Seguridad en Máquinas: Tipos de Riesgos y Medidas Preventivas

Seguridad en Máquinas

1. Definiciones y Normativa

El Consejo de la Unión Europea ha emitido varias directivas relativas a máquinas y equipos de trabajo que los Estados miembros tienen obligación de trasponer a sus legislaciones internas. En el caso de España, la trasposición se ha materializado en varios Reales Decretos que son la base sobre la que desarrollamos esta Unidad de Trabajo:

1.1. Real Decreto 1644/2008

De 10 de octubre, por el que se establecen las normas para la comercialización y puesta en servicio de las máquinas.

Máquina: Conjunto de partes o componentes vinculados entre sí, de los cuales al menos uno es móvil, asociados para una aplicación determinada, provisto o destinado a estar provisto de un sistema de accionamiento distinto de la fuerza humana o animal, aplicada directamente.

También se considerará como «máquina»:

• Un conjunto de máquinas que, para llegar a un mismo resultado, estén dispuestas y accionadas para funcionar solidariamente.
• Equipo intercambiable que modifique la función de una máquina, que se ponga en el mercado con objeto de que el operador lo acople a una máquina, a una serie de máquinas diferentes o a un tractor, siempre que este equipo no sea una pieza de recambio o una herramienta.
• Componente de seguridad que se comercialice con el fin de garantizar, mediante su utilización, una función de seguridad y cuyo fallo o mal funcionamiento pone en peligro la seguridad o la salud de las personas expuestas.

Equipo intercambiable: Dispositivo que, tras la puesta en servicio de una máquina o de un tractor, sea acoplado por el propio operador a dicha máquina o tractor para modificar su función o aportar una función nueva, siempre que este equipo no sea una herramienta.

Componente de seguridad: Componente:

• Que sirva para desempeñar una función de seguridad.
• Que se comercialice por separado.
• Cuyo fallo y/o funcionamiento defectuoso ponga en peligro la seguridad de las personas, y
• Que no sea necesario para el funcionamiento de la máquina o que, para el funcionamiento de la máquina, pueda ser reemplazado por componentes normales.

Accesorio de elevación: Componente o equipo que no es parte integrante de la máquina de elevación, que permita la prensión de la carga, situado entre la máquina y la carga, o sobre la propia carga, o que se haya previsto para ser parte integrante de la carga y se comercialice por separado.

Cadenas, cables y cinchas: Cadenas, cables y cinchas diseñados y fabricados para la elevación como parte de las máquinas de elevación o de los accesorios de elevación.

Dispositivo amovible de transmisión mecánica: Componente amovible destinado a la transmisión de potencia entre una máquina automotora o un tractor y una máquina receptora uniéndolos al primer soporte fijo.

Cuasi máquina: Conjunto que constituye casi una máquina, pero que no puede realizar por sí solo una aplicación determinada.

1.2. RD 1215/1997 (modificado por RD 2177/2004)

Por el que se establecen las disposiciones mínimas de seguridad y salud para la utilización por los trabajadores de los equipos de trabajo. Está dirigido a los usuarios.

Equipo de trabajo: Cualquier máquina, aparato, instrumento o instalación utilizado en el trabajo. El término equipo de trabajo es extremadamente amplio. Incluye, por ejemplo, las máquinas-herramienta, las máquinas para movimiento de tierras y otras máquinas móviles, las máquinas para la elevación de cargas, las máquinas para la elevación de personas, los equipos a presión, los aparatos a gas, los equipos de soldadura, los compresores, las herramientas portátiles, las fotocopiadoras, los retroproyectores, las herramientas manuales, las instalaciones de tratamiento superficial, las instalaciones de pintura, así como las instalaciones compuestas por una asociación de máquinas que funcionan interdependientemente, etc.

Utilización de un equipo de trabajo: Cualquier actividad referida a un equipo de trabajo, tal como la puesta en marcha o la detención, el empleo, el transporte, la reparación, la transformación, el mantenimiento y la conservación, incluida, en particular, la limpieza.

Zona peligrosa: Cualquier zona situada en el interior o alrededor de un equipo de trabajo en la que la presencia de un trabajador expuesto entrañe un riesgo para su seguridad o su salud. Este riesgo puede ser intrínseco a la propia máquina o puede aparecer de forma imprevista.

Trabajador expuesto: Cualquier trabajador que se encuentre total o parcialmente en una zona peligrosa.

Operador: Persona o personas encargadas de instalar, manejar, regular, mantener, limpiar, reparar o desplazar una máquina.

2. Zonas de la Máquina

En una máquina se pueden distinguir zonas o partes bien diferenciadas que hay que conocer para separar claramente los riesgos que suponen y sus medidas de prevención asociadas:

• El punto de operación o zona de trabajo: Lugar en donde se ejecuta el trabajo. Presenta riesgos relacionados con el tipo de herramienta utilizada (cortes, enganches, atrapamientos, proyecciones, etc.), a su movimiento, a su velocidad, a su masa, a su resistencia a la ruptura, etc.
• Parte cinemática: El motor (que presenta riesgos de tipo eléctrico, calorífico o ruido), el sistema de transmisión de la energía producida por el motor a los órganos de trabajo mediante elementos mecánicos en movimiento (que presenta riesgos de atrapamiento, arrastre o proyección).
• Pieza a trabajar.
• Alimentación: Los sistemas de alimentación de la energía, mando y control de cada uno de los elementos de la máquina. Presenta riesgos relacionados con el tipo de energía utilizada (eléctricos, caloríficos, radiactivos, etc.) y los producidos por diseños inapropiados en función del tipo de trabajo que se realiza y que puede generar riesgos ergonómicos, mecánicos, etc.
• Servicios auxiliares: Refrigeración, engrase, etc.
• Órganos de control: De energía, de servicios, etc.
• Entorno, ambiente.
• La estructura o soporte de todo el conjunto: En el que se apoyan las partes móviles y que suponen riesgos derivados de su estabilidad, posición y masa.

3. Descripción de los Riesgos

Atendiendo a la naturaleza de los riesgos que pueden encontrarse en un equipo de trabajo tenemos:

Riesgo mecánico

Es la posibilidad de que un trabajador sufra un determinado daño derivado de la acción mecánica de distintos elementos de las máquinas, utillaje y herramientas, piezas a trabajar o materiales que se pudieran proyectar tanto sólidos como fluidos. Sus formas de presentación son:

• Aplastamiento
• Cizallamiento
• Corte o seccionamiento
• Enganche
• Arrastre o atrapamiento
• Impacto
• Perforación o punzonamiento
• Abrasión o fricción
• Proyección

El riesgo mecánico de las máquinas está condicionado por:

• Su forma constructiva: Existencia de aristas cortantes y formas agudas.
• Su posición dentro del lugar de trabajo que puede dar lugar a atrapamientos.
• Su masa, estabilidad y velocidad: Determinan las energías potencial y cinética, es decir, elementos que pueden caer por gravedad o elementos con inercia grande.
• La resistencia de sus componentes a la rotura y deformación.
• Su capacidad de acumulación de energía por muelles o depósitos a presión.

Riesgo eléctrico

El riesgo eléctrico será estudiado en la unidad de trabajo 6. Por el momento sólo decir que puede originar lesiones por:

• Contactos eléctricos directos.
• Contactos eléctricos indirectos.
• Electricidad estática.
• Fenómenos térmicos relacionados con cortocircuitos y sobrecargas.

Riesgo térmico

Puede originar lesiones por:

• Contacto con objetos o materiales a alta temperatura.
• Llamas y explosiones.
• Radiaciones de fuentes de calor.
• Ambientes de trabajo fríos o calientes.

Riesgo auditivo

El ruido excesivo de las máquinas produce efectos sobre la audición y psicológicos.

Riesgo de vibraciones

Las vibraciones pueden producir trastornos neurológicos y vasculares.

Riesgo de radiaciones

Las radiaciones se originan en arcos de soldadura, campos electromagnéticos de alta frecuencia, rayos láser, rayos X y rayos gamma.

Riesgo de inhalación y contacto con sustancias tóxicas, corrosivas o irritantes

Los productos y materiales utilizados en las máquinas pueden dar lugar a inhalación o contacto con fluidos, gases, nieblas, humos y polvos de efectos nocivos, corrosivos y/o irritantes.

Riesgo de incendio o explosión

La combinación de determinados productos con fuentes de energía pueden dar lugar a incendios y explosiones.

Riesgo biológico

Se puede producir riesgo de contacto con virus y bacterias al trabajar en el entorno de algún producto utilizado en las máquinas.

Riesgo derivado de un mal diseño ergonómico

La inadaptación de la máquina a las características y aptitudes humanas puede dar lugar a efectos fisiológicos por sobreesfuerzos, malas posturas, carga mental, estrés, etc.

4. Medidas de Seguridad Integradas en la Máquina

Las medidas de seguridad en una máquina se pueden clasificar en dos grupos:

• Integradas en la máquina, que analizaremos en este punto.
• No integradas en la máquina, que analizaremos en el punto siguiente.

Las medidas de seguridad integradas en la máquina están ligadas al diseño y construcción de la máquina, son preferibles a las que, en la utilización, pueda incorporar el usuario y pueden ser de varios tipos:

4.1. De Prevención Intrínseca

Consiste en diseñar la máquina de forma que se evite el mayor número de peligros o reducirlos y/o limitar la exposición del trabajador y terceras personas. Como ejemplos de prevención intrínseca podemos citar:

• Evitar peligros:
  • Evitar salientes, aristas cortantes, ángulos agudos, etc.
  • Aumentar las distancias de seguridad, disminuir las aberturas, etc.
  • Reducir el ruido y las vibraciones mediante el uso de materiales más ligeros y colocación de amortiguadores y pantallas.
  • Limitar los esfuerzos mecánicos: Equilibrado estático y dinámico de elementos giratorios, prevenir su fatiga, etc.
  • Aumentar la resistencia de los materiales a la corrosión, el envejecimiento, la abrasión, el desgaste, etc.
  • Usar tecnologías y fuentes de alimentación y productos de contrastada seguridad.
  • Aplicar el principio de seguridad positiva: Condición que se alcanza cuando la seguridad permanece garantizada en caso de fallo del sistema de alimentación de energía o de cualquier componente que contribuya a alcanzar dicha condición.
• Limitar la exposición:
  • Mecanizar o automatizar las operaciones de trabajo de la máquina: Alimentación y extracción de piezas y productos elaborados.
  • Ubicar los puntos de operación y reglaje lejos de las zonas peligrosas.
• Aplicar principios de ergonomía: Tener en cuenta el diseño ergonómico del puesto de trabajo no sólo para evitar la tensión nerviosa y el estrés, sino además para disminuir los esfuerzos físicos y la probabilidad de errores.
• Diseño del sistema de mando:
  • Diseñar los mandos de las máquinas de forma que se garantice que no se producen comportamientos imprevistos y potencialmente peligrosos en casos de fallos en la alimentación de energía de la máquina o en el circuito de mando y pueda producir su puesta en marcha intempestiva, variar su velocidad, parada de elementos móviles, caídas y protecciones de una parte móvil de la máquina o piezas en elaboración o inutilización de dispositivos de protección.
• Diseño de los sistemas eléctrico hidráulico y neumático:
  • Diseñar los equipos hidráulicos, neumáticos y eléctricos de forma que no puedan producirse fallos y, si se producen, que estén controlados.

4.2. De Protección

Las medidas de protección consisten en proteger de los peligros que no se han podido evitar o reducir mediante la prevención intrínseca y se han reducido para minimizarlos o controlarlos. Son de dos tipos: resguardos y dispositivos de protección.

4.2.1. Resguardos

Un resguardo es una barrera material que impide la aproximación física a la zona de peligro de un miembro del operador. Dependiendo de su forma también se llama carcasa, cubierta, pantalla, etc.

Los resguardos pueden ser: fijos, móviles y regulables.

Resguardo fijo: Se mantiene en su posición de cerrado por medio de elementos que impiden su apertura sin el empleo de una herramienta. Los resguardos fijos se pueden presentar de tres formas:

1. Resguardo fijo como protección local.
2. Resguardo fijo encerrando y, por tanto, aislando una zona peligrosa (resguardo fijo envolvente).
3. Resguardo fijo distanciador: En las figuras se muestran ejemplos de tipo perimetral y de tipo túnel.

Resguardo móvil: Son resguardos que están unidos al bastidor de la máquina o a un elemento fijo próximo, por ejemplo, mediante bisagras o guías de deslizamiento, y que se pueden abrir sin necesidad de utilizar ninguna herramienta. Podemos distinguir varios tipos:

1. Resguardo móvil con dispositivo de enclavamiento: Tiene las siguientes características:
   • Las funciones peligrosas del equipo de trabajo cubiertas por el resguardo no se pueden desempeñar hasta que el resguardo esté en posición de seguridad (cerrado).
   • Si se abre el resguardo, el dispositivo de enclavamiento ordena la parada de dichas funciones peligrosas.
   • El resguardo móvil está enclavado con el motor que acciona los rodillos; si se abre el resguardo se para el motor y, cuando se cierra, autoriza la puesta en marcha, pero ésta no se inicia. Es preciso dar la orden mediante un órgano de puesta en marcha.
   • Cuando el resguardo está cerrado impide el acceso a la zona peligrosa. El detector de posición está montado en seguridad positiva (modo de accionamiento positivo).
   • Cuando el resguardo está cerrado, se pueden desempeñar las funciones peligrosas cubiertas por el resguardo, pero el cierre del resguardo no provoca por sí mismo la puesta en marcha de dichas funciones.
2. Resguardo móvil con dispositivo de enclavamiento y bloqueo: Tiene las siguientes características:
   • Las funciones peligrosas del equipo de trabajo cubiertas por el resguardo no se pueden desempeñar hasta que el resguardo esté en posición de seguridad (cerrado) y bloqueado.
   • El resguardo no se puede abrir hasta que el riesgo haya desaparecido.
   • Cuando el resguardo está cerrado y bloqueado, se pueden desempeñar las funciones peligrosas cubiertas por el resguardo, pero el cierre y el bloqueo del resguardo no provoca por sí mismo la puesta en marcha de dichas funciones.
3. Resguardo móvil asociado al mando: Es un resguardo móvil, con las características siguientes:
   • Las funciones peligrosas del equipo de trabajo cubiertas por el resguardo no se pueden desempeñar hasta que el resguardo esté en posición de seguridad (cerrado).
   • El resguardo puede estar asociado a un dispositivo de enclavamiento o a un dispositivo de enclavamiento y bloqueo. En el primer caso, al abrir el resguardo, se detienen las funciones peligrosas. En el segundo caso, el resguardo no se puede abrir hasta que el riesgo haya desaparecido.
   • El cierre del resguardo provoca la puesta en marcha de las funciones peligrosas.
4. Resguardo motorizado: Es un resguardo móvil con dispositivo de enclavamiento o con dispositivo de enclavamiento y bloqueo, que se mueve por medios mecánicos (por ejemplo, por medio de motores o de cilindros neumáticos) y no por la fuerza humana o por efecto de la gravedad. Con este tipo de resguardo, además de cumplir las condiciones generales y/o particulares de los diferentes tipos de resguardos con enclavamiento, se debe garantizar que el resguardo no da lugar a nuevos peligros, debidos, por ejemplo, a la presión de cierre (aplastamiento), a la fuerza ejercida (aplastamiento), a la velocidad (golpe) o a las aristas vivas (corte).

Resguardo regulable y autoregulable:

a) Resguardo regulable: Es un resguardo fijo o móvil que se puede regular en su totalidad o que tiene partes regulables. Normalmente están destinados a limitar el acceso a los órganos móviles de trabajo o a la herramienta, cuando éstos no pueden hacerse totalmente inaccesibles. La regulación permanece fija mientras se realiza la operación.

b) Resguardo autoregulable: Es un resguardo móvil, accionado por una parte del equipo de trabajo (por ejemplo, una mesa móvil) o por la pieza a trabajar o incluso por una plantilla, que permite el paso de la pieza (y, si ha lugar, de la plantilla) y después retorna automáticamente (por gravedad, por efecto de un muelle o de cualquier otra energía externa, etc.) a la posición de cierre tan pronto como la pieza trabajada ha liberado la abertura. El resguardo se abre lo mínimo imprescindible para permitir el paso de la pieza.

4.2.2. Dispositivos de protección

Son aquellos que protegen del riesgo solos o asociados a un resguardo. Pueden ser:

• De enclavamiento
• Sensible
• De validación
• De mando sensitivo
• De mando a dos manos
• De mando a impulsos
• De retención mecánica
• Limitador
• Especiales

Dispositivos de enclavamiento: Son dispositivos de protección destinados a impedir el funcionamiento de ciertos elementos de una máquina bajo determinadas condiciones. Este tipo de dispositivos puede tener diversas aplicaciones, sin embargo, uno de los usos más extendidos en la técnica de seguridad es su utilización asociada a un resguardo; en este caso, el dispositivo generalmente impide las funciones o los movimientos peligrosos en tanto el resguardo no este en posición de seguridad (cerrado) (véanse las figuras mostradas al tratar los resguardos móviles con dispositivo de enclavamiento y con enclavamiento y bloqueo.

Los enclavamientos se pueden realizar con componentes de diferentes (mecánico, eléctrico, etc.). En la figura se muestra un ejemplo de enclavamiento mecánico directo entre un resguardo y el órgano de marcha/parada, asociado al circuito de potencia.

Dispositivos sensibles: Provocan la parada y/o inhiben la puesta en marcha del equipo de trabajo, de sus elementos peligrosos o de una función peligrosa, cuando una persona o parte de su cuerpo rebasa un límite de seguridad o acciona voluntaria o involuntariamente el dispositivo sensible. Pueden ser:

• De detección mecánica: Cables, barras sensibles, tarimas sensibles, etc.
• De detección no mecánica: Construyen una barrera inmaterial por medio de haces fotoeléctricos, dispositivos optoelectrónicos, interrupción de haces únicos o múltiples efectuados con rayos láser, etc.

Veamos algunos ejemplos:

a) Barra sensible: Está constituida generalmente por una barra articulada que actúa sobre uno o dos detectores de posición. Se puede utilizar en numerosos casos y en particular:

• Para evitar un peligro de aplastamiento por un elemento móvil: En este caso está fijado sobre dicho elemento.
• Para accionar un dispositivo de parada de emergencia de manera voluntaria o involuntaria, cuando no se pueden utilizar otras medidas de protección (caso de las máquinas de cilindros, por ejemplo).

b) Cable de parada de emergencia.

c) Borde sensible: El borde sensible se utiliza, lo mismo que una barra sensible, para evitar un peligro de aplastamiento o para obtener, voluntariamente o no, la parada de los elementos peligrosos. Este dispositivo presenta la ventaja de estar constituido de un material flexible favorable a la reducción del riesgo. En contrapartida, es preciso garantizar que es de seguridad positiva, es decir, que sus fallos no vayan en perjuicio de la seguridad.

d) Alfombra sensible: Las alfombras sensibles se utilizan principalmente para detectar la presencia de una persona en una zona peligrosa, ya sea durante las operaciones de carga o descarga de una máquina o bien durante las intervenciones de reglaje.