Condiciones de trabajo y riesgo de exposición a compuestos orgánicos volátiles (VOCs) en el mantenimiento de superficies de embarcaciones

El sector náutico es uno de los más importantes en la economía balear. Este sector engloba diversas actividades entre las que interesan desde un punto de vista higiénico las de mantenimiento de superficies de embarcaciones. Esta actividad incluye tareas de desbastado, aplicación de masillas, imprimaciones, antifoulling (biocidas) y productos de acabado. La exposición a contaminantes derivados de estas tareas varían en función del entorno en el que se realizan (aire libre, coberturas plásticas y cabinas de pintura), así como de los diferentes sistemas de aplicación de estos productos. En este estudio analizaremos, mediante técnica de cromatografía acoplada a espectrometría de masas, el riesgo de exposición a VOCs en función de las diferentes condiciones de trabajo anteriormente mencionadas. Cualquier mejora en estas condiciones debe redundar en un aumento de la seguridad y salud de los trabajadores así como de la competitividad de la empresa.
Keywords: 
Compuestos Orgánicos Volátiles (VOCs); Antifouling; Imprimación; Cromatografía; Mantenimiento Embarcaciones; ORP Conference
Main Author: 
Juan Francisco
Expósito Rosell
Técnico Superior en PRL del Equipo Técnico de Higiene Industrial de la Dirección General de Trabajo y Salud Laboral. Govern de les Illes Balears. Grupo de Investigación de Salud Laboral (PRL) de la Universitat de les Illes Balears
España
Co-authors: 
Dr. Pere M.
Deyà Serra
Catedrático de Química Orgánica. Grupo de Investigación en Salud Laboral (PRL). Universitat de les Illes Balears
España
Dra. Francesca
Garcías
Departament de Física. Universitat de les Illes Balears
España
Miguel
Carbonell Duesa
Técnico Superior en PRL. Jefe del Equipo Técnico de Higiene Industrial. Dirección General de Trabajo y Salud Laboral. Govern de les Illes Balears.
España
Yolanda
Martínez Laserna
Técnico Superior en PRL.Profesora asociada Química Orgánica. Grupo de investigación en Salud Laboral (PRL). Universitat de les Illes Balears
España
Dra Mª de las Nieves
Piña Capó
Técnico superior en PRL, Seguridad e Higiene. Responsable de la Gestión Académica del Máster Universitario en Salud Laboral de la UIB. Grupo de investigación en Salud Laboral (PRL). Universitat de les Illes Balears
España

Introducción

El mantenimiento y reparación de superficies de embarcaciones es una actividad que requiere una gran especialización y uso de una amplia diversidad de productos que confieren a estas superficies una adecuada resistencia al entorno marino así como unas óptimas características estéticas.

La diversidad de las tareas realizadas en esta actividad (aplicación de imprimaciones, biocidas o antifoulings, resinas, pinturas para el acabado de superficies, etc.), las condiciones de trabajo en las que pueden desarrollarse (bajo coberturas plásticas, en cabinas de pintura, a la intemperie, etc.) junto a los diferentes métodos de aplicación (nebulización sin aporte de aire o airless, nebulización con aporte de aire, manualmente mediante rodillos o brochas) definen diferentes escenarios de exposición que deben ser analizados individualmente.

Este conjunto de escenarios junto a las características toxicológicas de los productos utilizados y que son potencialmente capaces de generar efectos adversos sobre la salud del trabajador [1] [2] [3], hace necesaria una visión global que permita identificar las situaciones potencialmente peligrosas.

Los Compuestos Orgánicos Volátiles (COVs) son componentes ampliamente presentes en dichos productos, pudiéndose encontrar en las diferentes fracciones que los constituyen (ligando, disolvente, pigmentos, aditivos) presentando capacidad potencial de ser liberados al ambiente durante su aplicación [4] [5].

En este estudio se pretende llevar a cabo un análisis preliminar de la exposición a COVs durante la aplicación de diferentes productos usados en el mantenimiento de superficies de embarcaciones. Éste deberá ser el punto de partida para un análisis más pormenorizado del sector que permitirá proponer mejoras en las condiciones de trabajo y, como consecuencia, potenciará la competitividad de las empresas implicadas en el sector.

Objetivos

  • 1. Analizar la tipología de COVs a los que los trabajadores están expuestos durante la ejecución de las tareas de aplicación de biocidas, imprimaciones, productos de acabado y resinas en los trabajos de mantenimiento y reparación de superficies de embarcaciones.
  • 2. Conocer el nivel de exposición de los trabajadores a COVs en las tareas analizadas tanto por vía inhalatoria como por vía dérmica.
  • 3. Analizar las diferencias observadas en los índices de exposición a COVs en función del escenario de trabajo en el que se desarrollan las tareas.
  • 4. Estudiar la eficacia de los métodos de protección individual usados frente a la exposición a COVs tanto por vía inhalatoria como por vía dérmica.
  • 5. Proponer medidas que permitan la mejora de las condiciones de trabajo.

Efectos de los compuestos orgánicos volátiles (COVs) sobre el organismo

Los COVs forman parte de las cuatro principales fracciones (ligantes, disolventes, pigmentos y aditivos) de los productos aplicados en el sector y presentan capacidad de volatilizarse en el entorno laboral e interaccionar con el trabajador [4] [5] [6].

La mayoría de los productos aplicados presentan una gran similitud en cuanto a su composición. Entre los COVs presentes en ellos destacan el acetato de metilo, acetato de etilo, tolueno, etilbenceno, isocianatos, m-xileno, p-xileno, o-xileno, estireno, 1,2,4-trimetilbenceno, 1,2,3-trimetilbenceno y n-propilbenceno, entre otros.

Los COVs se encuentran catalogados según su grado de toxicidad en tres grupos: Clase 1 (disolventes que deben evitarse), Clase 2 (disolventes que deben limitarse) y Clase 3 (disolventes con bajo potencial tóxico) [7].

Los efectos de los COVs sobre el organismo pueden ser agudos (alteraciones del sistema nervioso central y sistema nervioso periférico, efectos irritantes, sensibilizantes, disfunciones hepáticas tanto tisulares como metabólicas, daños oculares, efectos dérmicos, etc.)[8][9][10] o efectos a largo plazo (leucemia por exposición a benceno, escleroderma por exposición a mezclas de disolventes, nefropatías, alteraciones de la capacidad cognitiva, efectos ototóxicos, etc.)[2]. Su toxicocinética así como sus principales efectos sistémicos, muchos de ellos comunes, apuntan a la necesidad de considerar su acción como aditiva de cara a una adecuada evaluación desde el ámbito de la higiene industrial [1].

La monitorización biológica de estos compuestos o sus metabolitos se lleva a cabo principalmente a través de muestras de orina o sangre de la persona potencialmente expuesta. Se han definido algunos Valores Límite Biológicos (VLB) con el fin de evaluar la exposición laboral mediante este tipo de monitorización. [11][12][13]

Figura 1. Esquema general de los programas de vigilancia de la exposición de los trabajadores a agentes químicos presentes en la atmósfera de trabajo.

Se ha descrito el efecto ototóxico de determinados COVs tales como el tolueno, estireno o xileno con afectación sobre el nervio auditivo y actuando sinérgicamente junto con elevados niveles de ruido en la pérdida de capacidad auditiva. [2] [14][15] El estudio de este aspecto, aunque realmente es importante, no se ha desarrollado en este trabajo.

Plan trabajo.

Para el desarrollo del presente estudio se ha diseñado la siguiente ruta de trabajo:

Fase

Actuación

Objetivos

Feb. 2013

Análisis preliminar del sector. Se obtendrán los datos de las enfermedades profesionales (EEPP) declaradas en los últimos 5 años (sistema CEPROSS).

Conocer el tipo de EEPP declaradas en el sector.

Observación y análisis de las tareas desarrolladas en esta actividad.

Establecer una adecuada clasificación de Grupos Homogéneos de Exposición (GHE)

Conocer los escenarios de exposición más habituales así como las características de los productos, métodos de aplicación y sistemas de protección utilizados.

Feb. 2013a

May. 2013

Realización de muestreos personales de COVs en diversos escenarios de exposición (cualitativo).

Conocer la composición cualitativa de las muestras.

Identificar los COVs prevalentes mediante Cromatografía de gases acoplada a detector de masas (CG-MS).

Oct. 2013a

Feb. 2014

Realización de muestreos personales de COVs en diversos escenarios de exposición (cuantitativo).

Obtención de muestras de aire alveolar exhalado (BIO-VOC® Markes International)

Obtención de muestras para el análisis de la exposición dérmica.

Conocer la magnitud de la exposición a COVs en cada escenario.

Analizar la eficacia de los medios de protección (individuales y colectivos) usados.

Estudiar la influencia del método de aplicación sobre la exposición a COVs.

Tabla 1. Plan de trabajo del estudio.


Material y métodos

Parámetros ocupacionales

Han participado 9 empresas que abarcan una población laboral aproximada de 60 trabajadores. Todos los trabajadores presentaban experiencia previa y han desarrollado sus actividades en condiciones habituales de trabajo. El proceso de muestreo no ha interferido con el proceso productivo.

Escenarios de exposición

Según el tipo de tratamiento

Tratamiento

Descripción

Métodos

Operarios

Imprimación

Protección del sustrato y proveer una buena base para los tratamientos posteriores. También presenta la función de evitar el efecto de ósmosis en el casco.

Airless

Manual

Aplicador

Biocida o antifouling

Producto que contiene biocidas para prevenir la adherencia y el crecimiento de organismos, microorganismos, flora y fauna marina en general. Se aplica sobre la obra viva de las embarcaciones para evitar dicha adherencia.

Airless

Manual

Aplicador

Pinturas de acabado

Consisten en una base y un catalizador (también conocido como “curing agent”) que se mezclan para que, una vez aplicado, la película se seque químicamente formando una capa muy dura de alto brillo. Cuando se han mezclado los dos componentes, el aplicador dispone de un tiempo límite, que se denomina “vida de la mezcla”, para aplicar el producto antes de que se vuelva demasiado espeso para aplicarlo.

Nebulización con aporte de aire

Manual

Aplicador y asistente

Resinas

Producto bicomponente usado para la adhesión de las láminas de fibra de vidrio en tareas de reparación de cascos.

Manual

Aplicador

Según el entorno de trabajo

Entorno

Descripción

Ventilación

Operarios

Bajo coberturas plásticas o carpas

Elementos prefabricados de plástico de alta resistencia construidos alrededor de la embarcación y soportados sobre estructuras metálicas (andamios o cimbras) y cuyo objetivo es confinar la zona de trabajo. Sus dimensiones dependerán de las de la embarcación a cubrir.

Pueden disponer de sistemas de extracción. Su potencia (10.000 – 15.000 m3/h), ubicación y número dependerá de las dimensiones de la carpa.

Los sistemas de extracción se complementan con exclusas para la entrada de aire cubiertas por filtros para evitar la entrada de partículas del exterior.

Aplicador y asistente

Cabinas de pintura

Instalaciones fijas certificadas con sistemas de control de presión, temperatura y humedad. Su uso se restringe a las dimensiones de la embarcación o piezas a tratar.

Presentan sistemas de sobrepresión que impide el paso de agentes externos al interior de la cabina. Los sistemas de ventilación (laminares verticales u  horizontales) presentan caudales de aproximadamente 60.000 m3/h y se distribuyen en amplias superficies.

Aplicador y asistente

Intemperie

Realización de trabajos al aire libre.

Dependiente de las condiciones climatológicas.

Aplicador

Según el método de aplicación

Método

Descripción

Tratamientos

Nebulización sin aporte de aire (Airless)

Impulsión del producto a aplicar mediante la presión ejercida por un pistón.

Biocidas

Imprimaciones

Nebulización con aporte de aire

Impulsión del producto mediante sistema de aire comprimido.

Pinturas de acabado

Manual

Uso de rodillo o brocha

Biocidas, Imprimaciones, Resinas

Tabla 2. Escenarios de exposición analizados.

Determinación de Grupos Homogéneos de Exposición (GHE)

Los puestos de trabajo que intervienen en la aplicación de los productos son los de aplicador y asistente. El primero lleva a cabo la distribución del producto sobre la superficie, ya sea mediante medios manuales o mecánicos, mientras que el asistente, presente principalmente en las tareas de acabado, acompaña al aplicador portando el calderín que contiene el producto. Dado que ambos puestos de trabajo se ubican en la misma zona, se ha considerado que el grado de exposición a COVs en ambos casos es equivalente por lo que en el estudio se ha considerado un único GHE. [16]

Estrategia de muestreo

Para el muestreo activo de COVs se utilizarán bombas de aspiración (Gillian® y Alnor®) equipadas con tubo flexible y acopladas a muestreadores de carbón activo de coco (CA) de dos cuerpos 100/50. Los caudales de muestreo estarán comprendidos entre 0,10 y 0,15 l/min. El volumen de muestreo será entre 1,5 y 2,5 litros. Los muestreadores se fijarán junto las vías respiratorias del trabajador. Se definirá el número mínimo de muestras. [16]

Duración de la muestra

Número mínimo de muestras

15 min

4

Tabla 3. Número mínimo de muestras según UNE-EN 689:1996 para las condiciones de muestreo seleccionadas. [16]

La medición de caudal de la bomba, tanto antes como después del muestreo, se realizará mediante calibrador de infrarrojos (Dry-Cal Defender®). Desde el punto de vista de la estabilidad del caudal, la diferencia de caudal previo y posterior al muestreo deberá ser inferior al 5% para que pueda considerarse la medición realizada. Para su determinación se realizarán un mínimo de 4 mediciones de caudal y se tomará como valor final la media de estos valores. Las muestras obtenidas se analizarán mediante cromatografía de gases con detección por ionización de llama (GC-FID).

La evaluación de la exposición por vía dérmica a COVs [20] se realizará mediante el uso de parches dérmicos (SKC Solvent Sampler®). Se analizará la valoración cualitativa (tira colorimétrica) y cuantitativa mediante el análisis del carbón activo (CA) subyacente a la tira colorimétrica mediante GC-FID.

Se analizará la presencia de COVs en las vías respiratorias del trabajador a través del análisis del aire alveolar exhalado como marcador de la exposición biológica a COVs y de eficacia de los medios de protección usados.[18][19] Se utilizará como muestreador el Bio VOC Breath Sampler ® (Markes International). Las muestras se almacenarán y transportarán asegurando su integridad. Se procesarán mediante GC-FID.

Se determinarán las condiciones termohigrométricas mediante un aspiropsicómetro HAENNI y un termoanemómetro ALNOR 8585.

Análisis de las muestras

Los dos cuerpos del CA (100/50) se analizarán independientemente a fin de conocer la composición de COVs retenidos en cada una de ellos. El carbón activo se someterá a desorción en 1 ml de disulfuro de carbono (CS2) durante 12 horas sin agitación para su análisis posterior. En el caso de los parches dérmicos el volumen será de 2 ml de CS2.

Se inyectará 1 µl de cada muestra y se analizará mediante GC-FID (cromatógrafo GC-2014 Shimadzu) y columna capilar BP5MS (SGE Analytical Science) de 60 metros de longitud, ID 0.32 mm, Film 0,25 µm. Las condiciones cromatográficas serán T0 45°C, Tf 200°C y ΔT 8°C/min.

Resultados

La evaluación de la exposición a COVs se ha llevado a cabo en las tareas más representativas (tabla 4) adaptando el ritmo de muestreo al de producción.

Actividad

IAC

IRE

AFAC

AFER

PC

PCAB

RE

Total

Nº días

5

4

3

3

1

4

20

Nº muestras (fase cualitativa)

2

3

2

2

10

6

25

Nº muestras (fase cuantitativa)

19

6

5

4

6

7

47

Tabla 4. Relación de actividades muestreadas: IAC: Imprimación airless carpa /IRE: Imprimación rodillo exterior/AFAC: Antifouling airless carpa / AFER: Antifouling exterior rodillo / AFEA: Antifouling exterior airless / PC: pintura en carpa / PCAB: Pintura en cabina / RE: Resina en exterior

Identificación y selección de compuestos

Se ha valorado la exposición a 20 compuestos diferentes (figura 2) de acuerdo con lo especificado en las Fichas de Datos de Seguridad (FDS) de los productos aplicados. Se ha usado n-butilbenceno como patrón interno.

En este estudio preliminar, se ha seleccionado un grupo de compuestos comunes en la mayoría de los productos aplicados a fin de poder llevar a cabo estudios comparativos de índices de exposición que consideren los mismos parámetros. De esta manera, se ha definido el parámetro Efecto Aditivo Parcial (EAP) que hace referencia al sumatorio de los Índices de Exposición (IE) de los compuestos incluidos en este grupo de compuestos seleccionados (compuestos con asterisco en la tabla 4).

Compuesto

1

2

3 (*)

4

5

6

7(*)

8

9

10(*)

δ aire (g/ml)

2,6

2,41

3

2,6

2,55

3,1

3,14

4

3.6

3,7

b.p. (°C)

57,1

80

77

107

118

135

111

117.2

133

136

VLA-ED (mg/m3)

1.465

192

441

R2

0,96

0,99

0,99

0,99

0,99

0,99

0,99

0,99

0,99

0,99

EfD

0,97

0,97

0,97

0,97

0,97

0,97

0,97

0,97

0,97

0,97

Compuesto

11(*)

12(*)

13(*)

14(*)

15

16

17

18(*)

19(*)

20

δ aire (g/ml)

3,7

3,7

3,6

3,7

4,7

4,1

---

4,1

4,1

5,5

b.p. (°C)

139

138

145,2

144

156

171

159

169

176

193,5

VLA-ED (mg/m3)

221

221

86

221

100

100

R2

0,99

0,99

0,92

0,97

0,98

0,99

0,99

0,99

0,99

0,99

EfD

0,97

0,97

0,97

0,97

0,97

0,97

0,97

0,97

0,97

0,97

Tabla 4. Valores de densidades (δ), puntos de ebullición (b.p.), Valores Límites Ambientales de exposición diaria (VLA-ED), regresión lineal de la recta patrón para cada compuesto (R2) y Eficacia de desorción (EfD) obtenidos para los compuestos analizados y que son: 1 (acetato de metilo), 2 (2-butanona), 3 (acetato de etilo), 4 (2-metil-1-propanol), 5 (1-butanol), 6 (2-etoxietanol), 7 (Tolueno), 8 (acetato de butilo), 9 (propilenglicolmonometiléter), 10 (etilbenceno), 11 (m-Xileno), 12 (p-Xileno), 13 (Estireno), 14 (o-Xileno), 15 (2-etoxietilacetato), 16 (etilenglicolbutileter), 17 (n-propilbenceno), 18 (1,2,4-trimetilbenceno), 19 (1,2,3-trimetilbenceno), 20 (2-butoxietilacetato). (*)Compuestos contemplados en estudios comparativos (utilizados en la definición del parámetro EAP)

Figura 2. Cromatograma patrón en el que se identifican los agentes químicos objeto de estudio. La numeración de los picos se corresponde con la indicada en la tabla 4. El m-xileno y p-xileno se agrupan en un solo pico. El o-xileno y estireno presentan el mismo tiempo de retención. Su cuantificación se realizará atendiendo a la presencia de uno u otro compuesto en las FDS.

Estudios posteriores ampliarán el conjunto de compuestos considerados a fin de realizar las oportunas comparaciones con el Efecto Aditivo Total (EAT).

Exposición vía inhalatoria

Se han obtenido los valores de exposición diaria (ED) por vía inhalatoria para cada uno de los COVs expresados en mg/m3 para un tiempo de exposición de 7 horas y se ha calculado la eficacia de desorción (EfD) para cada uno de los compuestos, así como la concentración de éstos en blancos de muestreo para cada uno de los días de medición.

La cantidad de cada compuesto expresada en mg, se ha calculado del siguiente modo: [17]

Donde mg A, mg B y mg 0 son los mg de compuesto presentes en las dos fracciones del muestreador de CA y en la muestra blanco, respectivamente.

El cálculo de la concentración de cada uno de los compuestos expresada en mg/m3 se ha realizado mediante la siguiente expresión.

La concentración de cada compuesto por actividad se ha obtenido calculando su valor medio de todas las muestras obtenidas en condiciones de trabajo equivalentes.

Una vez obtenida la concentración media de cada compuesto se ha procedido al cálculo de la exposición diaria (ED) en mg/m3 para un tiempo de exposición real de 7 horas.

El índice de exposición (IE) de cada muestreo se ha obtenido calculando la relación entre la ED y el Valor Límite Ambiental (VLA) ambos expresados en mg/m3.

Una vez calculados los IE de los compuestos presentes en cada una de las muestras, se procede a considerar el efecto aditivo de éstos, tal como se ha justificado anteriormente.

Análisis de la exposición en función de la actividad

Escenario

Tipo de extracción

Muestras (Nº)

T (°C)/%H

EAT

EAP

Imprimación airless carpa

Plano de trabajo

8

18/71

1,07

0,68

Imprimación airless carpa

Sobre el plano de trabajo

4

25/67

5,11

5,01

Antifouling airless carpa

Plano de trabajo

2

21/68

4,75

4,75

Antifouling airless carpa

Sin extracción forzada

4

12/84

7,45

7,42

Antifouling rodillo exterior

Intemperie

5

12/70

0,14

0,10

Pintura pistola carpa

Plano de trabajo

4

20/72

0,82

0,78

Pintura pistola cabina

Flujo vertical

6

18/72

0,15

0,11

Resina brocha exterior

Intemperie

3

22/63

0,27

0,27

Resina rodillo interior

Sin extracción forzada

4

9/79

0,64

0,58

Tabla 5. Muestreos realizados y datos obtenidos. T: Temperatura expresada en °C; %H: Humedad relativa expresada en %; EAT: Efecto Aditivo Total; EAP: Efecto Aditivo Parcial.

Gráfica 1.  Efectos aditivos parciales (EAP) obtenidos en función de la actividad realizada durante el muestreo. IAC: Imprimación airless carpa / AFAC: Antifouling airless carpa / AFER: Antifouling exterior rodillo / PC: pintura en carpa / PCAB: Pintura en cabina / RBE: Resina en exterior a brocha/ RRI: Resina a rodillo en interior

De entre los escenarios analizados mediante el parámetro de Efectos Aditivos Parciales (EAP), la aplicación de antifouling en carpa (AFAC) y sin extracción es la que genera una mayor exposición a COVs (ver gráfica 1). Respecto a la aplicación de antifouling, el escenario exterior con utilización de rodillo (AFER) se manifiesta como la mejor alternativa, desde el punto de vista de la exposición laboral a COVs, con un EAP de 0.10.

Para la aplicación de imprimación en carpa con el sistema airless (IAC), se obtienen unas mejores condiciones utilizando un sistema de ventilación con captación en el mismo plano de trabajo (EAP=0,68) en comparación con la extracción desde un plano superior (EAP=5,01). En el caso de la aplicación de pintura a pistola, la aplicación en cabina (PCAB) se revela como la mejor opción siempre que el tamaño de la embarcación lo permita. Si la aplicación debe realizarse en carpa (PC), el índice EAP revela unas condiciones más peligrosas. Finalmente, para la aplicación manual de resina (condiciones habituales) la realización de la tarea en exterior (RBE) resulta más ventajosa a la vista de los valores de EAP calculados.

Se han obtenido valores EAP muy altos, siempre superiores a la unidad, en las actividades de imprimación airless (IAC) y antifouling airless en carpa (AFAC) con extracción sobre el plano de trabajo.

Conviene indicar que, aunque para determinados escenarios se obtengan valores de EAP inferiores a la unidad, no podemos afirmar que tales situaciones sean aceptables ya que los valores de EAP únicamente contemplan la exposición al conjunto de agentes químicos comunes a todas las tareas. Tal afirmación debería realizarse a partir de los valores de exposición a todos los COVs presentes en la tarea, es decir, valores de EAT.

Análisis del factor ventilación en los escenarios muestreados

El efecto de la ubicación del sistema de ventilación en relación al plano de trabajo se ha analizado en los casos de aplicación de imprimación en carpa y la aplicación de pintura de acabado en carpa y en cabina mediante la comparación de los EAP en cada caso (ver Gráfica 1).

Volumen de la carpa (m3)

Caudal extracción en punto de extracción (m3/h)

Velocidad del aire (m/s) (zona distal – zona extracción)

EAP

Extracción sobre el plano de trabajo

500

600

0,1 – 40 m/s

5,01

Extracción en el plano de trabajo

1.400

100

0,1 – 18 m/s

0,68

Tabla 6. Comparación de los Efectos Aditivos Parciales (EAP) entre las operaciones de aplicación de imprimación en carpa con dos ubicaciones diferentes del sistema de extracción. Se muestran las características de los sistemas de ventilación en ambos casos.

Las tareas realizadas con sistemas de extracción en el plano de trabajo presentan valores de EAP 7 veces menor que los obtenidos en tareas con sistemas de extracción sobre el plano de trabajo (tabla 6).

Volumen de la carpa (m3)

Caudal extracción en punto de extracción (m3/h)

Velocidad del aire (m/s) (zona distal – zona extracción)

Extracción en cabina (flujo vertical)

275

60.000 (extracción en toda la superficie)

6 – 8 m/s

Extracción en carpa (plano de trabajo)

525

320 (extracción puntual)

0,2 – 20 m/s

Tabla 7. Características de los sistemas de ventilación en los muestreos de aplicación de pintura en carpa y en cabina.

Gráfica 2. Efecto Aditivo Total (EAT) en operaciones de aplicación de acabados en carpa(PC) Vs cabina (PCAB)

En este segundo caso, el que se comparan los valores de Efecto Aditivo Total (EAT) se aprecia la diferencia entre ambos sistemas (tabla 7 y gráfica 2). En el caso de la carpa (EAT=0,82) en el que la extracción se focaliza en un punto concreto y en la que no hay impulsión forzada de aire, los valores de exposición son 6 veces superiores al caso de trabajos realizados en cabina de pintura (EAT=0,15) en la que la ventilación se genera por sobrepresión con una impulsión de aire distribuida en toda su superficie superior y una extracción ubicada longitudinalmente bajo la quilla de la embarcación. Otro factor diferencial entre ambas situaciones es el relativo al flujo de aire. En el caso de la cabina de pintura, el flujo de aire es homogéneo en toda la superficie tratada en relación a los valores heterogéneos obtenidos en las carpas.

Análisis del aire alveolar exhalado

Se han tomado 32 muestras de aire alveolar exhalado [18][19] (BIO-VOC® Sampler Markes International) en diferentes operaciones a fin de conocer la eficacia de los sistemas de protección usados (tabla 8). La toma de muestras se ha realizado antes y justo después de la exposición. Paralelamente se han procesado los blancos de muestreo correspondientes. Todos los trabajadores muestreados son fumadores, por lo que los resultados pueden estar influenciados por dicha adicción.

Con el uso de este método de monitorización se pretende conocer la presencia de COVs, en el aire alveolar exhalado, derivados de la actividad laboral realizada. El parámetro que se analiza es la diferencia de concentración de COVs entre la muestra previa y la posterior a la exposición. No se analizarán los datos desde el punto de vista toxicocinético por lo que la ausencia de otros compuestos no implica que no hayan sido absorbidos por el organismo.

IAC1

IAC2

IAC3

IAC4

AFAC1

AFAC2

AFER1

AFER2

AFEA1

AFEA2

PC1

PC2

PCAB

RE

Exposición (min)

60

60

107

102

58

63

52

52

103

103

143

143

75

37

EPI

A2P2 (usada)

A2P2 (usada)

A2 (usada)

A2 (usada)

A2 (usada)

A2 (usada)

A2 (usada)

A2 (usada)

A2 (usada)

A2 (usada)

A2P2 (nueva)

A2 (nueva)

A2 (usada)

A2P2 (usada)

EAT

1,07

1,07

3,82

3,82

7,46

7,46

0,14

0,14

0,07

0,07

0,82

0,82

0,15

0,28

EAP

0,68

0,68

3,44

3,44

7,42

7,42

0,10

0,10

0,07

0,07

0,78

0,78

0,11

0,28

Acetatode etilo

15,83

7,51

1-Butanol

235,54

104,91

20,01

Tolueno

67,29

33,19

143,65

9,06

1,21

Acetato de butilo

145,87

79,31

16,80

4,40

4,23

0,49

Etil-benceno

2,66

14,07

8,59

0,79

Xilenos(*)

4,43

6,12

58,56

57,94

29,22

6,12

2,78

Estireno

5,84

n-propil-benceno

17,76

1,2,4

Trimetil-benceno

4,11

26,07

65,58

0,43

Tabla 8. Diferencia de la cantidad de compuesto detectada en aire alveolar exhalado entre la muestra previa y la posterior a la exposición, expresada en mg. IAC: Imprimación airless carpa / AFAC: Antifouling airless carpa / AFER: Antifouling exterior rodillo / AFEA: Antifouling exterior airless / PC: pintura en carpa / PCAB: Pintura en cabina / RE: Resina en exterior (*) Relativo a la mezcla de m-xileno y p-xileno. Los subíndices indentifican los diferentes muestreos para cada actividad.

Los datos reflejan diferencias significativas en la composición de COVs entre la fracción alveolar de aire previa y posterior a la exposición.

Al observar que, en todos los casos, el EPI utilizado no era nuevo, sino que ya había sido utilizado con anterioridad (según indicaciones de los trabajadores, no era necesaria la sustitución de los filtros en cada tarea), se solicitó al trabajador muestreado su criterio para la selección de Equipo de Protección Individual (EPI) respiratorio así como de la sustitución de filtros. Los criterios generales se fundamentaron en la prevalencia de la comodidad frente a aspectos proteccionistas (en relación al uso de pantallas A2 frente mascarillas A2P2).

En el caso de pintura en carpa (PC-sombreado en azul) los resultados hacen referencia a dos operarios expuestos a las mismas condiciones aunque haciendo uso de EPIs de diferente categoría. Tal como se observa, no se presentan diferencias en la composición del aire alveolar tras el uso de pantallas integrales con protecciones A2 (EN 136:1998) mientras que se detectan diferencias en la cantidad de COVs en aire alveolar exhalado tras el uso de mascarillas filtrantes combinadas A2P2 (EN 405:2002).

Estudio de la exposición dérmica

Se han muestreado 5 actividades diferentes mediante el uso de parches dérmicos SKC Solvent Sampler® a fin de conocer la eficacia de los guantes de protección usados y la transferencia de COVs a través del guante (tabla 9). Los trabajadores hacían uso de un único guante por mano.

Una vez realizado el muestreo se ha analizado el parche dérmico cualitativa (tira reactiva colorimétrica) y cuantitativamente (GC-FID).

Imprimación Airless carpa (D1)

Imprimación Airless carpa (D2)

Antifouling

Airless  carpa (D3)

Antifouling rodillo exterior (D5)

Resinas rodillo interior (D7)

Tiempo de exposición del parche

108

68

53

50

90

Tipo de guante usado

Nitrilo

Nitrilo

Nitrilo

Látex

Nitrilo

EAP

3,44

3,44

7,42

0,10

0,28

µg/cm2

µg/cm2

µg/cm2

µg/cm2

µg/cm2

Acetato de metilo

3,74

Acetato de etilo

0,90

12,89

38,58

2-Metil-1-propanol

1,07

0,56

1-Butanol

5,75

5,18

213,43

0,39

3,93

Tolueno

10,61

7,90

18,73

3,93

Acetato de butilo

2,56

Etilbenceno

35,75

1,58

242,85

9,17

Xilenos

441,20

21,93

2.350,15

103,71

Estireno

607,03

n-Propilbenceno

114,55

1,17

8,57

0,03

0,75

1,2,4-Trimetilbenceno

690,60

5,64

33,84

1,17

1,2,3-Trimetilbenceno

119,89

18,71

1,53

2-Butoxilacetato

3,40

2,08

Tabla 9.  Resultados en µg/cm2 obtenidos tras el análisis por GC-FID del CA subyacente de los parches dérmicos. Se hace referencia al tipo de guante muestreado, tiempo de exposición del parche dérmico así como el EAP relacionado a la muestra. Los parches presentan una superficie de adsorción de 4,8 cm2.

En todos los casos se ha detectado transferencia de COVs al interior del guante, y por tanto exposición dérmica. En el caso de actividades de aplicación de resinas, se observa transferencia de estireno.

Análisis de la protección personal frente a efectos ototóxicos

De entre los COVs detectados se presentan algunos con características ototóxicas como el tolueno o los xilenos. Las operaciones se ha desarrollado sin hacer uso de protecciones auditivas frente a los efectos ototóxicos generados por la exposición a COVs. [2][14][15]

Conclusiones

Como conclusión general de este estudio preliminar se extrae el hecho que las condiciones de trabajo en las que se da exposición a COVs son variadas y deben analizarse en mayor profundidad. A pesar de ello los niveles de exposición obtenidos requieren celeridad en estos estudios a fin de diseñar métodos de protección eficaces y compatibles con el proceso productivo, atendiendo no solamente a la calidad de los acabados sino también al entorno en el que el trabajador desarrolla sus tareas, entre las que las desarrolladas en el interior de carpas presentan una especial complejidad.

La mejora de las condiciones de trabajo en relación a la exposición a COVs (entre otros contaminantes higiénicos también presentes en el sector) redundaría en la competitividad empresarial desde diversos puntos de vista tales como la reducción de la siniestralidad y de los costes directos e indirectos que ésta supone, disminución del riesgo de generación de atmósferas ATEX que pudieran afectar a la integridad de la embarcación cliente, reducción del riesgo de contaminación con partículas externas de la zona de trabajo que afectan directamente a la calidad de los acabados y que obligan a repetir trabajos con el coste económico que ello supone, disminución de sanciones administrativas por incumplimiento de la normativa en materia de prevención, entre otras.

Las conclusiones específicas que se han extraído son las siguientes:

§ Los muestreos realizados mediante el uso de tubos de carbón activo se han mostrado como un medio adecuado para la obtención de muestras. No obstante los tiempos de medición así como los caudales usados deben estar adecuadamente definidos para evitar la saturación de las muestras, a la vista de los elevados niveles de exposición. Los compuestos detectados en las muestras concuerdan con los indicados en las FDS.

§ Las actividades de imprimación airless y antifouling airless en carpa con extracción sobre el plano de trabajo, así como las de aplicación de antifouling airless en carpa sin ventilación, reflejan una insuficiente eficacia de las medidas adoptadas así como la necesidad de mejora de éstas. Estos escenarios son los que han presentado una situación potencialmente más peligrosa.

§ Aquellas actividades realizadas en un ambiente ventilado presentan valores de EAP inferiores a los casos en los que no hay extracción. A su vez, los casos en los que la extracción se ubica en el plano de trabajo presentan EAP inferiores a aquellos en los que la extracción se sitúa sobre el plano. El caso más favorable es el relativo a trabajos en cabina en los que la extracción se ubica bajo el plano de trabajo con una impulsión cenital. Estos datos son concordantes con los valores de densidad de los componentes de los productos. Paralelamente, el mantenimiento de una velocidad de ventilación constante en toda la superficie tratada parecen presentar una mayor eficacia protectora que los casos en los que la velocidad no es homogénea a pesar de presentar focos de extracción más potentes. Por tanto debe promoverse la instalación de sistemas de extracción ubicados bajo el plano de trabajo con impulsión cenital a fin de evacuar los contaminantes lo más cerca posible de su punto de emisión.

§ Las diferencias en la composición de COVs del aire alveolar exhalado entre las muestras previas y posteriores a la exposición en las actividades analizadas parecen indicar que los medios de protección usados (colectivos e individuales) son insuficientes o presentan un mantenimiento deficiente. De entre los EPIs analizados, las pantallas integrales con protecciones A2 (EN 136:1998) son las que presentan una eficacia protectora más adecuada. Debe evitarse la reutilización de filtros en las condiciones de trabajo analizadas.

§ Los resultados de exposición dérmica a COVs (tabla 9) reflejan que el tiempo de exposición es relevante en la eficacia del guante (D1 vs D2). Por otro lado, el grado de exposición presenta también relevancia (D3 vs D5) en la pérdida de eficacia del EPI. Todo ello parece indicar que la utilización de un solo guante es insuficiente y refuerza la necesidad de ampliar los estudios en relación a este tipo de exposición a fin de determinar los medios de protección más adecuados para las condiciones muestreadas.

§ Los índices de exposición obtenidos hacen necesario plantear un análisis en mayor profundidad sobre los efectos ototóxicos de determinados COVs presentes en los ambientes analizados y los niveles acústicos generados durante las operaciones. Paralelamente se concluye positivamente la inclusión de dichos efectos en las actividades formativas e informativas a empresas y trabajadores así como en el seguimiento médico periódico contemplado en el Art. 22 de la Ley 31/1995.

Agradecimientos

Agradecemos sinceramente la colaboración de la Sociedad de Prevención de FREMAP por la cesión de equipos de muestreo, así como a los Serveis Cientificotècnics y Departament de Química de la Universitat de les Illes Balears (UIB) por su apoyo en la cesión de instalaciones y medios para el desarrollo de la fase analítica del proyecto. Se agradece el apoyo de la Dirección General de Universidades, Investigación y Transferencia del Conocimiento del Govern de les Illes Balears.

Finalmente agradecemos especialmente la colaboración, disponibilidad, gentileza y apoyo de la empresas que voluntariamente han participado en este proyecto.

Bibliografía

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