Evaluación de la exposición a campos electromagnéticos en la frecuencia de 60 Hz en una planta de fundición

By Juan Carlos Canchig Loya

1. Proceso de producción del acero mediante horno de arco eléctrico

La fabricación del acero se realiza a través de procesos siderúrgicos que pueden partir de mineral o de chatarra. Existen plantas integrales que tiene las instalaciones necesarias para la producción de acero tanto en siderurgia basada en mineral como en acería que se encuentra basada en la chatarra.

1.1 Métodos de obtención del acero.

Dentro de los métodos de fabricación de acero son:

• Métodos modernos: Hornos de Arco Eléctrico HAE. Convertidor L.D.
• Métodos antiguos: Hornos de reverbero (Siemens-Martin); convertidor Bessmer.
• Métodos actuales: Metalurgia secundaria en cuchara.

La metalurgia se lleva a cabo en equipos diversos, tales como cucharas, convertidores u hornos especiales.

2. Campos de muy baja frecuencia (ELF) y la salud humana

.La luz del sol es la forma más conocida de energía electromagnética. La frecuencia de la luz solar (luz visible) es la línea que divide entre la radiación ionizante (rayos x, rayos cósmicos) que tienen alta concentración de energía a alta frecuencia y la radiación no ionizante, de baja concentración de energía a baja frecuencia.

La radiación no ionizante (RNI) engloba la radiación y los campos del espectro electromagnético que no tienen suficiente energía para ionizar la materia. Es decir, la RNI es incapaz de impartir suficiente energía a una molécula o un átomo para alterar su estructura.

Los campos eléctricos y magnéticos de frecuencia extremadamente baja (ELF) abarcan el intervalo de frecuencia por encima de los campos estáticos (> 0 Hz) hasta los 300 Hz.  Y sus longitudes de onda varían entre ∞ y 10 km, por lo que los campos eléctricos y magnéticos actúan de forma esencialmente independiente entre sí y deben tratarse por separado.

La frecuencia baja más común es la de 50 Hz y la frecuencia de 60 Hz utilizada para la generación, distribución y uso de energía eléctrica.

3. Normativa técnica legal aplicable a campos eléctricos y magnéticos

Con el carácter preventivo se han expedido tanto en el Ecuador como en otros países normas, reglamentos y estándares de protección para Emisiones de Radiación No Ionizante en relación a los campos electromagnéticos.

Dentro de la normativa técnica internacional, se puede considerar los estándares vigentes que consideran el espectro ELF (0-3 kHz), son:

• “Guidelines for Limiting Exposure to Time-Varying Electric, Magnetic, and Electromagnetic Fields (up to 300 GHz)”.
• IEEE Std C95.6TM. “IEEE Standard for Safety Levels with Respect to Human Exposure to Electromagnetic Fields, 0-3 kHz”.
• NTP 698 “Campos electromagnéticos entre 0 Hz y 300 GHz: criterios ICNIRP para valorar la exposición laboral”.
• Directiva europea 2004/40/CE “Sobre disposiciones mínimas de seguridad y de salud relativas a la exposición de los trabajadores a los riesgos derivados de los agentes físicos (campos electromagnéticos)”, y que ha sido modificada por la Directiva 2008/46/CE (moratoria) del Parlamento Europeo y del Consejo, prolongándose el plazo de transposición a 4 años más. “Por la que se modifica la Directiva 2004/40/CE sobre las disposiciones mínimas de seguridad y de salud relativas a la exposición de los trabajadores a los riesgos derivados de los agentes físicos (campos electromagnéticos)”.
• Recomendación del Consejo 1999/519/CE “relativa a la exposición de público en general a campos electromagnéticos (0 Hz a 300 GHz)”. 12 de julio de 1999. En esta recomendación se exponen los valores límite de referencia del Organismo ICNIRP para el público en general.
• Real Decreto 1066/2001 “Condiciones de protección en el dominio público radioeléctrico, restricciones a las emisiones radioeléctricas y medidas de protección sanitaria frente a emisiones radioeléctricas”.

En cuanto a procedimientos de medida, y que pueden ser de utilidad para valorar los niveles de exposición en seres humanos, se tiene lo siguiente:

• Norma UNE 215001:2004 “Procedimientos normalizados para la medida de los campos eléctricos y magnéticos producidos por las líneas eléctricas de alta tensión”.
• IEEE Std 644-1944TM: “IEEE Standard Procedures for Measurements of Power Frequency Electric and Magnetic Fields From Ac Power Lines”.
• IEEE Std 1460-1996TM. “IEEE Guide for the measurement of Quasi-Static Magnetic and Electric Fields”.
• IEEE Std 1140-1994TM. “IEEE Standard Procedures for the Measurement of Electric and Magnetic Fields from Video Display Terminals (VDTs) From 5 Hz to 400 kHz”.
• IEEE Std 1308-1994TM. “IEEE Recommended Practice for Instrumentation: Specifications for Magnetic Flux Density and Electric Field Strength Meters- 10 Hz to 3 kHz”.

Respecto a otros países, en la base de datos del International EMF Project de la OMS se pueden consultar todos los estándares a nivel mundial, por países, de normas y directrices relacionadas con los niveles de exposición a campos electromagnéticos.

4. Gestión Técnica de Riesgos Laborales

Desde los conceptos legales administrativos para la prevención de riesgos laborales desde la Comunidad Andina (CAN), para los países de Bolivia, Colombia, Ecuador y Perú, podemos considerar la Decisión 584 y la Resolución 957.

DECISIÓN 584. Sustitución de la Decisión 547, Instrumento Andino de Seguridad y Salud en el Trabajo

Art. 26.- El empleador deberá tener en cuenta, en las evaluaciones del plan integral de prevención de riesgos, los factores de riesgo que pueden incidir en las funciones de procreación de los trabajadores y trabajadoras, en particular por la exposición a los agentes físicos, químicos, biológicos, ergonómicos y psicosociales, con el fin de adoptar las medidas preventivas necesarias.

RESOLUCIÓN 957: Reglamento del Instrumento Andino de Seguridad y Salud en el Trabajo.

Art. 1.- Según lo dispuesto por el artículo 9 de la Decisión 584, los Países Miembros desarrollarán los Sistemas de Gestión de Seguridad y Salud en el Trabajo, para lo cual se podrán tener en cuenta los siguientes aspectos:

b) Gestión técnica:

1. Identificación de factores de riesgo
2. Evaluación de factores de riesgo
3. Control de factores de riesgo
4. Seguimiento de medidas de control.

En el Ecuador, para realizarla la gestión técnica de riesgos laborales a un factor de riesgo en particular debe tomarse como directriz el cumplimiento de los requisitos técnico legal aplicable de la Resolución No. C.D. 513. Reglamento del seguro general de riesgos del trabajo en el Art. 55.

«Mecanismos de la Prevención de Riesgos del Trabajo: Las empresas deberán implementar mecanismos de Prevención de Riesgos del Trabajo, como medio de cumplimiento obligatorio de las normas legales o reglamentarias, haciendo énfasis en lo referente a la acción técnica que incluye:

Acción Técnica:

• Identificación de peligros y factores de riesgo.
• Medición de factores de riesgo.
• Evaluación de factores de riesgo.
• Control operativo integral.
• Vigilancia ambiental laboral y de la salud.
• Evaluaciones periódicas.

A esta resolución se suma la aplicación de los procedimientos de normativa legal nacional e internacional vigentes en lo que se refiere al riesgo en particular a ser evaluado.

4.1 Identificación de peligros y factores de riesgo.

Se realiza a través de la identificación de los peligros y factores de riesgos laborales.

4.2 Medición de factores de riesgo.

Son las diferentes técnicas y protocolos que debe seguirse.

4.3 Evaluación de factores de riesgo.

Es la comparación de los resultados medidos frente a los límites permisibles de los diferentes estándares o referencias técnico legales.

4.4 Control operativo integral.

Es el establecimiento de los controles operativos en la perspectiva de control en la planificación/ diseño, fuente, medio, receptor. Así como en la perspectiva de eliminación, sustitución, controles de ingeniería, controles administrativos, controles sobre la persona.

4.5 Vigilancia ambiental laboral y de la salud.

Son el despliegue de actividades a seguir tanto desde la seguridad en el trabajo (Vigilancia ambiental laboral) como la higiene laboral (vigilancia de la salud).

4.6 Evaluaciones periódicas.

Es el programa de seguimiento permanente a seguir de manera que permita tener evaluaciones periódicas sustentables a través del tiempo.

5. Vocabulario

Absorción específica de energía (SA): Es la energía absorbida por unidad masa del tejido biológico, expresada en jules por kilogramo (J kg^-1); la absorción específica de la energía es el integral del tiempo de la tasa específica de absorción de energía. (Castro A., 2003).

 Ancho de banda: Se refiere al intervalo de longitud de onda para un determinado espectro.  (NOM-013-STPS-1993).

Densidad de flujo magnético: Una cantidad del campo del vector, B, que da lugar a una fuerza que actúe en una carga o cargas en movimiento, y se expresa en tesla (T). (Wikipedia 2012, Campo magnético).

Dosis de exposición: Cantidad de exposición de un agente que produce un efecto biológico. En el caso de los campos electromagnéticos no está claro este concepto, porque no se sabe qué medir. Para un producto químico normalmente es la cantidad del producto que entra en el cuerpo.(Solano M, Ipiña J.,2009).

Energía ( E): Proporcional a la frecuencia.  Se mide en energía por fotón  su unidad es el de eV. (Educastur 2012,Efecto Fotoeléctrico).

 Espectro Electromagnético: Es un conjunto de ondas que van desde las ondas con mayor longitud como las ondas de radio, hasta los que tienen menor longitud como los rayos Gamma. (Unicrom, 2012).

 Exposición: Se produce cuando una persona entrar en contacto con un agente externo. (García A., 2010).

Exposición ocupacional: Es toda la exposición a campos electromagnéticos experimentado por las personas mientras trabajan. (García A., 2010).

Exposición pública: Es toda exposición que experimentan cualquier persona que no se encuentre trabajando. (García A., 2010).

Ferromagnético: Material con permeabilidad magnética muy elevada. (García A., 2010)

Frecuencia (γ ): número de ondas que pasan por un punto del espacio en la unidad de tiempo. Se mide en Hz. (Castro A., 2003).

ICNIRP: Comisión Internacional de Protección contra las Radiaciones No Ionizantes.

Intensidad de campo: La magnitud del campo eléctrico o magnético, usándose generalmente el valor eficaz.

Leucemia: Con este nombre, se describen varios tipos de cáncer que se originan en la médula ósea. Puede ser aguda o crónica.(ACS, 2013).

Longitud de onda ( λ): Distancia medida a lo largo de la línea de propagación entre dos puntos en fase de ondas adyacentes. Se mide en unidad de longitud desde nm hasta km. (García A., 2010).

Media ponderada en el tiempo (Time-weighted-average, TWA): Se trata de una forma de medida tomada en un período de tiempo, considerando los intervalos entre mediciones realizadas. En el caso de que las medidas se registraran con una tasa de muestreo constante, la medida TWA es equivalente a la media aritmética de las medidas. (García A., 2010).

Medidor ELF Survey HI-3604: Este equipo realiza mediciones de campos eléctricos y magnéticos que están asociados con líneas de distribución y transmisión de poder eléctrico con frecuencia 50/60 Hz. (Martin E, 1992).

Mu-metal: Aleación utilizada para guiar el campo magnético. (García A., 2010).

Permeabilidad  magnética: La cantidad escalar o vectorial que, cuando es multiplicada por la fuerza del campo magnético, nos da la densidad del flujo magnético; expresado en henrio por metro (H m-1). Nota: Para los medios isotrópicos, la permeabilidad magnética es un escalar; para los medios anisotrópicos, es una cantidad del tensor. (Castro A., 2003).

Radiación: Energía transmitida por ondas. (Knave B, 2000, P. 5)

Radiación: Al circular una corriente por un elemento metálico se genera un campo magnético que circula entorno al conductor y en el plano perpendicular a éste. Si la corriente circulante es variable; es decir, si la corriente varía con la frecuencia, el campo cambiará de la misma manera y en función también de la frecuencia. Cuando la frecuencia es baja toda la energía en el conductor – antena- se disipa en forma de calor, a medida que aumenta la frecuencia, una porción de la energía producida en el conductor desaparece. Esta energía perdida del entorno de la antena fluye a través del espacio originando el fenómeno conocido como radiación. Para que tal fenómeno pueda ocurrir, la corriente que circula por el conductor debe ser variable en función del tiempo y de la alta frecuencia, de tal modo que la producción de ondas sea inminente. (Ortega C., Enríquez P., Morales A., 2005, P. 295).

Radiador isotrópico: El radiador isotrópico es una antena ficticia cuya configuración o patrón de radiación es perfectamente omnidireccional, esto es, capaz de irradiar energía – ondas electromagnéticas- con la misma intensidad en todas las direcciones del espacio. Su diagrama de radiación en el plano – sea este el horizontal o el vertical – es un círculo y en el espacio es una esfera de radio r, cuyo volumen muestra la forma en que se propaga la energía. (Ortega C., Enríquez P., Morales A., 2005, P. 295).

Radiación no ionizante: Designa a la radiación electromagnética que no es capaz de producir  iones, directa o indirectamente, a su paso a través de la materia comprendida entre longitudes de onda de 10⁸ a 10^-8 cm (cien millones a un cienmillonésimo de centímetro) del espacio electromagnético, y que incluye ondas de radio, microondas, radiaciones: láser, infrarroja, visible y ultravioleta. (NOM-013-STPS-1993).

 Vaina de mielina: Es un aislante eléctrico y favorece la conducción de los impulsos proporcionando mayor eficiencia en el gasto energético y la velocidad. (Biblioteca virtual de salud, enero-2013).