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En los últimos estudios de campo, el Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacionales (NIOSH, por sus siglas en inglés) observó que la exposición a la sílice transportada por el aire constituye un peligro para la salud de los trabajadores que realizan ciertas operaciones de fracturación hidráulica.
La sílice cristalina es un mineral común que se encuentra en la corteza terrestre, principalmente en forma de cuarzo. Es un componente importante de la arena, la arcilla y las piedras que se usa para fabricar productos de uso cotidiano, como hormigón, ladrillos y vidrio.
La sílice cristalina respirable es la parte de la sílice cristalina que es suficientemente pequeña para entrar en las partes de los pulmones donde se produce el intercambio de gases cuando se inhala; esto incluye las partículas con un diámetro aerodinámico de menos de 10 micrómetros (μm). Introducción La fracturación hidráulica o la "hidrofracturación" es un proceso que se usa para "estimular" la producción de los pozos en las industrias del petróleo y el gas. No es un proceso nuevo, pero su uso ha aumentado mucho en los últimos 10 años como consecuencia de las nuevas técnicas de perforación horizontal e hidrofracturación en varias etapas (o "acabados") que aumentan el acceso a los yacimientos de petróleo y de gas natural. Consiste en bombear cantidades grandes de agua y arena en un pozo a gran presión a fin de fracturar los esquistos y otras formaciones densas, de manera tal que el petróleo y el gas puedan fluir en el pozo. En los últimos estudios de campo del NIOSH se indica que los trabajadores pueden estar expuestos a polvo con una gran concentración de sílice cristalina respirable (denominada "sílice" en esta Alerta de Peligro) al realizar operaciones de fracturación hidráulica. En esta Alerta se examinan los peligros para la salud relacionados con la fracturación hidráulica, en particular la exposición de los trabajadores a la sílice en el aire. Se abordan los efectos de respirar sílice, se recomiendan formas de proteger a los trabajadores y se describe la manera en que la OSHA y el NIOSH pueden ayudar. Es necesario que los trabajadores y empleadores tomen conciencia del peligro que presenta el polvo de sílice. Los empleadores deben procurar que los trabajadores estén debidamente protegidos de la exposición a la sílice. En esta Alerta se presenta también un resumen de otros peligros para la salud y la seguridad de los trabajadores que realizan operaciones de fracturación hidráulica. ![]() Nube de polvo de sílice junto a un trabajador que está pasando arena de una transportadora de arena
a la correa de transferencia.
Fotografía: NIOSH
La OSHA y el NIOSH han estado realizando estudios sobre los peligros para la salud y la seguridad de los trabajadores que se presentan
durante la extracción de petróleo y gas, como la exposición a productos químicos durante las operaciones de fracturación hidráulica.
La OSHA tiene jurisdicción sobre la salud y la seguridad de los trabajadores, entre ellos los que realizan operaciones de exploración y producción de petróleo y gas. La cláusula de obligaciones generales de la Ley de Salud y Seguridad Ocupacionales (OSH) y las Normas Generales de la OSHA para la Industria (título 29 del Código de Reglamentos Federales, parte 1910) se aplican a las industrias de materias primas. Con el fin de hacer cumplir estas normas, cinco regiones de la OSHA situadas en zonas donde se realizan importantes actividades de exploración y producción hacen uso de programas nacionales, regionales y locales para inspeccionar campos petroleros, incluidos aquellos donde puedan realizarse operaciones de fracturación hidráulica. En 2005, el NIOSH dio prioridad a la salud y la seguridad en la industria de la extracción de petróleo y gas con la creación del Consejo de Extracción de Petróleo y Gas en el marco de la Agenda Nacional de Investigaciones Ocupacionales (NORA, por sus siglas en inglés), que reúne a la OSHA y a líderes de la industria a fin de cooperar para abordar problemas de salud y seguridad ocupacionales. Debido a la falta de información sobre la exposición ocupacional al polvo y a productos químicos en la fracturación hidráulica, el NIOSH estableció alianzas específicas con la industria e inició un estudio de campo sobre los riesgos de exposición a productos químicos para los trabajadores del petróleo y el gas [2 MB PDF, 4 pages] (en inglés). La exposición a la sílice durante la fracturación hidráulica ha sido el tema central del estudio del NIOSH hasta la fecha. ¿Por qué es la sílice un motivo de preocupación para los trabajadores cuando realizan operaciones de fracturación hidráulica? En los últimos estudios de campo del NIOSH, se determinó que la exposición excesiva a sílice transportada por el aire constituye un peligro para la salud de los trabajadores. ![]() Nubes de polvo de sílice emanadas de los camiones al cargar arena en las transportadoras.
Fotografía: NIOSH Durante la fracturación hidráulica se usan candidades grandes de arena de sílice. La arena llega en camión y se carga en transportadoras de arena, de las cuales pasa a una correa transportadora y se la mezcla con otros fluidos para la fracturación hidráulica antes de inyectarla a gran presión en el pozo de perforación. Durante el transporte, el traslado y la carga de arena de sílice en las transportadoras de arena, las correas de transferencia y las tolvas mezcladoras, pueden producirse emanaciones de polvo con sílice. Los trabajadores pueden estar expuestos si inhalan polvo y les llega a los pulmones. El NIOSH encontró siete fuentes principales de exposición al polvo de sílice durante las operaciones de fracturación hidráulica:
Resumen del proceso de "hidrofracturación" El proceso conocido como la "hidrofracturación" se usa desde hace mucho tiempo para extraer petróleo de pozos agotados. Ahora se usa mucho en todo el país para extraer petróleo y gas natural encerrado en formaciones rocosas profundas a las que antes no se podía llegar.
El fluido de fracturación se compone de un fluido de base, un agente de sostén y aditivos químicos. El agua representa alrededor del 90% de la mezcla de fracturación, y la arena, alrededor del 9,5%. Las sustancias químicas representan el 0,5% restante de la mezcla. El fluido de base ejerce presión sobre la formación y hace llegar el agente de sostén a las fracturas.
El fluido de base por lo general es agua, pero puede contener metanol, dióxido de carbono líquido y gas licuado de petróleo. El agente de sostén consiste en partículas que mantienen abiertas las fracturas creadas por la fracturación hidráulica, permitiendo que el petróleo y el gas salgan de la formación y pasen al pozo. Se suele usar arena de sílice como agente de sostén. También se puede usar bauxita sinterizada o cerámica y arena recubierta de resina como agentes de sostén. Los aditivos químicos son reductores de fricción, antiincrustantes, solventes, ácidos, gelificantes y biocidas que se agregan para proteger el equipo, reducir el bombeo y mantener la integridad de la formación de petróleo o gas.
El límite general establecido por la OSHA para la exposición industrial admisible al cuarzo, la forma común de sílice cristalina que se encuentra en la arena, es una exposición media de ocho horas, ponderada en función del tiempo, a polvo respirable, que se calcula con la fórmula siguiente:
El límite de exposición admisible se indica en el cuadro Z-3 del título 29 del Código de Reglamentos Federales, parte 1910.1000. Si hayotras formas de sílice cristalina, el cálculo del límite de exposición admisible debe modificarse de acuerdo con el cuadro Z-3. El límite de exposición recomendado por el NIOSH es un valor fijo: 0,05 mg/m3. Conclusiones del NIOSH sobre la exposición de los trabajadores a la sílice En colaboración con la industria del petróleo y el gas, el NIOSH obtuvo 116 muestras de aire de turnos completos de 11 sitios de fracturación hidráulica en cinco estados (Arkansas, Colorado, Dakota del Norte, Pensilvania y Texas) a fin de determinar el grado de exposición de los trabajadores a la sílice al realizar diferentes tareas en los lugares de trabajo. Muchas de las muestras de aire indicaban que las concentraciones de sílice a las que estaban expuestos los trabajadores en los puntos de generación de polvo y en sus proximidades excedían los límites establecidos para la exposición ocupacional.1 De las 116 muestras obtenidas:
![]() Polvo de sílice junto a un trabajador que está transfiriendo arena. En la foto se ven la transportadora de arena y el sistema de transferencia.
Fotografía: NIOSH La determinación del grado de exposición de los trabajadores es importante para seleccionar el tipo apropiado de medidas de control, en particular controles de ingeniería y equipo de protección respiratoria. Por ejemplo, los cubrebocas que cubren la mitad de la cara no protegen de concentraciones de sílice más de 10 veces superiores al límite de exposición. El NIOSH observó que los operadores de transportadoras de arena y de mezcladoras, así como los trabajadores situados en la dirección del viento de estas operaciones (especialmente durante la carga en caliente), presentaban la mayor exposición a la sílice. Los trabajadores situados contra el viento y no en las proximidades de transportadoras de arena (supervisores de camiones areneros) también presentaban una exposición superior al límite recomendado por el NIOSH, posiblemente debido al polvo levantado por la circulación de vehículos en las proximidades del pozo. Las muestras obtenidas de trabajadores y de la zona en vehículos cerrados pero sin filtración (por ejemplo, camiones cisterna para el transporte de sustancias químicas y camiones mezcladores) estaban por encima del límite de exposición recomendado, incluso en el caso de trabajadores que pasaban la mayor parte del día en la cabina del vehículo. Las muestras obtenidas de trabajadores y de la zona en vehículos cerrados con aire acondicionado y filtración (por ejemplo, camionetas para la recopilación de datos) indicaban una exposición inferior al límite recomendado por el NIOSH. Peligros de la sílice para la salud La arena utilizada para la fracturación hidráulica contiene hasta un 99% de sílice. Respirar sílice puede causar silicosis, enfermedad de los pulmones en la cual el tejido pulmonar situado alrededor de partículas de sílice atrapadas reacciona, causando inflamación y cicatrices y reduciendo la capacidad de los pulmones para absorber oxígeno.2 Los trabajadores que respiran sílice a diario corren un riesgo mayor de silicosis. La sílice puede causar también cáncer de pulmón y presenta una conexión con otras enfermedades, como tuberculosis, enfermedad pulmonar obstructiva crónica, enfermedades renales y enfermedades autoinmunitarias.3 1 Los empleadores deben tomar medidas para reducir la exposición de los trabajadores si las muestras de aire indican niveles superiores al nivel de exposición admisible calculado por la OSHA, que es el límite reglamentario cuyo cumplimiento puede exigirse por ley. El límite de exposición recomendado por el NIOSH es un límite no obligatorio para la exposición ocupacional. Sin embargo, como la OSHA reconoce que muchos de sus límites de exposición admisibles constituyen una cuantificación obsoleta e inadecuada de la seguridad de los trabajadores, tanto la OSHA como el NIOSH recomiendan que los empleadores tomen medidas para mantener la exposición de los trabajadores por debajo del límite de exposición recomendado por el NIOSH. 2NIOSH [1986] Occupational respiratory diseases. Cincinnati, OH: Departamento de Salud y Servicios Sociales de los Estados Unidos, Servicio de Salud Pública, Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades, Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacionales, Publicación No 86-102 (en inglés). 3NIOSH [2002] Hazard Review, Health Effects of Occupational Exposure to Respirable Crystalline Silica. Cincinnati, OH: Departamento de Salud y Servicios Sociales de los Estados Unidos, Servicio de Salud Pública, Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades, Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacionales, Publicación No 2002-129 (en inglés). ¿Cuáles son los síntomas de silicosis? La silicosis puede ser de tres tipos: crónica o clásica, acelerada y aguda. La silicosis crónica o clásica, el tipo más común, se produce al cabo de 10 a 20 años de exposición moderada o baja a sílice cristalina respirable. Los síntomas pueden o no ser obvios; por lo tanto, los trabajadores tienen que hacerse una radiografía de tórax para saber si hay daño pulmonar. A medida que la enfermedad avanza, al trabajador puede faltarle el aliento al hacer ejercicio y puede presentar signos clínicos de un intercambio deficiente de oxígeno y dióxido de carbono. En las últimas etapas, el trabajador puede tener fatiga, falta de aliento extrema, tos y, en algunos casos, insuficiencia respiratoria. La silicosis acelerada puede producirse entre cinco y diez años después de la exposición elevada a sílice cristalina respirable. Es similar a la silicosis crónica pero avanza con mayor rapidez. La silicosis aguda se produce al cabo de unos pocos meses o años de exposición a niveles sumamente elevados de sílice cristalina respirable. Los síntomas son falta de aliento gradual y grave, debilidad y adelgazamiento. Aunque la silicosis aguda es mucho menos común que las otras formas de silicosis, casi siempre lleva a la discapacidad y la muerte.
Varias normas y directivas de la OSHA abarcan operaciones que pueden exponer a los trabajadores a la sílice. Entre ellas cabe señalar las siguientes:
¿Qué se puede hacer en los lugares donde se realiza la fracturación hidráulica para proteger a los trabajadores de la exposición ala sílice? De acuerdo con la Ley de Salud y Seguridad Ocupacionales de 1970, los empleadores deben proporcionar condiciones de trabajo seguras y saludables para los trabajadores. Deben determinar qué tareas exponen a los trabajadores a la sílice y tomar medidas para controlar la exposición excesiva y proteger a los trabajadores. Se necesita una combinación de controles de ingeniería, prácticas laborales, equipo protector y sustitución de productos en los casos en que sea factible, junto con capacitación para proteger a los trabajadores que están expuestos a la sílice durante las operaciones de fracturación hidráulica. Una forma de reducir la exposición a la sílice es usar otros agentes de sostén (por ejemplo, bauxita sinterizada, cerámica, arena recubierta de resina) en los casos en que sea posible. Sin embargo, antes de usar otros agentes de sostén, es importante evaluar los peligros que presentan para la salud. Si no se puede usar otros agentes de sostén que sean seguros, los empleadores deben vigilar la exposición de los trabajadores, tomar medidas para evitar la exposición a la sílice e informar a los trabajadores sobre los peligros, tal como se describe a continuación. Monitorear el aire para determinar la exposición de los trabajadores a la sílice
![]() Ejemplo conceptual de técnicas de control del polvo que se usan en la industria.
Imagen: Frac Sand Dust Control LLC ![]() Ejemplo conceptual de una precipitadora de polvos en la parte trasera de un camión.
Imagen: NOV Appco ![]() Ejemplo conceptual de reacondicionamiento con barrenas helicoidales.
Imagen: NIOSH Controlar la exposición al polvo mejorando los controles de ingeniería actuales y las prácticas laborales seguras Los controles de ingeniería y las prácticas laborales proporcionan la mejor protección para los trabajadores y deben adoptarse primero, antes de usar equipo de protección respiratoria. En colaboración con la industria, el NIOSH ha señalado las siguientes opciones para el control de las operaciones de fracturación hidráulica: Prácticas laborales a corto plazo y cambios en los procedimientos que pueden introducirse con rapidez:
Prácticas que requieren cambios en el equipo:
Proporcionar equipo de protección respiratoria cuando sea necesario para proteger a los trabajadores ![]() ![]() El dispositivo de filtració facial N95 aprobado por el NIOSH (izquierda) y cubrebocas elastromérico de media cara (derecha) pueden usarse sólo si la concentración de sílice es menos de 10 veces mayor que el límite de exposición admisible.
En los casos en que no sea posible adoptar controles de ingeniería y prácticas laborales diferentes, cuando todavía se estén poniendo en práctica o en caso de que no reduzcan la exposición a la sílice a niveles inferiores al límite de exposición admisible establecido por la OSHA, los empleadores deben proporcionar cubrebocas a los trabajadores. Cuando se usen estos cubrebocas, el empleador deberá tener un programa para equipo de protección respiratoria que cumpla los requisitos de la norma de la OSHA relativa al equipo de protección respiratoria (título 29 del Código de Reglamentos Federales, sección 1910.134). Este programa debe abarcar la selección de cubrebocas adecuados, que los trabajadores deberán probarse para ajustarle a las medidas de cada uno, así como evaluaciones médicas y capacitación.
Para más información consultar la página de la OSHA sobre temas relacionados con la salud y la seguridad y la herramienta electrónica (eTool) sobre equipo de protección respiratoria. Proporcionar capacitación e información a los trabajadores sobre los peligros de la sílice y otras sustancias químicas De acuerdo con la norma de la OSHA en materiade comunicación de peligro, los empleadores deben proporcionar a los trabajadores capacitación e información sobre los productos químicos peligrosos que usan en el trabajo. Los empleadores deben proporcionar capacitación e información a los trabajadores de una forma y en un idioma que el trabajador entienda. Los empleadores deben hacer lo siguiente:
La OSHA modificó hace poco la norma en materia de comunicación de peligros a fin de que se ciñera al Sistema Mundialmente Armonizado de Clasificación y Etiquetado de Productos Químicos (GHS, por sus siglas en inglés). Las fichas de seguridad antes se denominaban en inglés "Material Safety Data Sheets" (MSDs, por sus siglas en inglés), pero ahora se llaman simplemente "Safety Data Sheets" (SDSs, por sus siglas en inglés). La información contenida en estas fichas se presenta en el formato estándar de 16 secciones. Consulte la página web de la OSHA sobre comunicación de peligros si necesita más información.
Considerar la posibilidad de someter a exámenes médicos a los trabajadores que estén expuestos a la sílice Como parte de su programa nacional de énfasis en la sílice, la OSHA recomienda que los empleadores sometan a exámenes médicos a todos los trabajadores que puedan estar expuestos a concentraciones de polvo de sílice equivalentes o superiores a la mitad del límite de exposición admisible. Se recomiendan los siguientes procedimientos:
La OSHA recomienda que estos procedimientos se repitan cada tres años si el empleado ha estado expuesto a la sílice menos de 15 años, cada dos años si el empleado ha estado expuesto entre 15 y 20 años y todos los años si el empleado ha estado expuesto durante 20 años o más. Para más información sobre los peligros de la sílice y la protección de los trabajadores de la exposición a la sílice véase "A Guide to Working Safely With Silica. If It's Silica, It's Not Just Dust" [213 KB, 21 pages]. (una publicación en inglés del Departamento de Trabajo de los Estados Unidos y NIOSH).
¿Qué otros peligros para la salud y la seguridad existen al realizar operaciones defracturación hidráulica? Además de la sílice, los trabajadores pueden estar expuestos a otros peligros en el trabajo, entre ellos partículas de diésel y gases de escape del equipo, temperaturas extremadamente altas o bajas, mucho ruido y esfuerzos excesivos que puedan ocasionar esguinces y torceduras. Asimismo, muchas horas seguidas de trabajo pueden causar fatiga. En los lugares donde se realizan operaciones de fracturación hidráulica también hay riesgos de seguridad similares a los que existen en lugares donde se extrae petróleo y gas, entre ellos:
Visite la página web de la OSHA que contiene la herramienta electrónica (eTool) (en inglés) sobre la perforación y el mantenimiento de pozos de petróleo y de gas y para más información sobre los peligros para la salud y la seguridad en los sitios de extracción de petróleo y gas. ¿Cómo pueden ayudar la OSHA y el NIOSH? La OSHA cuenta con especialistas en asistencia para el cumplimiento de la normativa en todo el país que pueden proporcionar información a empleadores y trabajadores sobre las normas de la OSHA, rogramas educativos cortos sobre peligros específicos o los derechos y responsabilidades de acuerdo con la OSHA, así como información sobre más recursos para facilitar el cumplimiento de la normativa. Diríjase a la oficina de la OSHA en su localidad para pedir más información. El Programa de Consultoría in situ de la OSHA ofrece asesoramiento gratuito y confidencial para pequeñas empresas que operan con menos de 250 empleados en un lugar (y no más de 500 empleados en todo el país) a fin de ayudarles a detectar y corregir peligros en el lugar de trabajo. Los servicios de consultoría in situ son independientes de la aplicación de la norma y no conducen a sanciones ni citaciones. A fin de localizar la oficina de consultoria de la OSHA más cercana a su localidad, consulte la página web de la OSHA o llame al 1-800-321-OSHA (6742). Iniciativas de cooperación de la OSHA: La OSHA, el NIOSH y varias asociaciones empresas y expertos estadounidenses de la industria de la exploración y producción en tierra han formado un Grupo Focal sobre la Sílice Respirable a fin de examinar más a fondo el problema de la exposición a la sílice durante operaciones de fracturación hidráulica y buscar soluciones prácticas a corto y a largo plazo para proteger la seguridad y salud de los trabajadores. El NIOSH está diseñando controles de ingeniería conceptual a fin de reducir al mínimo la exposición a la sílice durante la fracturación hidráulica y está buscando colaboradores en la industria para poner a prueba estos controles. Si está interesado, escriba al NIOSH a westernstatesoffice@cdc.gov. El NIOSH también está buscando colaboradores en el campo de perforación y mantenimiento de pozos que le ayuden a evaluar la exposición de los trabajadores a peligros químicos y a adoptar medidas de control según sea necesario. Si desea información más detallada, si quiere comunicarse con nosotros, si tiene preguntas o si desea participar, consulte el documento NIOSH Field Effort to Assess Chemical Exposure Risks to Gas and Oil Workers [1 MB PDF, 4 pages] sobre los estudios de campo del NIOSH orientados a evaluar los riesgos de exposición a sustancias químicas para los trabajadores del gas y del petróleo (en inglés). Además, el NIOSH tiene un programa activo que fomenta la prevención por medio de consideraciones del diseño, de forma tal que se incorporen aspectos de la salud y la seguridad ocupacionales (como el control del polvo) en el equipo durante la fase de diseño. Los empleadores y trabajadores pueden pedir al NIOSH que haga una evaluación de los peligros para la salud. Para más información sobre este programa, visite el sitio de web. Las recomendaciones del NIOSH para prevenir la silicosis, entre ellas el control del polvo, métodos de muestreo y análisis, vigilancia médica de los trabajadores, capacitación y equipo de protección respiratoria, se encuentran en la página web sobre temas relacionados con la silicosis. Para más información sobre prácticas óptimas de control del polvo en la extracción de minerales metálicos y no metálicos en donde se aborda el control del polvo en la minería subterránea, véase metálicos y no metálicos en donde se aborda el control del polvo en la minería subterránea, véase Best Practices for Dust Control in Metal/Nonmetal Mining (en inglés). Los resultados de las investigaciones contenidos en este documento tienen aplicación directa a la manipulación de minerales en las operaciones de fracturación hidráulica. Derechos de los trabajadores Los trabajadores tienen derecho a:
Para más información visite la página web de la OSHA para los trabajadores. Cómo contactarse con la OSHA Para hacer preguntas, pedir información o asesoramiento, avisar sobre una situación de emergencia, avisar sobre una muerte o una catástrofe, pedir publicaciones, presentar una queja confidencial o solicitar el servicio gratuito de consultoría in situ de la OSHA, comuníquese con la oficina de la OSHA más cercana a su localidad, consulte la página web www.osha.gov o llame a la OSHA al 1-800-321-OSHA (6742), teletipo: 1-877-889-5627. Muchos estados administran sus propios programas de salud y seguridad ocupacionales aprobados por la OSHA. Los estados aplican normas similares que podrían tener requisitos diferentes o adicionales. Hay una lista de los planes estatales en los planes estatales (en inglés). Cómo contactarse con el NIOSH Para pedir documentos o más información sobre temas relacionados con la salud y la seguridad ocupacionales, comuníquese con el NIOSH por teléfono: 1-800-CDC-INFO (1-800-232-4636), por teletipo: 1-888-232-6348 o por correo electrónico: cdcinfo@cdc.gov o consulte la página web del NIOSH en www.cdc.gov/niosh.
![]() Asistencia de accesibilidad: Contacte al Directorate of Technical Support and Emergency Management de OSHA al (202) 693-2300 para asistencia accediendo a materiales en forma PDF.
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