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“Año del Fortalecimiento de la Soberanía Nacional” PROGRAMA: MAESTRÍA EN INGENIERÍA AMBIENTAL Y SEGURIDAD INDUSTRIAL CURSO: CONTAMINACION ACUSTICA Y VIBRACIONES TEMA:“RUIDO EN EQUIPOS DE PERFORACION EN POZOS PETROLEROS” DOCENTE : DR. RAUL BADAJOZ LOAYZA INTEGRANTES :COTRINA LEYVA GRICELY VERONICA. CACHAY SILVA CARLOS DE LA CRUZ GARCIA CARLOS NONAJULCA AYALA EDWARD El ruido puede ser molesto y perjudicar la capacidad de trabajar al ocasionar tensión y perturbar la concentración. De la misma manera puede ocasionar accidentes al dificultar las comunicaciones y señales de alarma, provocar problemas de salud crónicos y, además, hacer que se pierda el sentido del oído. La pérdida del sentido del oído a causa de la exposición a ruidos en el lugar de trabajo es una de las enfermedades profesionales más comunes. La exposición breve a un ruido excesivo puede ocasionar pérdida temporal de la audición, que dure de unos pocos segundos a unos cuantos días. La exposición a ruido durante un largo periodo de tiempo puede provocar una pérdida permanente de audición. La pérdida de audición que se va produciendo a lo largo del tiempo no es siempre fácil de reconocer y, desafortunadamente, la mayoría de los trabajadores no se dan cuenta que se están volviendo sordos hasta que su sentido del oído ha quedado dañado permanentemente. INTRODUCCION • Plantear alternativas para el control de la contaminación por ruido generado en la perforación de pozos de petróleo. •Describir los procesos operativos realizados en las áreas de perforación de pozo. •Establecer exactamente las fuentes generadoras de ruido dentro de las locaciones para la perforación de pozos. •Realizar la caracterización de los niveles de presión sonora generados en las locaciones en donde se encuentran los pozos de perforación. •Identificar las poblaciones y elementos medioambientales expuestos a los niveles de presión sonora generados por los equipos utilizados en una locación. •Interpretar los resultados de la caracterización de ruido, tanto dentro como fuera de una locación. •Evaluar los controles actuales implementados para controlar los impactos ambientales y ocupacionales por la generación de ruido en las áreas de pozo. •Identificar los tiempos de exposición a ruido de los trabajadores y de las comunidades tanto en el interior como en el exterior de las áreas de perforación. OBJETIVOS El ruido ambiental causado por las actividades industriales constituye uno de los problemas medioambientales a nivel mundial que más aqueja, debido a que las acciones destinadas a reducirlo han tenido poca trascendencia en comparación a las destinadas a otros tipos de contaminación como la del agua o del aire. El origen del ruido lo encontramos en las actividades humanas y está asociado especialmente a los procesos de urbanización y al desarrollo del transporte y de la industria. Existen tres factores principales por los cuales la contaminación acústica recibe poca atención: -Se trata de una contaminación localizada, por lo tanto afecta un entorno limitado a la proximidad de la fuente sonora. -Los efectos perjudiciales, en general, no aparecen hasta pasado un tiempo largo, es decir, sus efectos no son inmediatos. -A diferencia de otros contaminantes es frecuente considerar el ruido como un mal inevitable y como el resultado del desarrollo y de progreso. MARCO TEORICO EFECTOS DE RUIDO Existen dos importantes grupos de fuentes productoras de ruido: Las fuentes naturales (viento, el sonido del mar, el murmullo del agua) y las fuentes antropogénicas, es decir, ruidos que aparecen en el medio causados por la actividad humana (circulación del tráfico, por motores en industria naval y petrolera, actividad pirotécnica, originadas en discotecas, bares). La mayor mecanización de la industria lleva implícita más niveles de ruido, del cual se es plenamente consciente, pero no se puede olvidar los sonidos no audibles principalmente los ultrasonidos que se utilizan en la limpieza industrial, soldaduras, etc., y que también son perjudiciales para el hombre. FACTORES QUE INFLUYEN EN LA LESIÓN AUDITIVA INDUCIDA POR EL RUIDO •Intensidad del Ruido: Para los trabajadores un ambiente de ruido en un nivel superior a 85 dB (A), es el límite a partir del cual se han de tomar medidas preventivas específicas. •Frecuencia del Ruido: Los sonidos más perjudiciales son las de las altas frecuencias, superiores a 1000 ciclos por segundo. Por causa aún poco conocidas las células ciliadas del oído interno más sensibles al efecto nocivo del ruido son las que transmiten las frecuencias entre 3000 y 6000 ciclos por segundo. •Duración de la Exposición: El efecto perjudicial está en relación con la duración en que el trabajador está expuesto al ruido. •Susceptibilidad Individual: Aunque es difícil demostrarlo, se acepta como un factor la predisposición del trabajador. •Edad: Los trabajadores expuestos al ruido, deben tener un registro, donde se hace constancia de las audiometrías de base en el ingreso, y unas audiometrías periódicas con constancia del nivel de ruido diario y si utiliza o no los protectores auditivos. MEDIDAS DE CONTROL Las medidas de control son aplicables tanto para el receptor, como para la fuente o para el medio de propagación que se encuentra entre ellos, en cada uno aplican medidas diferentes para disminuir el ruido producido por cualquier actividad. METODOLOGIA DISTRIBUCIÓN DE UN EQUIPO DE PERFORACIÓN IDENTIFICACIÓN Y DESCRIPCIÓN DE LAS FUENTES GENERADORAS DE RUIDO Esta es una de las etapas que permite reconocer los diferentes riesgos o factores ocupacionales y ambientales que se originan en las áreas de pozo y mediante la cual se obtiene información directa y objetiva de las condiciones que pueden llegar a causar altos Niveles de Presión Sonora (NPS). Se deben cubrir todas las etapas del proceso de perforación, desde el descargue de la maquinaria y el montaje, hasta la puesta en marcha de la operación, con el fin de estimar con precisión en qué momento se genera ruido, en que sitio y por cuanto tiempo está expuesto el trabajador. En el siguiente cuadro se presentan las fuentes generadoras de altos NPS, típicas para cada una de las locaciones de la empresa, clasificándose por tipo de equipo y fabricante. TIPO DE EQUIPO FABRICANTE Plantas Eléctricas GENERAL, CATERPILLAR, DETROIT Motores GENERAL, CATERPILLAR , EMD Bombas GARNER DENVER, NATIONAL, CONTINENTAL EMSCO Las fuentes generadoras de ruido presentadas son las típicas para cada área de pozo. De igual manera se identificaron totalmente aquellas generadoras de altos NPS, como se muestra en el Cuadro 5, para cada uno de los equipos. Caracterización Típica de las Fuentes Generadoras de Ruido por Equipo EQUIPO FUENTE CANTIDAD MODELO CAPACIDAD PTV01 MOTORES 2 D 379 500 HP c/u BOMBAS 2 PZ - 9 1000 HP c/u MOTORES 2 D 399 500 HP c/u GENERADORES 2 CAT 3406 300 KW c/u PTV02 MOTORES 2 D 379 500 HP c/u BOMBAS 3 PZ – 9 1000 HP c/u MOTORES 3 D 399 500 HP c/u GENERADORES 2 CAT 3408 400 KW c/u PTV03 MOTORES 2 D 379 500 HP c/u BOMBAS 2 PZ - 7 500 HP c/u MOTORES 2 D 379 350 HP c/u GENERADORES 2 CAT 3406 300 KW c/u PTV04 MOTORES 2 D 379 500 HP c/u BOMBAS 3 F – 500 500 HP c/u MOTORES 3 D 379 350 HP c/u GENERADORES 2 CAT 3406 300 KW c/u PTV05 MOTORES 4 CAT 3512 860 HP c/u BOMBAS 3 PZ - 11 1600 HP c/u GENERADORES 4 CAT 3510 1200 KW c/u PTV06 MOTORES 4 D 399 500 HP c/u BOMBAS 2 PZ – 9 1000 HP c/u PLANTAS 2 CAT 3412 400 KW c/u La acción de un ruido intenso sobre el organismo se manifiesta de varias formas, bien por acción refleja o por repercusión sobre el psiquismo del trabajador. En el orden fisiológico, entre las consecuencias de los ruidos intensos5 se señalan las siguientes: Acción sobre el aparato circulatorio: -Aumento de la presión arterial. -Aumento del ritmo cardíaco -Vaso– constricción periférica Acción sobre el metabolismo, acelerándolo. Acción sobre el aparato muscular, aumentando la tensión. Acción sobre el aparato digestivo, produciéndose inhibición de dichos órganos. Acción sobre el aparato respiratorio, modificando el ritmo respiratorio. Estas acciones son pasajeras y se producen inconscientemente, espontáneamente, y son independientes de la sensación de desagrado y malestar. Cabe destacar que, cuando el ruido actúa sobre el oído, dependiendo de su intensidad, el espectro de las frecuencias y el tiempo de exposición puede llegar a producir un trauma auditivo irreversible dando lugar a la sordera. Para llegar a esta situación han de darse determinadas circunstancias: bien un traumatismo lento por actuar el ruido intenso sobre el oído y lesionar la célula sensorial o bien un accidente agudo intensivo. Si la exposición al ruido intenso es diaria y dura mucho tiempo, la recuperación de la sensibilidad auditiva puede ser solo parcial. A medida que el proceso avanza se producen disminuciones de sensibilidad en la banda conversacional, pasando del sordo profesional al sordo social. La sensibilidad del oído humano depende de la susceptibilidad de las personas y de la edad, produciéndose una disminución de la agudeza auditiva a medida que aquella aumenta. A continuación, se presenta el Cuadro 7 en donde se consignan algunas consecuencias de la exposición a altos NPS, con una breve descripción del efecto y señalando el NPS (Alto, Medio Bajo) al cual empieza aparecer este. Efectos del Ruido Sobre el Trabajador El grado de exposición de los NPS reseñados en el Cuadro anterior como Alto, Medio y Bajo corresponden a los siguientes intervalos de decibles: -ALTO: De 85 a 120 dB - Ruidos insoportables que pueden llegar a producir sorderas. -MEDIO: De 65 a 85 dB – Ruidos fatigosos. -BAJO: De 40 a 65 dB – Ruidos soportables. Según el estudio estadístico realizado por parte del Departamento de HSE (Área de Salud Ocupacional) de la compañía, basándose en las audiometrías de cada uno de los trabajadores se determinó que 60 de cada 100 trabajadores presentan pérdidas de la capacidad auditiva, llegando a la conclusión que el ruido generado en las diferentes áreas de la locación para cada trabajador es lo que más aqueja y la principal causa de enfermedades auditivas en consecuencia de lo mismo. Mediciones de ruido ambiental con un sonómetro Deben realizarse de la siguiente forma según lo establece el Reglamento Técnico para Ruido en Ambientes de Trabajo: •Cuando no existe proximidad de viviendas a la locación, la distancia a la cual debe llevarse a cabo el estudio de ruido ambiental es de 20 m. alrededor de la locación. •Cuando existe proximidad de viviendas a la locación, el estudio de ruido ambiental debe realizarse a una distancia de 100 m alrededor de la locación. La medición de ruido ambiental debe realizarse de forma intra domiciliaria en periodo diurno y nocturno con el propósito de establecer si el ruido generado por las operaciones de la empresa afectan o alteran el bienestar de los habitantes. Se deben tomar en cada locación tres puntos equidistantes y proporcionales a la longitud de cada lado para realizar las mediciones de ruido ambiental (una en cada punto). RESULTADO DE LAS MEDICIONES Una vez aplicado el procedimiento de medición, se obtienen los datos de los niveles de presión sonora para el trabajador, el medio y la fuente y posteriormente los datos son procesados mediante un software especializado, el cual permite visualizar el registro de campo en oficina y, así mismo establecer el tiempo permitido (en horas) a la cual deberían estar sometido los trabajadores bajo esos NPS comparándolos con la legislación nacional, tanto ocupacional como ambiental. Posteriormente se obtiene el porcentaje de los NPS a los que se encuentra el trabajador expuesto durante el turno de trabajo y, finalmente, el grado de riesgo: Alto (de 85 a 120 dB – Ruidos Insoportables que pueden llegar a producir sordera), Medio (de 65 a 85 dB – Ruidos fatigosos) o Bajo (De 40 a 65 dB – Ruidos soportables) ANALISIS DE LOS RESULTADOS Esta etapa del estudio corresponde a la de mayor interés por tratarse de la interpretación de los resultados que se obtuvieron de las mediciones efectuadas; los puntos seleccionados para la medición de los niveles de presión sonora serán los mismos para cada locación, por tratarse del mismo tipo de maquinaria, por consiguiente, el personal expuesto será el mismo para cada uno y por contar con ubicación similar.En este caso se hace un análisis ocupacional y ambiental, con los cuales se elabora la zonificación. Este análisis se lleva a cabo de manera individual para cada área de pozo, a excepción de la Zonificación de Ruido Ocupacional y Ambiental, la cual se realiza de manera exactamente igual, en cuanto a procedimiento se refiere, elaborando un Plano Espectral para cada taladro. Mediante un mapa se observa claramente las diferentes intensidades de los NPS, por medio del espectro de colores: el rojo representa la mayor intensidad registrada, a partir de la cual se observa como los colore se van degradando, pasando por el color naranja, amarillo, verde y azul, este último representa el NPS más bajo encontrado durante las mediciones. Decibeles Reducidos según Tipo de Protector Auditivo TIPO DE PROTECTOR AUDITIVO DECIBELES REDUCIDOS (Aprox.) MARCA De Copa 15 MSA De Inserción 20 3M Anatómico 20 VARIOS – Pre- molde Tipos de Protectores Auditivos Teniendo en cuenta los rangos de porcentual antes mencionado, resulta fácil deducir que esta medida no es lo suficientemente eficaz para evitar consecuencias adversas en la salud del trabajador. Además se debe contemplar que no todas las áreas de pozo conservan las mismas dimensiones, en algunas casos son más reducidas teniendo como consecuencia aumento de la vulnerabilidad del trabajador al ruido; igualmente, a veces se cuenta con la presencia de asentamientos humanos (veredas y comunidades indígenas) las cuales se ven afectadas por este aspecto ambiental. OFERTA TECNOLOGICA PARA EL CONTROL DEL RUIDO Actualmente en las áreas de pozo sólo se cuenta con las medidas de control en el receptor (protectores auditivos), siendo éstas una medida de eficiencia limitada. Para lograr disminuir los altos niveles de presión sonora, es necesario trabajar directamente sobre la fuente y en el medio con nuevas alternativas de alta eficiencia. Estas nuevas alternativas presentan una alta eficiencia en cuanto a la disminución de los NPS12, más no se encuentra una gran variedad como lo son las barreras difractoras de ruido y la insonorización de containers. La eficiencia es uno de los parámetros principales que se deben tener en cuenta en el momento de la instalación de cualquiera de los dos sistemas mencionados. Para poder determinar la eficiencia es necesario convertir la unidad de medida logarítmica trabajada (decibeles) a una medida lineal (microbares) con el fin de establecer con exactitud la eficiencia que presta la alternativa seleccionada. Para realizar la conversión de una unidad a otra se cuenta con la regla que se muestra en el siguiente cuadro: Relación entre Presión Sonora y Nivel de Presión Sonora Barrera de Insonorización Instalada Para la instalación de las barreras se debe tener en cuenta cierto tipo de parámetros como los son: • La cantidad de maquinaria que se desea rodar con la barrera, para así poder determinar la cantidad de módulos acústicos que se necesitarán. • El área o espacio en el cual se instalará la maquinaria que genera los elevados niveles de presión sonora. Las vías de acceso o transito dentro de la locación, con el fin que la barrera una vez instalada no interfiera con ninguna de estas ocasionando incomodidad durante el proceso o en tal caso que sea necesario redistribuir toda maquinaria perteneciente al taladro de perforación. • Debido a que la barrera se debe instalar en forma de “U” o de “L” para permitir el ingreso del aire fresco que la maquinaria utiliza y permitirque se lleve un buen balance de materia dentro de la barrera, es necesario establecer hacia que lugar quedará la barrera abierta de manera que las ondas que rebotan en ella no se dirijan hacia ningún asentamiento humano u otro elemento medioambiental, sino que por el contrario la barrera sirva para alejar también los elevados NPS de los factores anteriormente mencionados. Esquema de una Barrera Acústica dentro de un Área de Pozo CONTROL EN LA FUENTE El tratamiento acústico para los generadores (plantas de energía) en campamento, consiste en instalar elementos acústicos que se adaptan a las características del container donde están alojados los generadores, sin afectar su normal funcionamiento y simultáneamente disminuir en un alto porcentaje los NPS. La insonorización del container está compuesta por los siguientes elementos: • Sistema de Renovación de Aire. Consta de cuatro trampas de aire, dos de ellas a la entrada del aire fresco las otras dos a la salida del aire caliente, cuyo cálculo y diseño se realiza en particular para cada proyecto y tiene como finalidad proveer a la máquina una correcta renovación de aire y al mismo tiempo reducir la salida de ruido de los equipos confinados. • Puerta Acústica Abatible. Para el acceso al container se debe instalar una puerta sencilla estratégicamente ubicada. Su presentación es de tipo industrial y posee una rigidez acústica que garantiza un buen porcentaje de reducción de ruido, junto al sistema de renovación de aire. • Silenciador de Absorción Directa. Es un silenciador especialmente diseñado para contrarrestar el ruido residual que expulsa el silenciador de expansión que viene con el equipo. Este silenciador Ofrece reducción de 20 a 25 dB (A) adicionales, lo cual equivale a una eficiencia acústica entre 80 y 85%. • Recubrimiento Interno del Container. Está compuesto por capas de materiales fono – absorbentes (fibra de vidrio), que se dejan expuestos para el control de a reverberación en el interior del container. El recubrimiento proporciona una eficiencia superior al 90%. Container de Insonorizado Características de Instalación de los Sistemas de Control del Ruido Barreras Acústicas Container Insonorizados Su diseño se lleva a cabo en los Su diseño e instalación se lleva a talleres y su instalación se realiza en cabo dentro del taller y se transporta el frente de trabajo. la unidad completa al frente de trabajo. Es una medida de control para varias Es una medida de control de ruido fuentes generadoras de ruido a la que trabaja de forma individual, solo vez. funciona para una sola fuente generadora. Sus dimensiones (altura y longitud) Sus dimensiones siempre serán las varían según sean las necesidades mismas, ya que su estructura no es del área donde se instalará o la modular. cantidad de fuentes a encerrar. CUADRO 1. MEDICIÓN PUNTUAL Y EVALUACIÓN DE NPS OCUPACIONAL PARA PTV01 EQUIPO: SONÓMETRO LARSON DAVIS SYSTEM 814 Tipo 1 LUGAR DE MEDICIÓN FUENTE GENERADORA Tr.Exp. (unid.) T.Exp. (hors) NPS dB(C) Lprom (dB) Tiem perm (horas) Dosis Rui (%) Grado de riesgo Interpretación L1 L2 L3 MESA ROTARIA -CONSOLA PERFORADOR GUINCHE, UNIDAD BASICA, SISTEMAS DE POTENCIA (CATERPILLAR) 1 7 82 87 88 86.04 6.9 102.1 Alta Exposición MESA ROTARIA -CUÑEROS GUINCHE, UNIDAD BASICA, SISTEMAS DE POTENCIA (CATERPILLAR) 4 7 83 87 88 86.25 6.7 105.2 Alta Exposición UNIDAD BASICA-MOTORES SISTEMAS DE POTENCIA (CATERPILLAR) 1 2 83 91 95 90.69 3.6 55.6 Mediana Exposición TK DE LODOS -TK DESCARGA (RUMBAS) SISTEMAS DE POTENCIA (CATERPILLAR) 2 5 84 86 89 86.58 6.4 78.6 Mediana Exposición SISTEMA DE GENERACION ELECTRICA EQUIPO PLANTAS ELECTRICAS CATERPILLAR,EMD 1 2 99 102 109 104.38 0.5 371.0 Alta Exposición AREA DE PATIO 1: ACUMULADOR, PLANCHADA, BURROS DE TUBERIA PLANTAS ELECTRICAS CATERPILLAR- UNIDAD BASICA 2 4 78 80 86 82.0 12.1 33.1 Baja Exposición AREA DE PATIO 2: TALLER SOLDADOR, BODEGA PLANTAS CATERPILLAR 1 5 79 82 88 83.8 9.3 53.70 Mediana Exposición CAMPAMENTO: OFICINAS HSE, DORMITORIOS, COMUNICACIONES, CASINO PLANTAS ELECTRICAS CATERPILLAR Y PROCESO 5 4 56 58 65 60.59 233.5 1.7 Baja Exposición BOMBA DE LODOS PLANTA ELECTRICA - CATERPILLAR Y EMD- 1 4 91 95 105 99.07 1.1 355.3 Alta Exposición TALLER SOLDADOR Y MECANICO PLANTA ELECTRICA - CATERPILLAR Y EMD- 1 6 83 87 88 86.25 6.7 90.2 Mediana Exposición Nota: Si la Dosis de ruido (hora/hora) es >100 = Exposición alta, <=100,>50 = Exposición mediana, <=50 =Exposición baja. CONCLUSIONES • De acuerdo con los análisis y al tiempo de exposición, los cargos que se encuentran más expuestos a ruido son el cargo de encuellador, perforador, aceitero, mecánico y eléctrico. • Las fuentes que emiten mayores NPS son las plantas eléctricas y los motores, cuya exposición está por encima de los 100 dB, tanto ocupacional como ambiental. • Por zona de uso industrial para el proceso como tal, se encuentra por encima del TLV permitido por la norma 75 dB. • Las exposiciones a NPS varían por las tareas que se realicen durante la jornada de trabajo y por el tiempo a que se expongan a las áreas de alta exposición. • Las exposiciones a niveles de presión sonora varían de acuerdo a las operaciones que se realicen durante los turnos. • Los protectores auditivos analizados (espuma, anatómico y orejera), atenúan el ruido entre 19 dB (A) y 32 dB (A) en promedio, dando cumplimiento a la norma ANSI S3.19-1974. Los registros encontrados al exterior de la locación cumplen lo establecido por la norma (TLV = 75 dB), pero en las áreas de descanso y oficina encontramos NPS superiores a el límite permisible establecido por la norma 45 y 65 dB. • En oficinas y dormitorios encontramos niveles de exposición por encima de lo establecido por la norma, teniendo como consecuencia un trabajo deficiente y bajo rendimiento, al someter las áreas de descanso a los niveles registrados conlleva a que el trabajador no descanse en forma adecuada, generando altos niveles de estrés, fatiga, bajo desempeño laboral tanto físico como mental, al igual que irritabilidad y conflictos interpersonales, generando deterioro en la calidad de vida. • Implementar barreras o insonorizar los sistemas de potencia para confinar las ondas sonoras, aislando las fuentes que emiten Niveles de Presión Sonora elevado. • Aplicar un programa de medidas técnicas y/o cambio al cumplimiento de la vida útil de la maquina que conlleve a la disminución de ruido emitido por las fuentes generadoras. • Reforzar el mantenimiento periódico y preventivo sistemas de potencia para el cual se debe tener en cuenta: - Sustitución de las piezas defectuosas y desgastadas - Lubricación de los componentes sometidos a fricción - Ajuste de las piezas sueltas que generan vibración - Abrazaderas como soporte adicional. • Realizar análisis audiológico periódico de acuerdo al Programa de Vigilancia Epidemiológica de Conservación Auditiva al personal en riesgo. RECOMENDACIONES • Dotar protección auditiva a trabajadores expuestos (perforador, aceitero, encuellador, cuñeros. Soldador, eléctrico y mecánico), debido a los altos niveles de presión sonora. • Continuar promoviendo educación sobre efectos del ruido y el uso adecuado de los sistemas de protección personal establecidos por la empresa. • Continuar con las mediciones (sonometrías), para lograr establecer la eficiencia de las alternativas expuestas, en caso de llegar a ser implementadas. • Llevar a cabo un seguimiento y control al personal afectado por la exposición a altos niveles de presión sonora.
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