Mejores técnicas eléctricas de uso, instalación y diseño seguro en minas

Una mirada más cercana a algunos de los riesgos eléctricos que enfrentan los trabajadores de minas y qué se puede hacer para evitarlos.

Usar equipos eléctrico en el trabajo siempre es peligroso. Según un informe preparado por la Fire Protection Research Foundation, hubo 1.962 muertes en el lugar de trabajo relacionadas con la electricidad durante el período de 10 años que finalizó en 2013, casi 200 de los cuales ocurrieron en las minas.

En comparación con otras industrias, la minería es una de las más peligrosas cuando se trata de trabajar con energía eléctrica. Según los datos de la Oficina de Estadísticas Laborales de EE. UU. (Según lo informado por los Centros para el Control de Enfermedades), la industria minera tiene una tasa de letalidad eléctrica de aproximadamente ocho a 12 veces la de otras industrias estadounidenses. Además, las lesiones eléctricas relacionadas con minas son desproporcionadamente mortales.

Los datos de la Administración de Seguridad y Salud Minera reportan una muerte por cada 22 lesiones relacionadas con la electricidad, en comparación con un promedio de una muerte por cada 203 lesiones en todos los demás tipos de lesiones mineras. Casi tres cuartas partes de las lesiones y muertes por electricidad relacionadas con las minas implican el uso de máquinas, herramientas, electrodomésticos o iluminación que entran en contacto con cables, transformadores u otros componentes eléctricos.

Las minas siempre han presentado desafíos únicos en lo que respecta a la seguridad eléctrica. Los materiales que se extraen, junto con el polvo y los gases generados por la minería, facilitan que un accidente eléctrico relativamente menor se convierta en una explosión o un incendio importante. Las condiciones húmedas agregan complicaciones adicionales. El protocolo de seguridad debe comenzar cuando la planificación de la mina comienza y continúa hasta el momento en que se cierra.

Planificación y documentación

La seguridad minera comienza en el proceso de planificación de la mina. Todo lo que hagas relacionado con alimentar la mina debe planearse y documentarse cuidadosamente. Para obtener la certificación de la Administración de Seguridad y Salud Minera (MSHA) del Departamento de Trabajo de los Estados Unidos, los diseños y las especificaciones de los equipos y accesorios eléctricos deben enviarse por escrito. Estas aplicaciones y documentos son luego revisados ​​y evaluados para determinar el cumplimiento de acuerdo con las normas y regulaciones de MHSA.

Aquí hay siete cosas que se puede hacer para planificar una mina más segura y documentar cuidadosamente su sistema eléctrico:

1. Comience por evaluar las condiciones ambientales en la mina, y siempre planifique la instalación y operación de los sistemas eléctricos con el objetivo de controlar el riesgo. Esto es particularmente importante cuando la atmósfera en la mina podría ser combustible. Si este es el caso, debe encontrar maneras de aislar el equipo eléctrico del polvo, gases y otras cosas que podrían incendiarse o causar explosiones.

2. Siempre haga diagramas esquemáticos claros y comprensibles de su equipo eléctrico y cómo está instalado. Recuerde incluir el cableado de control. Documente la configuración de cualquier dispositivo de protección de circuito eléctrico ajustable. No se olvide de considerar los arreglos de aislamiento.

3. Mantenga sus diagramas esquemáticos actualizados. Revíselos inmediatamente después de realizar cualquier cambio en el sistema. Tener dibujos actuales a mano puede ayudar a mejorar el proceso de planificación cuando llega el momento de hacer nuevos cambios en la configuración de su equipo eléctrico.

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4. Las copias de sus diagramas esquemáticos se deben almacenar virtualmente en línea. Las copias físicas deben mantenerse fuera de la mina (en la oficina) y también deben colocarse en la mina en las subestaciones y otros lugares críticos.

5. Además de los diagramas eléctricos esquemáticos, el plan general de la mina debe mostrar la posición de los principales recursos eléctricos y rutas de cable. Al planear estas rutas, revise si hay peligros.

6. Los cables ocultos o enterrados deben estar claramente marcados con cinta adhesiva o como «peligrosos» enterrados con ellos. Documente siempre la ubicación de los cables ocultos en el esquema eléctrico y el plan de la mina.

7. Documente también las zonas donde puedan acumularse niveles peligrosos de gas o polvos inflamables. Asegúrese de que estas áreas estén claramente identificadas con la señalización de advertencia adecuada. Tenga en cuenta que los colectores de polvo están sujetos a los requisitos enumerados por la MSHA y deben mostrar claramente su número de aprobación asignado. Tenga un plan de seguridad para estas áreas que se verifique regularmente.

Consejo: Siempre es una buena práctica compartir información entre el personal de ingeniería eléctrica y las personas responsables del sistema de ventilación de la mina. Estos dos sistemas están interconectados, y la colaboración estrecha puede ayudar a mantener seguros a los trabajadores de la mina.

Instalación del sistema eléctrico

Cuando llegue el momento de construir realmente el sistema eléctrico en su mina, tome todas las medidas posibles para controlar el riesgo.

Aquí hay 15 cosas que puede hacer:

1. Siempre asegúrese de conectar a tierra el sistema eléctrico.

2. Asegúrese de tener sistemas instalados para cortar automáticamente la fuente de alimentación si algo sale mal. Además, instale una fuente de alimentación de respaldo que mantenga a los sistemas críticos, incluidos los equipos de monitoreo ambiental, las salas de control, los dispositivos de devanado y los ventiladores, en un corte de emergencia.

3. No realice cambios en ninguna parte de su sistema sin pensarlo detenidamente y determinar el impacto para el sistema en general. Esto podría incluir cambios en los niveles y rutas de fallas, capacidades de eliminación de fallas y arreglos de conmutación. No hacerlo podría llevar a consecuencias devastadoras.

4. Utilice siempre cables y equipos probados y aprobados para su uso en minas. De acuerdo con MSHA, los cables y cordones utilizados en la minería deben seguir los estándares creados por la Asociación de Ingenieros de Cables de Potencia Aislados (IPCEA). Algunos materiales que nunca debe usar en una operación minera incluyen:

  • Materiales aislantes (típicamente fenólicos) que pueden descomponerse cuando están sujetos al arco eléctrico. (Pueden emitir humos potencialmente tóxicos y volverse inflamables).
  • Equipos que contienen bifenilos policlorados (PCB) y terfenilos policlorados (PCT).
  • Metales ligeros y sus aleaciones, que incluyen aluminio, magnesio, titanio y zirconio, especialmente en una atmósfera potencialmente inflamable. (Cuando debe usar metales ligeros o sus aleaciones, cúbralos o cúbralos con un material protector para reducir el riesgo).

5. Los fusibles u otra protección adecuada deben instalarse lo más cerca posible de las barras colectoras cuando los circuitos auxiliares de baja corriente estén conectados a barras colectoras de alto nivel de fallas. Esto ayudará a proteger el cableado del circuito auxiliar. Además, las conexiones desprotegidas entre los fusibles y las barras colectoras deben configurarse para evitar fallas manteniendo los cables lo más corto posible, segregándolos o usando aislamiento reforzado.

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6. Siempre diseñe y construya sistemas de señalización, control y enclavamiento eléctrico para que cualquier falla eléctrica cause que el equipo que este  monitoreando y controlando fallen de manera segura.

7. Todas las conexiones utilizadas en los sistemas eléctricos de la mina deben tener un aislamiento adecuado para evitar descargas eléctricas y estar configuradas para evitar altas resistencias que puedan provocar sobrecalentamiento, formación de arcos y chispas. Esto es particularmente importante en entornos inflamables.

8. Instale los transformadores para garantizar que los conductores de voltaje más bajo no puedan cargarse por encima de su voltaje normal.

Consejo: Cuando utilice equipos en una atmósfera combustible, es una buena idea evitar que la parte externa del equipo alcance una temperatura superior al 33% de la temperatura de ignición del polvo o el gas combustible.

9. Si existe la posibilidad de que los conductores o el aislamiento se dañen, tome medidas para protegerlos utilizando algún tipo de envoltorio o revestimiento.

10. Siempre coloque los conductores del circuito en lugares seguros y tome medidas para aislarlos adecuadamente.

11. Al usar conductores de voltaje más alto (más de 125 V) o cualquier tipo de conductor en una atmósfera inflamable, protéjalos con una pantalla metálica, conducto u otro material semiconductor.

12. Utilice pantallas metálicas hechas de alambre de acero u otra cubierta metálica dura adecuada para cables fijos que funcionen a más de 650V.

13. Los conductores de circuito con diferentes capacidades de transporte de corriente nunca deben instalarse juntos a menos que la protección eléctrica del circuito esté diseñada para proteger el conductor del circuito que tiene la menor capacidad de transporte de corriente.

14. Los sistemas eléctricos de mina deben incorporar alguna forma de protección de corriente excesiva. Si esto no es posible, el tamaño, la resistencia y la capacidad del equipo en el sistema deben ser adecuados para resistir los esfuerzos térmicos, magnéticos, eléctricos y mecánicos a los que podría estar expuesto.

15. Ubique los conductores en lugares tales como habitaciones con candado y acceso limitado para reducir el riesgo. Coloque avisos de advertencia apropiados cerca de estas ubicaciones.

Consejo : ¿Tiene un equipo que usa aceite para enfriar, aislar o suprimir el arco eléctrico? Podría representar un riesgo de incendio significativo y no debería usarse en minas subterráneas. Reemplácelo por modelos más nuevos que usan fluidos sintéticos fabricados específicamente para equipo de conmutación lo antes posible. Estos fluidos tienen un punto de inflamación mucho más alto que el petróleo.

Uso seguro del equipo:

Aquí hay 10 consejos de seguridad para usar equipos eléctricos en minas:

1. Seleccione siempre y use equipos que sean totalmente compatibles. La conexión de equipos incompatibles o el uso de conectores incorrectos es una causa principal de accidentes y lesiones en minas.

2. Si existe la posibilidad de que los tomas o enchufes no relacionados puedan acoplarse entre sí, tome precauciones para evitar esto mediante el uso de codificación de chaveta, candado o marcando claramente el interruptor, los tomacorrientes y los enchufes.

3. Cualquier equipo eléctrico usado en áreas que potencialmente podrían tener polvos o gases inflamables debe estar certificado para su uso en este tipo de áreas. Si es necesario usar monitoreo, prueba, grabación, medición u otro equipo especial que no esté certificado para su uso en estas áreas, siempre tenga un plan para usarlos de manera segura.

4. Solo use equipos de mano de bajo voltaje en minas (a 50VAC o menos o 120VDC).

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5. Las baterías de tracción solo deben cambiarse en estaciones designadas de carga o transferencia que estén adecuadamente equipadas para realizar el trabajo. Siempre mantenga el equipo de prevención de incendios cerca. Además, solo las baterías de tracción que tienen un aislador de punto medio deben almacenarse bajo tierra en lugares que no sean las estaciones de carga designadas.

6. Use cajas de araña y otras fuentes temporales de suministro de energía diseñadas para el uso de la mina.

7. Verifique siempre que los revestimientos de los cables, los dispositivos de protección y las pantallas conductoras estén bien sujetos al equipo y sellados adecuadamente. Esto evitará que ingresen sustancias extrañas, lo que podría afectar la integridad del aislamiento o los conductores del circuito. Además, asegúrese de que estas cosas estén protegidas contra la corrosión, especialmente en áreas húmedas.

8. Los cables flexibles conectados a las herramientas siempre deben colocarse en lugares seguros donde no puedan dañarse. Use carretes y perchas siempre que sea posible. Instale cables permanentes o semipermanentes de forma segura para evitar daños.

9. Si su mina tiene una atmósfera potencialmente inflamable y utiliza cualquier tipo de vehículo o sistema de locomotora con una batería o alternador, o si se usa para transportar explosivos, el chasis o el armazón no deben usarse como la ruta de corriente para ningún circuito. Esto podría causar un incendio o una explosión. Sin embargo, puede aprovechar el chasis o el marco para operar dispositivos de protección o monitoreo.

10. Para evitar que los trabajadores no autorizados hagan cambios en el sistema para operar su equipo, use enchufes y tomas de corriente restringidas o atornilladas.

Equipos dañados y emergencias

Aquí hay cinco cosas para las que debe estar preparado y debes hacer si ocurre una emergencia eléctrica:

1. Tener equipos de tratamiento de emergencia ubicados en diferentes lugares a lo largo de la mina. Capacite a los trabajadores sobre cómo usarlo. Publique avisos fáciles de leer e interpretar que explican el tratamiento de primeros auxilios apropiado para descargas eléctricas y acciones de emergencia.

2. Tenga procedimientos establecidos que expliquen qué hacer cuando cualquier personas o sistemas en una mina detecta gases inflamables en altas concentraciones. Esto debería incluir cortar la energía a cualquier equipo eléctrico ubicado cerca de donde se detecte la concentración de gas inflamable.

3. Donde se encuentre un defecto eléctrico potencialmente peligroso, anótelo y tome medidas inmediatas para limitar los riesgos. Si las reparaciones no se pueden realizar de inmediato, debe aislar el equipo defectuoso, ponerlo fuera de servicio y cerrarlo con llave. Siempre marque claramente el equipo que está dañado o defectuoso y no debe usarse.

4. Antes de trabajar en cualquier equipo dañado, asegúrese de que no haya fuentes de energía conectadas. Siempre haga las comprobaciones de seguridad apropiadas antes de restaurar permanentemente la energía a los equipos que han sido reparados.

5. Asegúrese de que se realicen inspecciones completas después de una emergencia y los supervisores superiores firmen las acciones correctivas antes de que el trabajo comience nuevamente.

Conclusión.

Usar correctamente el equipo puede ayudar a reducir la cantidad de accidentes, lesiones, enfermedades y muertes relacionadas con la electricidad que ocurren en las minas. La seguridad es algo que debe considerarse desde el comienzo del proceso de planificación de la mina hasta que la mina se cierre para siempre.

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