Gestión de cambios o modificaciones

En las instalaciones de procesos químicos se deben elaborar y aplicar programas de revisió n de la informació n sobre seguridad de procesos, de los procedimientos y de las prá cticas al producirse los cambios. Tales programas incluyen un sistema de autorizació n de gestió n y documentació n escrita para los cambios de mate- riales, productos químicos, tecnología, equipos, procedimientos, personal e instalaciones que afecten a cada proceso.

La gestió n de los programas de cambio en la industria química, por ejemplo, comprende las á reas siguientes:

• Cambio de la tecnología de tratamiento de hidrocarburos.

• Cambios en las instalaciones, los equipos o los materiales

(p. ej., catalizadores o aditivos).

• Gestió n del personal encargado del cambio y cambios organi- zativos y de personal.

• Cambios temporales, variaciones y cambios permanentes.

• Ampliació n de los conocimientos sobre la seguridad de los procesos, que incluye:

– base té cnica para el cambio propuesto;

– impacto del cambio sobre la seguridad, la salud y el medio ambiente;

– modificaciones de los procedimientos de trabajo y las prá c- ticas de trabajo seguras;

– modificaciones requeridas para otros procesos;

– tiempo necesario para el cambio;

– requisitos para la autorizació n del cambio propuesto;

– actualizació n de la documentació n relativa a la informació n del proceso, los procedimientos de trabajo y las prá cticas de seguridad;

– necesidad de formació n o educación a consecuencia del

cambio;

• Gestió n de modificaciones pequeñ as o sutiles (cualquiera que no sea realmente una sustitución).

• Cambios no rutinarios.

La gestió n del sistema de cambio incluye prestar información a los trabajadores que participan en el proceso y al personal de mantenimiento y del contratista cuyas tareas se ven afectadas por cualquier modificació n de los cambios, así como proporcionar procedimientos de trabajo actualizados, informació n sobre la seguridad del proceso, prá cticas de trabajo seguras y formació n, segú n las necesidades, antes de poner en marcha el proceso o la parte del proceso en cuestió n.

El método de aná lisis de modos de fallos y efectos

El método de aná lisis de modos de fallos y efectos tabula cada sistema

de proceso o unidad de equipo con sus modos de fallos, el efecto de cada fallo potencial sobre el sistema o unidad y la relevancia de cada fallo para la integridad del sistema. A continuación, los modos de fallos se clasifican según su importancia para determinar cuál es el que tiene má s probabilidades de causar un incidente grave. Independientemente del mé todo utilizado, los aná lisis de riesgos de los procesos químicos consideran lo siguiente:

• posición, localización y riesgos del proceso;
• identificación de cualquier incidente previo o cuasierror con consecuencias potencialmente catastró ficas;
• controles té cnicos y administrativos aplicables a los riesgos;
• interrelaciones de los controles y la adecuada aplicació n de los mé todos de detecció n para advertir el peligro con prontitud;
• consecuencias de los fallos humanos, la situació n de la instalación y el fallo de los controles,
• consecuencias de los efectos sobre la salud y la seguridad de los trabajadores en á reas con posibilidad de que ocurran fallos.

Los análisis de árboles de fallos y errores/árboles de sucesos

Los aná lisis de á rboles de fallos y errores/á rboles de sucesos son técnicas similares deductivas utilizadas para entre otros aspectos estimar la probabilidad cuantitativa de que ocurra un suceso. En la primera se analizan los acontecimientos previos a un potencial accidente o incidente para identificar y presentar la combinación de errores operativos y fallos del equipo implicados en él. El aná lisis de á rboles de sucesos es el proceso contrario: se trabaja a partir de sucesos, o secuencias de sucesos, específicos con el fin de detectar los que entrañ an dañ os, para calcular entonces la probabilidad de que tales secuencias de sucesos y dañ os se materialicen.

Operaciones en planta

En los 33 países que tienen programas de energía nuclear, existen organismos reguladores que elaboran y aplican normas de seguridad para el funcionamiento de las instalaciones nucleares. Sin embargo, generalmente se responsabiliza a la compañía eléc- trica propietaria y operadora de las instalaciones de la seguridad de funcionamiento de sus centrales nucleares. La función del operador es, en realidad, una tarea directiva de recopilación de información, planificación y toma de decisiones, y sólo incluye un control más activo ocasionalmente, cuando se trastorna el servicio rutinario. El operador no es el principal sistema protector.

Todas las centrales nucleares modernas disponen de sistemas de control y seguridad automáticos muy fiables y sensibles, que protegen constantemente el reactor y demás componentes de la planta, y que generalmente tienen un diseño a prueba de fallos si se produce un corte de corriente. No es de esperar que el operador duplique o sustituya estos sistemas automáticos de control y protección. Sin embargo, sí debe ser capaz de parar el reactor casi instantáneamente si es necesario, así como de reconocer cualquier problema relacionado con el funciona- miento de la planta y responder al mismo, aumentando así la diversidad de la protección. El operador tiene que ser capaz de comprender, diagnosticar y prever la evolución de la situación global a partir de todos los datos suministrados por los sistemas automáticos de información y proceso de datos.

Se espera del operador que:

• comprenda cuáles son las condiciones normales de todos los sistemas importantes para el estado global de la planta;

• reconozca, con ayuda de los sistemas automáticos o de los mecanismos especiales de control, cuándo se dan condiciones anómalas y cuál es su importancia;
• sepa cómo responder correctamente para restaurar el funcionamiento normal de la planta o detener la planta en condiciones de seguridad.

Los combustibles y su manipulación (III)

El combustible nuevo que llega a la central eléctrica procedente de la fábrica productora no es significativamente radiactivo y puede manipularse manualmente o con herramientas de elevación/manipulación de manejo manual, sin necesidad de protección. Un montaje de combustible típico para un reactor PWR

o BWR consiste en unas 200 barras de combustible dispuestas en cuadro, de unos 4 m de largo, con un peso aproximado de 450 kg. Un reactor PWR o BWR de gran tamaño necesita alrededor de 200 montajes de estos. El combustible se manipula por medio de un puente-grúa y se coloca en estanterías verticales en seco en el almacén de combustible nuevo. Todas las operaciones de instalación de combustible nuevo en un reactor de agua ligera en servicio, como un PWR o BWR, se realizan bajo el agua, a profundidad suficiente para proteger a cualquier persona que pueda encontrarse por encima del reactor. Primero debe quitarse la tapa embridada de la vasija del reactor y retirar parte del combustible usado (en general, entre un tercio y la mitad del núcleo del reactor) usando el puente-grúa y el montacargas de manipulación de combustible. El combustible usado se deposita en bahías de almacenamiento llenas de agua. Puede ser nece- sario reorganizar los demás montajes de combustible usado del núcleo (generalmente moviéndolos hacia el centro del núcleo) para conformar la producción de energía en el reactor. Después, se instalan los montajes nuevos en los lugares vacantes. La recarga de un reactor de gran tamaño puede requerir de 2 a 6 semanas, dependiendo de los trabajadores disponibles y de la cantidad de combustible que haya que reemplazar.

El reactor CANDU y algunos reactores refrigerados con gas se recargan en funcionamiento utilizando equipos con control remoto que retiran el combustible usado e introducen los mazos o elementos de combustible nuevo. En el caso del CANDU, el combustible consiste en mazos de barras de combustible de medio metro de largo, aproximadamente 10 cm de diámetro y alrededor de 24 kg de peso. El combustible se recibe de fábrica en cajas de embalaje de cartón y se deposita en el almacén de combustible nuevo, listo para cargarlo al reactor. Los reactores en servicio suelen recargarse diariamente para mantener su reactividad. En un reactor CANDU de gran tamaño, la recarga normal es de 12 mazos diarios. Los mazos se colocan manualmente en un mecanismo de carga de combustible que, a su vez, los introduce en una máquina de recarga manejada a distancia desde la sala de control de la central. Para cargar combustible nuevo en el reactor, se maniobran dos máquinas de recarga controladas a distancia y conectadas a los extremos del canal horizontal de combustible que se va a recargar. Las máquinas abren el canal por ambos extremos, con el sistema refrigerante a presión y temperatura de trabajo, e introducen el combustible nuevo por un extremo y retiran el usado por el otro. Una vez instalados los mazos de combustible necesarios, vuelven a colocar los cierres de los canales y pasan a recargar otro canal o a descargar el combustible usado en la bahía llena de agua.

El combustible usado descargado de todos los reactores operativos es muy radiactivo y precisa refrigeración para no sobrecalentarse y un blindaje que evite la irradiación directa de equipos

u organismos vivos sensibles que se encuentren en las proximidades. Lo que suele hacerse es descargar el combustible usado en una piscina de almacenamiento donde el combustible quede cubierto por al menos 4 m de agua. Esto permite observar el combustible a través del agua con total seguridad y acceder al mismo para moverlo bajo el agua hasta un lugar de almacena- miento más duradero.

La radiactividad y el calor total generados por el combustible descargado disminuyen hasta alrededor de un 1 % de su valor inicial en un año, y hasta un 0,1 % en 10. Pasados de 5 a 10 años desde la descarga, la producción de calor habrá disminuido hasta el punto de que podrá retirarse el combustible de la piscina y almacenarse en seco en un contenedor, sólo con la circulación natural de aire alrededor del mismo. Sin embargo, seguirá siendo bastante radiactivo y necesitará un blindaje anti- rradiación durante muchos decenios. Habrá que evitar la inges- tión del material combustible por parte de organismos vivos durante mucho más tiempo.

La eliminación efectiva del combustible usado de los reactores de potencia todavía se encuentra en fase de desarrollo y aproba- ción. En varios países se está estudiando activamente su elimina- ción, pero todavía no se ha aprobado en ninguna parte del mundo. El concepto de almacenamiento subterráneo a gran profundidad en estructuras de roca estable se encuentra en fase de aprobación en Canadá, como método práctico y seguro de deshacerse de forma definitiva de estos residuos radiactivos de alto nivel. Sin embargo, parece que, aun cuando se apruebe este sistema hacia el año 2000, la eliminación real del combustible usado no se producirá hasta alrededor del 2025.

Los combustibles y su manipulación (II)

Durante estos procesos hay que tomar precauciones para asegurarse de que la cantidad de combustible enriquecido presente en un determinado lugar sea inferior a la que podría provocar una reacción de fisión en cadena importante, excepto, por supuesto, en el reactor. Esto impone restricciones de espacio para los materiales en las fases de fabricación, expedición y almacenamiento.

En cambio, el reactor CANDU utiliza uranio natural y su ciclo de combustible desde la extracción del mineral hasta la eliminación del combustible es muy sencillo, ya que no incluye fases de enriquecimiento y reprocesado. El combustible para el CANDU se fabrica de forma semiautomática en mazos redondos y de medio metro de largo integrados por 28 ó 37 barras de combustible que contienen gránulos de UO2. No hay limitaciones de espacio para la fabricación de combus- tible de uranio natural ni para el envío o almacenamiento de combustible nuevo o usado. La inmovilización y eliminación de combustible usado del CANDU se está desarrollando desde hace

17 años en Canadá, y en la actualidad se encuentra en fase de aprobación del concepto.

En todos los reactores de potencia operativos, con excepción del Magnox, el componente básico del combustible del reactor es el gránulo cilíndrico de combustible, compuesto de dióxido de uranio (UO2) en polvo compactado y sinterizado para obtener las características cerámicas y de densidad necesarias. Estos gránulos sinterizados, que van sellados en tubos sin costuras de acero inoxidable o de una aleación de zirconio formando los elementos o barras de combustible, son químicamente inertes con respecto a su material de encamisado a las temperaturas y presiones normales en el reactor. Aunque la camisa se deteriore

o se raje y el refrigerante entre en contacto con el UO2, este material cerámico retendrá la mayoría de los productos de fisión radiactivos y resistirá el deterioro provocado por el agua a elevada temperatura.

Los reactores Magnox utilizan combustible de uranio natural con camisa de magnesio y trabajan perfectamente a temperaturas relativamente altas, porque el refrigerante (dióxido de carbono) no reacciona con estos metales en seco.

El objetivo básico del diseño de las barras de combustible de un reactor nuclear es transferir el calor generado por la fisión al refrigerante, manteniendo al mismo tiempo la integridad de las barras incluso en las condiciones transitorias más severas. La realización de vastas pruebas de laboratorio en materia de transferencia térmica con combustible simulado para aplicaciones en todo tipo de reactores operativos ha demostrado que un combustible de diseño específico y autorizado puede resistir con márgenes de seguridad adecuados a la máximas condiciones previstas de calor transitorio en el reactor.

Enfermedades no malignas (II)

Los compuestos de azufre reducido (como el sulfuro de hidró geno, dimetil bisulfuros y mercaptanos) son fuertes irritantes oculares y pueden producir dolores de cabeza y ná useas en algunos trabajadores. Estos compuestos presentan muy bajo umbral olfativo (a niveles de parte por mil millones) para quienes no han estado expuestos previamente; en cambio, entre los rabajadores más antiguos, los umbrales olfativos son considerablemente más altos. Concentraciones del orden de 50 a 200 ppm producen fatiga olfativa e impiden percibir el característico olor

a “huevos podridos”. La exposició n a concentraciones má s altas puede producir pé rdida del conocimiento, pará lisis respiratoria y muerte. En las fá bricas de pasta se han producido accidentes mortales relacionados con la exposició n a compuestos de azufre reducido.

Se informa que la mortalidad cardiovascular ha aumentado entre los trabajadores de esta industria con indicios de una posible relació n con la exposició n a compuestos de azufre redu- cido (Jä ppinen, 1987; Jä ppinen y Tola, 1990). Sin embargo, otras causas de tal incremento de la mortalidad pueden ser la exposición al ruido y el trabajo por turnos, habié ndose relacionado

ambos con el aumento del riesgo de cardiopatía isqué mica en otras industrias.

Entre las alteraciones cutá neas observadas en los trabajadores de las fá bricas de pasta y papel figuran las quemaduras graves, químicas y té rmicas, y la dermatitis de contacto (ambas irri- tantes y alé rgicas). Los trabajadores de las fá bricas de pasta kraft sufren frecuentemente quemaduras con á lcalis como conse- cuencia del contacto con los licores calientes de la producció n y con las lechadas de hidró xido cá lcico del proceso de recuperación. La dermatitis de contacto es má s frecuente entre los traba- jadores de las fá bricas de transformados de papel, porque muchos de los aditivos, desespumantes, biocidas, tintas y colas utilizados en la fabricació n del papel y productos de papel son irritantes y sensibilizantes cutá neos. La dermatitis puede produ- cirse por el contacto directo con los propios aditivos o por el manejo del papel o productos del papel recién tratados.

El ruido es un peligro significativo en la totalidad de la industria de pasta y papel. El Departamento de Trabajo de Estados Unidos estima que hay niveles de ruido superiores a 85 dBA en má s del 75 % de las fá bricas de papel e industrias de productos afines, en comparació n con el 49 % del sector manufacturero en general, y que má s del 40 % de los trabajadores está n regularmente expuestos a niveles de ruido superiores a 85 dBA (Depar- tamento de Comercio 1993). Los niveles de ruido en las inmediaciones de las má quinas de papel, astilladoras y calderas de recuperació n tienden a superar sobradamente los 90 dBA. Las operaciones de transformació n tambié n tienden a generar niveles altos de ruido. El empleo de cabinas de control cerradas permite reducir la exposició n cerca de las má quinas de papel. En la transformació n, donde el operador ha de situarse habitualmente cerca de la má quina, se utiliza rara vez este tipo de medidas. Sin embargo, donde se han aislado las má quinas transformadoras, ha decrecido la exposició n tanto al polvo del papel como al ruido.

Se observa una excesiva exposició n al calor en los trabajadores adscritos a las zonas de las má quinas de papel, donde se registran temperaturas de 60 C, aunque en la literatura científica publicada no hay estudios sobre los efectos de esta exposición al calor.