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90. Fabricación y mantenimiento aeroespacial

Editor del capítulo: Buck Cameron


Índice del contenido

Tablas y Figuras

La industria aeroespacial
dólar cameron

Seguridad y ergonomía en la fabricación de fuselajes
douglas f.briggs

Protección contra caídas para la categoría de transporte Fabricación y mantenimiento de aeronaves
Robert W. Hites

Fabricación de motores de aeronaves
Juan B. Feldman

Controles y efectos sobre la salud
Denis Bourcier

Problemas ambientales y de salud pública
Steve Mason

Mesas

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1. Peligros de la industria aeronáutica y aeroespacial
2. Requisitos de desarrollo tecnológico
3. Consideraciones toxicológicas
4. Peligros de los productos químicos en la industria aeroespacial
5. Resumen de los Estados Unidos NESHAP
6. Peligros químicos típicos
7. Prácticas típicas de control de emisiones

Figuras

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Miércoles, febrero 23 2011 16: 13

La industria aeroespacial

Perfil general

Historia y tendencias futuras

Cuando Wilbur y Orville Wright realizaron su primer vuelo exitoso en 1903, la fabricación de aeronaves era un oficio practicado en las pequeñas tiendas de experimentadores y aventureros. Las pequeñas pero dramáticas contribuciones realizadas por los aviones militares durante la Primera Guerra Mundial ayudaron a sacar la fabricación del taller y llevarla a la producción en masa. Los aviones de segunda generación ayudaron a los operadores de la posguerra a incursionar en la esfera comercial, particularmente como transportistas de correo y carga urgente. Los aviones de pasajeros, sin embargo, permanecieron sin presión, mal calefaccionados e incapaces de volar por encima del clima. A pesar de estos inconvenientes, los viajes de pasajeros aumentaron un 600 % entre 1936 y 1941, pero seguían siendo un lujo que relativamente pocos experimentaban. Los dramáticos avances en la tecnología aeronáutica y el uso concomitante del poder aéreo durante la Segunda Guerra Mundial fomentaron el crecimiento explosivo de la capacidad de fabricación de aeronaves que sobrevivió a la guerra en los Estados Unidos, el Reino Unido y la Unión Soviética. Desde la Segunda Guerra Mundial, los misiles tácticos y estratégicos, los satélites de reconocimiento y navegación y los aviones pilotados han adquirido una importancia militar cada vez mayor. La comunicación por satélite, la geosupervisión y la tecnología de seguimiento meteorológico han adquirido una importancia comercial cada vez mayor. La introducción de aviones civiles propulsados ​​por turborreactores a fines de la década de 1950 hizo que los viajes aéreos fueran más rápidos y cómodos y dio inicio a un crecimiento espectacular en los viajes aéreos comerciales. Para 1993, más de 1.25 billones de millas de pasajeros volaban en todo el mundo anualmente. Se prevé que esta cifra casi se triplique para 2013.

Patrones de empleo

El empleo en las industrias aeroespaciales es altamente cíclico. El empleo aeroespacial directo en la Unión Europea, América del Norte y Japón alcanzó un máximo de 1,770,000 en 1989 antes de disminuir a 1,300,000 en 1995, y gran parte de la pérdida de empleo se produjo en los Estados Unidos y el Reino Unido. La gran industria aeroespacial de la Confederación de Estados Independientes se vio significativamente afectada tras la disolución de la Unión Soviética. Existe una capacidad de fabricación pequeña pero de rápido crecimiento en India y China. La fabricación de misiles intercontinentales y espaciales y bombarderos de largo alcance se ha restringido en gran medida a los Estados Unidos y la ex Unión Soviética, y Francia ha desarrollado capacidades comerciales de lanzamiento espacial. Los misiles estratégicos de corto alcance, los misiles y bombarderos tácticos, los cohetes comerciales y los aviones de combate se fabrican más ampliamente. Los aviones comerciales grandes (aquellos con una capacidad de 100 o más asientos) son construidos por fabricantes con sede en los Estados Unidos y Europa, o en cooperación con ellos. La fabricación de aviones regionales (con capacidad para menos de 100 asientos) y jets ejecutivos está más dispersa. La fabricación de aviones para pilotos privados, basada principalmente en los Estados Unidos, disminuyó de casi 18,000 aviones en 1978 a menos de 1,000 en 1992 antes de recuperarse.

El empleo se divide en medidas aproximadamente iguales entre la fabricación de aeronaves militares, aeronaves comerciales, misiles y vehículos espaciales y equipos conexos. Dentro de las empresas individuales, los puestos de ingeniería, fabricación y administración representan cada uno aproximadamente un tercio de la población empleada. Los hombres representan alrededor del 80% de la fuerza laboral de producción e ingeniería aeroespacial, y la gran mayoría de los artesanos, ingenieros y gerentes de producción altamente calificados son hombres.

divisiones de la industria

Las necesidades y prácticas marcadamente diferentes de los clientes gubernamentales y civiles generalmente dan como resultado la segmentación de los fabricantes aeroespaciales en empresas comerciales y de defensa, o divisiones de corporaciones más grandes. Los fuselajes, los motores (también llamados plantas motrices) y la aviónica (equipos electrónicos de navegación, comunicación y control de vuelo) generalmente son suministrados por fabricantes independientes. Los motores y la aviónica pueden representar cada uno una cuarta parte del costo final de un avión comercial. La fabricación aeroespacial requiere el diseño, la fabricación y el montaje, la inspección y las pruebas de una amplia gama de componentes. Los fabricantes han formado matrices interconectadas de subcontratistas y proveedores internos y externos de componentes para satisfacer sus necesidades. Las demandas económicas, tecnológicas, de marketing y políticas han llevado a una creciente globalización de la fabricación de componentes y subconjuntos de aeronaves.

Materiales, instalaciones y procesos de fabricación

Materiales

Los fuselajes se hicieron originalmente de madera y tela, y luego evolucionaron a componentes estructurales de metal. Las aleaciones de aluminio han sido ampliamente utilizadas debido a su resistencia y peso ligero. También se utilizan aleaciones de berilio, titanio y magnesio, particularmente en aeronaves de alto rendimiento. Los materiales compuestos avanzados (matrices de fibra incrustadas en matrices plásticas) son una familia de reemplazos fuertes y duraderos para los componentes metálicos. Los materiales compuestos ofrecen una fuerza igual o mayor, un peso más bajo y una mayor resistencia al calor que los metales usados ​​actualmente y tienen la ventaja adicional en los aviones militares de reducir significativamente el perfil de radar de la estructura del avión. Los sistemas de resina epoxi son los compuestos más utilizados en la industria aeroespacial y representan alrededor del 65 % de los materiales utilizados. Los sistemas de resina de poliimida se utilizan cuando se requiere resistencia a altas temperaturas. Otros sistemas de resina utilizados incluyen fenólicos, poliésteres y siliconas. Las aminas alifáticas se utilizan a menudo como agentes de curado. Las fibras de soporte incluyen grafito, Kevlar y fibra de vidrio. Los estabilizadores, catalizadores, aceleradores, antioxidantes y plastificantes actúan como accesorios para producir la consistencia deseada. Los sistemas de resinas adicionales incluyen poliésteres saturados e insaturados, poliuretanos y polímeros que contienen vinilo, acrílico, urea y flúor.

Las pinturas de imprimación, laca y esmalte protegen las superficies vulnerables de las temperaturas extremas y las condiciones corrosivas. La pintura base más común está compuesta por resinas sintéticas pigmentadas con cromato de zinc y pigmento extendido. Se seca muy rápidamente, mejora la adherencia de los acabados y evita la corrosión del aluminio, el acero y sus aleaciones. Los esmaltes y lacas se aplican a superficies imprimadas como revestimientos y acabados protectores exteriores y con fines de color. Los esmaltes para aeronaves están hechos de aceites secantes, resinas naturales y sintéticas, pigmentos y solventes apropiados. Dependiendo de su aplicación, las lacas pueden contener resinas, plastificantes, ésteres de celulosa, cromato de zinc, pigmentos, diluyentes y solventes apropiados. Las mezclas de caucho encuentran un uso común en pinturas, materiales de revestimiento de celdas de combustible, lubricantes y conservantes, montajes de motores, ropa protectora, mangueras, juntas y sellos. Los aceites naturales y sintéticos se utilizan para enfriar, lubricar y reducir la fricción en motores, sistemas hidráulicos y máquinas herramienta. La gasolina de aviación y el combustible para aviones se derivan de hidrocarburos a base de petróleo. Los combustibles líquidos y sólidos de alta energía tienen aplicaciones en vuelos espaciales y contienen materiales con propiedades físicas y químicas inherentemente peligrosas; tales materiales incluyen oxígeno líquido, hidrazina, peróxidos y flúor.

En el proceso de fabricación se utilizan muchos materiales que no forman parte del fuselaje final. Los fabricantes pueden tener decenas de miles de productos individuales aprobados para su uso, aunque muchos menos están en uso en cualquier momento. Se utiliza una gran cantidad y variedad de disolventes, y las variantes dañinas para el medio ambiente, como la metiletilcetona y el freón, se reemplazan por disolventes más ecológicos. Las aleaciones de acero que contienen cromo y níquel se usan en herramientas, y las brocas de metal duro que contienen carburo de tungsteno y cobalto se usan en herramientas de corte. El plomo, que anteriormente se usaba en los procesos de formación de metales, ahora se usa raramente, ya que se reemplazó con kirksite.

En total, la industria aeroespacial utiliza más de 5,000 productos químicos y mezclas de compuestos químicos, la mayoría con múltiples proveedores y con muchos compuestos que contienen entre cinco y diez ingredientes. La composición exacta de algunos productos es patentada o un secreto comercial, lo que se suma a la complejidad de este grupo heterogéneo.

Instalaciones y procesos de fabricación

La fabricación de fuselajes normalmente se realiza en grandes plantas integradas. Las plantas más nuevas a menudo tienen sistemas de ventilación de escape de gran volumen con aire de reposición controlado. Se pueden agregar sistemas de escape locales para funciones específicas. El fresado químico y la pintura de componentes grandes ahora se realizan de forma rutinaria en filas o cabinas cerradas y automatizadas que contienen vapor o neblina fugitivos. Las instalaciones de fabricación más antiguas pueden proporcionar un control mucho más deficiente de los riesgos ambientales.

Un gran grupo de ingenieros altamente capacitados desarrollan y refinan las características estructurales de la aeronave o vehículo espacial. Ingenieros adicionales caracterizan la resistencia y durabilidad de los materiales de los componentes y desarrollan procesos de fabricación efectivos. Las computadoras se han hecho cargo de gran parte del trabajo de cálculo y dibujo que antes realizaban ingenieros, dibujantes y técnicos. Los sistemas informáticos integrados ahora se pueden utilizar para diseñar aeronaves sin la ayuda de dibujos en papel o maquetas estructurales.

La fabricación comienza con la fabricación: la fabricación de piezas a partir de materiales en stock. La fabricación incluye la fabricación de herramientas y plantillas, el trabajo con láminas de metal, el mecanizado, el trabajo con plásticos y compuestos y las actividades de apoyo. Las herramientas se construyen como plantillas y superficies de trabajo sobre las que construir piezas de metal o compuestas. Las plantillas guían el corte, la perforación y el montaje. Las subsecciones del fuselaje, los paneles de las puertas y los revestimientos de las alas y la cola (superficies exteriores) generalmente se forman a partir de láminas de aluminio que se moldean, cortan y tratan químicamente con precisión. Las operaciones de la máquina a menudo están controladas por computadora. Enormes molinos montados sobre rieles mecanizan los largueros de las alas a partir de piezas forjadas de aluminio individuales. Las piezas más pequeñas se cortan y moldean con precisión en molinos, tornos y rectificadoras. Los conductos se forman a partir de láminas de metal o compuestos. Los componentes interiores, incluidos los pisos, generalmente se forman a partir de compuestos o laminados de capas externas delgadas pero rígidas sobre un interior de panal. Los materiales compuestos se colocan (se colocan en capas superpuestas cuidadosamente dispuestas y formadas) a mano o con una máquina y luego se curan en un horno o autoclave.

El ensamblaje comienza con la acumulación de piezas componentes en subensamblajes. Los principales subconjuntos incluyen alas, estabilizadores, secciones de fuselaje, tren de aterrizaje, puertas y componentes interiores. El montaje de las alas es particularmente intensivo, ya que requiere un gran número de orificios para perforar y avellanar con precisión en las pieles, a través de los cuales se introducen posteriormente los remaches. El ala terminada se limpia y se sella desde el interior para garantizar un compartimento de combustible a prueba de fugas. El montaje final tiene lugar en enormes salas de montaje, algunas de las cuales se encuentran entre los edificios de fabricación más grandes del mundo. La línea de montaje comprende varias posiciones secuenciales en las que el fuselaje permanece desde varios días hasta más de una semana mientras se realizan funciones predeterminadas. Numerosas operaciones de montaje se llevan a cabo simultáneamente en cada posición, lo que crea la posibilidad de exposiciones cruzadas a productos químicos. Las piezas y los subensamblajes se mueven sobre plataformas rodantes, transportadores hechos a la medida y mediante grúas puente a la posición adecuada. La estructura del avión se mueve entre posiciones mediante una grúa puente hasta que se instalan el tren de aterrizaje y de morro. Los movimientos posteriores se realizan mediante remolque.

Durante el ensamblaje final, las secciones del fuselaje se remachan juntas alrededor de una estructura de soporte. Se instalan las vigas y los largueros del piso y se recubre el interior con un compuesto inhibidor de la corrosión. Las secciones delantera y trasera del fuselaje están unidas a las alas y al talón del ala (una estructura en forma de caja que sirve como tanque de combustible principal y el centro estructural de la aeronave). El interior del fuselaje se cubre con mantas de aislamiento de fibra de vidrio, se instalan conductos de aire y cableado eléctrico y las superficies interiores se cubren con paneles decorativos. Luego se instalan contenedores de almacenamiento, generalmente con luces de pasajeros integradas y suministros de oxígeno de emergencia. Los asientos, las cocinas y los baños preensamblados se mueven a mano y se aseguran a los rieles del piso, lo que permite la rápida reconfiguración de la cabina de pasajeros para ajustarse a las necesidades de la compañía aérea. Se montan los motores y el tren de aterrizaje y de morro, y se instalan los componentes de aviónica. El funcionamiento de todos los componentes se prueba minuciosamente antes de remolcar la aeronave completa a un colgador de pintura separado y bien ventilado, donde se aplica una capa de imprimación protectora (normalmente a base de cromato de zinc), seguida de una capa superior decorativa de uretano o epoxi. pintura. Antes de la entrega, la aeronave se somete a una serie rigurosa de pruebas en tierra y en vuelo.

Además de los trabajadores que participan en los procesos reales de ingeniería y fabricación, muchos empleados participan en la planificación, el seguimiento y la inspección del trabajo y en la aceleración del movimiento de piezas y herramientas. Los artesanos mantienen las herramientas eléctricas y rectifican las brocas de corte. Se necesita mucho personal para el mantenimiento de edificios, servicios de limpieza y operación de vehículos terrestres.

 

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Gestión de la seguridad

Los sistemas de gestión de la seguridad de la industria de fabricación de fuselajes han reflejado el proceso evolutivo de la gestión de la seguridad dentro del entorno de fabricación tradicional. Los programas de salud y seguridad tendían a estar muy estructurados, con los ejecutivos de la empresa dirigiendo los programas de salud y seguridad y una estructura jerárquica que reflejaba el sistema tradicional de gestión de mando y control. Las grandes empresas aeronáuticas y aeroespaciales cuentan con plantillas de profesionales de la seguridad y la salud (higienistas industriales, físicos de la salud, ingenieros de seguridad, enfermeras, médicos y técnicos) que trabajan con la gerencia de línea para abordar los diversos riesgos de seguridad que se encuentran dentro de sus procesos de fabricación. Este enfoque de los programas de seguridad de control de línea, con el supervisor operativo responsable de la gestión diaria de riesgos, respaldado por un grupo central de profesionales de seguridad y salud, fue el modelo principal desde el establecimiento de la industria. La introducción de regulaciones detalladas a principios de la década de 1970 en los Estados Unidos provocó un cambio hacia una mayor confianza en los profesionales de seguridad y salud, no solo para el desarrollo de programas, sino también para la implementación y evaluación. Este cambio fue el resultado de la naturaleza técnica de los estándares que no se entendían ni traducían fácilmente a los procesos de fabricación. Como resultado, muchos de los sistemas de gestión de la seguridad cambiaron a sistemas basados ​​en el cumplimiento en lugar de la prevención de lesiones/enfermedades. Los programas de gestión de seguridad de control de línea previamente integrados perdieron parte de su eficacia cuando la complejidad de las reglamentaciones obligó a depender más de los profesionales principales de seguridad y salud para todos los aspectos de los programas de seguridad y le quitó parte de la responsabilidad y rendición de cuentas a la gerencia de línea.

Con el creciente énfasis en la gestión de la calidad total en todo el mundo, el énfasis vuelve a ponerse en el taller de fabricación. Los fabricantes de fuselajes se están moviendo hacia programas que incorporan la seguridad como un componente integral de un proceso de fabricación confiable. El cumplimiento adquiere un papel secundario, en el sentido de que se cree que mientras se enfoca en un proceso confiable, la prevención de lesiones/enfermedades será un objetivo principal y las reglamentaciones o su intención se cumplirán al establecer un proceso confiable. La industria en su conjunto tiene actualmente algunos programas tradicionales, programas basados ​​en procedimientos/ingeniería y aplicaciones emergentes de programas basados ​​en el comportamiento. Independientemente del modelo específico, aquellos que demuestren el mayor éxito en la prevención de lesiones/enfermedades requieren tres componentes críticos: (1) compromiso visible tanto de la gerencia como de los empleados, (2) una expectativa claramente expresada de desempeño sobresaliente en la prevención de lesiones/enfermedades y ( 3) sistemas de rendición de cuentas y recompensas, basados ​​tanto en medidas finales (como datos de lesiones/enfermedades) como en indicadores de proceso (como porcentaje de comportamiento de seguridad) u otras actividades de prevención proactiva que tienen el mismo peso que otros objetivos críticos de la organización. Todos los sistemas anteriores conducen a una cultura de seguridad positiva, que está impulsada por el liderazgo, con una amplia participación de los empleados tanto en el diseño del proceso como en los esfuerzos de mejora del proceso.

Seguridad fisica

En la industria de fabricación de fuselajes se puede encontrar un número considerable de peligros potencialmente graves, en gran parte debido al tamaño físico y la complejidad de los productos fabricados y la variedad diversa y cambiante de procesos de fabricación y montaje utilizados. La exposición involuntaria o inadecuadamente controlada a estos peligros puede producir lesiones graves e inmediatas.

Tabla 1. Peligros para la seguridad de las aeronaves y la industria aeroespacial.

tipo de peligro Ejemplos comunes Posibles efectos
Físico
Objetos que caen Pistolas remachadoras, barras de tronzado, sujetadores, herramientas manuales Contusiones, lesiones en la cabeza
equipo en movimiento Camiones, tractores, bicicletas, carretillas elevadoras, grúas Contusiones, fracturas, laceraciones
Alturas peligrosas Escaleras, andamios, aerosoportes, plantillas de montaje Múltiples lesiones graves, muerte
Objetos afilados Cuchillos, brocas, fresadoras y hojas de sierra Laceraciones, heridas punzantes
Maquinaria de mudanza Tornos, punzonadoras, fresadoras, cizallas para metales Amputaciones, avulsiones, lesiones por aplastamiento
Fragmentos en el aire Perforación, lijado, aserrado, escariado, rectificado Cuerpos extraños oculares, abrasiones corneales
materiales calentados Metales tratados térmicamente, superficies soldadas, enjuagues hirviendo Quemaduras, formación de queloides, cambios de pigmentación
Metal caliente, escoria, escoria Operaciones de soldadura, oxicorte, fundición Quemaduras graves en piel, ojos y oídos
Equipo eléctrico Herramientas manuales, cables, luces portátiles, cajas de conexiones Contusiones, torceduras, quemaduras, muerte
fluidos presurizados Sistemas hidráulicos, engrasadores airless y pistolas pulverizadoras Lesiones oculares, heridas subcutáneas graves
Presión de aire alterada Pruebas de presión de aeronaves, autoclaves, cámaras de prueba Lesiones en los oídos, los senos paranasales y los pulmones, curvaturas
Temperaturas extremas Trabajo de metales en caliente, fundiciones, trabajos de fabricación de metales en frío Agotamiento por calor, congelación
Ruidos fuertes Remachado, prueba de motores, perforación de alta velocidad, martillos de caída Pérdida temporal o permanente de la audición
Radiación ionizante Radiografía industrial, aceleradores, investigación radiológica. Esterilidad, cáncer, enfermedad por radiación, muerte
Radiación no ionizante Soldadura, láser, radar, hornos microondas, trabajos de investigación Quemaduras corneales, cataratas, quemaduras retinianas, cáncer
Superficies para caminar/trabajar Lubricantes derramados, herramientas, mangueras y cables desordenados Contusiones, laceraciones, torceduras, fracturas
Puntas
Trabajo en espacios confinados Pilas de combustible para aviones, alas Privación de oxígeno, atrapamiento, narcosis, ansiedad
Esfuerzos contundentes Levantamiento, transporte, patines de tina, herramientas manuales, taller de alambre Fatiga excesiva, lesiones musculoesqueléticas, síndrome del túnel carpiano
Vibración Remachado, lijado Lesiones musculoesqueléticas, síndrome del túnel carpiano
Interfaz hombre/máquina Montaje de herramientas, postura incómoda Lesiones musculoesqueléticas
Movimiento repetitivo Entrada de datos, trabajo de diseño de ingeniería, colocación de plástico Síndrome del túnel carpiano, lesiones musculoesqueléticas

 Adaptado de Dunphy y George 1983.

Se puede producir un traumatismo directo e inmediato si se caen barras de remache u otros objetos que caen; tropezarse en superficies de trabajo irregulares, resbaladizas o llenas de basura; caídas desde pasarelas de grúas aéreas, escaleras, soportes aéreos y plantillas de ensamblaje importantes; tocar equipos eléctricos sin conexión a tierra, objetos metálicos calientes y soluciones químicas concentradas; contacto con cuchillos, brocas y hojas de enrutadores; enredos o atrapamientos de cabello, manos o ropa en fresadoras, tornos y punzonadoras; astillas, partículas y escoria de perforación, rectificado y soldadura; y contusiones y cortes por golpes contra partes y componentes del fuselaje durante el proceso de fabricación.

La frecuencia y la gravedad de las lesiones relacionadas con los peligros de seguridad física se han reducido a medida que han madurado los procesos de seguridad de la industria. Las lesiones y enfermedades relacionadas con los riesgos relacionados con la ergonomía han reflejado la creciente preocupación compartida por todas las industrias manufactureras y de servicios.

Ergonomía

Los fabricantes de fuselajes tienen una larga historia en el uso de factores humanos en el desarrollo de sistemas críticos en sus productos. La cabina de vuelo de los pilotos ha sido una de las áreas más estudiadas en la historia del diseño de productos, ya que los ingenieros de factores humanos trabajaron para optimizar la seguridad del vuelo. Hoy en día, el área de rápido crecimiento de la ergonomía en lo que respecta a la prevención de lesiones/enfermedades es una extensión del trabajo original realizado en factores humanos. La industria tiene procesos que involucran esfuerzos forzados, posturas incómodas, repetitividad, estrés de contacto mecánico y vibración. Estas exposiciones pueden verse exacerbadas por el trabajo en áreas confinadas, como el interior de las alas y las celdas de combustible. Para abordar estas preocupaciones, la industria está utilizando ergonomistas en el diseño de productos y procesos, así como en la "ergonomía participativa", donde equipos multifuncionales de empleados de fabricación, supervisión y herramientas y diseñadores de instalaciones trabajan juntos para reducir los riesgos ergonómicos en sus procesos.

En la industria de fuselajes, algunas de las preocupaciones ergonómicas clave son los talleres de alambre, que requieren muchas herramientas manuales para pelar o engarzar y requieren fuertes fuerzas de agarre. La mayoría están siendo reemplazadas por herramientas neumáticas suspendidas por balanceadores si son pesadas. Las estaciones de trabajo ajustables en altura para acomodar a hombres y mujeres brindan opciones para sentarse o pararse. El trabajo se ha organizado en celdas en las que cada trabajador realiza una variedad de tareas para reducir la fatiga de cualquier grupo muscular en particular. En las líneas de ala, otra área clave, es necesario el acolchado de herramientas, piezas o trabajadores para reducir el estrés de contacto mecánico en áreas confinadas. También en la línea de ala, se utilizan plataformas de trabajo de altura ajustable en lugar de escaleras de tijera para minimizar las caídas y colocar a los trabajadores en una postura neutral para perforar o remachar. Los remachadores siguen siendo un área importante de desafío, ya que representan un riesgo tanto de vibración como de esfuerzo forzado. Para abordar esto, se están introduciendo remachadoras de bajo retroceso y remachadoras electromagnéticas, pero debido tanto a algunos de los criterios de rendimiento de los productos como a las limitaciones prácticas de estas técnicas en algunos aspectos del proceso de fabricación, no son soluciones universales.

Con la introducción de materiales compuestos tanto por consideraciones de peso como de rendimiento, la colocación manual de materiales compuestos también ha introducido riesgos ergonómicos potenciales debido al uso extensivo de las manos para formar, cortar y trabajar el material. Se están introduciendo herramientas adicionales con diferentes tamaños de empuñadura y algunos procesos automatizados para reducir los riesgos. Además, se utilizan herramientas ajustables para colocar el trabajo en posiciones de postura neutral. Los procesos de ensamblaje generan una gran cantidad de posturas incómodas y desafíos de manejo manual que a menudo son abordados por los procesos de ergonomía participativa. Las reducciones de riesgos se logran mediante un mayor uso de dispositivos mecánicos de elevación donde sea factible, re-secuenciando el trabajo, así como estableciendo otras mejoras de procesos que generalmente no solo abordan los riesgos ergonómicos, sino que también mejoran la productividad y la calidad del producto.

 

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Las aeronaves de categoría de transporte se utilizan para el transporte de pasajeros y carga en la industria de las líneas aéreas comerciales/carga aérea. Tanto el proceso de fabricación como el de mantenimiento implican operaciones que eliminan, fabrican, modifican y/o instalan componentes en toda la aeronave. Estos aviones varían en tamaño, pero algunos (p. ej., Boeing 747, Airbus A340) se encuentran entre los aviones más grandes del mundo. Debido al tamaño de la aeronave, ciertas operaciones requieren que el personal trabaje elevado sobre el piso o la superficie del suelo.

Hay muchas situaciones potenciales de caídas tanto en la fabricación de aeronaves como en las operaciones de mantenimiento en toda la industria del transporte aéreo. Si bien cada situación es única y puede requerir una solución diferente para la protección, el método preferido de protección contra caídas es la prevención cae a través de un plan agresivo para la identificación y control de peligros.

La protección eficaz contra caídas implica un compromiso institucional que aborde todos los aspectos de la identificación y el control de peligros. Cada operador debe evaluar continuamente su operación para exposiciones específicas a caídas y desarrollar un plan de protección lo suficientemente completo para abordar cada exposición a lo largo de su operación. 

Riesgos de caída

 Cada vez que un individuo se eleva, tiene el potencial de caer a un nivel más bajo. Las caídas desde alturas a menudo resultan en lesiones graves o muertes. Por esta razón, se han desarrollado reglamentos, normas y políticas para ayudar a las empresas a abordar los peligros de caídas en todas sus operaciones.

Una exposición al peligro de caídas consiste en cualquier situación en la que una persona está trabajando desde una superficie elevada donde esa superficie está varios pies por encima del siguiente nivel hacia abajo. Evaluar la operación para estas exposiciones implica identificar todas las áreas o tareas donde es posible que las personas estén expuestas a superficies de trabajo elevadas. Una buena fuente de información son los registros de lesiones y enfermedades (estadísticas laborales, registros de seguros, registros de seguridad, registros médicos, etc.); sin embargo, es importante mirar más allá de los hechos históricos. Cada área de trabajo o proceso debe evaluarse para determinar si hay instancias en las que el proceso o tarea requiera que el individuo trabaje desde una superficie o área que se eleva varios pies por encima de la siguiente superficie más baja.

 Categorización de la situación de caída

 Prácticamente cualquier tarea de fabricación o mantenimiento realizada en una de estas aeronaves tiene el potencial de exponer al personal a riesgos de caídas debido al tamaño de la aeronave. Estas aeronaves son tan grandes que prácticamente todas las áreas de la aeronave están a varios pies sobre el nivel del suelo. Aunque esto proporciona muchas situaciones específicas en las que el personal podría estar expuesto a riesgos de caídas, todas las situaciones pueden clasificarse como trabajar desde plataformas or trabajar desde superficies de aeronaves. La división entre estas dos categorías se origina en los factores involucrados en el tratamiento de las exposiciones mismas.

La categoría de trabajo desde plataformas involucra al personal que utiliza una plataforma o soporte para acceder a la aeronave. Incluye cualquier trabajo realizado desde una superficie que no sea una aeronave que se utilice específicamente para acceder a la aeronave. Las tareas realizadas desde sistemas de atraque de aeronaves, plataformas laterales, soportes de motores, carretillas elevadoras, etc., estarían todas en esta categoría. Las posibles exposiciones a caídas de superficies en esta categoría pueden abordarse con los sistemas tradicionales de protección contra caídas o una variedad de pautas que existen actualmente.

La categoría de trabajo desde la superficie de la aeronave implica que el personal utilice la propia superficie de la aeronave como plataforma de acceso. Incluye cualquier trabajo realizado desde la superficie real de una aeronave, como alas, estabilizadores horizontales, fuselajes, motores y pilones de motores. Las posibles exposiciones a caídas de superficies en esta categoría son muy diversas según la tarea de mantenimiento específica y, a veces, requieren enfoques no convencionales para la protección.

La razón de la distinción entre estas dos categorías queda clara cuando se intenta implementar medidas de protección. Las medidas de protección son aquellos pasos que se toman para eliminar o controlar cada exposición a caídas. Los métodos para controlar los riesgos de caídas pueden ser controles de ingeniería, equipo de protección personal (EPP) o controles de procedimiento.

 Controles de ingeniería

 Los controles de ingeniería son aquellas medidas que consisten en alterando la instalación de tal manera que se minimice la exposición del individuo. Algunos ejemplos de controles de ingeniería son barandas, muros o reconstrucción de áreas similares. Los controles de ingeniería son el método preferido para proteger al personal de la exposición a caídas.

Los controles de ingeniería son la medida más común empleada para las plataformas tanto en la fabricación como en el mantenimiento. Por lo general, consisten en barandillas estándar; sin embargo, cualquier barrera en todos los lados abiertos de una plataforma protege eficazmente al personal de la exposición a caídas. Si la plataforma se colocara justo al lado de la aeronave, como es común, el lado al lado de la aeronave no necesitaría rieles, ya que la protección la proporciona la propia aeronave. Las exposiciones a gestionar se limitan entonces a los espacios entre la plataforma y la aeronave.

Los controles de ingeniería generalmente no se encuentran en el mantenimiento de las superficies de las aeronaves, porque cualquier control de ingeniería diseñado en la aeronave agrega peso y disminuye la eficiencia de la aeronave durante el vuelo. Los controles en sí resultan ineficaces cuando están diseñados para proteger el perímetro de la superficie de una aeronave, ya que deben ser específicos para el tipo, el área y la ubicación de la aeronave y deben colocarse sin causar daños a la aeronave.

La Figura 1 muestra un sistema de rieles portátil para el ala de un avión. Los controles de ingeniería se utilizan ampliamente durante los procesos de fabricación de las superficies de las aeronaves. Son efectivos durante la fabricación porque los procesos ocurren en la misma ubicación con la superficie de la aeronave en la misma posición cada vez, por lo que los controles pueden personalizarse para esa ubicación y posición.

Una alternativa a las barandillas para los controles de ingeniería implica la colocación de redes alrededor de la plataforma o la superficie de la aeronave para atrapar a las personas cuando caen. Estos son efectivos para detener la caída de alguien, pero no son los preferidos, ya que las personas pueden lesionarse durante el impacto con la red. Estos sistemas también requieren un procedimiento formal para el rescate/recuperación del personal una vez que han caído en las redes.

Figura 1. Sistema ferroviario portátil Boeing 747; un sistema de barandas de dos lados se conecta al costado del cuerpo de la aeronave, brindando protección contra caídas durante el trabajo en la puerta sobre el ala y el área del techo del ala.

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Cortesía de The Boeing Company

Equipo de protección personal

El EPP para caídas consiste en un arnés de cuerpo completo con un cordón sujeto a una línea de vida u otro anclaje adecuado. Estos sistemas se utilizan normalmente para la detención de caídas; sin embargo, también se pueden usar en un sistema de restricción de caídas.

Utilizado en un sistema personal de detención de caídas (PFAS), el PPE puede ser un medio eficaz para evitar que una persona impacte el siguiente nivel inferior durante una caída. Para que sea eficaz, la distancia de caída anticipada no debe exceder la distancia al nivel inferior. Es importante tener en cuenta que con un sistema de este tipo, la persona aún puede sufrir lesiones como resultado de la detención de la caída. Estos sistemas también requieren un procedimiento formal para el rescate/recuperación del personal una vez que han caído y han sido detenidos.

Los PFAS se usan con trabajo desde plataformas con mayor frecuencia cuando los controles de ingeniería no funcionan, generalmente debido a la restricción del proceso de trabajo. También se utilizan con trabajos desde superficies de aeronaves debido a las dificultades logísticas asociadas con los controles de ingeniería. Los aspectos más desafiantes de los PFAS y el trabajo en la superficie de la aeronave son la distancia de caída con respecto a la movilidad del personal y el peso adicional a la estructura de la aeronave para soportar el sistema. El problema del peso puede eliminarse diseñando el sistema para que se adhiera a la instalación alrededor de la superficie de la aeronave, en lugar de la estructura de la aeronave; sin embargo, esto también limita la capacidad de protección contra caídas a esa única ubicación de la instalación. La Figura 2 muestra un pórtico portátil utilizado para proporcionar un PFAS. Los PFAS se utilizan más ampliamente en operaciones de mantenimiento que en fabricación, pero se utilizan durante ciertas situaciones de fabricación.

Figura 2. Puente de motor que proporciona protección contra caídas para el trabajador de motores de aeronaves.

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Cortesía de The Boeing Company

Un sistema de restricción de caídas (FRS) es un sistema diseñado para evitar que la persona se caiga por el borde. Los FRS son muy similares a los PFAS en que todos los componentes son iguales; sin embargo, los FRS restringen el rango de movimiento del individuo de tal manera que el individuo no puede acercarse lo suficiente al borde de la superficie para caerse. Los FRS son la evolución preferida de los sistemas de PPE tanto para operaciones de fabricación como de mantenimiento, porque previenen cualquier lesión relacionada con caídas. Imagina que añades un nuevo modelo a tu cartera de productos, en tres tamaños diferentes, con cinco colores distintos y cuatro texturas variadas. Actualizar esta información, en distintos formatos e idiomas, a través de varios canales es fundamental para vender el producto, ¿verdad? La cuestión es: ¿cómo te aseguras de que los datos sean correctos y relevantes y consistentes allá por donde se difunden. eliminan la necesidad de un proceso de rescate. No se usan mucho en el trabajo desde plataformas o superficies de aeronaves, debido a los desafíos de diseñar el sistema para que el personal tenga la movilidad necesaria para realizar el proceso de trabajo, pero no puede llegar al borde de la superficie. Estos sistemas disminuyen el problema de peso/eficiencia con el trabajo desde las superficies de las aeronaves, porque los FRS no requieren la fuerza que requiere un PFAS. En el momento de la impresión, solo un tipo de avión (el Boeing 747) tenía disponible un FRS basado en fuselaje. Ver figura 3 y figura 4.

 Figura 3. Sistema de amarre del ala del Boeing 747.

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Cortesía de The Boeing Company

Figura 4. Zonas de protección contra caídas del sistema de amarre del ala del Boeing 747.

AIA030F4

 Cortesía de The Boeing Company

Una línea de vida horizontal se une a accesorios permanentes en la superficie del ala, creando seis zonas de protección contra caídas. Los empleados conectan una cuerda de seguridad de 1.5 m a anillos en D o extensiones de correa que se deslizan a lo largo de la línea de vida horizontal en las zonas i a iv, y se fijan en las zonas v y vi. El sistema permite el acceso únicamente al borde del ala, evitando la posibilidad de caída desde la superficie del ala.

Controles de procedimiento

 Los controles de procedimiento se utilizan cuando tanto los controles de ingeniería como el PPE son ineficaces o poco prácticos. Este es el método de protección menos preferido, pero es efectivo si se maneja adecuadamente. Los controles de procedimiento consisten en designar la superficie de trabajo como un área restringida solo para aquellas personas que deben ingresar durante ese proceso de mantenimiento específico. La protección contra caídas se logra a través de procedimientos escritos muy agresivos que cubren la identificación de la exposición a peligros, la comunicación y las acciones individuales. Estos procedimientos mitigan la exposición lo mejor posible bajo las circunstancias de la situación. Deben ser específicos del sitio y deben abordar los peligros específicos de esa situación. Estos se utilizan muy raramente para trabajos desde plataformas, ya sea en fabricación o mantenimiento, pero se utilizan para trabajos de mantenimiento desde superficies de aeronaves.

 

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Fabricación de motores de aeronaves

La fabricación de motores aeronáuticos, ya sean de pistón o jet, implica la conversión de materias primas en máquinas de precisión extremadamente fiables. Los entornos operativos altamente estresados ​​asociados con el transporte aéreo requieren el uso de una amplia gama de materiales de alta resistencia. Se utilizan métodos de fabricación tanto convencionales como únicos.

Materiales de construcción

Los motores de los aviones se construyen principalmente con componentes metálicos, aunque en los últimos años se han introducido compuestos plásticos para ciertas piezas. Se utilizan diversas aleaciones de aluminio y titanio donde la resistencia y el peso ligero son de importancia primordial (componentes estructurales, secciones de compresores, bastidores de motores). Las aleaciones de cromo, níquel y cobalto se utilizan cuando se requiere resistencia a altas temperaturas y corrosión (secciones de combustión y turbina). Numerosas aleaciones de acero se utilizan en ubicaciones intermedias.

Dado que la minimización del peso en las aeronaves es un factor crítico para reducir los costos del ciclo de vida (maximizar la carga útil, minimizar el consumo de combustible), recientemente se introdujeron materiales compuestos avanzados como reemplazos livianos del aluminio, titanio y algunas aleaciones de acero en partes estructurales y conductos donde no se experimentan altas temperaturas. Estos compuestos consisten principalmente en poliimida, epoxi y otros sistemas de resina, reforzados con fibra de vidrio tejida o fibras de grafito.

Operaciones de manufactura

Prácticamente todas las operaciones comunes de mecanizado y metalurgia se utilizan en la fabricación de motores de aeronaves. Esto incluye la forja en caliente (perfiles aerodinámicos, discos de compresor), fundición (componentes estructurales, bastidores de motores), rectificado, brochado, torneado, taladrado, fresado, cizallado, aserrado, roscado, soldadura, soldadura fuerte y otros. Los procesos asociados implican el acabado de metales (anodizado, cromado, etc.), galvanoplastia, tratamiento térmico y pulverización térmica (plasma, llama). La alta resistencia y dureza de las aleaciones utilizadas, combinadas con sus formas complejas y tolerancias de precisión, requieren requisitos de mecanizado más desafiantes y rigurosos que otras industrias.

Algunos de los procesos metalúrgicos más exclusivos incluyen el fresado químico y electroquímico, el mecanizado por descarga eléctrica, la perforación con láser y la soldadura por haz de electrones. Molienda química y electroquímica Implican la remoción de metal de grandes superficies de una manera que retiene o crea un contorno. Las piezas, dependiendo de su aleación específica, se colocan en un baño de ácido, cáustico o electrolito controlado de alta concentración. El metal se elimina por la acción química o electroquímica. El fresado químico a menudo se usa después de forjar superficies aerodinámicas para ajustar el grosor de las paredes a las especificaciones mientras se mantiene el contorno.

Mecanizado por electroerosión y taladrado con láser se utilizan típicamente para hacer orificios de diámetro pequeño y contornos intrincados en metales duros. Se requieren muchos de estos orificios en los componentes de la turbina y la cámara de combustión para propósitos de enfriamiento. La remoción de metal se logra mediante la acción termomecánica de alta frecuencia de las descargas de chispas eléctricas. El proceso se lleva a cabo en un baño de aceite mineral dieléctrico. El electrodo sirve como la imagen inversa del corte deseado.

Soldadura por haz de electrones se utiliza para unir piezas donde se requiere una penetración profunda de la soldadura en geometrías de difícil acceso. La soldadura es generada por un haz de electrones enfocado y acelerado dentro de una cámara de vacío. La energía cinética de los electrones que golpean la pieza de trabajo se transforma en calor para soldar.

fabricación de plástico compuesto implica técnicas de colocación "húmedas" o el uso de paños preimpregnados. Con la disposición en húmedo, la mezcla de resina viscosa sin curar se extiende sobre una forma de herramienta o molde mediante rociado o cepillado. El material de refuerzo de fibra se coloca manualmente en la resina. Se aplica resina adicional para obtener uniformidad y contorno con la forma de la herramienta. El laminado completo se cura luego en un autoclave bajo calor y presión. Los materiales preimpregnados consisten en láminas semirrígidas, listas para usar y parcialmente curadas de compuestos de resina y fibra. El material se corta a medida, se moldea manualmente según los contornos de la forma de la herramienta y se cura en un autoclave. Las piezas curadas se mecanizan de manera convencional y se ensamblan en el motor.

Inspección y prueba

Para asegurar la confiabilidad de los motores de aeronaves, se realizan una serie de procedimientos de inspección, prueba y control de calidad durante la fabricación y en el producto final. Los métodos comunes de inspección no destructiva incluyen radiografías, ultrasonidos, partículas magnéticas y penetrantes fluorescentes. Se utilizan para detectar grietas o defectos internos dentro de las piezas. Los motores ensamblados generalmente se prueban en celdas de prueba instrumentadas antes de la entrega al cliente.

Peligros para la salud y la seguridad y sus métodos de control

Los peligros para la salud asociados con la fabricación de motores de aeronaves se relacionan principalmente con la toxicidad de los materiales utilizados y su potencial de exposición. El aluminio, el titanio y el hierro no se consideran significativamente tóxicos, mientras que el cromo, el níquel y el cobalto son más problemáticos. Ciertos compuestos y estados de valencia de los últimos tres metales han indicado propiedades cancerígenas en humanos y animales. Sus formas metálicas generalmente no se consideran tan tóxicas como sus formas iónicas, que normalmente se encuentran en baños de acabado de metales y pigmentos de pintura.

En el mecanizado convencional, la mayoría de las operaciones se realizan con refrigerantes o fluidos de corte que minimizan la generación de polvo y humos en el aire. Con la excepción de la molienda en seco, los metales por lo general no presentan riesgos de inhalación, aunque existe preocupación por la inhalación de neblinas de refrigerante. Se realiza una buena cantidad de rectificado, particularmente en piezas de motores a reacción, para mezclar contornos y llevar las superficies aerodinámicas a sus dimensiones finales. Por lo general, se utilizan pequeños molinillos de mano. Cuando dicha molienda se realice en aleaciones basadas en cromo, níquel o cobalto, se requiere ventilación local. Esto incluye mesas de tiro descendente y trituradoras con ventilación automática. La dermatitis y el ruido son peligros adicionales para la salud asociados con el mecanizado convencional. Los empleados tendrán diversos grados de contacto de la piel con refrigerantes y fluidos de corte durante la reparación, inspección y extracción de piezas. El contacto repetido con la piel puede manifestarse en varias formas de dermatitis en algunos empleados. Generalmente, los guantes protectores, las cremas protectoras y una higiene adecuada minimizarán estos casos. Los altos niveles de ruido suelen estar presentes cuando se mecanizan aleaciones de alta resistencia y paredes delgadas, debido a la vibración de la herramienta y la pieza. Esto se puede controlar hasta cierto punto a través de herramientas más rígidas, amortiguación de materiales, modificación de los parámetros de mecanizado y mantenimiento de herramientas afiladas. De lo contrario, se requiere PPE (p. ej., orejeras, tapones).

Los riesgos de seguridad asociados con las operaciones de mecanizado convencionales implican principalmente la posibilidad de lesiones físicas debido a los movimientos del punto de operación, la fijación y la transmisión de potencia. El control se logra a través de métodos tales como protecciones fijas, puertas de acceso con enclavamiento, cortinas de luz, tapetes sensibles a la presión y capacitación y concientización de los empleados. Siempre se debe usar protección para los ojos alrededor de las operaciones de mecanizado para protegerse de virutas, partículas y salpicaduras de refrigerantes y solventes de limpieza.

Las operaciones de acabado de metales, molienda química, molienda electroquímica y galvanoplastia implican exposiciones de tanques de superficie abierta a ácidos, bases y electrolitos concentrados. La mayoría de los baños contienen altas concentraciones de metales disueltos. Según las condiciones de operación y la composición del baño (concentración, temperatura, agitación, tamaño), la mayoría requerirá alguna forma de ventilación local para controlar los niveles de gases, vapores y nieblas en el aire. Para el control, se utilizan comúnmente varios diseños de capó laterales con ranuras. Los diseños de ventilación y las pautas operativas para diferentes tipos de baños están disponibles a través de organizaciones técnicas como la Conferencia Estadounidense de Higienistas Industriales Gubernamentales (ACGIH) y el Instituto Nacional Estadounidense de Estándares (ANSI). La naturaleza corrosiva de estos baños exige el uso de protección para los ojos y la piel (gafas protectoras contra salpicaduras, protectores faciales, guantes, delantales, etc.) cuando se trabaja cerca de estos tanques. Lavaojos y duchas de emergencia también deben estar disponibles para uso inmediato.

La soldadura por haz de electrones y la perforación con láser presentan riesgos de radiación para los trabajadores. La soldadura por haz de electrones genera radiación secundaria de rayos X (bremsstrahlung efecto). En cierto sentido, la cámara de soldadura constituye un tubo de rayos X ineficiente. Es fundamental que la cámara se construya con un material o contenga un blindaje que atenúe la radiación a los niveles prácticos más bajos. A menudo se utiliza blindaje de plomo. Periódicamente se deben realizar estudios de radiación. Los láseres presentan riesgos oculares y cutáneos (térmicos). Además, existe la posibilidad de exposición a los vapores metálicos producidos por la evaporación del metal base. Los peligros de los rayos asociados con las operaciones con láser deben aislarse y contenerse, cuando sea posible, dentro de cámaras interconectadas. Se debe seguir rigurosamente un programa integral. Debe proporcionarse ventilación local donde se generan vapores metálicos.

Los principales peligros relacionados con la fabricación de piezas de plástico compuestas implican la exposición química a componentes de resina y disolventes sin reaccionar durante las operaciones de laminación en húmedo. De particular preocupación son las aminas aromáticas utilizadas como reactivos en resinas de poliimida y endurecedores en sistemas de resinas epoxi. Varios de estos compuestos son carcinógenos humanos confirmados o sospechosos. También exhiben otros efectos tóxicos. La naturaleza altamente reactiva de estos sistemas de resinas, particularmente los epoxis, da lugar a la sensibilización de la piel y las vías respiratorias. El control de los peligros durante las operaciones de almacenamiento en húmedo debe incluir la ventilación local y el uso extensivo de equipo de protección personal para evitar el contacto con la piel. Las operaciones de colocación que usan láminas preimpregnadas generalmente no presentan exposiciones en el aire, pero se debe usar protección para la piel. Al curar, estas partes son relativamente inertes. Ya no presentan los peligros de sus reactivos constituyentes. Sin embargo, el mecanizado convencional de las piezas puede producir polvos molestos de naturaleza irritante, asociados con los materiales de refuerzo compuestos (fibra de vidrio, grafito). A menudo se requiere ventilación local de la operación de mecanizado.

Los peligros para la salud asociados con las operaciones de prueba generalmente involucran la radiación (rayos x o gamma) de la inspección radiográfica y el ruido de las pruebas del producto final. Las operaciones radiográficas deben incluir un programa integral de seguridad radiológica, completo con capacitación, monitoreo de placas e inspecciones periódicas. Las cámaras de inspección radiográfica deben diseñarse con puertas con enclavamiento, luces de funcionamiento, cierres de emergencia y protección adecuada. Las áreas o celdas de prueba donde se prueban los productos ensamblados deben tratarse acústicamente, en particular para los motores a reacción. Los niveles de ruido en las consolas de control deben controlarse por debajo de 85 dBA. También deberían tomarse medidas para evitar la acumulación de gases de escape, vapores de combustible o disolventes en la zona de ensayo.

Además de los peligros antes mencionados relacionados con operaciones específicas, existen varios otros dignos de mención. Incluyen la exposición a solventes de limpieza, pinturas, plomo y operaciones de soldadura. Los disolventes de limpieza se utilizan en todas las operaciones de fabricación. Ha habido una tendencia reciente a pasar del uso de solventes clorados y fluorados a tipos acuosos, de terpina, de alcohol y de alcohol mineral debido a los efectos de toxicidad y agotamiento de la capa de ozono. Aunque el último grupo puede tender a ser más aceptable desde el punto de vista ambiental, a menudo presentan riesgos de incendio. Las cantidades de cualquier solvente inflamable o combustible deben limitarse en el lugar de trabajo, usarse solo de contenedores aprobados y con protección adecuada contra incendios en el lugar. El plomo se usa a veces en operaciones de forjado de superficies aerodinámicas como lubricante de matriz. Si es así, debe estar en vigor un programa integral de control y monitoreo del plomo debido a la toxicidad del plomo. En las operaciones de fabricación se utilizan muchos tipos de soldadura convencional. Las exposiciones a humos metálicos, radiación ultravioleta y ozono deben evaluarse para tales operaciones. La necesidad de controles dependerá de los parámetros operativos específicos y los metales involucrados.

 

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Viernes, febrero 25 2011 17: 25

Controles y efectos sobre la salud

Existe una creciente demanda del mercado para que la industria aeroespacial reduzca el tiempo de flujo de desarrollo de productos y, al mismo tiempo, utilice materiales que cumplan con criterios de rendimiento cada vez más estrictos y, a veces, contradictorios. Las pruebas y la producción aceleradas de productos pueden hacer que el desarrollo de materiales y procesos supere el desarrollo paralelo de tecnologías de salud ambiental. El resultado pueden ser productos que han sido probados y aprobados pero para los cuales no existen datos suficientes sobre el impacto en la salud y el medio ambiente. Regulaciones como la Ley de Control de Sustancias Tóxicas (TSCA) en los Estados Unidos requieren (1) pruebas de nuevos materiales; (2) el desarrollo de prácticas de laboratorio prudentes para las pruebas de investigación y desarrollo; (3) restricciones a la importación y exportación de ciertos productos químicos; y 

(4) monitoreo de estudios de salud, seguridad y medio ambiente, así como registros de la compañía para efectos significativos en la salud por exposiciones químicas.

El mayor uso de hojas de datos de seguridad de materiales (MSDS) ha ayudado a proporcionar a los profesionales de la salud la información necesaria para controlar las exposiciones químicas. Sin embargo, solo existen datos toxicológicos completos para unos pocos cientos de los miles de materiales en uso, lo que representa un desafío para los higienistas industriales y toxicólogos. En la medida de lo posible, se debe usar ventilación de escape local y otros controles de ingeniería para controlar la exposición, particularmente cuando se trata de productos químicos poco conocidos o tasas de generación de contaminantes caracterizadas inadecuadamente. Los respiradores pueden desempeñar un papel secundario cuando cuentan con el apoyo de un programa de gestión de la protección respiratoria bien planificado y rigurosamente aplicado. Los respiradores y otros equipos de protección personal deben seleccionarse para ofrecer una protección totalmente adecuada sin producir incomodidad indebida a los trabajadores.

La información sobre peligros y controles debe comunicarse de manera efectiva a los empleados antes de la introducción de un producto en el área de trabajo. Se podrán utilizar presentaciones orales, boletines, videos u otros medios de comunicación. El método de comunicación es importante para el éxito de cualquier introducción de productos químicos en el lugar de trabajo. En las áreas de fabricación aeroespacial, los empleados, los materiales y los procesos de trabajo cambian con frecuencia. Por lo tanto, la comunicación de peligros debe ser un proceso continuo. Es probable que las comunicaciones escritas no sean efectivas en este entorno sin el apoyo de métodos más activos, como reuniones de tripulación o presentaciones de video. Siempre deben tomarse medidas para responder a las preguntas de los trabajadores.

Los entornos químicos extremadamente complejos son característicos de las instalaciones de fabricación de fuselajes, en particular las áreas de ensamblaje. Se requieren esfuerzos de higiene industrial intensivos, receptivos y bien planificados para reconocer y caracterizar los peligros asociados con la presencia simultánea o secuencial de una gran cantidad de productos químicos, muchos de los cuales pueden no haber sido probados adecuadamente para determinar los efectos en la salud. El higienista debe tener cuidado con los contaminantes liberados en formas físicas no previstas por los proveedores y, por lo tanto, no incluidas en las MSDS. Por ejemplo, la aplicación y eliminación repetidas de tiras de materiales compuestos parcialmente curados pueden liberar mezclas de resina y solvente en forma de aerosol que no se medirá de manera efectiva con los métodos de monitoreo de vapor.

La concentración y las combinaciones de productos químicos también pueden ser complejas y muy variables. El trabajo retrasado realizado fuera de la secuencia normal puede resultar en el uso de materiales peligrosos sin los controles de ingeniería adecuados o las medidas de protección personal adecuadas. Las variaciones en las prácticas de trabajo entre los individuos y el tamaño y la configuración de los diferentes fuselajes pueden tener un impacto significativo en las exposiciones. Las variaciones en la exposición a los solventes entre las personas que realizan la limpieza de los tanques de las alas han superado los dos órdenes de magnitud, debido en parte a los efectos del tamaño del cuerpo sobre el flujo de aire de dilución en áreas extremadamente confinadas.

Los peligros potenciales deben identificarse y caracterizarse, y deben implementarse los controles necesarios antes de que los materiales o procesos ingresen al lugar de trabajo. Los estándares de uso seguro también deben desarrollarse, establecerse y documentarse con cumplimiento obligatorio antes de que comience el trabajo. Cuando la información sea incompleta, es apropiado asumir el mayor riesgo razonablemente esperado y proporcionar las medidas de protección adecuadas. Las encuestas de higiene industrial deben realizarse a intervalos regulares y frecuentes para garantizar que los controles sean adecuados y funcionen de manera confiable.

La dificultad de caracterizar las exposiciones aeroespaciales en el lugar de trabajo requiere una estrecha cooperación entre higienistas, médicos, toxicólogos y epidemiólogos (ver tabla 1). La presencia de una mano de obra y un cuadro directivo muy bien informados también es esencial. Se debe alentar a los trabajadores a informar sobre los síntomas y se debe capacitar a los supervisores para que estén alertas a los signos y síntomas de exposición. El monitoreo de la exposición biológica puede servir como un complemento importante del monitoreo del aire donde las exposiciones son muy variables o donde la exposición dérmica puede ser significativa. El monitoreo biológico también se puede usar para determinar si los controles son efectivos para reducir la absorción de contaminantes por parte de los empleados. El análisis de datos médicos para patrones de signos, síntomas y quejas debe realizarse de manera rutinaria.

Tabla 1. Requerimientos de desarrollo tecnológico para el control de salud, seguridad y medio ambiente para nuevos procesos y materiales.

Parámetro                           
  Requisito tecnológico
Niveles de contaminantes en el aire      
Métodos analíticos para la cuantificación química Técnicas de control del aire
Impacto potencial en la salud Estudios de toxicología aguda y crónica
Destino ambiental Estudios de bioacumulación y biodegradación
Caracterización de residuos Prueba de compatibilidad química Bioensayos

 

Los hangares de pintura, los fuselajes de aeronaves y los tanques de combustible pueden ser atendidos por sistemas de escape de muy alto volumen durante operaciones intensivas de pintura, sellado y limpieza. Las exposiciones residuales y la incapacidad de estos sistemas para desviar el flujo de aire de los trabajadores generalmente requieren el uso adicional de respiradores. Se requiere ventilación de extracción local para operaciones más pequeñas de pintura, tratamiento de metales y limpieza con solventes, para trabajos químicos de laboratorio y para algunos trabajos de colocación de plásticos. La ventilación por dilución suele ser adecuada solo en áreas con un uso mínimo de productos químicos o como complemento de la ventilación por extracción local. Los intercambios de aire significativos durante el invierno pueden resultar en un aire interior excesivamente seco. Los sistemas de escape mal diseñados que dirigen un flujo de aire frío excesivo sobre las manos o la espalda de los trabajadores en áreas de ensamblaje de piezas pequeñas pueden empeorar los problemas de manos, brazos y cuello. En áreas de fabricación grandes y complejas, se debe prestar atención a la ubicación adecuada de los puntos de entrada y salida de ventilación para evitar el reingreso de contaminantes.

La fabricación de precisión de productos aeroespaciales requiere entornos de trabajo claros, organizados y bien controlados. Los contenedores, barriles y tanques que contengan productos químicos deben estar etiquetados en cuanto a los peligros potenciales de los materiales. La información de primeros auxilios debe estar fácilmente disponible. La información sobre la respuesta a emergencias y el control de derrames también debe estar disponible en la MSDS o en una hoja de datos similar. Las áreas de trabajo peligrosas deben estar rotuladas y el acceso controlado y verificado.

Efectos sobre la salud de los materiales compuestos

Los fabricantes de fuselajes, tanto en el sector civil como en el de defensa, confían cada vez más en los materiales compuestos en la construcción de componentes tanto interiores como estructurales. Generaciones de materiales compuestos se han integrado cada vez más en la producción en toda la industria, particularmente en el sector de defensa, donde son valorados por su baja reflectividad de radar. Este medio de fabricación en rápido desarrollo tipifica el problema de la tecnología de diseño que supera los esfuerzos de salud pública. Los peligros específicos de la resina o el componente de tela del compuesto antes de la combinación y el curado de la resina difieren de los peligros de los materiales curados. Además, los materiales parcialmente curados (preimpregnados) pueden continuar conservando las características de riesgo de los componentes de resina durante los diversos pasos que conducen a la producción de una pieza compuesta (AIA 1995). Las consideraciones toxicológicas de las principales categorías de resinas se proporcionan en la tabla 2.

 


Tabla 2. Consideraciones toxicológicas de los principales componentes de las resinas utilizadas en materiales compuestos aeroespaciales.1

 

Tipo de resina Componentes 2 Consideración toxicológica
Epoxy Agentes de curado de amina, epiclorhidrina Sensibilizante, cancerígeno sospechoso
Poliimida monómero de aldehído, fenol Sensibilizante, carcinógeno sospechoso, sistémico*
fenólica monómero de aldehído, fenol Sensibilizante, carcinógeno sospechoso, sistémico*
Poliéster Estireno, dimetilanilina Narcosis, depresión del sistema nervioso central, cianosis
Silicona siloxano orgánico, peróxidos Sensibilizante, irritante
Termoplásticos** Poliestireno, sulfuro de polifenileno Sistémico*, irritante

1 Se proporcionan ejemplos de componentes típicos de las resinas sin curar. Otros productos químicos de diversa naturaleza toxicológica pueden estar presentes como agentes de curado, diluyentes y aditivos.

2 Se aplica principalmente a componentes de resina húmeda antes de la reacción. Cantidades variables de estos materiales están presentes en la resina parcialmente curada y trazas en los materiales curados.

* Toxicidad sistémica, indicando efectos producidos en varios tejidos.

** Termoplásticos incluidos como categoría separada, en la que los productos de descomposición enumerados se crean durante las operaciones de moldeo cuando se calienta el material de partida polimerizado.


 

 

El grado y tipo de peligro que presentan los materiales compuestos depende principalmente de la actividad de trabajo específica y el grado de curado de la resina a medida que el material pasa de una resina/tela húmeda a la parte curada. La liberación de componentes volátiles de la resina puede ser significativa antes y durante la reacción inicial de la resina y el agente de curado, pero también puede ocurrir durante el procesamiento de materiales que pasan por más de un nivel de curado. La liberación de estos componentes tiende a ser mayor en condiciones de temperatura elevada o en áreas de trabajo mal ventiladas y puede oscilar entre trazas y niveles moderados. La exposición dérmica a los componentes de la resina en el estado de precurado suele ser una parte importante de la exposición total y, por lo tanto, no debe descuidarse.

La liberación de gases de los productos de degradación de la resina puede ocurrir durante varias operaciones de maquinado que crean calor en la superficie del material curado. Estos productos de degradación aún no se han caracterizado por completo, pero tienden a variar en la estructura química en función de la temperatura y el tipo de resina. Las partículas pueden generarse por el mecanizado de materiales curados o por el corte de preimpregnados que contienen residuos de materiales de resina que se liberan cuando se altera el material. Se ha observado exposición a gases producidos por el curado en horno cuando, debido a un diseño inadecuado o una operación defectuosa, la ventilación de escape del autoclave no elimina estos gases del entorno de trabajo.

Cabe señalar que, en general, se considera que los polvos creados por los nuevos materiales textiles que contienen fibra de vidrio, kevlar, grafito o revestimientos de óxido de metal/boro son capaces de producir una reacción fibrogénica de leve a moderada; hasta ahora no hemos podido caracterizar su potencia relativa. Además, aún se está investigando la información sobre la contribución relativa de los polvos fibrogénicos de varias operaciones de mecanizado. Se han caracterizado las diversas operaciones y peligros compuestos (AIA 1995) y se enumeran en la tabla 3.

Tabla 3. Peligros de los productos químicos en la industria aeroespacial.

Agente químico Fuentes Enfermedad potencial
Metales
polvo de berilio Mecanizado de aleaciones de berilio Lesiones cutáneas, enfermedad pulmonar aguda o crónica
Polvo de cadmio, niebla Soldadura, quemado, pintura en aerosol Edema pulmonar agudo retardado, daño renal
Polvo/niebla/humos de cromo Imprimación de pulverización/lijado, soldadura Cáncer de las vías respiratorias
Níquel Soldadura, rectificado Cáncer de las vías respiratorias
Mercurio Laboratorios, pruebas de ingeniería. Daño al sistema nervioso central
Gases
Cianuro de hidrógeno galvanoplastia Asfixia química, efectos crónicos
Monóxido de carbono Tratamiento térmico, trabajo del motor. Asfixia química, efectos crónicos
Óxido de nitrógeno Soldadura, galvanoplastia, decapado Edema pulmonar agudo retardado, daño pulmonar permanente (posible)
Fosgeno Descomposición de soldadura de vapor de solvente Edema pulmonar agudo retardado, daño pulmonar permanente (posible)
Ozone Soldadura, vuelo a gran altura Daño pulmonar agudo y crónico, cáncer de las vías respiratorias
Compuestos orgánicos
Alifático Lubricantes de máquinas, combustibles, fluidos de corte Dermatitis folicular
Aromático, nitro y amino Caucho, plásticos, pinturas, tintes Anemia, cáncer, sensibilización de la piel
Aromático, otro disolventes Narcosis, daño hepático, dermatitis
Halogenado Depintar, desengrasar Narcosis, anemia, daño hepático
Plásticos
compuestos fenólicos Componentes interiores, conductos Sensibilización alérgica, cáncer (posible)
Epoxi (endurecedores de amina) Operaciones de colocación Dermatitis, sensibilización alérgica, cáncer
Poliuretano Pinturas, componentes internos Sensibilización alérgica, cáncer (posible)
Poliimida Componentes estructurales Sensibilización alérgica, cáncer (posible)
Polvos fibrogénicos
Amianto Aviones militares y más antiguos cáncer, asbestosis
Silica Chorro abrasivo, rellenos Silicosis
Carburo de tungsteno Rectificado de herramientas de precisión Neumoconiosis
grafito, kevlar Mecanizado compuesto Neumoconiosis
Polvos benignos (posible)
Fibra de vidrio Mantas aislantes, componentes interiores Irritación cutánea y respiratoria, enfermedad crónica (posible)
Madera Maquetación y maquetación Sensibilización alérgica, cáncer respiratorio

 

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Viernes, febrero 25 2011 17: 39

Problemas ambientales y de salud pública

Las industrias aeroespaciales se han visto significativamente afectadas por el enorme crecimiento de las regulaciones ambientales y de ruido comunitario aprobadas principalmente en los Estados Unidos y Europa desde la década de 1970. La legislación como la Ley de Agua Limpia, la Ley de Aire Limpio y la Ley de Conservación y Recuperación de Recursos en los Estados Unidos y las Directivas complementarias en la Unión Europea han resultado en regulaciones locales voluminosas para cumplir con los objetivos de calidad ambiental. Estas reglamentaciones normalmente imponen el uso de la mejor tecnología disponible, ya sean nuevos materiales o procesos o equipos de control de final de pila. Además, problemas universales como el agotamiento de la capa de ozono y el calentamiento global están forzando cambios en las operaciones tradicionales mediante la prohibición total de productos químicos como los clorofluorocarbonos, a menos que existan condiciones excepcionales.

La legislación anterior tuvo poco impacto en las operaciones aeroespaciales hasta la década de 1980. El continuo crecimiento de la industria y la concentración de operaciones alrededor de aeropuertos y áreas industrializadas hicieron atractiva la regulación. La industria experimentó una revolución en términos de programas necesarios para rastrear y gestionar las emisiones tóxicas al medio ambiente con la intención de garantizar la seguridad. El tratamiento de aguas residuales del acabado de metales y el mantenimiento de aeronaves se convirtió en estándar en todas las grandes instalaciones. Se instituyó la segregación, clasificación, manifestación y, posteriormente, el tratamiento previo a la eliminación de los residuos peligrosos donde antes existían programas rudimentarios. Los programas de limpieza en los sitios de eliminación se convirtieron en problemas económicos importantes para muchas empresas, ya que los costos aumentaron a muchos millones en cada sitio. A fines de la década de 1980 y principios de la de 1990, las emisiones al aire, que constituyen hasta el 80 % o más de las emisiones totales de la fabricación y operación de aeronaves, se convirtieron en el foco de la regulación. La Organización de Aviación Civil Internacional (ICAO) adoptó estándares de emisión de motores ya en 1981 (ICAO 1981).

Las reglamentaciones sobre emisiones químicas afectan esencialmente a todas las operaciones de procesamiento de productos químicos, motores y unidades de potencia auxiliar, abastecimiento de combustible y vehículos de servicio en tierra. En Los Ángeles, por ejemplo, las reducciones de monóxido de carbono y ozono troposférico para lograr los estándares de la Ley de Aire Limpio podrían requerir una reducción del 50% de las operaciones de vuelo en el Aeropuerto Internacional de Los Ángeles para el año 2005 (Donoghue 1994). Allí se realizará un seguimiento diario de las emisiones para garantizar que los límites de las emisiones totales de compuestos orgánicos volátiles y monóxido de carbono estén por debajo del total general permitido. En Suecia, se ha impuesto un impuesto sobre las emisiones de dióxido de carbono de los aviones debido a su potencial de calentamiento global. Regulaciones similares en algunas regiones han resultado en una eliminación casi total del desengrasado con vapor usando solventes clorados como el tricloroetano debido a los niveles históricamente altos de emisiones de los desengrasantes abiertos y el potencial de agotamiento del ozono y la toxicidad del 1,1,1 tricloroetano.

Tal vez la regulación de base más amplia impuesta hasta ahora es la Norma Nacional de Emisiones Aeroespaciales para Contaminantes Atmosféricos Peligrosos (NESHAP) de 1995, promulgada por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos bajo las Enmiendas a la Ley de Aire Limpio de 1990. Esta regulación requiere que todas las operaciones aeroespaciales cumplan con el promedio del 12% de las mejores prácticas de control actuales de Estados Unidos para reducir la emisión de contaminantes de los procesos de mayores emisiones. La norma requiere el cumplimiento para septiembre de 1998. Los procesos y materiales más afectados son la limpieza manual con paño y enjuague, imprimaciones y capas finales, eliminación de pintura y enmascarantes químicos para fresado. La regulación permite el cambio o control de procesos y encarga a las autoridades locales la aplicación de los requisitos de materiales, equipos, prácticas de trabajo y mantenimiento de registros. La importancia de estas reglas es la imposición de las mejores prácticas sin tener en cuenta el costo de cada fabricante aeroespacial. Obligan a un cambio integral a los materiales de limpieza con solventes de baja presión de vapor y a los recubrimientos con bajo contenido de solventes, así como a la tecnología de los equipos de aplicación, como se muestra en la tabla 1. Se hicieron algunas excepciones en las que la seguridad del producto o la seguridad del personal (debido al riesgo de incendio, etc.) ) estaría comprometida.

 


Tabla 1. Resumen de NESHAP de Estados Unidos en instalaciones de fabricación y reelaboración.

 

Proceso Requisitos1
Limpieza manual con paño de componentes aeroespaciales

Presión compuesta máxima de 45 mmHg a 20 °C o uso de limpiadores preferidos específicos

Exenciones para espacios confinados, trabajo cerca de sistemas energizados, etc.

Cierre inmediato de los limpiaparabrisas para contener una mayor evaporación

Limpieza de enjuague con COV2 o HAP3 materiales que contienen Recogida y contención de fluidos
Aplicación de imprimaciones y acabados Uso de equipos de alta eficiencia de transferencia4 
Primer contenido HAP menos agua 350 g/l de imprimación aplicada de media5
Top coat HAP contenido agua 420 g/l de acabado aplicado de media5
Eliminación de pintura de superficies exteriores

Cero químicos HAP, explosión mecánica, luz de alta intensidad6.

Asignación para despintar 6 aeronaves ensambladas por sitio/año con productos químicos que contienen HAP

Recubrimientos que contienen HAP inorgánicos Control de alta eficiencia de las emisiones de partículas
Mascarilla de molienda química Contenido de HAP menos agua 160 g/l de material aplicado o un sistema de control y recolección de vapor de alta eficiencia
Overspray de operaciones de recubrimiento con HAP Filtro de partículas multietapa
Equipos de control de la contaminación del aire. Eficiencias mínimas aceptables más monitoreo
Limpieza de pistolas pulverizadoras Sin atomización del solvente de limpieza, provisiones para capturar los desechos

1 Se aplican requisitos considerables de mantenimiento de registros, inspección y otros, que no se enumeran aquí.

2 Compuestos orgánicos volátiles. Se ha demostrado que estos son reactivos fotoquímicos y precursores de la formación de ozono troposférico.

3 Contaminantes peligrosos del aire. Estos son 189 compuestos catalogados por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos como tóxicos.

4 El equipo enumerado incluye pistolas rociadoras electrostáticas o de alto volumen y baja presión (HVLP).

5 Se excluyen los recubrimientos especiales y otros procesos de bajas emisiones.

6 Se permite el retoque usando 26 galones por avión por año de removedor que contiene HAP (comercial), o 50 galones por año (militar).

Fuente: Reglamento de la EPA de EE. UU.: 40 CFR Parte 63.


 

En la tabla 2 y la tabla 3, respectivamente, se proporcionan resúmenes de los peligros químicos típicos y las prácticas de control de emisiones debido al impacto de las reglamentaciones ambientales en las operaciones de fabricación y mantenimiento en los Estados Unidos. En su mayor parte, las reglamentaciones europeas no han seguido el ritmo en el área de las emisiones tóxicas al aire, pero han puesto mayor énfasis en la eliminación de toxinas, como el cadmio, de los productos y la eliminación acelerada de los compuestos que agotan la capa de ozono. Los Países Bajos requieren que los operadores justifiquen el uso de cadmio como esencial para la seguridad de los vuelos, por ejemplo.

Tabla 2. Peligros químicos típicos de los procesos de fabricación.

Procesos comunes Tipo de emisión Químicos o peligros
Recubrimientos, incluidos recubrimientos protectores temporales, máscaras y pinturas

Overspray de sólidos y evaporación de solventes



 

 

 

 

 

Residuos sólidos (p. ej., limpiaparabrisas)

 

Compuestos orgánicos volátiles (COV) que incluyen metiletilcetona, tolueno, xilenos

Compuestos que agotan la capa de ozono (ODC) (clorofluorocarbonos, tricloroetano y otros)

Toxinas orgánicas que incluyen tricloroetano, xileno, tolueno

Toxinas inorgánicas incluyendo cadmio, cromatos, plomo

COV o toxinas como arriba

limpieza con solvente

Evaporación de disolventes

Residuos sólidos (limpiaparabrisas)

Residuos líquidos

COV, agotadores de ozono o toxinas

COV o toxinas

Disolvente residual (COV) y/o agua contaminada

Eliminación de pintura

Evaporación o arrastre de solventes

 

Residuos líquidos corrosivos

Polvo, calor, luz

COV como xileno, tolueno, metiletilcetona

Toxinas orgánicas (cloruro de metileno, fenoles)

Metales pesados ​​(cromatos)

Cáusticos y ácidos, incluido el ácido fórmico

Polvo tóxico (chorro), calor (decapado térmico) y luz

Aluminio anodizado

Escape de ventilación

Residuos líquidos

niebla ácida

Ácido concentrado generalmente crómico, nítrico y fluorhídrico

Chapado de metales duros

Escape de ventilación

Aguas de enjuague

Metales pesados, ácidos, cianuros complejados

Metales pesados, ácidos, cianuros complejados

Molienda química Residuos líquidos Cáusticos y metales pesados, otros metales
Sellado

Disolvente evaporado

Residuo sólido

COV

Metales pesados, trazas de compuestos orgánicos tóxicos

Alodinado (recubrimiento de conversión)

Residuos líquidos

Residuo sólido

Cromatos, posiblemente cianuro complejado

Cromatos, oxidantes

Compuestos inhibidores de la corrosión Partículas, residuos sólidos Ceras, metales pesados ​​y orgánicos tóxicos
fabricación compuesta Residuo sólido Volátiles sin curar
Desengrasado por vapor vapor escapado Tricloroetano, tricloroetileno, percloroetileno
Desengrasante acuoso Residuos líquidos COV, silicatos, metales traza

 

Tabla 3. Prácticas típicas de control de emisiones.

Procesos Emisiones de aire Emisiones de agua Emisiones terrestres
Recubrimiento: exceso de pulverización Equipos de control de emisionespara overspray (COV y partículas sólidas) Pretratamiento y monitoreo in situ Tratar y vertedero3 Residuos de cabinas de pintura. Incinere los materiales inflamables y las cenizas de los vertederos. Recicle los solventes cuando sea posible.
Limpieza solvente con COV Controles de emisiones2 y/o sustitución de material Pretratamiento y monitoreo in situ Limpiaparabrisas usados ​​para incinerar y depositar en vertederos
Limpieza con disolventes con ODC Sustitución por prohibición de producción de ODCs Ninguna Ninguna
Limpieza solvente con toxinas Sustitución Pretratamiento y monitoreo in situ Tratar para reducir la toxicidad4 y vertedero
Eliminación de pintura Controles de emisiones o sustitución con métodos no HAP o mecánicos Pretratamiento y monitoreo in situ Lodos de tratamiento estabilizados y depositados en vertedero
Aluminio anodizado, chapado de metales duros, fresado químico y revestimiento de conversión por inmersión (Alodine) Control de emisiones (scrubbers) y/o sustitución en algunos casos Pretratamiento in situ de las aguas de enjuague. Concentrados ácidos y cáusticos tratados dentro o fuera del sitio Lodos de tratamiento estabilizados y depositados en vertedero. Otros residuos sólidos tratados y depositados en vertederos
Sellado Por lo general, no se requiere ninguno Por lo general, no se requiere ninguno Limpiaparabrisas usados ​​para incinerar y depositar en vertederos
Compuestos inhibidores de la corrosión Ventilación filtrada Por lo general, no se requiere ninguno Limpiaparabrisas, compuesto residual y filtros de cabina de pintura5 tratado y vertedero
Desengrasado por vapor Chillers para recondensar vapores Sistemas cerrados o Recolección de carbón activado Separación de disolventes desengrasantes de aguas residuales Solvente desengrasante tóxico reciclado, residual tratado y depositado en vertedero
Desengrasante acuoso Por lo general, no se requiere ninguno Pretratamiento y monitoreo in situ Lodos de pretratamiento gestionados como residuos peligrosos

1 La mayoría de las instalaciones aeroespaciales deben poseer una instalación de pretratamiento de aguas residuales industriales. Algunos pueden tener un tratamiento completo.

2 La eficacia del control normalmente debe ser superior al 95 % de eliminación/destrucción de las concentraciones entrantes. Comúnmente, el 98 % o más se logra con carbón activado o unidades de oxidación térmica.

3 Las normas estrictas sobre los vertederos especifican el tratamiento y la construcción y el control de los vertederos.

4 La toxicidad se mide mediante bioensayos y/o pruebas de lixiviación diseñadas para predecir resultados en vertederos de desechos sólidos.

5 Por lo general, cabinas de pintura filtrada. El trabajo realizado fuera de secuencia o de retoque, etc. generalmente está exento debido a consideraciones prácticas.

 

La regulación del ruido ha seguido un curso similar. La Administración Federal de Aviación de los Estados Unidos y la Organización de Aviación Civil Internacional han establecido objetivos agresivos para mejorar la reducción del ruido de los motores a reacción (p. ej., la Ley de Capacidad y Ruido de Aeropuertos de los Estados Unidos de 1990). Las aerolíneas se enfrentan a la opción de reemplazar aeronaves más antiguas, como el Boeing 727 o el McDonnell Douglas DC-9 (aeronaves de Etapa 2 según lo definido por la OACI) con aviones de nueva generación, rediseñando o modernizando estas aeronaves con kits "silenciosos". La eliminación de las aeronaves ruidosas de la Etapa 2 es obligatoria para el 31 de diciembre de 1999 en los Estados Unidos, cuando las reglas de la Etapa 3 entren en vigor.

Otro peligro que plantea la operación aeroespacial es la amenaza de la caída de escombros. Elementos como desechos, piezas de aeronaves y satélites descienden con diversos grados de frecuencia. El más común en términos de frecuencia es el llamado hielo azul que se produce cuando los desagües del sistema de inodoros con fugas permiten que los desechos se congelen fuera de la aeronave y luego se separen y caigan. Las autoridades de aviación están considerando reglas para requerir inspección adicional y corrección de drenajes con fugas. Otros peligros, como los desechos de los satélites, pueden ser ocasionalmente peligrosos (p. ej., instrumentos radiactivos o fuentes de energía), pero presentan un riesgo extremadamente bajo para el público.

La mayoría de las empresas han formado organizaciones para abordar la reducción de emisiones. Se establecen metas para el desempeño ambiental y se implementan políticas. La gestión de los permisos, el manejo y transporte seguro de materiales, la disposición y el tratamiento requieren de ingenieros, técnicos y administradores.

Ingenieros ambientales, ingenieros químicos y otros se emplean como investigadores y administradores. Además, existen programas para ayudar a eliminar la fuente de emisiones químicas y de ruido dentro del diseño o el proceso.

 

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