SENSORES QUE SALVAN VIDAS

La industria minera demanda excelencia. Por eso es pionera en nuevos estándares e innovaciones tecnológicas que reduzcan los riesgos para la salud y la continuidad de los procesos. Investigamos y, como siempre, detectamos muchas novedades.

Por Alfredo Galleguillos C.


Para la seguridad minera, los sensores son críticos. Por sí solas, las personas ni las máquinas son capaces de identificar niveles que pueden resultar potencialmente riesgosos para su propia salud y la continuidad de la operación.

Esto se ha entendido desde siempre, como recuerdan crónicas centenarias que relatan la importancia que tenía para los trabajadores de Lota bajar a las galerías acompañados de un ave en una jaula. Si la avecilla dejaba de trinar, mostraba síntomas de decaimiento o simplemente se desmayaba, todo mal. Podía ser por el temido gas “grisú”, lo que anticipaba una eventual tragedia.

En la búsqueda de mejorar sus propios niveles de productividad y eficiencia, la minería nacional impulsa las innovaciones en materia de seguridad y salud.  No son pocas las exigencias legales que se dictan con posterioridad a que las empresas ya las tienen incorporadas, como ocurrió con la reciente modificación del DS 594 sobre hipobaria de altura.

En la Biblioteca del Congreso Nacional y en Sernageomin se pueden revisar las normas relativas al tema, como el Código del Trabajo y la Ley de Accidentes de Trabajo y Enfermedades Profesionales. Se agregan requerimientos específicos para la actividad minera, reunidos en el Reglamento de Seguridad Minera, el que define además el rol clave de Sernageomin en esta materia.

Según los catastros de este organismo fiscalizador, 24 víctimas se registraron en 2010 en la gran minería, mientras que el 2013 estas empresas bajaron la cifra a la mitad. La mediana minería pasó de seis a tres casos, en tanto las empresas más pequeñas disminuyeron de 15 a solo tres los trabajadores afectados.

Sernageomin revela que -aunque la percepción pública indique lo opuesto- la minería en Chile presenta los niveles de accidentabilidad más bajos entre los sectores más influyentes de la economía. El año pasado, el rubro minero registró 1,5 accidentes por cada 100 trabajadores, por encima del sector Electricidad, Gas y Agua, con 1,9; y Servicios, con 2,9.

Los sensores o detectores también tienen una importancia financiera fundamental. La salida de un equipo o de uno o varios trabajadores  especialistas puede significar eventuales detenciones no programadas y repercutir en la productividad de toda la faena, que en minería equivale a  magnitudes siderales.

Una de las materias que ha mostrado mayores avances se refiere a las emisiones de anhídrido sulfuroso, material particulado y arsénico, reguladas en el D.S. 185 del Ministerio de Minería, publicado el 16 de enero de 1992. Esta norma incluye las emisiones tanto dentro de las instalaciones industriales como hacia su entorno.

“Los contaminantes más típicos en operaciones mineras subterráneas  son gases nitrosos, oxígeno, monóxido  y explosivos”, explica José Luis Ponce, Gerente de Productos de MSA Safety, proveedor de soluciones de seguridad para la industria.

Según el experto, donde hay presencia de NaCH, como pilas de lixiviación, donde se utiliza ácido sulfídrico, se mide además de los cuatro gases mencionados anteriormente, el H2S o gas sulfídrico. En tanto, en las áreas de extracción por solventes la detección se enfoca en gases explosivos, oxígeno y monóxido de carbono; y, en área de electrowinning, se controla la presencia de NaCH, gas sulfídrico, gases nitrosos, oxígeno, monóxido de carbono y explosividad.

Entre las innovaciones tecnológicas para sensores, el ejecutivo de MSA Safety enfatiza la dramática disminución en el tamaño y peso de los instrumentos, los que actualmente se usan en puntos fijos de las instalaciones como en forma portátil en los operarios.

“Los avances en los sensores se observan en la durabilidad y mayor vida útil de los dispositivos; en la reducción del tamaño, ahora pueden caber en la palma de la mano, y en la capacidad de medir dos gases en forma simultánea, eligiendo entre una amplia gama de opciones según se requiera en cada momento, y no solamente un gas como era tradicional”, asevera Ponce.

Los sensores fijos –junto con las innovaciones anteriores- han incorporado comunicación inalámbrica (radiofrecuencia) con centros de monitoreo, lo que ha optimizado los tiempos de instalación y puesta en marcha de los sistemas. Además, se elimina el mantenimiento de las redes físicas y se optimiza la disponibilidad del sistema.

En lo funcional, los sensores fijos permiten la medición en línea y continua de las condiciones en distintos sectores de la mina. “Las redes inalámbricas brindan coberturas de hasta 1.500 metros, considerando que cada punto permite prolongar la red en la misma proporción”, asevera el gerente de MSA.

Otra categoría de gran relevancia en el sector minero son los sensores acústicos. Se repite el fenómeno mencionado, en cuanto a que las empresas van a más adelante que la propia legislación.

El 30% de la población trabajadora está expuesta a niveles de ruido que provocan daño auditivo irreparable, según datos publicados en el boletín de la Sociedad Chilena de Otorrinolaringología, basados en información del Servicio de Salud Metropolitano del Ambiente. La sordera profesional es el padecimiento de mayor incidencia, con 1.078 casos de trabajadores con hipoacusia, seguida por la tendinitis con 115 notificaciones, según las estadísticas entregadas el año pasado por Compin Metropolitana entre los años 2005 y 2012, según informó La Tercera.

La alta prevalencia de la hipoacusia ha llevado a que las mineras amplíen sus programas de prevención, en los cuales resulta esencial el monitoreo y detección de ruidos fuera de rango en el entorno de trabajo.  Así lo confirma la ingeniera en sonido y acústica Pamela Alvarez, experta del Área de Metrología de la empresa Acustical.

“Estamos optimistas respecto a las ventas hacia la minería para el futuro, sobre todo porque estas empresas están adoptando el nuevo Protocolo de Exposición Ocupacional a Ruido (Prexor)”, dice Pamela Alvarez.

Este protocolo fue dictado el año 2013 por el Ministerio de Salud y establece obligatoriedad de elaborar programas de vigilancia para prevenir daño auditivo en operarios, incluyendo el monitoreo ambiental del lugar de trabajo y el monitoreo de la salud auditiva.

Las innovaciones en esta materia son similares a los mencionados respecto a los detectores de gases. “Los equipos se distinguen por tener una mayor robustez, ser inalámbricos y livianos, buscando incomodar lo menos posible al trabajador”, señala la especialista de Acustical, quien explica que para las mediciones, los equipos deben colocarse sobre el trabajador, lo que  ayuda a obtener mediciones veraces según lo exigido por las normativas.

Para cubrir las demandas de la minería, la firma ofrece tres líneas de sensores: sonómetros, dosímetros y medidores de vibración.

Los sonómetros miden ruido ambiental y el resultado mostrado en pantalla corresponde a un “promedio logarítmico” o “suma energética” de los niveles de ruido en un período determinado. Este resultado se expresa en decibeles. Acustical comercializa dos marcas de sonómetros, la inglesa Cirrus y la japonesa Rion. La primera ofrece funcionamiento intuitivo y fácil configuración. La segunda destaca por la robustez y fidelidad de sus dispositivos, recomendados para ambientes adversos.

Los dosímetros de ruido miden la dosis de ruido que recibe un trabajador en su jornada de laboral. Mide el ruido percibido y promediado dentro del tiempo que dura la jornada y expresa su resultado en porcentaje de la dosis máxima permitida. “Es decir, el resultado no puede exceder el 100% o el trabajador se expone a una pérdida auditiva”, precisa la ingeniera.

En este ámbito, este proveedor basa su oferta en la marca Cirrus, ya citada, y la china Aihua. La primera consiste en aparatos robustos, inalámbricos y livianos, e incluye una versión con certificación intrínseca. Esta marca se sugiere para ambientes peligrosos. En tanto, Aihua tiene la posibilidad de medir varios parámetros adicionales como análisis en bandas de frecuencia (1/1 y 1/3oct), y ponderación C y A simultáneas.

El tema de las vibraciones también es un tema que genera riesgos para la seguridad y salud ocupacional. Por ello, los detectores pueden salvar vidas al anticipar un derrumbe o al establecer que las vibraciones de la maquinaria son excesivos para el sistema osteomuscular del operador.

“Los medidores de vibración humana funcionan de dos formas: Mano-Brazo o Cuerpo-Completo. Lo importante es que esta vibración no puede exceder el límite indicado en las normas”, subraya Pamela Alvarez. Acustical provee a la minería con equipos suecos CVK, que monitorean la vibración de manera inalámbrica y poseen adaptadores especiales como guantes para facilitar la realización de las mediciones.

Otro proveedor en el rubro de sensores para minería es la filial de la japonesa Yokogawa. Patricio Serrano, Supervisor de Servicios de Process Control Instruments / Test & Measurement, recalca que estos instrumentos son esenciales para controlar los procesos industriales.

Para cumplir con esta función, Serrano puntualiza que los sensores deben ser confiables y rápidos en su respuesta, lo que está asociado a sus capacidades de comunicación mediante redes físicas o inalámbricas. Otro aspecto se refiere al tipo de emisiones que detectan, las cuales pueden también clasificarse en internas de la faena y externas o al medio ambiente.

Para el experto de Yokogawa, la innovación en la industria de sensores va mucho más allá de los atributos físicos de cada dispositivo. “Tan importante como detectar un nivel fuera de los rangos seguros, es poder centralizar esa información para generar acciones automáticas de control para normalizar esos niveles y extinguir los riesgos”, explica.

Con este objetivo, Yokogawa ofrece sistemas a la medida del mundo minero, como su centro de control Centum VP. “No sólo protege a las personas, sino que permite un control de los procesos para evitar accidentes y suspensiones de la actividad en la faena”, expone Patricio Serrano.

Otras novedades son los analizadores láser. Se trata de láseres que pueden sintonizar la longitud de onda de moléculas específicas. En caso de escapes de gases explosivos, la lectura se produce en forma más rápida que con otras tecnologías. “La detección con láser se produce en un segundo, mientras que con las técnicas convencionales ese lapso puede llegar a 15 minutos, lo que para la salud de las personas podría resultar excesivo”, asegura el supervisor de la firma japonesa. Los analizadores láser estarán pronto en operación en faenas de Anglo.

Serrano coincide con los proveedores anteriores en el salto cualitativo que representaron los sensores en red inalámbricas para la minería, especialmente cuando se trata de áreas co ambientes muy peligrosos. “Un solo ejemplo. En una pila de lixiviación hay emisiones tóxicas por el ácido sulfúrico. En este caso, los sensores inalámbricos pueden ser instalados previamente y capturar mediciones de flujos, temperaturas, presión y demás variables, datos que se pueden recuperar en tiempo real desde un teléfono celular. Esto permite que el personal encargado no tenga que exponerse a una atmósfera tan peligrosa como esa”, subraya.

Basado en artículo del mismo autor publicado en Minería Total, enero 2015.