Evaluacion de Sistema NASH

EVALUACIÓN DE RIESGOS DEL SISTEMA DE SUMINISTRO DE NASH DE LA PLANTA DE PRODUCCIÓN DE MOLIBDENO DE CERRO VERDE S.A.

ING. PEDRO JARA PALOMINO Especialista Especialista en Seguridad Industrial y Medio Ambiente ENGINEERING ENVIRONMENT ENVIRONMENT SAFETY CONSULTANTS S.A.C.

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EVALUACIÓN DE RIESGOS DEL SISTEMA DE SUMINISTRO DE NaSH

1

PLANTA DE MOLIBDENO DE CERRO VERDE S.A.

CONTENIDO Pág. 1.0 INTRODUCCIÓN

2

2.0 OBJETIVOS

2

3.0 NORMAS LEGALES Y TÉCNICAS T ÉCNICAS APLICADAS

2

4.0 UBICACIÓN DE PLANTA

3

5.0 CARACTERÍSTICAS FISICOQUÍMICAS

4

6.0 METODOLOGÍA

5

7.0 EVALUACIÓN DE RIESGOS

11

8.0 DISCUSIÓN DE RESULTADOS

20

9.0 CONCLUSIONES

21

10.0 RECOMENDACIONES RECOMENDACIONES

22













1.0 INTRODUCCIÓN El presente informe ha sido elaborado por ENGINEERING ENVIRONMENT SAFETY CONSULTANTS S.A.C. (ENESCON) (ENESCON) para la empresa BUENAVENTURA INGENIEROS S.A., S.A., referente a la evaluación del sistema de suministro de NaSH de CÍA. MINERA CERRO VERDE ubicada en el Departamento de Arequipa. El informe comprende la identificación de peligros y evaluación de los riesgos del área por el uso de Hidrosulfito de sodio o bisulfito de sodio (NaSH), basado en consideraciones físico químicas sobre el comportamiento de esta sustancia química, la cual produce sulfuro de hidrógeno (H2S) cuyas cantidades varían según las condiciones. 2.0 OBJETIVOS 



Determinar las condiciones de riesgos actuales de la planta donde pueden existir fugas de H2S producido por el uso NaSH. Determinar las condiciones de riesgo por las cuales el H 2S alcanzaría concentraciones suficientemente altas para producir algún daño en las personas que trabajan en dicha zona.

3.0 NORMAS LEGALES Y TÉCNICAS TÉCNICAS APLICADAS APLICADAS A. Normas Legales D.S. N° 42-F: Reglamento de Seguridad Segurida d Industrial B. Normas Técnicas Normas Técnicas de Prevención (España): 

NTP 330: Sistema simplificado de evaluación de ri esgos de accidente

Normas Técnicas Peruanas: 

  

NTP 399.12: Colores de Identificación Identificación de Tuberías para Transporte de Fluidos en Estado Gaseoso o Líquido en Instalaciones Terrestres y en Naves NTP 399.01-1: Colores, Símbolos, Formas y Dimensiones de Señales de Seguridad Reglamento Nacional de Construcción. Código Nacional de Electrificación.

Normas NFPA:     

NFPA 10: Norma para Extintores Portátiles NFPA 30: Código de Líquidos Inflamables y Combustibles NFPA 70: Código Nacional Eléctrico NFPA 70E: Norma de Seguridad Eléctrica para Lugares de Trabajo NFPA 101: Código de Seguridad Humana

2













4.0 UBICACIÒN DE PLANTA La planta de concentración de molibdeno se encuentra ubicada dentro de las instalaciones de la Cía. Minera Cerro Verde S.A., en el Dpto. de Arequipa. La siguiente figura señala la ubicación de sus instalaciones. Figura Nº 4.1 Ubicación de Planta de Obtención de Molibdeno

3













5.0 CARACTERÌSTICAS FISICO QUÌMICAS

A. Hidrosulfito de Sodio 





Fórmula: NaSH ó NaHS Sinónimos: Bisulfito de sodio, sulfhidrato de sodio, sulfuro monohidrógeno de sodio, mercaptano de sodio. CAS: 16721 – 80 – 5 Cuadro N° 5.1 Características del NaSH CARACTERÌSTICAS

NaSH

Peso molecular

56,1

Gravedad específica

1,152 @ 22% de solución 1,376 @ 60% de solución

pH de solución

11 – 12 (fuertemente alcalino)

Punto de cristalización

- 15ºC @ 22% de solución solución - 40ºC @ 60% de solución

Olor característico

Huevos podridos por la generación de H2S

B. Sulfuro de Hidrógeno 





Fórmula: H2S Sinónimos: Sulfuro de hidrógeno, hidrógeno sulfurado, ácido hidrosulfúrico, gas hepático, ácido sulfhídrico (en solución acuosa) . CAS: 7783 – 06 - 4

4













Cuadro N° 5.2 Características del H2S CARACTERÌSTICAS

H2S

Peso molecular

34

Gravedad específica

1,54 g/ml en solución @ 0 ºC

Densidad del vapor (aire = 1)

1,19

Punto de ebullición

- 60ºC

Presión de vapor

20 atm. @ 25 ºC

Límites de inflamabilidad (% H2S en aire)

Inferior Superior

Olor característico

Huevos podridos

:4 : 44

6.0 METODOLOGÍA La metodología empleada para la determinación de peligros y riesgos ha sido la siguiente: I. Inspección de las áreas Se ha efectuado una inspección de la planta concentradora de molibdeno donde se utiliza al NaSH como insumo del proceso, el mismo que se encuentra almacenado en dos tanques. II. Identificación de peligros y evaluación de riesgos La identificación de los peligros fue registrada mediante vistas fotográficas para su posterior discusión, esto nos ha permitido efectuar la descripción del peligro y la posterior evaluación de los riesgos. Los peligros identificados fueron evaluados dependiendo del tipo, para lo cual se ha empleado los siguientes métodos: 1) Norma Técnica de Prevención Prevención - NTP 330: Sistema Simplificado de Evaluación Evaluación de Riesgos de Accidentes

Esta metodología permite cuantificar la magnitud de los riesgos existentes y, en consecuencia, jerarquizar racionalmente su prioridad de corrección. La información que nos aporta este método m étodo es orientativa, orientativa, empleando para ello niveles de riesgo, probabilidad y consecuencias, en una escala de cuatro posibilidades. Existe un compromiso entre el número de niveles elegidos, el grado de especificación y la utilidad del método. En esta metodología consideraremos, según lo expuesto, que el nivel de probabilidad es función del nivel de deficiencia (ND) y de la frecuencia o nivel de exposición (NE) a la misma. El nivel de riesgo (NR) será por su parte función del nivel de probabilidad (NP) y

5















Nivel de deficiencia (ND) Llamaremos nivel de deficiencia (ND) a la magnitud de la vinculación esperable entre el conjunto de factores de riesgo considerados y su relación causal directa con el posible accidente. Los valores numéricos empleados en esta metodología y el significado de los mismos se indica en el Cuadro Nº 6.1. Cuadro Nº 6.1 Determinación del Nivel de Deficiencia Nivel de Deficiencia

ND

Muy deficiente (MD)

10

Deficiente (D)

6

Mejorable (M)

2

Aceptable (B)

---

Significado Se han detectado factores de riesgo significativos que determinan como muy posible la generación de fallos. El conjunto de medidas preventivas existentes respecto al riesgo resulta ineficaz. Se ha detectado algún factor de riesgo significativo que precisa ser corregido. La eficacia del conjunto de medidas preventivas existentes se ve reducida de forma apreciable. Se han detectado factores de riesgo de menor importancia. La eficacia del conjunto de medidas preventivas existentes respecto al riesgo no se ve reducida de forma apreciable. No se ha detectado anomalía destacable alguna. El riesgo está controlado. No se valora

A cada uno de los niveles de deficiencia se ha hecho corresponder un valor numérico adimensional, excepto al nivel "aceptable", en cuyo caso no se realiza una valoración, ya que no se han detectado deficiencias. En cualquier caso, lo destacable es que es necesario alcanzar en nuestra evaluación un determinado nivel nivel de deficiencia con la ayuda del criterio expuesto o de otro similar. Nivel de exposición (NE) El nivel de exposición (NE) es una medida de la frecuencia con la que se da exposición al riesgo. Para un riesgo concreto, el nivel de exposición se puede estimar en función de los tiempos de permanencia en áreas de trabajo, operaciones con máquina, etc. Los valores numéricos, como puede observarse en el Cuadro Nº 6.2, son ligeramente inferiores al valor que alcanzan los niveles de deficiencias, ya que, por ejemplo, si la situación de riesgo está controlada, una exposición alta no debiera ocasionar, en principio, principio, el mismo nivel de riesgo que una deficiencia alta con exposición baja.

6













Cuadro Nº 6.2 Determinación del Nivel de Exposición Nivel de Exposición Continuada (EC) Frecuente (EF) Ocasional (EO) Esporádica (EE)

NE

Significado

4

Continuamente. Varias veces en su jornada laboral con tiempo prolongado. Varias veces en su jornada laboral aunque sea con tiempos cortos. Alguna vez en su jornada laboral y con período corto de tiempo. Irregularmente.

3 2 1

Nivel de probabilidad (NP) En función del nivel de deficiencia de las medidas preventivas y del nivel de exposición al riesgo, se determinará el nivel de probabilidad (NP), el cual se puede expresar como el producto de ambos términos: NP = ND x NE El Cuadro Nº 6.3, facilita la consecuente c onsecuente categorización. categorización. Cuadro Nº 6.3 Determinación Determinación del Nivel de Probabilidad

Nivel de exposición (NE)

Índice de Deficiencia

4

3

2

1

10

MA-40

MA-30

A-20

A-10

6

MA-24

A-18 A -18

A-12

M-6

7













Cuadro Nº 6.4 Significado de Diferentes Niveles de Probabilidad Nivel de Probabilidad

NP

Muy Alta (MA)

Entre 40 y 24

Alta (A)

Entre 20 y 10

Media (M)

Entre 8y6

Baja (B)

Entre 4y2

Significado Situación deficiente con exposición continuada, o muy deficiente con exposición frecuente. Normalmente la materialización del riesgo ocurre con frecuencia. Situación deficiente con exposición frecuente u ocasional, o bien situación muy deficiente con exposición ocasional o esporádica. La materialización del riesgo es posible que suceda varias veces en el ciclo de vida laboral. Situación deficiente con exposición esporádica, o bien situación mejorable con exposición continuada o frecuente. Es posible que suceda el daño alguna vez. Situación mejorable con exposición ocasional o esporádica. No es esperable que se material m aterialice ice el riesgo, aunque puede ser concebible. concebible.

Nivel de consecuencias (NC) Se han considerado igualmente cuatro niveles para la clasificación de las consecuencias (NC). Se ha establecido un doble significado; por un lado, se han categorizado los daños físicos y, por otro, los daños materiales. Se ha evitado establecer una traducción monetaria de éstos últimos, dado que su importancia importancia será relativa en función del tipo de empresa y de su tamaño. Ambos significados deben ser considerados independientemente, teniendo más peso los daños a personas que los daños materiales. Cuando las lesiones no son importantes la consideración de los daños materiales debe ayudarnos a establecer prioridades prioridades con un mismo nivel de consecuencias consecuencias establecido para personas. Como puede observarse en el Cuadro Nº 6.5, la escala numérica de consecuencias es muy superior a la de probabilidad. Ello es debido a que el factor consecuencias debe tener siempre un mayor peso en la valoración. Cuadro Nº 6.5 Determinación del Nivel de Consecuencias

8












9


Se observará también que los accidentes se han considerado como consecuencia grave. Con esta consideración se pretende ser más exigente a la hora de penalizar las consecuencias sobre las personas debido a un accidente, que aplicando un criterio médico-legal. Además, podemos añadir que los costes económicos de un accidente aunque suelen ser desconocidos son muy importantes. Hay que tener en cuenta que cuando nos referimos a las consecuencias de los accidentes, se trata de las normalmente esperadas en caso de materializ m aterialización ación del riesgo. Nivel de riesgo y nivel de intervención (NR) El Cuadro Nº 4.6 permite determinar el nivel de riesgo y, mediante agrupación de los diferentes valores obtenidos, establecer bloques de priorización de las intervenciones, a través del establecimiento también de cuatro niveles (indicados en el cuadro con cifras romanas). Los niveles de intervención obtenidos tienen un valor orientativo. Para priorizar un programa de inversiones y mejoras. Cuadro Nº 6.6 Determinación del Nivel de Riesgo y de Intervención (NR) NR = NP x NC Nivel de probabilidad (NP) 20-10 8-6

40-24 ) C N ( s a i c n e u c e s n o c e d l e v i

100

I 4000 - 2400

I 2000-1200

I 800-600

60

I 2400 - 1440

I 1200 - 600

I 480 - 360

25

I 1000 - 600

II 500-250

II 200-150

II

II

II

4-2 II 400-200 II 240

III 120

III 100-50 III













Cuadro Nº 6.7 Significado del Nivel de Intervención Nivel de Intervención I II

NR

Significado

4000 – 600 500 – 150

III

120 – 40

IV

20

Situación crítica, corrección urgente. Corregir y adoptar medidas de control. Mejorar si es posible. Sería conveniente justificar la intervención intervención y su rentabilidad. No intervenir, salvo que un análisis más preciso lo justifique.

10















11

7.0 EVALUACIÓN DE RIESGOS

A. Identificación de Peligros Peligros y Riesgos La evaluación de riesgos de acuerdo a los peligros identificados en cada una de las áreas de la planta, se presentan a continuación en los siguientes cuadros: PELIGRO IDENTIFICADO

DESCRIPCIÓN

COMENTARIO

PELIGRO: Los tanques no Todos los tanques de proceso poseen la capacidad de deben encontrarse almacenamiento. debidamente identificados RIESGO: Recursos insuficientes para hacer frente a un derrame de gran magnitud.

PELIGRO: Falta de El camión cisterna debe conexiones a tierra para encontrarse conectado a tierra camión cisterna. en al momento de descargar el producto. RIESGO: Incendio y/o explosión por chispa eléctrica.












PELIGRO IDENTIFICADO


DESCRIPCIÓN

12

COMENTARIO

PELIGRO: Sistema eléctrico Todos los tanques de proceso de lavador no es a prueba de deben encontrarse explosión. debidamente identificados RIESGO: Explosión e incendio por chispa eléctrica.

PELIGRO: Falta adecuados medios extinción de incendio.

de El área debe contar con un de sistema adecuado de extinción de incendios de acuerdo con el riesgo evaluado. RIESGO: Pérdidas materiales cuantiosas, daños personales fatales y contaminación ambiental importante.














DESCRIPCIÓN PELIGRO: La formación de sales en la brida evidencia fuga de producto (NaSH y H2S).

13

COMENTARIO

Inspeccionar tuberías y conexiones de suministro de NaSH, dar mantenimiento a las partes en las cuales se observe corrosión o formación RIESGO: Altas de sales. Utilizar en lo posible concentraciones de H2S empaquetaduras de teflón o pueden producir intoxicación material resistente a ácidos. o muerte por inhalación, así como explosión e incendio por contacto con fuentes de calor a altas temperaturas o chispa eléctrica.














DESCRIPCIÓN

14

COMENTARIO

PELIGRO: Tapa abierta de Evitar trabajar los equipos con celdas. conexiones abiertas al ambiente, para no permitir la RIESGO: Fuga de H2S fuga de gases tóxicos. puede producir intoxicación o muerte por inhalación, así como explosión e incendio por contacto con fuentes de calor a altas temperaturas o chispa eléctrica.

PELIGRO: Presencia corrosión en pernos.

de Los pernos deben ser de acero inoxidable.

RIESGO: El desgaste de pernos puede producir su ruptura y la posibilidad de fuga de producto químico.














DESCRIPCIÓN

15

COMENTARIO

PELIGRO: La tapa de la El cierre de las tapas debe cámara no cierra totalmente. evitar la salida de gases. RIESGO: Fuga de H2S puede producir intoxicación o muerte por inhalación, así como explosión e incendio por contacto con fuentes de calor a altas temperaturas o chispa eléctrica.

PELIGRO: Tubería de agua Considerar tener un mayor obstruida. número de boquillas con diámetros más anchos para RIESGO: El personal evitar su obstrucción. operativo puede sufrir una lesión severa al abrir la compuerta para limpiar la ventana de la cámara debido a la falla del sistema de agua de limpieza.















B. Análisis Químico Químico de la Generación Generación de Sulfuro Sulfuro de Hidrógeno El sulfuro de hidrógeno reacciona con la soda caustica para formar sulfuro de sodio, siendo esta una reacción reversible que depende del pH (cuanto más alcalino la reacción se produce hacia la derecha), por lo cual requiere ser estabilizado con un agente oxidante como el hipoclorito de sodio (NaOCl). Las siguientes reacciones muestran la interacción de estos dos productos.

H2S

+ NaOH

Na2S

Na2S

+

Na2SO4 (aq)

4NaOCl

+

2H2O +

4NaCl

La reacción entre el sulfuro de hidrógeno y la soda cáustica produce también un compuesto químico conocido como hidrosulfito de sodio (NaSH): H2S

+ NaOH

NaSH

+

2H2O

16













a. Formación de ácido sulfuroso 2H2S

SO2

+

+

3O2

H2O

2H2O

+

H2SO3

b. Formación de ácido sulfúrico 2SO2

+

O2

2SO3

+

2H2O

2SO3

2H2SO4

2SO2

17













La siguiente gráfica presenta la concentración de sulfuro de hidrógeno en función del pH y su grado de peligrosidad. Figura Nº 7.1 Grado de Peligrosidad del H2S Conce ntración ntración H2S 300 280

AREA Nº 4

260 240 220 200

AREA Nº 3

180 160

S 2 H140

120

AREA Nº 2

Concentración H2S

18











Cuadro Nº 7.1 Evaluación de Riesgos

AREA

ZONA DE TANQUES DE ALMACENAMIENTO DE NASH

ZONA DE CONCENTRADO DE MOLIBDENO

NIVEL DE DEFICIENCIA (ND)

NIVEL DE EXPOSICIÓN (NE)

NIVEL DE PROBABILIDAD (NP)

NIVEL DE CONSECUENCIAS (NC)

NIVEL DE RIESGO (NR)

NIVEL DE INTERVENCIÓN (NI)

Incendio

10

2

20

100

2 000

I

Explosión

6

2

12

100

1 200

I

Derrame

2

3

6

60

360

II

Lesiones Físicas

10

4

40

25

1000

I

Incendio

6

2

12

100

1200

I

COMENTARIOS Probabilidad alta, con consecuencias graves en caso ocurrir. Se debe corregir y adoptar medidas de control inmediatas. Probabilidad alta, con consecuencias graves en caso ocurrir. Se debe corregir y adoptar medidas de control inmediatas. Probabilidad moderada, con consecuencias graves en caso ocurrir. Se debe corregir y adoptar medidas de control inmediatas. Probabilidad muy alta, con incapacidad laboral transitoria en caso ocurrir. Se debe corregir y adoptar medidas de control inmediatas. Probabilidad alta, con consecuencias graves en caso ocurrir. Se debe corregir y adoptar medidas de control inmediatas.

II

Probabilidad baja, con consecuencias graves en caso ocurrir. Se debe corregir y adoptar medidas de control

RIESGO

Explosión

2

2

4

100

400

Probabilidad alta, con consecuencias graves en caso ocurrir. Se debe corregir y











20 EVALUACIÓN DE RIESGOS DEL SISTEMA DE PLANTA DE MOLIBDENO DE SUMINISTRO DE NaSH CERRO VERDE S.A. ______________________________________________________________________________________ 8.0 DISCUSIÓN DE RESULTADOS De acuerdo con la evaluación efectuada en el área de la Planta de Molibdeno de Cía. Minera Cerro Verde S.A. se ha observado observado lo siguiente: siguiente: ZONA DE TANQUES DE ALMACENAMIENTO DE NASH La zona de tanques de almacenamiento almacenamiento de NaSH posee una alta probabilidad de incendio y explosión explosión debido a que los tanques no cuentan con con un sistema de captación de sulfuro de hidrógeno y lavado de gases que esté operando actualmente. La generación de sulfuro de hidrógeno se puede acumular en el tanque y tuberías de suministro de NaSH y producir una reacción exotérmica en contacto con llama o chispa eléctrica. Si el fuego llega las tuberías de suministro de NaSH que viene de los tanques, puede alcanzar a éstos y producir una explosión, esto debido a que no existe elemento (al menos observable) que corte el paso de la llama como en el caso de las válvulas arrestallamas o supresores de llamas. Asimismo los tanques deben contar con sistema de ventilación como es el caso de las válvulas de presión-vacío para equilibrar el espacio que se deja en el tanque al vaciarlo, sin que se forme una mezcla explosiva. La zona de almacenamiento de tanques no cuenta con sistema eléctrico a prueba de explosión, esto es motores, cables, tableros y accesorios adecuados. Esta zona tampoco cuenta con sistema de red contra incendio para el caso de producirse un siniestro













21 EVALUACIÓN DE RIESGOS DEL SISTEMA DE PLANTA DE MOLIBDENO DE SUMINISTRO DE NaSH CERRO VERDE S.A. ______________________________________________________________________________________ 9.0

CONCLUSIONES 1.

La generación de sulfuro de hidrógeno (H2S) depende principalmente del pH de la solución solución de NaSH (a mayor pH menor generación de sulfuro de hidrógeno).

2.

El uso de gas carbónico genera ácido carbónico que reacciona con el NaSH y produce una mayor cantidad de H2S.

3.

Las concentraciones de H2S pueden llegar a ser importantes si se presentan fugas en las líneas que conducen al NaSH.











22 EVALUACIÓN DE RIESGOS DEL SISTEMA DE PLANTA DE MOLIBDENO DE SUMINISTRO DE NaSH CERRO VERDE S.A. ______________________________________________________________________________________ 10.0 RECOMENDACIONES ZONA DE TANQUES DE ALMACENAMIENTO DE NASH 1.

Los tanques de almacenamiento de NaSH deben contar contar con válvulas arrestallamas o supresores de llamas que eviten el contacto del fuego con el producto.

2.

Los tanques deben contar con un sistema sistema de ventilación como como válvulas de presión-vacío presión-vacío para equilibrar el espacio que se deja en el tanque al vaciarlo.

Evaluacion de Sistema NASH

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