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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.
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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.
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5.2.5. Diagrama de equipos para la producción de Biodiesel
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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:
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5.3.1. Flujogramas de riesgos
5.3.1.1 Flujograma de riesgos en la producción de biodiesel
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5.3.1.2. Flujograma de riesgos para el laboratorio de control de calidad
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5.3.1.3. Flujograma de riesgos en el área de almacenamiento
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5.3.1.4. Flujograma de riesgos para los equipos auxiliares
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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
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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).
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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
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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.
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Distribución eléctrica de la planta de biodiesel
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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.
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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.
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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.
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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
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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
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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
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5.4.1.2. Riesgos físicos – mecánicos
5.4.1.2.1. APR en la prensa hidráulica
N° TAREAS PELIGRO / EVENTO INDESEABLE
SEVERIDAD /CONSECUENCIA
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
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5.4.1.2.2. APR en el filtro prensa
N° TAREAS PELIGRO / EVENTO
INDESEABLE
SEVERIDAD /CONSECUENCIA
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
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
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5.4.1.2.3. ARP Sistema Neumático
TAREAS PELIGRO / EVENTO
INDESEABLE CAUSAS
SEVERIDAD /CONSECUENCIA
P S R CONTROLES
ADICIONALES PROPUESTOS
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
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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.
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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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