Las operaciones mineras a menudo se llevan a cabo en entornos exigentes donde el suministro de oxígeno, la confiabilidad de los equipos y la seguridad del personal afectan directamente la eficiencia de la producción. Desde actividades de apoyo a minas subterráneas hasta procesamiento de minerales, corte de metales y operaciones relacionadas con la fundición, es posible que se requiera oxígeno para procesos industriales específicos. Un sistema de generación de oxígeno por adsorción por cambio de presión (PSA) puede proporcionar una fuente de oxígeno en el sitio, lo que reduce la dependencia del gas suministrado cuando el equipo está diseñado, operado y mantenido correctamente.
Sin embargo, el oxígeno no es un combustible, pero favorece firmemente la combustión. Los materiales que arden lentamente en el aire normal pueden encenderse más fácilmente y arder más intensamente en ambientes enriquecidos con oxígeno. El aceite, la grasa, el polvo combustible, la ropa contaminada y el equipo inadecuado pueden contribuir a graves riesgos de incendio o ignición. En los sitios mineros, estos riesgos pueden verse agravados por espacios confinados, maquinaria pesada, instalaciones eléctricas, trabajos en caliente y difícil acceso de emergencia.
Por lo tanto, comprender las reglas de seguridad para el uso de oxígeno PSA en sitios mineros es esencial para los operadores de minas, contratistas de ingeniería, equipos de mantenimiento y proveedores de sistemas de oxígeno. La operación segura requiere más que instalar un generador y conectar una tubería. Depende de la selección de equipos adecuados, distribución controlada de oxígeno, personal capacitado, mantenimiento preventivo, monitoreo de gas cuando sea necesario y un plan de respuesta a emergencias documentado.
Comprenda los principales peligros del oxígeno antes de la operación
Antes de que una planta de oxígeno de PSA entre en servicio, el personal debe comprender cómo se comporta el oxígeno y por qué su presencia cambia el riesgo de incendio del sitio.
El enriquecimiento de oxígeno aumenta el riesgo de combustión
El aire normalmente contiene aproximadamente un 20,9% de oxígeno. Cuando la concentración de oxígeno en la atmósfera circundante aumenta por encima de los niveles normales, muchos materiales combustibles pueden encenderse más fácilmente, arder más rápido y liberar más calor. La ropa, los guantes, el embalaje, el aislamiento de los cables, los residuos de fluido hidráulico y otros materiales pueden volverse significativamente más peligrosos en condiciones enriquecidas con oxígeno.
El enriquecimiento de oxígeno puede ocurrir cuando una tubería tiene una fuga, una válvula se deja abierta, una manguera se daña o se descarga oxígeno en una habitación mal ventilada. Es posible que una pequeña fuga no sea evidente de inmediato porque el oxígeno es incoloro e inodoro.
Por lo tanto, los sitios mineros deben tratar las fugas de oxígeno como posibles riesgos de incendio en lugar de confiar en señales visibles u olores para identificarlas.
El oxígeno no reemplaza la ventilación de las minas
Un sistema de generación de oxígeno está diseñado para suministrar oxígeno para un proceso industrial definido. No sustituye al sistema de ventilación de la mina, al monitoreo atmosférico ni al equipo de respiración de emergencia.
Las minas subterráneas pueden contener metano, monóxido de carbono, sulfuro de hidrógeno y otros gases peligrosos, según la geología y el método de extracción. La adición de oxígeno no hace que la atmósfera sea segura para la entrada, y el aumento de la concentración de oxígeno puede aumentar los riesgos de combustión cuando hay gases inflamables o materiales combustibles presentes.
Regla de seguridad:Nunca utilice oxígeno de proceso para corregir una atmósfera subterránea sospechosa de deficiencia de oxígeno o para ayudar a respirar al personal. Siga los procedimientos de ventilación y protección respiratoria aprobados por la mina.
La pureza del oxígeno y la seguridad del oxígeno son requisitos diferentes
Un sistema PSA separa el oxígeno del aire comprimido para producir una corriente de gas enriquecida con oxígeno. Su pureza real de oxígeno depende del diseño del equipo, las condiciones de funcionamiento y la producción especificada.
Cumplir con la pureza de oxígeno requerida no hace que el sistema sea automáticamente seguro para todas las aplicaciones. También se deben abordar la limpieza de las tuberías, la presión operativa, la compatibilidad de los materiales, la ventilación, la prevención de fugas y la protección contra incendios.
La pureza del oxígeno y la presión de suministro deben seleccionarse de acuerdo con el proceso previsto y las especificaciones del fabricante del equipo, en lugar de elegir un generador únicamente por su capacidad de producción nominal.
Instale la planta de oxígeno PSA en una ubicación adecuada
La ubicación de la instalación determina la eficacia con la que los operadores pueden controlar el calor, la ventilación, las fuentes de ignición, el acceso de mantenimiento y la respuesta de emergencia.
Seleccione un lugar con ventilación adecuada
El área de generación de oxígeno debe tener una ventilación adecuada a la salida del sistema, posibles fugas, tamaño de la habitación y requisitos de seguridad contra incendios aplicables. La ventilación ayuda a prevenir la acumulación de oxígeno después de una liberación accidental.
La planta no debe instalarse en un espacio cerrado sin una evaluación de ingeniería de la posible tasa de fuga y las disposiciones de ventilación requeridas. Las aberturas de ventilación deben permanecer sin obstrucciones y el aire de escape no debe dirigirse hacia áreas donde se reúne el personal o se almacenan materiales combustibles.
Cuando se instala equipo de oxígeno en una unidad en contenedor, el recinto aún requiere ventilación y disposiciones de acceso adecuadas. Un exterior de contenedor no elimina la necesidad de controlar el enriquecimiento de oxígeno o el sobrecalentamiento del equipo.
Separar los equipos de oxígeno de los riesgos de ignición.
La ubicación de la planta debe evaluarse en comparación con las operaciones circundantes de la mina. Las posibles fuentes de ignición incluyen actividades de soldadura y corte, superficies calientes, fallas eléctricas, llamas abiertas y equipos que pueden generar chispas.
No se deben almacenar materiales combustibles innecesariamente alrededor de equipos, válvulas o conexiones de tuberías de oxígeno. Cuando se requieran distancias de separación, deben establecerse mediante la evaluación del riesgo de incendio del proyecto, las regulaciones aplicables y la documentación del equipo.
En instalaciones de minería y procesamiento de minerales, la evaluación de la instalación también debe considerar la acumulación de polvo, vibración, entrada de agua, atmósferas corrosivas y movimientos de vehículos.
Proporcionar acceso seguro para inspección y aislamiento de emergencia.
Los operadores necesitan acceso sin obstáculos al generador, compresores, filtros, paneles de control, válvulas y puntos de cierre de emergencia. El equipo no debe colocarse donde vehículos en movimiento, caída de objetos o manipulación rutinaria de materiales puedan dañar las tuberías de oxígeno.
Las válvulas de aislamiento deben estar claramente identificadas, ser accesibles e incluirse en los procedimientos operativos. Los servicios de emergencia deben poder determinar qué válvulas controlan el suministro de oxígeno sin depender del método de prueba y error.
Antes de la puesta en servicio, el equipo de instalación debe verificar que los cimientos del equipo, los medios de elevación, el suministro eléctrico, la conexión a tierra y la protección ambiental cumplan con los requisitos del fabricante y las normas locales aplicables.
Mantenga limpias las tuberías y conexiones de oxígeno
La seguridad de las tuberías de oxígeno es uno de los aspectos más importantes de la operación de un sistema de generación de oxígeno PSA. Los materiales que son relativamente inofensivos en el aire ordinario pueden encenderse violentamente bajo ciertas condiciones de servicio de oxígeno, particularmente cuando se exponen a presión elevada, presurización rápida o contaminación.
Prevenir la contaminación por aceite y grasa
El aceite, la grasa y otros contaminantes incompatibles deben mantenerse alejados de las superficies en contacto con el oxígeno. En condiciones inadecuadas, estas sustancias pueden reaccionar intensamente con el oxígeno y generar peligro de ignición.
El personal de mantenimiento nunca debe aplicar lubricantes comunes a válvulas de oxígeno, reguladores, accesorios u otros componentes en contacto con oxígeno a menos que el producto esté específicamente aprobado para las condiciones de servicio de oxígeno previstas.
Los agentes de limpieza, selladores, juntas y piezas de repuesto deben seleccionarse de acuerdo con las especificaciones de servicio de oxígeno del fabricante del componente. El personal no debe asumir que un producto es adecuado simplemente porque se usa comúnmente en sistemas industriales de aire comprimido.
Utilice componentes clasificados para servicio de oxígeno.
Las tuberías, válvulas, reguladores, mangueras, manómetros, sellos y conectores deben ser compatibles con la pureza, presión, temperatura y condiciones de funcionamiento del oxígeno previstas.
Los componentes originalmente destinados al aire comprimido general pueden no ser apropiados para el servicio de oxígeno. La compatibilidad del material por sí sola no es suficiente: el diseño, la limpieza, la presión nominal, las prácticas de montaje y el historial de servicio también son importantes.
Las especificaciones de adquisición deben identificar claramente el servicio de oxígeno previsto y exigir la documentación adecuada del proveedor.
Prevenir la presurización rápida
Abrir rápidamente una válvula puede generar un calentamiento localizado y aumentar el riesgo de ignición en determinadas condiciones, especialmente cuando hay contaminantes o materiales inadecuados.
Los operadores deben seguir la secuencia de apertura de válvulas y los procedimientos de aumento de presión especificados por el fabricante del equipo. Las válvulas deben operarse de manera controlada y el personal nunca debe improvisar un procedimiento de presurización.
Antes de abrir una línea de oxígeno, confirme que el equipo aguas abajo esté listo para recibir oxígeno, que las clasificaciones de presión relevantes sean correctas y que la tubería haya sido inspeccionada y aprobada para su servicio.
Inspeccionar mangueras, accesorios y soportes de tuberías.
Las inspecciones de rutina deben identificar:
Mangueras agrietadas, dañadas o deterioradas.
Accesorios flojos, roscas dañadas y conexiones con fugas.
Corrosión, impacto mecánico o secciones de tubería sin soporte.
Signos de sobrecalentamiento, decoloración o contaminación.
Etiquetas faltantes, manómetros dañados y válvulas de aislamiento inaccesibles.
Los componentes del servicio de oxígeno dañados deben retirarse del servicio y reemplazarse o repararse según un procedimiento aprobado. No se deben permitir reparaciones temporales con cinta, selladores o accesorios improvisados no aprobados.
Controle las fugas de oxígeno y monitoree la atmósfera
La fuga de oxígeno puede crear un ambiente peligroso incluso cuando el equipo de generación continúa funcionando normalmente. Por lo tanto, la prevención y detección de fugas deberían formar parte del programa más amplio de seguridad de procesos de la mina.
Establecer una rutina de inspección de fugas
Los operadores deben inspeccionar las juntas de tuberías accesibles, los vástagos de las válvulas, las conexiones flexibles, los reguladores de presión y las interfaces de los equipos a intervalos definidos. La frecuencia de las inspecciones debe reflejar la presión de operación, la vibración, la exposición ambiental, el historial de mantenimiento y las consecuencias de las fallas.
Las pruebas de fugas deben utilizar métodos y materiales aprobados para el servicio de oxígeno. El personal nunca debe utilizar una llama abierta para buscar una fuga.
Si se sospecha una fuga, el personal debe seguir el procedimiento de emergencia del sitio, mantener alejadas las fuentes de ignición, aislar la sección afectada cuando sea seguro hacerlo y evitar el acceso no autorizado.
Utilice la monitorización de oxígeno cuando la evaluación de riesgos lo requiera.
Los monitores de oxígeno fijos o portátiles pueden ser apropiados en salas de equipos cerradas, áreas de almacenamiento o distribución de oxígeno u otros lugares donde una liberación accidental podría crear una atmósfera enriquecida con oxígeno.
La selección del monitor debe considerar el rango de medición previsto, la respuesta del sensor, las condiciones ambientales, los requisitos de alarma, la calibración y las disposiciones de mantenimiento. Es posible que los equipos diseñados únicamente para detectar la deficiencia de oxígeno no brinden una protección adecuada contra el enriquecimiento de oxígeno a menos que su rango de medición y configuraciones de alarma cubran ese peligro.
Los umbrales de alarma deben ser establecidos por el equipo de ingeniería o seguridad responsable de acuerdo con las regulaciones aplicables y la evaluación de riesgos del sitio. El equipo de monitoreo debe probarse y mantenerse de acuerdo con las instrucciones del fabricante.
Un monitor de oxígeno no reemplaza la ventilación, la prevención de fugas ni los procedimientos operativos seguros.
Trate seriamente las alarmas y los cambios de presión inexplicables.
Una caída repentina de presión, un consumo inusual de oxígeno, alarmas repetidas de baja presión o un cambio inesperado en el rendimiento del generador pueden indicar una fuga, una falla en el proceso o una demanda anormal aguas abajo.
Los operadores no deben responder simplemente aumentando la salida del generador o abriendo válvulas adicionales. La respuesta correcta es investigar la causa, evaluar el área afectada y aislar el equipo cuando sea necesario.
El procedimiento operativo del sitio debe especificar quién está autorizado a investigar las alarmas, quién puede apagar el sistema y quién es responsable de aprobar un reinicio.
Mantenga el oxígeno alejado de materiales combustibles y trabajos en caliente
Las instalaciones mineras comúnmente realizan soldadura, corte, rectificado, mantenimiento y reparación de equipos pesados. Estas actividades pueden crear fuentes de ignición cerca de tuberías de oxígeno o procesos que consumen oxígeno.
Aplicar controles estrictos de trabajo en caliente
La soldadura, el oxicorte y el esmerilado deben realizarse según el sistema de permiso de trabajo de la mina cuando sea necesario. Antes de comenzar el trabajo en caliente, el personal debe identificar las líneas de oxígeno, evaluar los posibles puntos de fuga, retirar o proteger los materiales combustibles y establecer medidas adecuadas de vigilancia contra incendios.
Si hay equipos o tuberías de oxígeno dentro del área de trabajo afectada, la persona responsable debe determinar si es necesario aislamiento, despresurización u otras medidas de protección. No se deben continuar los trabajos hasta que se verifiquen los controles requeridos.
El oxígeno utilizado para un proceso de corte debe suministrarse a través de equipos específicamente diseñados y aprobados para esa aplicación. Los operadores deben seguir los procedimientos del fabricante del equipo de corte y las reglas de prevención de incendios del sitio.
Nunca use oxígeno para limpieza o ventilación.
No se debe utilizar oxígeno comprimido para quitar el polvo de la ropa, limpiar maquinaria, ventilar un área de trabajo o acelerar el secado de equipos. El enriquecimiento de oxígeno puede hacer que la ropa y los materiales combustibles cercanos se enciendan mucho más fácilmente.
Utilice métodos aprobados de limpieza con aire comprimido, sistemas de vacío industriales u otras técnicas adecuadas de acuerdo con la tarea y las reglas de seguridad de la mina. En áreas con polvo combustible, los métodos de limpieza también deben abordar los riesgos de dispersión y ignición del polvo.
Mantener la ropa y el equipo de protección personal libres de contaminación.
Los trabajadores que manipulan equipos de oxígeno deben evitar el contacto entre los componentes del servicio de oxígeno y guantes, trapos sucios o herramientas grasientas contaminados con aceite.
La ropa expuesta a una liberación importante de oxígeno debe tratarse como un peligro potencial. El personal debe alejarse del área de liberación, evitar las fuentes de ignición y seguir los procedimientos del sitio para permitir que la ropa regrese a las condiciones atmosféricas normales antes de acercarse a trabajos calientes u otras fuentes de ignición.
Siga los procedimientos de inicio y apagado seguros
Un procedimiento de arranque y apagado escrito reduce el riesgo de funcionamiento incorrecto de la válvula, condiciones de presión anormales y liberación inesperada de oxígeno.
Lista de verificación de inspección previa al inicio
Antes de poner en marcha una planta de oxígeno PSA, el operador autorizado deberá confirmar que:
La instalación ha superado las comprobaciones de puesta en servicio e inspección requeridas.
El suministro de aire comprimido y el equipo de pretratamiento funcionan dentro de los límites especificados.
Los filtros, drenajes y otros elementos de servicio se encuentran en las condiciones requeridas.
Las tuberías de oxígeno y los equipos posteriores están aprobados para su servicio y conectados correctamente.
Manómetros, instrumentos de control, alarmas y dispositivos de protección están funcionando.
Las válvulas de aislamiento de emergencia son accesibles y están correctamente identificadas.
La ventilación funciona según sea necesario.
No se conocen fugas de oxígeno ni actividades de mantenimiento no autorizadas.
El proceso previsto está listo para recibir oxígeno dentro de su rango de presión y flujo especificado.
El personal necesario está presente y conoce el estado de funcionamiento.
La secuencia de inicio del fabricante siempre debe tener prioridad sobre una lista de verificación genérica donde las instrucciones específicas del equipo difieren.
Monitorear los parámetros operativos después del inicio
Durante la operación, el personal deberá monitorear los parámetros identificados en el manual de operación de la planta. Estos suelen incluir la pureza del oxígeno, la presión de suministro, el flujo de salida, el estado del compresor, las temperaturas, las alarmas y el estado del equipo de tratamiento de aire.
Se deben investigar los cambios inesperados antes de permitir que el sistema continúe funcionando en condiciones potencialmente inseguras. La pureza del oxígeno fuera de las especificaciones del proceso puede requerir que el suministro sea desviado, aislado o gestionado de otro modo de acuerdo con el procedimiento del fabricante y los requisitos del proceso posterior.
El sistema de control no debe pasarse por alto simplemente para mantener la producción.
Apagar de forma controlada
El apagado normal debe seguir la secuencia aprobada para el generador y el proceso aguas abajo. Los procedimientos de parada de emergencia deben definir cuándo detener la producción de oxígeno, cuándo cerrar las válvulas de aislamiento y cómo gestionar la presión residual.
La secuencia correcta depende del diseño del equipo y del proceso conectado. El personal no debe asumir que apagar el generador por sí solo aísla toda la red de distribución de oxígeno.
Después del apagado, verifique la condición del sistema antes de que comience el mantenimiento, la desconexión o la nueva puesta en servicio.
Aplicar bloqueo/etiquetado antes del mantenimiento
Los sistemas de oxígeno PSA generalmente incluyen equipos eléctricos, maquinaria de aire comprimido, recipientes o tuberías presurizados y componentes de control. El mantenimiento puede exponer al personal a energía eléctrica, presión almacenada, maquinaria en movimiento y liberación inesperada de oxígeno.
Aislar todas las fuentes de energía relevantes.
Antes de que comience el mantenimiento, el personal debe identificar y aislar las fuentes de energía asociadas con la tarea. Estos pueden incluir energía eléctrica, aire comprimido, presión de oxígeno, actuadores neumáticos, maquinaria rotativa y otros sistemas de proceso conectados.
El procedimiento de bloqueo/etiquetado del sitio (LOTO) debe identificar los puntos de aislamiento, los trabajadores autorizados responsables y el método para verificar que el equipo esté en condiciones seguras.
Detener un compresor o apagar un panel de control no necesariamente elimina la energía almacenada. La presión debe aliviarse utilizando el procedimiento aprobado y las condiciones de energía cero deben verificarse antes de continuar con el trabajo.
Prevenir la liberación accidental de oxígeno
Cuando el mantenimiento involucra componentes en contacto con oxígeno, la sección afectada debe aislarse y despresurizarse según lo especificado por el fabricante del equipo y el procedimiento del sitio. El personal debe confirmar que los sistemas conectados no puedan reintroducir presión u oxígeno durante el trabajo.
Los componentes no deben desmontarse mientras estén presurizados. Si una tarea requiere limpieza o reensamblaje especial del servicio de oxígeno, debe ser realizada por personal calificado utilizando materiales aprobados y métodos documentados.
Verifique el sistema antes de devolverlo al servicio.
Después del mantenimiento, verifique que se hayan retirado las herramientas, los accesorios temporales y los materiales; las conexiones se han realizado correctamente; y se han completado las inspecciones y pruebas requeridas.
Los componentes en contacto con el oxígeno deben mantenerse limpios y protegidos de la contaminación durante el montaje. Antes de reintroducir oxígeno, verifique las posiciones correctas de las válvulas, la preparación aguas abajo y los resultados de la prueba de fugas requeridos.
Sólo el personal autorizado debe aprobar el regreso al servicio.
Gestionar la presión de distribución y almacenamiento de oxígeno
Algunas aplicaciones mineras necesitan un amortiguador de oxígeno o una disposición de almacenamiento aguas abajo para adaptarse a los cambios de demanda a corto plazo. La configuración adecuada depende del proceso, el flujo requerido, la presión de operación y los requisitos de continuidad.
Cuando el oxígeno se almacena bajo presión, el equipo de almacenamiento y las tuberías asociadas deben diseñarse y mantenerse para el servicio previsto.
Proteger equipos a presión
Los recipientes a presión, cilindros, reguladores y válvulas asociadas deben cumplir con las regulaciones aplicables y ser inspeccionados a los intervalos requeridos. Los operadores nunca deben exceder la presión de trabajo nominal de ningún componente.
Los dispositivos de alivio de presión deben ser adecuados para el servicio, estar correctamente instalados y mantenidos de acuerdo con la documentación del equipo. Se deben evaluar sus disposiciones de descarga para evitar la liberación de oxígeno en lugares peligrosos o mal ventilados.
El ajuste o desactivación no autorizado de los dispositivos de alivio de presión es inaceptable.
Cilindros seguros y manejo de control
Si se utilizan cilindros de oxígeno de respaldo, se deben asegurar contra caídas, impactos y movimientos no autorizados. Las válvulas de los cilindros deberían protegerse según sea necesario durante el transporte y el almacenamiento, y los cilindros de oxígeno deberían estar claramente identificados.
Los cilindros deben mantenerse alejados del calor excesivo y protegidos de daños mecánicos. Los cilindros de oxígeno no deben manipularse con guantes aceitosos ni herramientas contaminadas, y las conexiones de las válvulas deben ser compatibles con el servicio de oxígeno previsto.
Las áreas de almacenamiento deben gestionarse de acuerdo con los códigos locales contra incendios y los requisitos aplicables para el almacenamiento de gas comprimido.
Evite las fluctuaciones de presión incontroladas
Los cambios repentinos en la demanda aguas abajo pueden afectar la presión del sistema y el rendimiento del proceso. Un sistema de distribución diseñado adecuadamente puede utilizar regulación de presión, capacidad de amortiguación, alarmas y controles automáticos para mantener las condiciones de suministro requeridas.
Los operadores no deben compensar la inestabilidad de la presión abriendo válvulas repetidamente o ajustando reguladores fuera del procedimiento aprobado. Las fluctuaciones persistentes requieren una evaluación de ingeniería de la capacidad del generador, las pérdidas en las tuberías, la variación de la demanda y los ajustes de control.
Considere los riesgos ambientales y operativos específicos de la minería
Los sitios mineros exponen los equipos industriales a condiciones que difieren de los entornos de muchas fábricas convencionales. Un plan de seguridad debe tener en cuenta estas condiciones al seleccionar y operar un sistema de generación de oxígeno.
Polvo y contaminación
El polvo puede acumularse en superficies de refrigeración, gabinetes eléctricos, filtros y equipos en movimiento. La acumulación excesiva puede contribuir al sobrecalentamiento, la reducción del rendimiento de enfriamiento o fallas eléctricas.
El plan de mantenimiento debe especificar métodos de limpieza e intervalos de inspección adecuados. Cuando haya polvo combustible, la limpieza no debe crear una nube de polvo ni introducir una fuente de ignición. La protección eléctrica y mecánica de la instalación deberá ser adecuada al entorno evaluado.
Vibraciones y daños mecánicos.
Los vehículos pesados, las vibraciones relacionadas con las voladuras, el manejo de materiales y los cimientos irregulares pueden afectar la integridad de los equipos y las tuberías.
La instalación debe utilizar soportes y dispositivos de protección adecuados para reducir la probabilidad de daños mecánicos. Las conexiones flexibles, cuando lo especifique el diseño, deben estar clasificadas para servicio de oxígeno e inspeccionadas para detectar deterioro.
Después de un impacto significativo, un evento de vibración anormal o un movimiento estructural sospechoso, el equipo afectado debe inspeccionarse antes de reanudar el funcionamiento normal.
Temperatura, humedad y corrosión.
La temperatura y la humedad ambiente pueden influir en el rendimiento del compresor, el enfriamiento, el pretratamiento del aire y las condiciones operativas del sistema PSA. Las atmósferas corrosivas también pueden afectar cerramientos, soportes, conexiones eléctricas y tuberías.
La selección del equipo debe tener en cuenta el entorno real del sitio, incluido el rango de temperatura esperado, la exposición al polvo, la humedad, la altitud cuando sea relevante y la infraestructura de mantenimiento disponible.
Un sistema destinado a un edificio industrial protegido puede requerir protección ambiental adicional antes de poder usarse de manera segura en un sitio minero remoto.
La instalación subterránea requiere revisión adicional
La instalación subterránea de equipos de generación de oxígeno presenta problemas específicos relacionados con el acceso, la ventilación, la protección eléctrica, la clasificación de áreas peligrosas y la evacuación de emergencia.
El equipo no debe instalarse bajo tierra simplemente porque sus dimensiones se ajustan al espacio disponible. Los equipos de ingeniería y seguridad de la mina deben determinar si la ubicación propuesta, el método de distribución de oxígeno y las disposiciones de emergencia cumplen con las regulaciones mineras aplicables.
Cuando el proceso pueda ubicarse en una instalación de superficie adecuada, el equipo de diseño debe evaluar esa opción en función de los requisitos operativos y de seguridad. Cualquier instalación subterránea debe someterse a una evaluación de riesgos e ingeniería específica del sitio antes de su aprobación.
Capacitar al personal y restringir el acceso no autorizado
Incluso un sistema de oxígeno bien diseñado puede volverse inseguro cuando los operadores carecen de capacitación o cuando personal no autorizado modifica el equipo.
La capacitación debe cubrir el uso previsto del sistema, los límites operativos normales, los procedimientos de inicio y apagado, la interpretación de alarmas, la respuesta a fugas, los puntos de aislamiento y las restricciones de mantenimiento.
El personal debe comprender que es posible que los sentidos humanos no detecten el enriquecimiento de oxígeno. También deben saber que el oxígeno no es en sí mismo un combustible, pero puede hacer que los incendios se inicien más fácilmente y ardan con mayor intensidad.
Sólo el personal calificado y autorizado debe ajustar los parámetros de control, modificar la disposición de las tuberías, dar servicio a los componentes en contacto con el oxígeno o aprobar reparaciones. Los contratistas deben recibir inducción específica del sitio antes de trabajar cerca de equipos de oxígeno.
La capacitación debe actualizarse después de modificaciones importantes de los equipos, cambios en los procedimientos operativos o incidentes que revelen brechas en el sistema existente.
Las instrucciones de operación, diagramas de tuberías, contactos de emergencia y procedimientos de aislamiento deben estar disponibles en los lugares apropiados. Las etiquetas deben identificar el servicio de oxígeno, la dirección del flujo cuando sea relevante, los riesgos de presión y los puntos de aislamiento de emergencia.
Prepare un plan claro de respuesta a emergencias
Las operaciones mineras deben estar preparadas para fugas de oxígeno, incendios, fallas de equipos y emergencias relacionadas. Un plan escrito debe definir acciones inmediatas, responsabilidades de comunicación, procedimientos de aislamiento, arreglos de evacuación y las condiciones requeridas antes de que se pueda reanudar el trabajo.
Respuesta ante una sospecha de fuga de oxígeno
Cuando se sospecha una fuga de oxígeno:
Advierta al personal en el área afectada y siga el procedimiento de notificación de emergencia del sitio.
Mantenga las llamas, chispas, materiales para fumar y otras fuentes de ignición lejos del lugar donde se sospecha la liberación.
No opere equipos ni realice reparaciones que puedan crear una fuente de ignición en una atmósfera enriquecida con oxígeno.
Aislar el suministro afectado de forma remota o desde un lugar seguro cuando el procedimiento aprobado lo permita.
Restrinja el acceso hasta que el área haya sido evaluada y declarada segura por personal autorizado.
Utilice medidas adecuadas de monitorización atmosférica y ventilación según lo especificado en el plan de emergencia.
Investigue la causa y obtenga la inspección y autorización requeridas antes de reiniciar el sistema.
El personal no debe ingresar a un área peligrosa para cerrar una válvula si hacerlo los expondría a un riesgo inaceptable.
Respuesta a un incendio
Si ocurre un incendio cerca del equipo de oxígeno, active el procedimiento de respuesta de emergencia de la mina y notifique al equipo de respuesta designado. El suministro de oxígeno debe aislarse cuando sea posible hacerlo de forma segura y de acuerdo con el plan de emergencia.
Se debe informar al personal de emergencia que hay equipos de oxígeno o líneas de oxígeno presurizado involucrados. Los métodos de extinción de incendios deben ser seleccionados por personal de respuesta capacitado de acuerdo con los materiales quemados, las condiciones del sitio y los procedimientos de emergencia aplicables.
El área no debe volver a ponerse en servicio hasta que se haya investigado la causa y se hayan evaluado los equipos, tuberías y sistemas de protección dañados.
Investigar incidentes y cuasi accidentes
Una pequeña fuga, un evento de presión anormal, una manguera dañada o una alarma inesperada deben tratarse como una oportunidad de aprendizaje en lugar de ignorarse porque no se produjo ninguna lesión.
Las investigaciones de incidentes deben identificar la causa directa, las condiciones contribuyentes, las salvaguardas fallidas y las acciones correctivas. Los hallazgos deben utilizarse para mejorar las rutinas de inspección, los procedimientos operativos, la capacitación y el diseño de equipos.
Utilice mantenimiento preventivo para reducir los riesgos de seguridad
El mantenimiento preventivo ayuda a preservar la pureza del oxígeno, el rendimiento del sistema y la integridad del equipo. Un programa de mantenimiento debe basarse en las instrucciones del fabricante, las horas de operación, las condiciones del sitio, el historial de fallas y los requisitos de inspección legales aplicables.
| Equipo o componente | Enfoque de inspección relacionado con la seguridad | Medida de control típica |
|---|---|---|
| Compresor de aire | Ruido, vibración, temperatura y condiciones de lubricación anormales | Siga el programa de mantenimiento del fabricante del compresor. |
| Filtros y secadores de pretratamiento de aire. | Estado del filtro, eliminación de humedad, caída de presión y función de drenaje | Reemplazar o dar servicio a los componentes de acuerdo con los límites especificados. |
| Adsorción de PSA y sistema de válvulas. | Ciclos anormales, fallas de válvulas y cambios de rendimiento. | Inspeccionar y dar servicio según el manual del equipo. |
| analizador de oxígeno | Precisión de medición, condición del sensor y función de alarma | Realizar verificación o calibración programada |
| Tuberías y accesorios de oxígeno. | Fugas, contaminación, corrosión y daños mecánicos. | Inspeccionar utilizando procedimientos aprobados para el servicio de oxígeno. |
| Reguladores e instrumentos de presión. | Lecturas anormales, daños y rendimiento del control de presión. | Verificar el funcionamiento y sustituir los componentes defectuosos. |
| Monitores de ventilación y oxígeno. | Flujo de aire, respuesta del sensor, alarmas y estado de mantenimiento | Probar y mantener según la evaluación de riesgos. |
| sistema de control eléctrico | Sobrecalentamiento, cableado dañado, conexión a tierra y fallas de alarma | Inspeccionar a través de personal calificado. |
| Dispositivos de aislamiento de emergencia | Accesibilidad, identificación y condiciones de funcionamiento. | Realizar comprobaciones funcionales aprobadas. |
Se debe establecer el intervalo de mantenimiento exacto para el equipo y el sitio. Un cronograma genérico no puede reemplazar las recomendaciones del fabricante ni los requisitos de inspección legales.
Los registros de mantenimiento deben incluir fechas de inspección, hallazgos, componentes reemplazados, resultados de calibración, acciones correctivas y autorización para devolver el equipo al servicio. Las fallas repetidas deberían desencadenar una revisión del diseño subyacente o de las condiciones operativas en lugar de depender únicamente del reemplazo repetido de componentes.
Seleccione el sistema de oxígeno PSA adecuado para aplicaciones de minería
La seguridad comienza durante la planificación del proyecto. Un sistema de tamaño insuficiente, instalado en una ubicación inadecuada o mal adaptado al proceso puede crear presiones operativas y demandas de mantenimiento innecesarias.
Definir la demanda real de oxígeno.
El equipo del proyecto debe identificar el flujo de oxígeno requerido, la pureza, la presión de suministro, las horas de operación y la variación esperada en la demanda. El cálculo debe tener en cuenta el consumo normal, la demanda máxima, las interrupciones del proceso y cualquier capacidad de reserva requerida.
La potencia nominal del generador no debe tratarse como la cantidad de oxígeno garantizada en todas las condiciones del sitio. El rendimiento puede depender de las condiciones del aire de entrada, la presión de funcionamiento, la temperatura ambiente y otros parámetros especificados.
El proveedor debe proporcionar los datos de desempeño relevantes e identificar claramente las condiciones de operación asociadas con la capacidad declarada.
Evalúe el sistema completo, no solo el generador.
La instalación puede incluir un compresor de aire, equipo de tratamiento de aire, generador de oxígeno PSA, analizador de oxígeno, panel de control, regulación de presión, equipo de almacenamiento y tuberías de distribución.
Cada componente debe ser adecuado para el servicio previsto. La especificación del proyecto debe definir las responsabilidades del proveedor del generador, del contratista de instalación y del operador de la mina en relación con las tuberías de oxígeno, el trabajo eléctrico, la puesta en servicio, la capacitación y el mantenimiento.
Para sitios mineros remotos, la disponibilidad de repuestos, el acceso al servicio, la capacitación de los operadores y la capacidad de diagnosticar fallas también son consideraciones de seguridad importantes.
Requerir pruebas documentadas de puesta en marcha y aceptación.
Antes de la operación de rutina, el sistema debe someterse a verificaciones de puesta en servicio apropiadas a su diseño. Estos pueden incluir verificación de la instalación, limpieza de tuberías, pruebas de fugas, pruebas de presión cuando corresponda, calibración de instrumentos, pruebas de alarmas, verificaciones del sistema de control y confirmación del desempeño de la salida.
Los procedimientos de prueba deben ser adecuados para el servicio de oxígeno y realizados por personal calificado. Se debe evitar cualquier prueba que pueda introducir contaminación o dañar los componentes en contacto con el oxígeno.
La documentación de entrega debe incluir límites operativos, procedimientos aprobados de arranque y parada, requisitos de mantenimiento, planos de equipos, especificaciones de componentes, contactos de emergencia y registros de las pruebas de puesta en marcha completadas.
Lista de verificación práctica de seguridad diaria para operadores de minas
Una breve lista de verificación diaria ayuda a los operadores a identificar los problemas en desarrollo antes de que resulten en un incidente. Debería complementar, en lugar de reemplazar, los procedimientos formales de inspección y mantenimiento.
Antes de la operación, confirme que:
El área de la planta está limpia, adecuadamente ventilada y libre de materiales combustibles innecesarios.
Las tuberías, mangueras y accesorios de oxígeno no muestran signos visibles de daños o fugas.
Las lecturas de presión y la pureza del oxígeno están dentro de los límites operativos especificados.
El compresor, el equipo de tratamiento de aire y el sistema PSA no muestran alarmas anormales.
Los monitores de oxígeno y otros dispositivos de seguridad requeridos están disponibles y en las condiciones operativas requeridas.
Las válvulas de aislamiento de emergencia y las rutas de acceso no están obstruidas.
No se están realizando modificaciones ni actividades de mantenimiento no autorizadas.
Los operadores comprenden la demanda esperada del proceso y el procedimiento de parada aprobado.
Durante el funcionamiento, supervise el rendimiento del sistema e informe cambios inusuales de presión, sonidos anormales, sobrecalentamiento o alarmas repetidas. Al final del período de funcionamiento, siga el procedimiento de parada o espera aprobado y registre cualquier condición anormal para su seguimiento.
Si alguna condición pudiera afectar la operación segura, la persona responsable debe evaluar el riesgo antes de continuar. Los objetivos de producción nunca deben tener prioridad sobre los controles de seguridad aprobados del sitio.
Preguntas frecuentes
¿Es seguro usar oxígeno PSA en un sitio minero?
Un sistema de oxígeno PSA se puede utilizar de forma segura cuando se selecciona, instala, opera y mantiene correctamente para la aplicación prevista. El uso seguro requiere componentes compatibles con el oxígeno, presión de distribución controlada, prevención de fugas, ventilación adecuada, personal capacitado y procedimientos de emergencia. Es necesaria una evaluación de riesgos específica del sitio, especialmente en áreas subterráneas o peligrosas.
¿Pueden las fugas de oxígeno provocar un incendio aunque no haya llamas cerca?
Una fuga de oxígeno no necesariamente provoca un incendio por sí sola, porque el oxígeno no es un combustible. Sin embargo, el enriquecimiento de oxígeno hace que muchos materiales sean más fáciles de encender y puede hacer que un incendio existente arda con mayor intensidad. Las fuentes de ignición, como superficies calientes, fallas eléctricas, chispas y trabajos en caliente, pueden volverse significativamente más peligrosas en un ambiente enriquecido con oxígeno.
¿Se pueden utilizar mangueras de aire comprimido normales para oxígeno?
No, a menos que la manguera específica y sus conexiones estén aprobadas para el servicio de oxígeno y las condiciones de operación previstos. Los equipos de aire comprimido generales pueden tener materiales, contaminación, índices de presión o niveles de limpieza inadecuados. Todos los componentes en contacto con oxígeno deben seleccionarse y mantenerse de acuerdo con los requisitos de servicio de oxígeno del fabricante.
¿La alta pureza del oxígeno garantiza un funcionamiento seguro?
No. La pureza del oxígeno es sólo un parámetro de rendimiento. La operación segura también depende del control de la presión, la limpieza de las tuberías, la compatibilidad de los componentes, la prevención de fugas, la ventilación, el estado del equipo y la capacitación del operador. Un sistema puede cumplir con su especificación de pureza y aun así presentar serios peligros si estos controles son inadecuados.
¿Con qué frecuencia se debe inspeccionar un sistema de generación de oxígeno en una minería?
La frecuencia de la inspección depende de las recomendaciones del fabricante del equipo, las condiciones del sitio, las horas de operación, los requisitos legales y las consecuencias de la falla. Los operadores deben realizar verificaciones operativas de rutina, mientras que el personal calificado realiza el mantenimiento programado, la verificación de instrumentos y las inspecciones formales en los intervalos especificados. Cualquier evento anormal puede requerir una inspección adicional antes de reiniciar.
¿Qué deben hacer los operadores si la pureza del oxígeno o la presión de suministro se vuelven inestables?
Deben seguir el procedimiento aprobado de alarma y operación anormal, evaluar el efecto en el proceso posterior e investigar la causa. Las causas potenciales incluyen cambios en la demanda, fallas de equipos, problemas de tratamiento de aire, errores de instrumentos o fugas en las tuberías. Los operadores no deben eludir los controles de protección ni ajustar los parámetros operativos más allá de su autorización simplemente para mantener la producción.
¿Se puede instalar bajo tierra una planta de oxígeno de PSA?
Eso depende de las regulaciones de la mina, el diseño del equipo, la ventilación, la protección eléctrica, el acceso y las disposiciones de emergencia. La instalación subterránea requiere una evaluación de ingeniería y seguridad específica del sitio. La decisión debe considerar no sólo si el equipo se adapta físicamente, sino también si la ubicación y el sistema de distribución pueden operarse y mantenerse de manera segura.
Conclusión
El uso de oxígeno PSA en sitios mineros requiere un enfoque sistemático para la prevención de incendios, control de presión, integridad de los equipos, capacitación del personal y preparación para emergencias. El principio central de seguridad es que el enriquecimiento de oxígeno cambia el comportamiento de los materiales combustibles, lo que hace que las fugas, la contaminación y las liberaciones incontroladas sean peligros potencialmente graves.
Los operadores mineros deben establecer requisitos de instalación claros, utilizar componentes aprobados para el servicio de oxígeno, inspeccionar tuberías y conexiones, mantener sistemas de ventilación y monitoreo cuando sea necesario y hacer cumplir procedimientos seguros de arranque, apagado y mantenimiento. El mantenimiento preventivo, la puesta en servicio documentada y la capacitación regular del operador ayudan a garantizar que las medidas de protección sigan siendo efectivas durante toda la vida útil del sistema.
Para proyectos mineros, el enfoque más seguro es evaluar la disposición completa del suministro de oxígeno, desde la preparación del aire comprimido y la generación de PSA hasta el almacenamiento, la regulación de la presión y el punto de uso. Hacer coincidir el equipo con la demanda real del proceso y las condiciones ambientales del sitio reduce los riesgos evitables y al mismo tiempo respalda una operación consistente. Un sistema diseñado adecuadamente, combinado con prácticas operativas disciplinadas y una evaluación de riesgos específica del sitio, proporciona la base para el uso responsable del oxígeno en entornos mineros exigentes.
