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Beedy Academy · Calculadoras

Calculadoras gratuitas de seguridad de procesos y SST

12 cálculos de prevención: LIE de mezclas, espacios confinados, límites de exposición, ventilación, ruido, energía almacenada y caídas. No sustituyen la reglamentación.

Atmósferas inflamables y espacios confinados

LIE de una mezcla de gases (Le Chatelier)

FórmulaLIEm = Σyᵢ ÷ Σ(yᵢ ÷ LIEᵢ)  ·  %LIE = C ÷ LIEm × 100
%
% vol
%
% vol
%
% vol
% vol
LIE de la mezcla (LIEm)—% vol
Concentración en % de la LIE de la mezcla—% LIE
10 % de la LIE de la mezcla—ppm

Para gases combustibles de comportamiento similar (hidrocarburos) en aire. LIE habituales: metano 5,0; etano 3,0; propano 2,1; butano 1,8; hidrógeno 4,0 % vol. Un detector calibrado con un solo gas no lee directamente una mezcla (factores de respuesta). No sustituye la reglamentación, los detectores, los permisos ni los procedimientos del sitio.

Espacio confinado: tiempo de purga por ventilación

Fórmulan = K × ln(C₀ ÷ C)  ·  t = n × V ÷ Q
m³
m³/min
ppm
ppm
Renovaciones de aire requeridas (n)—
Tiempo de purga (t)—min

Modelo de mezcla perfecta, aire limpio, sin fuente continua; C₀ y C en la misma unidad (ppm o % LIE). K de 1 (ideal) a 3 o más según la forma del espacio y la posición del ducto. Medir siempre a varias alturas antes de entrar y ventilar de forma continua. No sustituye la reglamentación, los detectores, los permisos ni los procedimientos del sitio.

Oxígeno tras una fuga de gas inerte

FórmulaO₂ = O₂,₀ × e−Vg ÷ V  ·  O₂* = O₂,₀ × (1 − Vg ÷ V)  ·  Vg(19,5 %) = V × ln(O₂,₀ ÷ 19,5)
m³
m³
% vol
O₂, mezcla perfecta—% vol
O₂, caso desfavorable (O₂*)—% vol
Gas inerte que baja el O₂ a 19,5 %—m³

Mezcla perfecta: el gas entra gradualmente y el exceso sale. Caso desfavorable: el gas desplaza el aire sin mezclarse (gas pesado, punto bajo). Nitrógeno líquido: cerca de 0,7 m³ de gas por litro. Un mínimo habitual para entrar es 19,5 % de O₂. No sustituye la reglamentación, los detectores, los permisos ni los procedimientos del sitio.

Exposición a contaminantes y ventilación

Conversión ppm ↔ mg/m³

Fórmulamg/m³ = ppm × M ÷ Vm  ·  ppm = mg/m³ × Vm ÷ M
ppm
mg/m³
g/mol
Los ppm convertidos a mg/m³—mg/m³
Los mg/m³ convertidos a ppm—ppm

Solo para gases y vapores (no polvos ni humos). Los TLV de la ACGIH están a 25 °C y 1 atm; los valores europeos a 20 °C. No sustituye la reglamentación, los detectores, los permisos ni los procedimientos del sitio.

Promedio ponderado en el tiempo de 8 h (ED)

FórmulaC8h = (C₁t₁ + C₂t₂ + C₃t₃ + C₄t₄) ÷ 8  ·  % = C8h ÷ VLA-ED × 100
ppm | mg/m³
h
ppm | mg/m³
h
ppm | mg/m³
h
ppm | mg/m³
h
ppm | mg/m³
Concentración media de 8 h (C8h)—ppm | mg/m³
Proporción del valor límite—%
Tiempo total muestreado—h

El tiempo no medido cuenta como exposición nula: poner 0 solo si es cierto. Para jornadas de más de 8 h el valor límite debe ajustarse según la reglamentación. Los valores techo y de corta duración (VLA-EC) también se aplican. No sustituye la reglamentación, los detectores, los permisos ni los procedimientos del sitio.

Exposición a una mezcla (efectos aditivos)

FórmulaEm = C₁ ÷ L₁ + C₂ ÷ L₂ + C₃ ÷ L₃
ppm | mg/m³
ppm | mg/m³
ppm | mg/m³
ppm | mg/m³
ppm | mg/m³
ppm | mg/m³
Índice de exposición de la mezcla (Em)—

Sumar solo sustancias que actúan sobre el mismo órgano o sistema. Em > 1: se supera el límite de la mezcla, aunque cada sustancia esté bajo su propio límite. Concentración y límite en la misma unidad. No sustituye la reglamentación, los detectores, los permisos ni los procedimientos del sitio.

Ventilación por dilución para un solvente (método ACGIH)

FórmulaG = Lₑ × ρ × Vm ÷ M  ·  Q = K × G × 10⁶ ÷ L
L/h
kg/L
g/mol
ppm
Vapor generado (G)—m³/h
Caudal de aire requerido (Q)—m³/h
Caudal de aire requerido (Q)—m³/s
Caudal de aire requerido (Q)—cfm

Método del manual Industrial Ventilation de la ACGIH: K de 1 (muy buena mezcla) a 10 (mala mezcla). La dilución no sirve para sustancias muy tóxicas ni grandes fuentes: preferir la extracción localizada. No sustituye la reglamentación, los detectores, los permisos ni los procedimientos del sitio.

Ruido

Suma de niveles sonoros (dB)

FórmulaL = 10 × log₁₀(10L₁/10 + 10L₂/10 + 10L₃/10 + 10L₄/10)
dBA
dBA
dBA
dBA
Nivel total (L)—dBA
Aumento sobre la fuente más fuerte—dB

Dos fuentes iguales: +3 dB. Una fuente 10 dB más débil añade menos de 0,5 dB. Dejar 0 para una fuente ausente. No sustituye la reglamentación, los detectores, los permisos ni los procedimientos del sitio.

Dosis de ruido y nivel de exposición de 8 h

FórmulaTᵢ = 8 ÷ 2(Lᵢ − Lc) ÷ q  ·  D = Σ tᵢ ÷ Tᵢ × 100  ·  LEX,8h = 10 log₁₀(Σ tᵢ 10Lᵢ/10 ÷ 8)  ·  TWA = Lc + q × log₂(D ÷ 100)
dBA
h
dBA
h
dBA
h
Dosis de ruido (D)—%
Nivel de exposición diaria (LEX,8h)—dBA
Nivel TWA a partir de la dosis (TWA)—dBA

La mayoría de las jurisdicciones usa 85 dBA y una tasa de intercambio de 3 dB; algunas usan 90 dBA y 5 dB. Con 3 dB, LEX,8h y TWA son casi iguales. No se aplica umbral de integración. No sustituye la reglamentación, los detectores, los permisos ni los procedimientos del sitio.

Nivel sonoro a otra distancia

FórmulaL₂ = L₁ − 20 × log₁₀(r₂ ÷ r₁)  ·  rt = r₁ × 10(L₁ − Lt) ÷ 20
dBA
m
m
dBA
Nivel a r₂ (L₂)—dBA
Distancia para alcanzar Lt (rt)—m

Fuente puntual en campo libre: −6 dB cada vez que se duplica la distancia. En interiores la reverberación reduce la caída: medir para confirmar. No sustituye la reglamentación, los detectores, los permisos ni los procedimientos del sitio.

Energía almacenada y trabajo en altura

Energía almacenada en un recipiente de gas a presión

FórmulaE = P₁ × V ÷ (γ − 1) × [1 − (Pₐ ÷ P₁)(γ − 1) ÷ γ]  ·  P₁ = P + Pₐ, Pₐ = 101,325 kPa  ·  TNT = E ÷ 4184
kPa
m³
Energía almacenada (E)—kJ
Equivalente TNT—kg

Expansión isentrópica de un gas ideal (método usado en pruebas neumáticas, p. ej. ASME PCC-2). Orden de magnitud para fijar un perímetro de seguridad; una prueba hidrostática almacena mucha menos energía. 1 kg de TNT = 4184 kJ. No sustituye la reglamentación, los detectores, los permisos ni los procedimientos del sitio.

Distancia libre requerida para detención de caídas

FórmulaTFC = FF + DD + HS + H + SM  ·  M = Dₐ − TFC
m
m
m
m
m
m
Distancia libre requerida (TFC)—m
Margen restante (M)—m

Distancias medidas desde la altura del anillo D al inicio de la caída hasta el primer obstáculo. Tomar la distancia de desaceleración de la etiqueta del absorbedor de energía; sumar el efecto péndulo si el anclaje está desplazado. No sustituye la reglamentación, los detectores, los permisos ni los procedimientos del sitio.

Herramientas de aprendizaje y verificación. Los rangos indicados son referencias generales: siga siempre los procedimientos, permisos y consignas de su planta. No se envía nada: los cálculos se hacen en su navegador.