LIE) de la sustancia, para vapores y polvos explosivos, respectivamente.

Elementos de un sistema de extracción localizada La extracción localizada se compone de 

elementos de captación (campanas)



conductos



depuradores



ventiladores

Ámbito de aplicación 

Para cualquier rango de toxicidad de las sustancias.



Cuando existen pocos focos de emisión y se conoce su ubicación.



Cuando la cantidad de contaminante generada es alta.



Cuando los trabajadores están cerca de los focos.



Cuando la dispersión del contaminante no es uniforme.

Ejemplos de aplicación Campana laboratorio

Campana móvil

Ejemplos de aplicación Aspiración por los laterales

Mesa de trabajo

Cabina de pintura

Recomendaciones técnicas y principios prácticos de diseño 

la velocidad del aire en las inmediaciones del foco se elegirá teniendo en cuenta las características del contaminante y el movimiento del aire en la zona;



la corriente de aspiración del aire contaminado no debera estar dirigida hacia la zona de respiración del trabajador;



la velocidad en conducto debera ser la adecuada para evitar la acumulación de las partículas o polvo extraídos y, por lo tanto, al menos igual a la velocidad de transporte recomendada, según tablas, en los libros de ventilación

Recomendaciones técnicas y principios prácticos de diseño 

El ventilador se elegirá según el caudal que deba circular y la perdida de carga del sistema;



El local debera tener un suministro de aire forzado o unas entradas de aire exterior que puedan proporcionar un caudal de aire exterior igual o superior al que se extrae con el sistema de extracción localizada.

Principios prácticos a tener en cuenta Colocar la campana lo mas cerca posible del foco de emisión de contaminante ya que: 

A una distancia igual al diámetro, la velocidad de captura (vC) se reduce aproximadamente al 10% de la velocidad del conducto (vD).



A una distancia igual al doble del diámetro, la vc se reduce aproximadamente al 1% de la (vD)



Para lograr vC ≥ 0,25 m/s, velocidad mínima de control de un proceso, la distancia del contaminante a la campana debe ser inferior a 1,5 veces el diámetro del conducto.

Valores recomendado velocidad de captación Condiciones de dispersión del contaminante

Ejemplos

Velocidad de captación (m/s)

Liberado casi sin velocidad en aire tranquilo

Evaporación en tanques, desengrase

Liberado a baja velocidad en aire moderadamente tranquilo

Cabinas de pintura, llenado intermitente 05 a 1,0 de tanques, soldadura, baños electrolíticos, decapado.

Generación activa en una zona de rápido movimiento de aire

Aplicación de pintura con pistola, llenado de recipientes, trituración

Liberado con alta velocidad inicial en Pulido, operaciones de abrasión en una zona de movimiento muy rápido de general, esmerilado, desmolde en aire fundiciones

0,3 a 0,5

1,0 a 2,5 2,5 a 10

Determinación del riesgo potencial Riesgo potencial

Limite permisible Gases y Neblinas vapores (ppm) (mg/m3)

Punto de inflamación (°C)

A

0 a 10

0 a 0,1

------

B

11 a 100

0,11 a 1,0

500

>10

>90

Grado de generación Indica la probabilidad de que el contaminante se desprenda de la superficie del tanque y pase al ambiente de trabajo.

Grado de Generación

Temperatura del liquido (°C)

Grados por debajo del punto de ebullición (°C)

Evaporación relativa (horas)

1

>90

0 a 10

Rápida (0 a 5)

2

65 a 90

11 a 26

Media (5 a 15)

3

35 a 65

26 a 50

Lenta (15 a 75)

4

50

Nula >75

Clase (Riesgo y grado)

Cabina

Extracción lateral

Campanas suspendidas

1 lado abierto

2 lados abierto

A1 y A2

0,50

0,75

0,75

A3, B1, B2, C1

0,38

0,50

0,50

0,63

0,88

B3, C2, D1

0,33

0,45

0,38

0,50

0,75

A4, C3, D2

0,25

0,37

0,25

0,38

0,63

B4,C4,D3,D 4

3 lados abiertos

4 lados abiertos

No emplear

Es suficiente con una adecuada ventilación general

Velocidad mínima de captura m/s para locales son corriente de aire

Ventilación por renovaciones Zona

Renovaciones

Oficinas, Almacenes, Bancos

5a6

Salones de baile, Salas de reunión, Salones de juego

7a8

Restaurantes, comedores

8 a 10

Cocinas, Baños

10 a 15

Laboratorios

4 a 10

La ventilación en CFM se obtiene del producto del volumen por el número de renovaciones, en unidades consistentes.

Ejemplo 1 

Oficina con las siguientes dimensiones: (10 x 6 x 2.4 )m



Número de renovaciones 6



Tasa de ventilación en CFM=?



Recordar: 1ft3=35.315m3

Ejemplo 2 

Un restaurante de tamaño medio tiene un comedor que mide 15 X 5m con una altura de 3m, en dicho restaurante no se permite fumar, estimar caudal de aire en m3/s y cual seria el caudal en m3/s de dos ventiladores a instalar



Donde Q= V(LAH)XN°Renovaciones

Velocidades recomendadas Ducto

Residencias

Teatros Bibliotecas

Oficinas

Fábricas

Principal

700 (800)

1000 (1800)

2200 (2500)

3000 (3500)

Ramal

500 (700)

500 (800)

1600 (2000)

2500 (3000)

Ventiladores

Axiales: el flujo es paralelo al eje de rotación.

Ventiladores



Centrífugos: el flujo es perpendicular al eje de rotación. utilizado en extracción de humos, grasa, abrasivos, polvo, ácidos.

Ejemplo 

Un ventilador entrega 12.000 CFM a una presión de 1 columna de agua, operando a 400rpm con una potencia de 4 HP.



SÍ se requiere aumentar el caudal a 15.000 CFM a que revoluciones deberá girar el ventilador? Nota: siendo 1 el nuevo valor y 2 el anterior

TALLER 1.

Un ventilador entrega CFM a una presión de 1 columna de agua, 4 HP y operando a 400rpm, si se aumenta la velocidad a 500rpm ¿Cual será la nueva potencia y presión?

2.

Cuál será el diámetro del ducto en pulgadas si la velocidad del aire es de 800ftm y el caudal de 2000CFM

3.

Determine el caudal para el laboratorio de higiene industrial de la UMB.

4.

Determine el caudal, Velocidades medias de ducto, área del ducto para un lugar con varias divisiones en la UMB (Mínimo 4) presente los datos en cuadro resumen y plano o diagrama esquemático .

5.

Para lograr una vC mayor que 0.25m/s ¿cuál debe ser la distancia en cm del contaminante a la campana si el diámetro de esta es de 30 cm?

6.

¿Cuál será la vC de un contaminate químico si su vD es de 1,5m/s y la distancia a la campana es igual al diámetro de esta?

7.

¿Cuál será la vC de un contaminate químico si su vD es de 2,0m/s y la distancia a la campana es dos veces el diámetro de esta?

8.

NOTA: (vC) velocidad de captura y (vD) velocidad de ducto

Referencias 

COMUNIDADES EUROPEAS. Oficina de Publicaciones Oficiales de las comunidades Europeas. Guia Practica de la Directiva sobre Agentes Químicos 98/24/CE.



A.2.OSHA TECHNICAL MANUAL. osha.gov/dts/osta/otm/otm_toc.html



A.3.- Real Decreto 374/2001, de 6 de abril, sobre la protección de la salud y seguridad de los trabajadores contra los riesgos relacionados con los agentes químicos durante el trabajo.



Echeverri Londoño, Carlos Alberto. Ventilación Industrial. Ediciones de la U. Universidad de Medellín. 2011.



Camacho García, Hernando A. Fundamentos de Ventilación Mecánica. Universidad Nacional de Colombia. 2002.

Disponible

en

web:

http://www.