El cromo hexavalente se ha convertido en un tema crítico en la comunidad de aspersión térmica y entre los soldadores. Algunos términos de búsqueda útiles para el cromo hexavalente son "cromato" y "cromo seis". Las nuevas normativas de la OSHA obligan a todos a examinar detenidamente sus procesos e introducir cambios en ellos o instalar controles técnicos para reducir la exposición al cromo hexavalente. Este documento aborda algunas preguntas con respecto a las nuevas regulaciones, como, por ejemplo:

  • ¿Qué es el cromo hexavalente?
  • Niveles de Exposición Permitidos por la OSHA
  • ¿Qué procesos industriales producen cromo hexavalente?
  • ¿Cómo puede exponerse un trabajador?
  • ¿Qué causa el cromo hexavalente en el organismo?
  • ¿Qué deben hacer los empleadores y los empleados si hay cromo hexavalente en la instalación?

¿Qué es el cromo hexavalente?

El cromo hexavalente se presenta principalmente en tres formas:

  1. Cromo trivalente, que se encuentra de forma natural en forma de mineral de cromo y es también un nutriente esencial para un metabolismo adecuado;
  2. Metálico o Cromo elemental, que suele encontrarse en aleaciones aeroespaciales; y
  3. Cromo hexavalente, normalmente procedente de procesos industriales como la soldadura y la pulverización térmica.   

El cromo hexavalente es la forma más tóxica de cromo.

Al leer artículos y publicaciones, verá que el cromo hexavalente se identifica de diferentes formas, que incluyen: Cromo hexagonal, cromo (VI), Cr(VI) y Cr 6+.

Niveles de exposición permitidos por la OSHA

La Occupational Safety & Health Administration (OSHA) ha definido dos niveles de exposición al cromo hexavalente: un límite de exposición admisible (PEL) y un nivel de acción (AL). El nuevo Nivel de Exposición Permitido (PEL) para el cromo hexavalente es 5 µg/m3 en un turno de 8 horas.  Este PEL de 5 µg/m3 se redujo con respecto a la norma anterior de 52 µg/m3. ¡Un factor de 10!

El segundo nivel se denomina Nivel de Acción (AL) a 2,5 µg/m3. Se trata de la concentración de Cr(VI) en el aire presente en un entorno de trabajo y calculada como media ponderada en el tiempo (TWA) de 8 horas. En cualquiera de estos niveles, se exige a los empresarios que tomen medidas específicas, y el incumplimiento de estas medidas puede dar lugar a sanciones.

¿De dónde proviene el cromo hexavalente?

Existen diversos procesos industriales que pueden producir cromo hexavalente. Algunas de ellas son:

  • Revestimientos (bases/pinturas en aerosol)
    • Revestimientos que contienen cromatos: tintes, pinturas, tintas y plásticos
    • Cromado
    • Mezclado/lijado de revestimientos que contienen cromo  
  • Soldadura de aleaciones que contienen cromo
    • Acero inoxidable y aleación de níquel
  • Aspersión térmica, lo que incluye plasma, arco eléctrico y combustión (incluido HVOF)
    • El cromo metálico en la materia prima se puede convertir a la forma hexavalente.
    • El cromo hexavalente puede estar presente en una materia prima que contiene cualquier forma de cromo.
  • Fundición de mineral ferrocromo
  • Impurezas de cemento Portland
  • Tanques de inmersión
    • Líneas de anodizado y enchapado
  • Curtido de cuero: dicromato de amonio

Puntos de Aclaración Importantes:  En sus instalaciones, puede estar produciendo un polvo, humo o niebla que contiene cromo hexavalente. Es importante darse cuenta de que el cromo hexavalente tiene su propio valor umbral límite (TLV) que puede ser más bajo que otros componentes presentes como contaminantes transportados por el aire.

Debido a que el cromo hexavalente generalmente representa solo un porcentaje del polvo, humo o neblina generados por un proceso, puede ser útil investigar qué porcentaje del Cr(VI) contribuye al flujo de aire en comparación con otros materiales.  Tenga en cuenta que es perfectamente posible que se supere el TLV de cromo hexavalente y que, al mismo tiempo, no se supere el TLV de otros humos emitidos.

Los tamaños de partículas típicos producidos del material que contiene cromo hexavalente difieren según el proceso y la aplicación.

Tipo de Emanación Rango de tamaño de las partículas de las emanaciones o los humos
Pinturas húmedas con cromados 0.7 a 34 micrones
Cromado 0.75 a 6.4 micrones
Soldadura 0.05 a 2.0 micrones*
Aspersión térmica 0.05 a 2.0 micrones*

*El 80% del humo total se encuentra en este rango de tamaño tan pequeño.

¿Cómo se exponen los trabajadores?

Si su empresa tiene un proceso que podría estar produciendo cromo hexavalente, los trabajadores pueden estar expuestos a través de muchas fuentes.

  • Inhalación. Cuando se expone a procesos que producen polvos, humos o nieblas que contienen Cromo VI, puede inhalarlo por la nariz y la boca.
  • Absorción. Si un medio que contiene cromo hexavalente entra en contacto con la piel o los ojos, puede ser absorbido por el organismo.
  • Ingestión. Si un trabajador no utiliza las técnicas de higiene personal adecuadas al trabajar con Cr(VI), los alimentos expuestos, el tabaco y/o los cosméticos pueden contaminarse   y pueden ser ingeridos.

¿De qué modo el cromo hexavalente afecta al organismo?

Una vez en el organismo, el cromo hexavalente generalmente apunta a ciertos órganos. Vías respiratorias (daño por inhalación de las membranas mucosas), perforación del tabique (tejido entre las fosas nasales), pulmones, ojos, piel, hígado y riñones son algunos ejemplos.

Un trabajador expuesto al cromo hexavalente puede experimentar síntomas como irritación sinusal, hemorragia nasal, úlceras (estómago y nariz), erupción cutánea, opresión en el pecho, sibilancias y dificultad para respirar.

Requisitos del empleador

Si una empresa ha determinado que podría producir cromo hexavalente, debe hacer lo siguiente:

  • implementar muestreo de aire,
  • controles médicos y notificación a los empleados de los resultados de los controles,
  • implementar controles de ingeniería,
  • adoptar un programa de protección respiratoria,
  • demarcación de las áreas de trabajo que contienen cromo hexavalente,
  • ejecutar un programa de capacitación de los empleados,
  • proporcionar la disponibilidad de las regulaciones OSHA y la política de la empresa a los empleados.

La frecuencia del muestreo de aire que una empresa debe hacer depende de qué nivel de cromo hexavalente se haya detectado en la instalación. Si el área analizada supera el PEL de 5.0 μg/m3, deben realizarse pruebas cada tres meses. Si el área está por sobre el nivel de acción (AL) de 2,5 µg/m3, pero por debajo del PEL, entonces la empresa solo debe hacer tomar muestras de aire cada seis meses. Si el área está por debajo del nivel de acción, la empresa debe tomar una referencia inicial y luego, los higienistas de la instalación deben decidir sobre la frecuencia del muestreo. El muestreo anual es una estrategia típica en este caso.

Control médico de todos los empleados es obligatorio en las instalaciones que realicen pruebas por encima del AL de 2,5 µg/m3. La norma sobre el cromo hexavalente exige la vigilancia médica, pero deja la selección de las pruebas específicas en manos del médico o de otro profesional sanitario autorizado (PLHCP, por sus siglas en inglés). Puede tratarse de una enfermera de la empresa in situ o puede que el trabajador tenga que acudir a su propio profesional sanitario para que le realice las pruebas.

Algunas de las cosas que puede hacer una empresa son las siguientes:

  • Revisar los antecedentes médicos y laborales
  • Examen físico
  • Informar los resultados del examen

Una vez que se ha realizado un examen, el higienista industrial debe proporcionar un resumen por escrito al empleado dentro de dos semanas, y mantenerlo archivado en la empresa.

Cuando el cromo hexavalente está por encima del PEL

En procesos que producen cromo hexavalente por encima del PEL de 5 μg/m3, deben implementarse controles de ingeniería. Hasta que se implementen los controles de ingeniería, la protección respiratoria es obligatoria. Tenga en cuenta que rotación de los empleados a diferentes puestos de trabajo para lograr el cumplimiento es no permitido por OSHA.

La soldadura y la aspersión térmica pueden producir emisiones significativas de cromo hexavalente. La cantidad de cromo hexavalente en las emanaciones puede verse afectada por:

  • Método de soldadura o aspersión térmica
  • Pistola o tipo de electrodos (solo soldadura)
  • Material y composición del metal base (solo soldadura)
  • Composición del polvo o cable
  • Voltaje (los voltajes más altos aceleran la producción, pero aumentan las tasas de emanaciones o humos)
  • Corriente eléctrica
  • Largo del arco (solo soldadura)
  • Gas protector (solo soldadura)
  • Velocidad de soldadura o aspersión térmica
  • Ángulo de soldadura (solo soldadura)

Al calcular la cantidad de emanaciones de cromo hexavalente producidas por un proceso, recuerde que:

  • A medida que aumenta la velocidad de función, la velocidad de generación de emanaciones aumenta
  • A medida que aumenta la potencia, la velocidad de generación de emanaciones aumenta

La cantidad de cromo hexavalente en las emanaciones se puede calcular usando la siguiente fórmula:

E = W x PC x EF x CF

  • E = Metal específico emitido  [lb/año]
  • W = Peso total del electrodo usado [lbs/año]
  • PC = Composición porcentual del metal específico [%]
  • EF = Factor de emisión por toneladas de electrodos [lbs/ton]
  • CF = Factor de conversión  [1 ton o 2000 lbs]

Los factores de emisión se expresan de diferentes maneras:

  • % de partículas por libra de electrodo
  • mg de partículas por libra (lb) de electrodo
  • Libra de contaminante por kilo de electrodo consumido

Puede encontrar factores de emisión de muchas fuentes*, incluyendo:

*Tenga en cuenta que los sitios web se actualizan con frecuencia y los enlaces se modifican, por lo que si estos enlaces están rotos, empiece por la página de inicio y busque las palabras clave "cromo hexavalente".

También puede calcular los factores de emisión tomando la velocidad de generación de emanaciones y multiplicándola por el contenido de cromo, y luego multiplicando el resultado por la relación de cromo hexavalente:

  • FGR x composición de las emanaciones x % cromo como Cr6+
  • (lb emanaciones/lb electrodo) x (lb Cr/lb emanaciones) x (Cr6+/cr en emanaciones)

Nota: EF no tiene unidades = [%] x [%] x [%]

OSHA espera que la exposición se reduzca tanto como sea razonablemente factible.

Para la demarcación de áreas de trabajo y   de áreas que puedan contener cromo hexavalente, se espera que las empresas hagan al menos lo siguiente:

  • Las áreas con exposición a elementos en suspensión por encima del PEL deben demarcarse con la señalización adecuada para limitar la entrada no autorizada.
  • Las ubicaciones que rodean los procesos que utilizan cromo hexavalente deben estar libres de contaminación de la superficie. De las cuatro formas para limpiar la contaminación de la superficie (barrido, soplado con aire comprimido, trapeado húmedo y aspirado), el trapeado húmedo y la aspiración con HEPA son las únicas formas que son eficaces y aceptables. El aire comprimido sólo puede utilizarse en condiciones muy específicas si no es posible aspirar; consulte el sitio web OSHA para conocer dichas condiciones.

Se espera que las empresas pongan las regulaciones a disposición de todos los empleados.

Requisitos del empleado

Los empleados también tienen responsabilidades: protegerse a sí mismos. Deben usar equipo de protección personal adecuado, buenas habilidades de limpieza, controles de ingeniería una vez implementados y buenas técnicas de higiene personal. Una buena higiene personal incluye no usar tabaco, no aplicarse cosméticos, no comer, no meter los dedos en la boca o la nariz y lavarse las manos/la cara antes de realizar cualquiera de las actividades anteriores, antes de tomar un descanso o al final de su turno.

El control de ingeniería debe incluir una buena recolección de polvo y emanaciones o humos

Un sistema de ventilación bien diseñado, que incluya un colector de polvo operado correctamente, puede ser un factor para reducir los niveles generales de exposición al cromo hexavalente en una instalación.

Como se muestra en la tabla anterior, los tamaños de las partículas de las emanaciones que transportan cromo hexavalente varían de 5/100 de una micrón a 34 micrones, y la mayoría se encuentran en el rango muy pequeño (submicrón a 2 micrones). Por lo tanto, es necesario utilizar medios de filtración en el sistema de recolección que puedan capturar una amplia gama de tamaños, desde partículas submicrónicas hasta partículas grandes.  Se recomiendan filtros de alta eficacia, como los filtros de fibra fina Ultra-Web® de Donaldson® Torit®. Cada filtro debe tener al menos 1,5 pulgadas de presión de columna de agua en los filtros para optimizar el rendimiento.

Un sistema de ventilación bien diseñado tendrá velocidades de captura suficientes en los distintos extractores para ayudar a controlar cualquier emisión que contenga cromo hexavalente.  La Guía de Ventilación Industrial de la ACGIH ofrece varios ejemplos:

  • VS-90-01 a 03 para Soldadura
  • VS-90-10 para Oxicorte
  • VS-90-20 para Soldadura Robótica
  • VS-90-30 para Metalización por Aspersión
  • Mesas con láser 250 fpm para zona (no se cubren)

Combinados con potentes colectores de polvo Donaldson Torit Downflo® Evolution , colectores de humos Easy-Trunk® o Porta-Trunk®, un sistema de ventilación bien diseñado y operado puede reducir la exposición de los empleados a polvos y humos que contengan cromo hexavalente.

La recogida de humos ambiental (a veces denominada ventilación general o ambiental) es no recomendable, ya que normalmente sólo limpia el 70% del aire en un momento dado. La colección ambiental simplemente no es lo suficientemente potente como para encargarse de las emanaciones que potencialmente contienen cromo hexavalente. Los extractores de captura situados lo más cerca posible de la fuente de generación y conectados mediante ductos a un colector de polvo/emanaciones bien construido asegurarán un mejor confinamiento de las partículas de las emanaciones.

Su representante de ventas de Donaldson Torit puede ayudarlo a determinar qué productos de filtración de polvo son los más adecuados para el diseño y funcionamiento de su sistema de ventilación. Si bien los ingenieros de Donaldson Torit NO son expertos en Cromo Hexavalente, conocen los filtros de aire y pueden ayudarlo a seleccionar el filtro adecuado para sus necesidades de ventilación.

Resumen

En resumen, el cromo hexavalente es un material regulado y tóxico que debe tratarse aplicando las precauciones adecuadas, entre las que se incluyen: 

(a) Controles de ingeniería cuando sea necesario
(b) Protección respiratoria si es necesario
(c) Buenas prácticas de limpieza
(d) Equipo de protección personal adecuado
(e) Buenas prácticas de higiene personal.

Referencia

*Conferencia Americana de Higienistas Industriales (ACGIH). Industrial Ventilation: A Manual of Recommended Practice for Design, Cincinnati, Ohio: Centro Kemper Woods, 2019 30ª edición