especificidades del estrés térmico en el proceso productivo del

ESPECIFICIDADES DEL ESTRÉS TÉRMICO EN
EL PROCESO PRODUCTIVO DEL SECTOR DEL
VIDRIO HUECO
La producción artesanal de vidrio hueco comenzó con la invención del soplado en la
época romana, pero la producción mecánica de botellas no comienza hasta 1880. Y la
primera máquina totalmente automatizada para fabricar botellas de vidrio data de
1899.
La producción industrial de vidrio se suele ordenar en sectores: vidrio hueco, vidrio
plano, tubo y varilla de vidrio, fibra de vidrio, vidrio óptico y productos especiales del
vidrio. Hay en España unas 11 empresas que fabrican vidrio hueco, que cuentan con
20
instalaciones
(http://www.prtr-es.es/data/images/Gu%C3%ADa-MTD-enEspa%C3%B1a-Sector-Vidrio.pdf)
La industria del vidrio hueco comprende la fabricación de los objetos de vidrio que
tienen una cavidad, abierta o cerrada, destinada a servir de envase o recipiente o a
confinar y proteger un espacio interior. Aunque la mayor parte del tonelaje del vidrio se
destina a envases, los productos comprendidos en el vidrio hueco son muy variados;
por orden de volumen de unidades fabricadas, están los envases en sus diversas
formas de botellas, frascos y tarros para bebidas y para la industria alimentaria,
farmacéutica, química, etc. Luego, viene la fabricación de cristalería para hostelería,
servicio de mesa y menaje de cocina; a continuación, los tubos, ampollas y bulbos para
iluminación y aplicaciones electrónicas y electrotécnicas, y por último, piezas
decorativas y objetos variados.
El calor forma parte integral del proceso de fabricación del vidrio. Tras la formulación y
pesaje de la materia prima, esta se introduce en hornos para su fusión a una
temperatura que ronda los 1500ºC, en un proceso que es semejante al aplicado para el
vidrio plano, ya que la diferencia entre ambas industrias está principalmente en el
proceso de conformación.
Aunque los procesos están altamente automatizados, hay operarios supervisando cada
uno de los pasos. Sus tareas incluyen la intervención sobre el proceso, especialmente
durante la conformación.
Aunque muchos trabajadores desempeñan su trabajo en lugares con temperaturas
ambientales altas y calor radiante, la exposición efectiva al estrés térmico de cada
trabajador depende del grado en que sus intervenciones supongan una aproximación
a las fuentes de calor, la duración de ésta, el esfuerzo requerido para la tarea, y la ropa
y equipos de protección que deben utilizar. En conjunto, el estrés térmico depende de
la presencia de estos factores así como de las medidas preventivas, organizativas y
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otras, dispuestas para reducirlo. La efectividad de estas medidas hará que no se
produzca sobrecarga térmica ni accidentes ni otros daños a la salud.
También hay que tener en cuenta que además de los operarios de producción hay otro
personal que puede resultar expuesto al riesgo de estrés térmico: personal de
mantenimiento, limpieza e instaladores de todo tipo.
Los trabajadores de esta industria, además del calor, están expuestos a importantes
riesgos para su salud, principalmente: sustancias tóxicas (polvo de sílice, disolventes,
etc.), ruido, trabajo nocturno y a turnos, manipulación de cargas, posturas forzadas,
movimientos repetitivos de miembros superiores, trabajo con pantallas y otro
relacionados con la ergonomía y los factores psicosociales.
A estas exposiciones, hay que sumar el riesgo de accidentes, principalmente de
proyecciones de vidrio y de golpes con máquinas y herramientas.
Además, en muchos puestos es preceptivo utilizar equipos de protección individual
para protegerse de otros riesgos, diferentes al calor o la radiación térmica, y estos
equipos pueden representa un factor de riesgo agregado respecto al estrés térmico,
además de factores de incomodidad.
Tecnología y calor
Una característica productiva de esta industria es que conlleva un proceso de
producción de tipo continuo y regular determinado por el proceso de fusión y
homogeneización del vidrio, que a su vez, determina que el proceso de moldeado
automático tenga que seguir también un ritmo regular. Las paradas se realizan,
idealmente, sólo cuando se requieren actuaciones sobre los hornos, durante las cuales
se aprovecha para cualquier modificación en los procesos de moldeo.
La introducción de cambios tecnológicos es progresiva porque los hornos deben ser
reparados o sustituidos cada 10 a 12 años, cuando se encuentran agotados, por el
desgaste sufrido durante su uso. Esto hace que, en general, este sector, intensivo en
capital, tenga bastante uniformidad desde el punto de vista tecnológico.
Siendo el calor fundamental para fundir la materia prima y darle forma, el papel de las
consideraciones económicas y medioambientales respecto a los consumos de energía
favorecen la búsqueda de la optimización de los procesos de fusión. Las acciones de
mejora tecnológica se orientan tanto a lograr modos de reducir las temperaturas de
fusión como al reaprovechamiento del calor producido en el propio proceso. A la hora
de modernizar los hornos, se han venido aplicando las siguientes estrategias, algunas
de las cuales contribuyen a la reducción del calor ambiental, y así a la prevención en el
origen.
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•
Optimización del diseño y geometría del horno para mejorar las corrientes
convectivas y la transferencia de calor.
•
Apoyo eléctrico para reducir la temperatura aplicando energía directamente en
el material fundido y mejorando las corrientes convectivas.
•
Uso de mayor proporción de casco de vidrio, para reducir los requisitos de
energía para la fusión, permitiendo trabajar a una temperatura más baja y
disminuir el consumo de combustible.
•
Posición de los quemadores: la ubicación de los quemadores se mejora para
optimizar la velocidad y dirección del aire de combustión, así como la velocidad
y dirección del combustible.
•
Caldera de recuperación: Las calderas se mejoran de modo que los gases
residuales pasan directamente a través de una caldera tubular con el fin de
generar vapor que puede usarse para calefacción de espacios, calentamiento de
fuel-oil almacenado y de conductos o para producir electricidad.
Presencia de calor en las distintas fases del proceso productivo
En la industria del vidrio, hay espacios en los que el ambiente térmico puede ser muy
extremo, por las altas temperaturas ambientales. Además, los equipos emiten radiación
infrarroja.
La parte caliente del proceso productivo comienza en los hornos en los que se fusiona
la materia prima y está presente durante todo el recorrido que hace el material fundido
resultante, hasta que adquiere su forma y se le da su acabado.
El riesgo de que los trabajadores sufran estrés térmico, sin embargo, no viene
determinado únicamente por la existencia de fuentes de calor y radiación. Por el
contrario, contando con que hay medidas de prevención en el origen, el riesgo de
exposición al estrés térmico para los trabajadores está determinado por:
1) El nivel de automatización de cada proceso. Algunos procesos están totalmente
automatizados. En otros, en cambio, se requiere realizar tareas en espacios de
trabajo calientes, con distintos niveles de esfuerzo físico: moderado, intenso, leve.
En estos casos, el modo de organización de estos trabajos es un factor
fundamental para reducir la exposición.
2) la ropa de protección que tengan que llevar las personas que trabajan en cada
espacio. El uso de equipos de protección individual (EPI´s), aumenta el riesgo de
sobrecarga térmica para los trabajadores/as, especialmente cuando se trabaja en
ambientes calurosos y húmedos, o el trabajo físico intenso.
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Para determinar el nivel de riesgo de estrés térmico, en cada puesto de
trabajo/tarea/ocupación, tenemos que considerar todas las variables que
afectan al nivel de riesgo, de manera conjunta, no sólo la temperatura.
Calor y riesgo de estrés térmico en el proceso de fabricación de vidrio hueco
Tras la recepción de las materias primas, su dosificación, mezclado y homogeneización,
comienza un proceso en el que el calor juega un papel central, hasta la salida del
producto, ya frío, en la desembocadura del túnel de recocido, punto en el que termina
el riesgo de calor originado en el propio proceso productivo.
Las fases de elaboración del vidrio en las que los trabajadores pueden estar expuestos
a estrés térmico, pueden considerarse divididas en las siguientes etapas principales:
•
Fusión (etapa de vitrificación o formación de vidrio):
Fase en la que las materias primas son calentadas hasta alcanzar la
temperatura requerida en cada tipo de vidrio (según el tipo de vidrio, alcanza
hasta 1500ºC). El proceso incluye la reacción de los componentes al calor y la
formación de vidrio, pasando por la disolución del excedente de sílice sin
reaccionar, el afinado (homogeneización de la masa vítrea fundida y eliminación
de los gases disueltos y burbujas ocluidas) y el reposo y acondicionamiento
térmico, en el que la masa vítrea es enfriada, en un período de estabilización en
el que debe alcanzar la rigurosa homogeneidad térmica requerida para su
posterior conformación.
•
Conformado
Tras el reposo, estando aún a alta temperatura (unos 1100º), el vidrio tiene un
comportamiento viscoso-plástico que permite su moldeado en un amplio
intervalo térmico, utilizando para ello los procedimientos para dar forma al
vidrio, en función del tipo de vidrio fabricado.
Para el conformado industrial y automatizado del vidrio hueco se utilizan
máquinas (Individual Section, o IS) en las que se distribuye el vidrio, mediante
unos canales de alimentación (“feeders”) a los moldes. En los estas máquinas,
el vidrio fundido que sale del horno es conducido a través canales y cortado
mediante unas cuchillas, que crean globos cilíndricos que tienen que tener la
cantidad exacta requerida para el objeto que se está fabricando.
Estos globos de vidrio fundido entran, por gravedad, en una especie de cubeta
que los llevan por canales que los conduce a un molde preliminar, que hace la
“preforma”. Cada preforma entra a un molde de acabado, donde se realiza el
proceso de soplado, que crea la cavidad estirando el vidrio hacia las paredes del
molde, y dando la forma final al objeto.
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•
Recocido
Los procesos con calor continúan en el túnel de recocido, donde se enfrían a un
ritmo controlado. Los envases formados son trasladados a un horno de recocido
donde se realiza un nuevo calentamiento a unos 550 ºC. Las piezas, como las
botellas, por ejemplo, ya formadas pasan por calor, para evitar el enfriamiento
rápido.
•
Operaciones de acabado con calor
Cuando salen, las piezas, todavía calientes, son tratadas superficialmente
mediante el rociado con distintas sustancias. En su caso, también se realizan
procesos térmicos para la unión (soldadura) de diferentes piezas que conforman
un producto.
•
Enfriamiento
Tras el conformado y recocido, el vidrio es sometido a un proceso durante el
cual la pieza pasa lentamente de un estado plástico a un estado rígido. Este
proceso debe hacerse con la suficiente lentitud para que la estructura de la
pieza se relaje de forma uniforme y adquiera en todos sus puntos el mismo
volumen específico.
Tras su enfriamiento pasan a la zona de inspección. En esta, la producción que no
supera el estándar es enviada a reciclaje y el resto pasa a zona de empaquetamiento,
almacenamiento, distribución, etc.
Puestos de trabajo y tareas con exposición a riesgo de estrés térmico
Uno de los trabajos que requieren mayor acercamiento a las fuentes de calor es el de
los operadores de la maquinaria de conformado (máquinas IS). Entre las tareas que
realizan está la verificación y regulación del estado de las máquinas (depósitos de
parafina y aceites, refrigeración, tijeras, canalones, feeders...), engrasado regular de
los premoldes, moldes, bocas y pies; solución de atascos, y control de calidad visual de
la botella formada, etc. También hay operarios realizando tareas de mantenimiento y
de limpieza. Este trabajo requiere una alta precisión y eficacia, que sólo se consigue
mediante un largo proceso de especialización, que suele durar varios meses. Al igual
que todos los puestos de producción, estos operadores trabajan a turnos, cubriendo las
24 horas del día.
Otro grupo de trabajadores que suele estar expuesto al riesgo de estrés térmico son
los que realizan tareas de mantenimiento de los equipos de trabajo. Estos trabajan
cerca o sobre los equipos de trabajo, realizando tareas de reparación y revisión de los
componentes que los integran, actuando sobre cubetas de mezclado, salas de
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ventiladores, salas de combustibles, inmediaciones de los hornos, sistemas de
conformado del vidrio, etc.
Los trabajos sobre los principales focos de calor, los hornos, se hacen en general, de
manera programada, durante las paradas. Pero a veces es necesario intervenir manera
puntual.
Estos trabajos se realizan muchas veces en condiciones ambientales adversas,
generando exposición al calor (elevadas temperaturas ambientales y energía radiante),
exposición a productos generados durante la combustión, y a radiación infrarroja. En
estos trabajos hay que controlar también el riesgo de incendios o explosiones.
Los trabajos de mantenimiento suelen requerir el uso de herramientas variadas para
realizar diversas operaciones localizadas en distintas partes calientes de la planta. Para
estas tareas, además de herramientas, muchas veces, se han de utilizar equipos de
protección individual específicos para el calor radiante (protección ocular, de manos,
etc.), en función de la evaluación de riesgos.
Por lo tanto, podemos concluir que los trabajadores de producción y de
mantenimiento, se enfrentan a condiciones de trabajo que reúnen los tres factores que
contribuyen al riesgo de estrés térmico por calor: condiciones ambientales, trabajo con
esfuerzo físico y ropa/equipos de protección.
Las medidas para reducir el estrés térmico
Las medidas para reducir el estrés térmico deben estar descritas en el plan de
prevención de la empresa, que se habrá desarrollado con la participación de los
delegados de prevención.
El contenido de dicho plan debe ser conocido perfectamente por mandos y
trabajadores. Se hará un seguimiento continuo de su efectividad.
Entre las medidas a tomar, se preferirán las que supongan una actuación en el origen
del riesgo:
•
Reducción del ritmo de trabajo
•
Alejamiento de los trabajadores respecto de las fuentes de calor, mediante
cerramientos, pantallas, etc.
•
Sistemas de ventilación/refrigeración ambiental
También se pueden adoptar medidas sobre la organización del trabajo y sobre los
espacios para pausas y descansos, como por ejemplo:
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•
Pausas y descansos
•
Formación de los trabajadores.
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•
Señalización
•
Programas de fomento de la hidratación
•
Lugares de descanso, frescos y con disponibilidad de agua fresca.
•
Primeros auxilios y reconocimiento temprano de síntomas
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Enlaces de interés
SISTEMA NACIONAL DE CUALIFICACIONES Y FORMACIÓN PROFESIONAL (SNCFP).
Catálogo de Cualificaciones profesionales. Familia Profesional Vidrio y cerámica.
http://www.mecd.gob.es/educa/incual/ice_CualCatalogo_VIC.html
VIC210_3 Organización de la fabricación de productos de vidrio. Disponible en
VIC211_3 Organización de la fabricación en la transformación de productos de vidrio.
http://www.mecd.gob.es/educa/incual/pdf/Publicacion/VIC210_3OK.pdf
Disponible en http://www.mecd.gob.es/educa/incual/pdf/Publicacion/VIC211_3OK.pdf
VIC055_2, Operaciones en línea automática de fabricación y transformación de vidrio”.
http://www.mecd.gob.es/educa/incual/pdf/Publicacion/VIC055_2OK.pdf
Blanco, F. Universidad de Oviedo: la fabricación del vidrio. Disponible en
http://www6.uniovi.es/usr/fblanco/Leccion12.VIDRIO.HornoFUSION.pdf
Dowell CH Y Tapp LC (2007). Evaluation of heat stress at a Glass Bottle Manufactures.
NIOSH-CDC. Disponible en http://www.cdc.gov/niosh/hhe/reports/pdfs/2003-03113052.pdf
Convenio colectivo estatal para las industrias extractivas, industrias del vidrio,
industrias cerámicas, y para las del comercio exclusivista de los mismos materiales
para los años 2014, 2015 y 2016. Publicado en BOE núm. 136. Jueves 5 de junio de
2014.
Sec.
III.
Pág.
42771.
Disponible
en
http://www.boe.es/boe/dias/2014/06/05/pdfs/BOE-A-2014-5922.pdf
Guia de vigilancia de la salud para el sector del vidrio hueco
http://www.fiteqa.ccoo.es/comunes/recursos/99927/pub53177_Guia_de_vigilancia_de
_la_salud_para_el_sector_del_vidrio_hueco.pdf
http://www.fitagugt.org/index.php/areas/salud-laboral/proyectos/sectorquimico/industria-de-vidrio-y-ceramica
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AS-0178/2014
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