Manual Parte 2

Manual de Seguridad e Higiene Planta Piloto de Producción de Biodiesel

Seminario de Grado 2014 Ingeniería Química 11

5.2. Antecedentes de la planta piloto de producción de biodiesel

La planta piloto de producción de biodiesel es adquirida por la carrera de ingeniería

química por medio de recursos IDH provistos por nuestra universidad el año 2013, se

pone en marcha la producción este año con los estudiantes del seminario de grado

2014.

Los ambientes de la planta están ubicados en los módulos universitarios en la avenida

Busch (Modulo 260).

5.2.1. Tecnología de la planta

La tecnología de la planta corresponde a la franquicia SAVOIA de la empresa

“Biodiesel del Plata” de industria Argentina.

La planta cuenta con 4 equipos de producción: Secado, Reactor, Decantado y

Purificado, también cuenta con los sistemas de impulso de fluidos (bombas), válvulas

filtros, un compresor de aire y paneles de control en cada equipo.

5.2.2. Descripción del reactor

Los reactores BD2 son presurizados, tienen calefacción eléctrica, y utilizan mezclado

por alta velocidad. Es necesario el aislamiento en fibra de vidrio, regulación automática

de presión y temperatura de proceso. Son construidos en acero inoxidable.

Presentan un sistema de ventilación para la evacuación de vapores tóxicos (del

alcohol) que pudieran generarse en el proceso y que interfieren con la calidad de la

reacción. El proceso en el reactor no genera ningún tipo de efluentes líquidos ni

sólidos. Además que la construcción cumple con las normas IRAM, DIN y ASTM para

seguridad industrial y ambiental.

5.2.3. Componentes e instrumentación

El sistema de llenado está provisto de dos entradas independientes que se conectan a

la provisión de alcohol y aceite. Un operador controla manualmente el proceso. Las

salidas se conectan a recipientes para glicerol y biodiesel. Para este último, se incluye

un filtro de 5 micrones, al cual se le puede cambiar constantemente el cartucho para

elevar la eficiencia.



La temperatura de reacción se regula desde el tablero; para ello se provee un

termostato y un termómetro analógico de control. Los sensores de temperatura son de

tipo capilar, lo que asegura la confiabilidad de los mismos. La presión de reacción se

fija mediante un regulador incorporado en la entrada de aire comprimido. Incluye

además un manómetro analógico para control y dos válvulas de seguridad.

5.2.4. Descripción del proceso

El modulo mínimo está integrado por un termo secador flash tipo BD2-D y un reactor

BD2.

La secadora utiliza idéntico cuerpo y accesorios que el reactor, e incorpora una bomba

de bajo vacío. El aceite, previamente decantado y filtrado, se calienta y deshidrata por

medio de la secadora, que produce un vacío para hacerlo a baja temperatura relativa.

En el Reactor, se aspira el alcohol y se inicia el mezclado. A continuación se le añade

el catalizador básico (Hidróxido de Sodio) predeterminado con anterioridad a través de

una entrada en la parte superior. Los nuevos modelos permiten la mezcla de hasta 800

L de aceite caliente desde la secadora al reactor. Se cierra el venteo y se presuriza,

habilitando inmediatamente el temporizado y el circuito de calefacción. Cuando se

completa el tiempo de mezclado, se desactiva el circuito de calefacción, y manteniendo

la presión, se espera el tiempo necesario para que ocurra la separación por

decantación del glicerol y el biodiesel.

Aplicando presión al reactor, se expulsa primero el glicerol y a continuación se extrae el

biodiesel pasándolo por el filtro de cinco micrones antes de almacenarlo. El metilester

filtrado que se obtiene, está listo para ser usado de inmediato, no requiriendo proceso

posterior alguno. Cada ciclo llenado-reacción-decantación se completa en 10 a 11

horas, pudiéndose efectuar entonces dos mezclas diarias. La reacción solo toma 90

minutos, sin embargo es necesario esperar todo este tiempo para lograr una perfecta

decantación y separación del biodiesel con el glicerol.



5.2.5. Diagrama de equipos para la producción de Biodiesel



5.3. Identificación de riesgos en las áreas de trabajo

El objetivo de analizar los peligros en la planta de Biodiesel es minimizar los accidentes

y crear seguridad en el lugar de trabajo. Según los reportes de prioridad de la OSHA:

1.- Peligros inminentes que puedan ocurrir.

2.- Accidentes fatales o accidentes serios que sean suficiente graves como para

mandar a 2 o 3 personas al hospital.

El proceso de identificación de riesgos inicialmente se enfoca en detectar cuáles son

las fuentes principales de riesgo. Para ello se emplearon distintas metodologías tales

como: sesiones de discusión e intercambio de ideas entre los seminaristas , análisis de

datos históricos obtenidos durante la realización de proyectos de características

similares, y listas de revisión de proyectos de ingeniería junto con revisiones por

personal con experiencia específica en este tipo de emprendimientos.

No es posible identificar absolutamente todos los riesgos posibles, y aún si se pudiera

sería de muy poca ayuda. Ni tampoco es posible saber si todos los riesgos conocidos

han sido identificados; pero no es este el objetivo del proceso de identificación de

riesgos. Lo que en realidad se persigue es poder identificar las probables

contribuciones al riesgo en la planta que tienen mayor impacto sobre el éxito o no de la

implementación de la planta y mayor probabilidad de ocurrencia.

Es conveniente para mayor claridad agrupar los riesgos en grupos de acuerdo por

ejemplo a cual sea su origen o la entidad primariamente responsable por ellos.

Para este motivo se emplearon flujogramas de identificación de riesgos que vienen a

continuación:



5.3.1. Flujogramas de riesgos

5.3.1.1 Flujograma de riesgos en la producción de biodiesel





5.3.1.2. Flujograma de riesgos para el laboratorio de control de calidad



5.3.1.3. Flujograma de riesgos en el área de almacenamiento



5.3.1.4. Flujograma de riesgos para los equipos auxiliares



5.3.2. Identificación de sustancias peligrosas

En la Planta Piloto de Biodiesel se encuentra sustancias, preparaciones y/o residuos

peligrosos con riesgos para la salud. Los alumnos y encargados durante el desarrollo

de sus actividades tienen a manipular sustancias o productos nocivos o tóxicos.

Para poder trabajar en condiciones seguras, es fundamental que los estudiantes estén

informados de los riesgo que implica cada actividad, así como de las condiciones de

seguridad que deben cumplir esas sustancias, preparados y residuos peligrosos

(identificación, clasificación, envasado, etiquetado,...) y las condiciones seguras en las

que se debe realizar su utilización, manipulación y almacenamiento.

Como consecuencia de la exposición laboral a sustancias o agentes químicos

peligrosos, cuando no se han adoptado las medidas preventivas necesarias, éstos

pueden sufrir accidentes de trabajo, (efectos nocivos y corrosivos de las sustancias

químicas), o enfermedades profesionales (efectos cancerígenos, muta génicos,

sensibilizarte, irritantes,...).

5.3.2.1. Inventario de productos químicos, residuos, productos terminados

y subproductos

Sustancia química Cantidad Tipo de peligro

Agua des ionizada 3 L Sustancia no peligro

Ácido acético 500 ml Inflamable

Acetato de etilo 2 L Altamente inflamable y corrosivo, nocivo

Etanol 1L Inflamable

Metanol 500 ml Inflamable

Hidróxido de sodio Corrosivo e inflamable con dicloroacetileno

Glicerina 4 L Inflamable

Biodiesel 500 L Inflamable



SUSTANCIAS COMPUESTO

TIPO DE SUSTANCIAS

CO

MB

US

TIB

LE

INF

LA

MA

BL

E

EX

PLO

SIV

O

TO

XIC

OS

CO

RR

OS

IVO

S

IRR

ITA

NT

ES

SU

ST

AN

CIA

S

NO

PE

LIG

RO

SA

P

ELIG

RO

PA

RA

EL

ME

DIO

AM

BIE

NT

E

Agua des ionizada X

Ácido acético X X X

Acetato de etilo X X X X X X

Etanol X X X

Metanol X X X X X X X

Hidróxido de sodio X X X

Glicerina cruda X X X

Biodiesel x x x x

La correcta manipulación de productos químicos está establecida en el procedimiento

PR01 (Procedimiento de manipulación de sustancias químicas):

5.4. Evaluación de riesgos

La evaluación de los riesgos laborales es el proceso dirigido a estimar la magnitud de

aquellos riesgos que no hayan podido evitarse, obteniendo la información necesaria

para que la jefatura de la planta esté en condiciones de tomar una decisión apropiada

sobre la necesidad de adoptar medidas preventivas y, en tal caso, sobre el tipo de

medidas que deben adoptarse.

La metodología usada para este fin está señalada en el procedimiento PR03

(Procedimiento para la evaluación de riesgos).



5.4.1. Análisis preliminar de riesgo

5.4.1.1. Riesgo eléctrico

La corriente eléctrica es la energía más utilizada en la industria que hace que las

personas se despreocupen sobre las medidas de seguridad que hay que tener en

cuenta durante su uso. A esta falta de atención sobre los riesgos de la energía también

contribuye el hecho de que su detección es difícil por los sentidos. Sólo se detecta su

presencia cuando ya existe el peligro.

Los factores de riesgo eléctrico pueden producir daños sobre las personas (contracción

muscular, paro cardíaco y respiratorio, quemaduras, etc.) y sobre las instalaciones,

máquinas y materiales cuando estos originan incendios y explosiones.

Accidentes provocados por la electricidad Los accidentes pueden ocurrir cuando alguien toca una parte de una unidad cargada

con electricidad. Incluso el contacto con una parte de la unidad que normalmente no

está cargada puede provocar serios daños a la persona si no se encuentra bien

aislada.

Las lesiones en las personas habitualmente ocurren por:

Contacto directo con la electricidad

Formación de un arco eléctrico

Explosión

Los principales factores que intervienen en los accidentes eléctricos son:

Intensidad de la corriente que pasa por el cuerpo humano

Tiempo de exposición al riesgo

Trayectoria de la corriente eléctrica por el cuerpo humano

Naturaleza de la corriente

Resistencia eléctrica del cuerpo humano

Edad y sexo

Enfermedades

Estado emocional



La corriente eléctrica y el cuerpo humano El cuerpo humano es conductor de la electricidad por lo que la intensidad que por él

circula es consecuencia directa de la tensión aplicada y de la resistencia que ofrece al

paso de la corriente.

La resistencia en el cuerpo humano depende de los siguientes aspectos:

Resistencia de la piel a la entrada de la corriente.

Resistencia opuesta por los tejidos y órganos.

Resistencia de la piel a la salida de la corriente.

La superficie de contacto.

La humedad de la piel.

La presión de contacto.

El tipo de calzado.

La humedad del terreno.



Distribución eléctrica de la planta de biodiesel



5.4.1.1.1. APR para el riesgo eléctrico en la planta de biodiesel

AREA PELIGRO / EVENTO

INDESEABLE

SEVERIDAD /CONSECUENCIA

P S R CONTROLES

ADICIONALES PROPUESTOS

PRODUCCION

Falta de señalización de alto

voltaje

choque eléctrico quemaduras de 3er grado muerte

D IV X

Señalización adecuada Mantenimiento por personal autorizado Manipulación con el EPP adecuado

Instalación del interruptor de alto voltaje cerca de un instalación hídrica

choque eléctrico quemaduras muerte

D IV X

La instalación del interruptor bajo normas de art.140 Cambiar la ubicación de la instalación de los interruptores.



La conexión del cableado trifásico entre los equipos están sobre las

superficies

caídas al mismo nivel por tropiezo, golpes en la cabeza,

C

III

M

La instalación del cableado eléctrico entre los equipos

debe realizarse por encima o por

subterránea según normas NB148011

Toma de corriente en mal estado

riesgo de incendio choque eléctrico

D

III

M

Todos los conductores eléctricos estarán apropiadamente aislados y fijados sólidamente. Según el artículo 133 de la NB

Cables del compresor disperso

en la superficie

caídas al mismo nivel golpes en la cabeza

D

IV

X

Ordenar el cable disperso del comprensor.



Instalaciones eléctricas expuestas en proximidades del cielo raso y ventana

Choque eléctrico caída a distinto nivel golpes

B

II

A

Proteger instalaciones eléctricas expuestas. Identificar el tipo de material para su protección.

Falta de identificación en los equipos de alto voltaje

Muerte

D

IV

X

Identificar los puntos de alto voltaje con especificaciones técnicas.

ALMACENAMIENTO

mala ubicación de toma de corriente en el área de almacenamiento

Incendio, quemaduras de 2

do

grado

C

IV

X

Ubicar la toma de corriente en un lugar visible. Evitar que la toma de corriente este próximo a un tipo de combustible.



EQUIPOS AUXILIARES

Línea trifásica limitada

Mal funcionamiento de los equipos

-

C

II

A

tomas de corrientes monofásicas

limitadas en el área del laboratorio

No se puede implementar equipos

C

II

A

El soporte del ventilador no se encuentra firme

Caídas de objeto por desplome o desprendimiento provoca traumatismo encéfalo craneal

C

III

M

Instalar los equipos necesarios para asegurar la renovación del aire, la eliminación de gases, vapores y demás contaminantes



El ventilador no funciona

correctamente

Sofocación de calor e intoxicación con vapores

C

II M

Mantenimiento de sistema de ventilación

Los extractores no están ubicados

correctamente y no son los adecuados

Intoxicación con vapores, dolor de cabeza y mareos

D III X

Instalar un extractor de aire en la parte superior del tanque -agitador

El laboratorio no cuenta con un

extractor de aire

Mareos , vómitos y dolor de cabeza

D III M

Instalar un extractor de aire en la parte superior del laboratorio



P= Probabilidad

S= Severidad

R= Riesgo

La unidad de iluminación de la

entrada del laboratorio no

funciona

Iluminación inadecuada, tropiezos y caídas al

mismo nivel

-

B

II

A

Verificación y mantenimiento

Ventanas estancadas

Mala circulación de aire sofocación de calor

B

II

A

Mantenimiento y limpieza de ventana



5.4.1.2. Riesgos físicos – mecánicos

5.4.1.2.1. APR en la prensa hidráulica

N° TAREAS PELIGRO / EVENTO INDESEABLE


P S R CONTROLES ADICIONALES PROPUESTOS

1 Preparación de la MP

Esfuerzo físico Inflamación de articulaciones o músculos

C 1 M Capacitación en el manejo de carga

Derrames

Caídas al mismo nivel D 1 M Acondicionamiento del área laboral ( buena iluminación, limpieza y orden)

2 Filtración Caída del cilindro por no ser fijo

Fracturas, traumatismo, etc.

C 3 S Colocar una placa de seguridad.

Pérdida de control de la presión (manómetro no funciona)

choques y golpes con objetos móviles

B 2 M

Cambiar el manómetro

Sobrecalentamiento de la bomba

Quemaduras leves. B 2 M

Derrames Caída al mismo nivel D 2 X Colocar un sistema adecuado de recepción del filtrado

P= Probabilidad

S= Severidad

R= Riesgo



5.4.1.2.2. APR en el filtro prensa

N° TAREAS PELIGRO / EVENTO

INDESEABLE


P S R CONTROLES


1 Preparación

de la MP

Esfuerzo físico Inflamación de articulaciones o

músculos C 1 M

Capacitación en el manejo de carga

2 Filtración

Mala manipulación de las válvulas

A 1 M Capacitación en el manejo del equipo

Saturación del filtro exposición a

superficies calientes A 1 M

Realizar mantenimiento

Derrames Caída al mismo nivel D 2 X

Colocar un sistema adecuado de recepción del

filtrado

P= Probabilidad

S= Severidad

R= Riesgo



5.4.1.2.3. ARP Sistema Neumático

TAREAS PELIGRO / EVENTO

INDESEABLE CAUSAS


P S R CONTROLES


Com

pre

sió

n

Contacto con partes móviles

-Partida de motor

-Descuido

-Susto -Lesión

-Fractura -Perdida de miembros -Muerte

A 4 M

Aislar compresor y ventilador hasta

término de la actividad Colocar cartón de

seguridad

Choque eléctrico -Descuido -Lesión

-Quemadura -Muerte

A 4 M Usar casco, zapatón, anteojo con tonalidad

y guante aislante

Alta presión

-Desgaste -Fatiga de material

-Descuido

Susto -Lesión

-Fractura -Perdida de miembros -Muerte

C 3 M

Obedecer los plazos de vida útil de los

dispositivos y cilindros sobre presión.

Ruido Funcionamiento -Susto

-Afectación auditiva

D 2 A Uso de tapones para oídos de seguridad.

P= Probabilidad

S= Severidad

R= Riesgo



5.4.2. Riesgos por sustancias químicas

El almacenamiento y manipuleo de sustancias químicas o inflamables, puede producir

riesgos y daños a la salud, debiendo gestionar su almacenamiento en un lugar

especialmente destinado para este tipo de mercancía.

Descripción de las sustancias de almacenamiento

Producto Presión (kg/cm2)

Temperatura °C

Material DESCRIPCION

DE SEGURIDAD Dispositivos de

seguridad

Aceite vegetal

Atmosférica Ambiente PET

Identificar los recipientes

adecuadamente

Glicerina Atmosférica Ambiente PET

Leve peligro de incendio cuando

se expone al calor o las

llamas. Irritante.

Metanol Atmosférica Ambiente

Acero con válvula de alivio

Lejos de fuentes de calor e ignición.

Separado de materiales

incompatibles. Rotular los recipientes

adecuadamente. No fumar, ni exponer a los rayos solares.

Conectar a tierra los contenedores

para evitar descargas

electrostáticas. Los equipos eléctricos, de iluminación y

ventilación deben ser a prueba de

explosión.



Biodiesel Atmosférica Ambiente

Acero con

válvula de alivio

Almacenar el producto en

contenedores cerrados en un

área fresca, seca, aislada y bien

ventilada, lejos de fuentes de ignición

y materiales incompatibles. Este producto puede soportar

elevadas temperaturas y/ o

presiones



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