AMBIENTE TERMICO-CONDICIONES DE CALOR Y FRÍO-AGOSTO-2011

Embed Size (px)

Citation preview

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE INGENIERA INDUSTRIAL MAESTRA EN SEGURIDAD , HIGIENE INDUSTRIAL Y SALUD OCUPACIONALMDULO

Msc. Ing. Sergio Ros Ruiz

El descubrimiento consiste en ver lo que todo el mundo ha visto y pensar en lo que nadie ha pensado. (Annimo)

AMBIENTE TERMICO CONDICIONES DE CALOR Y FRO

Msc. Ing. Sergio Ros Ruiz

AMBIENTE TERMICO

OBJETIVO.

Proporcionar a los participantes las herramientas necesarias para aplicar metodolgicamente la Higiene Industrial en la evaluacin de las condiciones trmicas de los ambientes de trabajo. .

Msc. Ing. Sergio Ros Ruiz

AMBIENTE TERMICO MICROCLIMA LABORAL.CLIMA: El clima de un pas o regin est determinado por un conjunto de factores meteorolgicos como: temperatura, presin atmosfrica, precipitaciones, humedad de aire, vientos, radiacin solar, etc.

Las condiciones de confort en los ambientes de trabajo esta determinada en gran medida por la temperatura, humedad y ventilacin existente en el medio, las cuales deben estar relacionadas con la actividad fsica de los trabajadores. Cuando estos factores se encuentran por encima o debajo de estas condiciones pueden ocasionar desde un simple disconfort (malestar) hasta importantes daos a la salud.

Msc. Ing. Sergio Ros Ruiz

AMBIENTE TERMICO MICROCLIMA LABORAL.CONTINUACIN.El cuerpo humano es homeotermo, es decir, necesita tener una temperatura constante para desarrollar su metabolismo, por ello posee un sistema de generacin de calor mediante la combustin de alimentos (hidratos de carbono, protenas, grasas), que en presencia de oxigeno producen una reaccin exotrmica cuya intensidad esta relacionada con la actividad muscular. En la produccin de calor diario, influyen el reposo y el tipo de trabajo o esfuerzo fsico, adems de edad, el tamao y el sexo.

Msc. Ing. Sergio Ros Ruiz

AMBIENTE TERMICO PROPIEDADES DE LA TRANSFERENCIA DEL CALORRadiacin.- Es la cesin de calor de un cuerpo a otro cercano ms fro, sin tener contacto con el, por medio de rayos infrarrojos. Transferencia de calor a travs de la emisin y absorcin de la Radiacin Electromagntica (fundamentalmente de Radiaciones Infrarrojas. Evaporacin.- Es el intercambio de calor entre la piel y el aire que lo rodea, producido por la evaporacin del sudor. Normalmente es un mecanismo de perdida de calor; a mayor humedad, mayor es la dificultad de evaporacin del sudor. Temperatura: La temperatura es la propiedad macroscpica de los cuerpos que refleja la energa cintica media de las partculas (molculas) que lo conforman. Ella es directamente proporcional al cuadrado de la velocidad media con que se mueven u oscilan estas partculas y a la masa media de las mismas. Esto explica por qu existe una relacin directa entre la Capacidad Calorfica de una sustancia y la cantidad de calor (energa) que requiere para variar su temperatura.Msc. Ing. Sergio Ros Ruiz

AMBIENTE TERMICO PROPIEDADES DE LA TRANSFERENCIA DEL CALORLa temperatura del cuerpo es afectada por fenmenos como:Conduccin.- Es la transmisin de calor por contacto con otras superficies ms fras. Transferencia de calor a travs de slidos o fluidos que no estn en movimiento. Ocurre intermolecularmente pasando de molcula a molcula en contacto. (En los slidos, la nica forma de transferencia de calor es la conduccin). Conveccin.- El calor se pierde hacia el aire perifrico con menor temperatura y con mayor facilidad si el aire se renueva (en movimiento). Transferencia de calor a travs de fluidos en movimiento. El calor es transportado de un sitio caliente a otro menos caliente al transportarse el fluido.

Msc. Ing. Sergio Ros Ruiz

AMBIENTE TERMICO

AMBIENTE TRMICO ( TERMODINMICO) LABORAL ( MICROCLIMA LABORAL).Condiciones micro climticas (valores de temperatura, humedad relativa y velocidad del aire, con influencia marcada o no de la temperatura de radiacin) de un espacio donde se realiza cualquier actividad laboral, puede ser de origen natural (Ej. zona agrcola, campo petrolfero, etc.) o artificial (Ej. interior de una fbrica, cabina de un medio de transporte, etc.).

Msc. Ing. Sergio Ros Ruiz

AMBIENTE TERMICO PROBLEMAS TERMO HIGROMTRICOS EN LOS AMBIENTES DE TRABAJO.En ciertas ramas de la industria se presentan problemas en el ambiente trmico debido a la produccin de calor o fro en sus procesos, tales como la industria del vidrio, plstico, llantas, electricidad, etc. El tipo de trabajo que se desarrolla tambin debe ser considerado, ya que esta relacionado con la produccin de calor por el cuerpo humano que viene dado por la suma de dos factores: Metabolismo basal. Carga trmica de trabajo.

Msc. Ing. Sergio Ros Ruiz

AMBIENTE TERMICOCONTINUACIN El metabolismos basal.- Es la mnima cantidad de calor producida por el cuerpo en ayunas, en reposo fsico y mental, a una temperatura de 200 oC, depende de la edad. Carga trmica de trabajo.- Depende del tipo de actividad realizada, a mayor esfuerzo mayor es la carga trmica. La ubicacin geogrfica de las industrias tambin debe ser considerada, ya que influyen las condiciones de temperatura y humedad de la regin. Otro aspecto a considerar son los hbitos alimenticios de los trabajadores, que se relacionan con las condiciones trmicas de los centros de trabajo.Msc. Ing. Sergio Ros Ruiz

AMBIENTE TERMICO

IMPORTANCIA DEL ESTUDIO DEL AMBIENTE TRMICO.

La problemtica del calor en aquellas industrias en que se combinan la humedad con el calor, presenta condiciones trmicas desfavorables, Otra de las razones para efectuar este tipo de estudio, se refiere a las quejas de los trabajadores y al consiguiente bajo rendimiento, seguido de alteraciones a la salud hasta simple sensacin de disconfort. En este campo es evidente la falta de estudios epidemiolgicos, sin embargo existen criterios para establecer valores permisibles.

Msc. Ing. Sergio Ros Ruiz

AMBIENTE TERMICO

Condicin trmica elevada.- Es la situacin ambiental capaz de transmitir calor hacia el cuerpo humano o restringir este hacia el medio en tal magnitud que pueda romper el equilibrio trmico del trabajador, tendiendo a incrementar su temperatura corporal central.

Condicin trmica abatida.- Es la situacin ambiental que es capaz de producir prdida de calor en el cuerpo humano, debido al fro, rompiendo el equilibrio trmico del trabajador, tendiendo a disminuir su temperatura corporal central.

Msc. Ing. Sergio Ros Ruiz

AMBIENTE TERMICOINTRODUCCIN AL ESTUDIO DEL AMBIENTE TRMICO

En circunstancias normales de salud y confort, la temperatura del cuerpo humano se mantiene aproximadamente a un nivel normal interno constante de 37 C, gracias al equilibrio que se establece entre la produccin interna de calor debida al metabolismo y la perdida de calor (intercambio) que se establece con el Medio Ambiente, desde principios del siglo XIX se sabe que las alteraciones en esta temperatura son un indicador de alteraciones en la salud. La importancia de mantener este indicador regulado se aprecia hoy en da en la prctica diaria de la medicina occidental donde prcticamente el indicador se emplea para el diagnstico y tratamiento de innumerables patologas.

Msc. Ing. Sergio Ros Ruiz

AMBIENTE TERMICOINTRODUCCIN AL ESTUDIO DEL AMBIENTE TRMICO CONTINUACINEl Sistema termorregulador del cuerpo humano est preparado para equilibrar los valores de temperatura an cuando los agentes externos alteren sus parmetros en un amplio rango. Uno de los tipos de agentes contaminantes externos al cuerpo humano que evidentemente provocan alteraciones en la temperatura interna del mismo son los agentes contaminantes Fsicos, o sea, las alteraciones extremas de las variables Termodinmicas que conforman el hbitat normal de nuestra especie. En realidad, la especie humana tiene rangos de tolerancias de las alteraciones de estos parmetros que oscilan en un rango muy amplio, adems este rango puede variar en dependencia de la raza, grupo tnico, edad y fundamentalmente de las condiciones del ambiente o microclima en que se desempean las actividades de un individuo en los primeros aos de vida.Msc. Ing. Sergio Ros Ruiz

AMBIENTE TERMICODefiniciones Bsicas.Ambiente Termodinmico. Es, dentro del medio fsico que constituye el hbitat de una especie, las condiciones determinadas por las Magnitudes Fsicas que caracterizan termodinmicamente dicho hbitat.(Condiciones micro climticas). Termodinmica: Es la rama de la fsica que estudia la generacin y transmisin del calor en los cuerpos fsicos macroscpicos. Calor: Energa cintica de las partculas (molculas) de un cuerpo macroscpico y que se transmite (TRANSFERENCIA) desde o hacia otro, o se genera en el mismo cuerpo. Segunda Ley: El calor siempre fluye de una zona de mayor temperatura a una de menor temperatura, con lo cual es fcil deducir que los cuerpos macroscpicos siempre se estn enfriando.

Msc. Ing. Sergio Ros Ruiz

AMBIENTE TERMICO ECUACIN GENERAL DEL BALANCE TRMICO. SOBRECARGA Y TENSIN TRMICA.La Ecuacin General del Balance Trmico (Termodinmico), del cuerpo con el ambiente, puede representarse de la siguiente forma: S = M - W C R K - E - Cres - Eres S= Calor almacenado por el cuerpo (W m-2) M = Calor Metablico W = Trabajo externo (Potencia mecnica til) C = Intercambio de calor por Conveccin R = Intercambio de calor por Radiacin K = Intercambio de calor por Conduccin E = Prdida de calor por evaporacin desde la piel Eres = Prdida de calor a travs de la respiracin por evaporacin Cres = Prdida de calor a travs de la respiracin por conveccinMsc. Ing. Sergio Ros Ruiz

AMBIENTE TERMICO

SOBRECARGA TRMICA: No es ms que la cantidad de calor que ha de disiparse para que el organismo siga en equilibrio trmico. Si consideramos que W, K, Cres y Eres son Magnitudes cuyos valores son generalmente muy pequeos frente al valor de S tal que podemos despreciar, estos trminos sin que s sufra una variacin apreciable, entonces podemos obtener una ecuacin simplificada del equilibrio termodinmico que sera: MCR-E=S S= Calor almacenado por el cuerpo (W m-2) (BTU/hora) M = Calor Metablico (BTU/hora). C = Intercambio de calor por Conveccin BTU/hora) R = Intercambio de calor por Radiacin (BTU/hora). E = Perdida de calor por evaporacin desde la piel (BTU/hora).Msc. Ing. Sergio Ros Ruiz

AMBIENTE TERMICOTanto las situaciones de equilibrio trmico (CONFORT) como de sobrecarga trmica (ESTRS TERMICO) entre el hombre y su ambiente puede incluir una de las siguientes situaciones: 1. - Cuando S=0 y E = 0. En esta situacin el cuerpo humano se encuentra en equilibrio trmico con el medio ambiente. El ambiente trmico puede catalogarse de confortable. 2. - Cuando S=0 y E > 0. En esta situacin el cuerpo humano se encuentra en equilibrio trmico con el medio ambiente. El ambiente trmico puede catalogarse permisible. 3. - Cuando S>0. En esta situacin hay un desequilibrio del balance trmico por ganancia de calor del cuerpo, situacin de estrs trmico, repercutiendo en tensin trmica por calor. El ambiente trmico puede catalogarse crtico por calor 4. - Cuando S