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Occupational hazards of grain facilities

Occupational hazards of grain facilities can be mitigated through diligence and proper safety procedures. These hazards represent the health and safety risks to which an employe...

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Occupational hazards of grain facilities can be mitigated through diligence and proper safety procedures. These hazards represent the health and safety risks to which an employee is vulnerable. Grain facility occupation exposure is the quantifiable expression of workplace health and safety hazards to which a grain-handling facility employee is vulnerable in performing their assigned duties. Exposure represents the probability that a given hazard will have some level of effect of a receptor of interest.

The agricultural industry is consistently ranked as one of the most dangerous. Its annual fatality rate of 24.9 deaths per 100,000 is nearly seven times higher than the rate for all private industry workers, which is 3.5 deaths per 100,000.[1] From 2003 to 2011, work-related injuries in agriculture caused 5,816 fatalities.[1] On average, 243 agricultural workers suffer a serious lost-work-time injury each day, and five percent of these incidents result in permanent impairment.[2] In 2012, agricultural facilities had 475 fatalities, giving the sector the highest fatal injury rate of any industry for the second consecutive year, at 21.2 fatal injuries per 100,000 full-time workers.[1]

Exposure hazards

Grain entrapment

OSHA grain entrapment illustration.
This OSHA diagram warns of the dangers of grain entrapment.

Grain entrapment occurs when a person is partially submerged in grain and cannot get out; grain engulfment occurs when a person is completely submerged. Engulfment mainly happens at grain storage facilities such as silos or grain elevators, but can also occur anywhere with large quantities of grain, including freestanding outdoor piles. A worker can be submerged in moments, suffocate within minutes, and take hours to locate and recover.[3] Rescuing an engulfed person may be possible if their airway remains unobstructed.

In the United States in 2010, 57 workers were engulfed in grain, resulting in 26 fatalities.[4][5] In 2012, 19 workers were engulfed in grain, resulting in 8 fatalities.[6]

Research has identified a link between out-of-condition grain and engulfment incidents.[7] Out-of-condition grain is stored grain that has become wet, clumped, or spoiled. This grain tends to clump together, increasing the risk of engulfment. Workers enter grain bins to loosen crusted grain that cakes to the walls of storage bins to facilitate its removal.[7] A typical engulfment scenario begins when wet or moldy grain is stored, which then cakes to the side of the bin or "bridges" across the top. A worker enters the unit to dislodge the material, which then collapses and engulfs the worker.

Workers can become entrapped in three main ways: by entering a storage bin while grain is flowing; by standing on an apparently stable surface that is actually a "grain bridge" with a hollow cavity underneath; or when a vertical mass of grain settled against a wall suddenly gives way during clearing.[8] If a worker enters a bin and an auger starts removing grain, the worker can become entrapped within four to five seconds and fully engulfed within 11 seconds.

Other factors with a statistically significant relationship with grain engulfment include the type of grain, geographic location, type of facility, and victim demographics.[9] More than half of recorded incidents occur in corn; other grains include soybeans, oats, wheat, flax, and canola.[8] Because corn is largely produced in the Corn Belt states of Illinois, Indiana, Iowa, Minnesota, and Ohio, most engulfment incidents occur there.[8] One study of 60 grain entrapment cases found that 43% involved corn and 22% involved soybeans.[7]

More than 70% of entrapments have occurred on small or family farms, which are typically exempt from OSHA grain-handling regulations.[8] All engulfment victims have been male, and 75% have been farmers, farm workers, or members of farm families. The average age of victims is around 40, but a disproportionate share are under 18 years old.[9]:3–4

Grain dust explosions

Washburn A Mill Grain Dust Explosion.
This stereograph shows the Washburn 'A' Mill after a grain dust explosion in Minneapolis, c.1878.

Nearly any finely-divided organic substance becomes an explosive material when dispersed as an air suspension. The fine flour found in grain-handling facilities can become dangerously explosive in this state.

The dust explosion pentagon illustrates the five elements required for a combustible dust explosion.

Un incendio requiere tres elementos, formando un triángulo de fuego : polvo combustible (combustible), una fuente de ignición (calor) y oxígeno (oxidante). [ 10 ] Una explosión de polvo combustible requiere dos elementos adicionales: la dispersión de partículas de polvo en cantidad y concentración suficientes, y el confinamiento de la nube de polvo.

Cataratas

En 2011, la Oficina de Estadísticas Laborales (BLS) informó una tasa de lesiones no mortales relacionadas con caídas de 48,2 por cada 100 000 trabajadores en la industria agrícola, una tasa superior a la de las industrias del transporte, la minería o la manufactura. [ 1 ] La BLS también informó de 167 muertes de trabajadores en la industria agrícola entre 2007 y 2011. [ 1 ]

Las caídas relativamente cortas, de 3,7 a 6,1 metros (12 a 20 pies ) , pueden ser fatales. Los riesgos de caída en una instalación de manipulación de granos incluyen pisos, maquinaria, estructuras, techos, tragaluces, agujeros sin protección, aberturas en paredes y pisos, escaleras, pasarelas sin protección, plataformas y elevadores de personal. Los trabajadores también están expuestos a caídas potencialmente fatales cuando se mueven desde las escaleras exteriores verticales en los silos de granos hasta el techo del silo o a través de una entrada del silo. [ 11 ] Entre 1985 y 1989, las caídas desde alturas fueron la segunda causa principal de muertes de trabajadores de manipulación de granos. [ 2 ] Las caídas de maquinaria y estructuras fueron la segunda causa individual más grande de muertes en la manipulación de granos y ensilaje durante este período; las caídas desde estructuras representaron el 79 por ciento de estas muertes. [ 2 ] 

Amputaciones

Los equipos mecánicos en las estructuras de almacenamiento de granos, como sinfines y cintas transportadoras, presentan graves riesgos de atrapamiento y amputación. Los trabajadores pueden quedar con las extremidades atrapadas en piezas móviles sin la protección adecuada. [ 10 ] Aunque muchos equipos cuentan con dispositivos de seguridad como protectores, cubiertas y escudos, los trabajadores aumentan su riesgo de lesiones cuando intentan desactivar estas protecciones. [ 12 ]

contaminantes en el aire

En las estructuras de almacenamiento de granos pueden desarrollarse atmósferas peligrosas debido a los gases de los granos en fermentación o la fumigación . Los fumigantes se utilizan comúnmente para el control de insectos . La exposición puede causar daño al sistema nervioso central , enfermedades cardíacas y vasculares, edema pulmonar y cáncer. [ 10 ] Además de los riesgos directos para la salud, la exposición a estos gases puede incapacitar a un trabajador, lo que puede provocar lesiones por caídas o asfixia por inhalación. Los trabajadores que manipulan fumigantes o granos fumigados están expuestos a estos contaminantes. [ 13 ] La fermentación del grano produce óxido nítrico (NO) e irritantes respiratorios como el dióxido de nitrógeno (NO 2 ) y el tetróxido de nitrógeno (N 2 O 4 ). Las bajas concentraciones de NO 2 pueden causar tos, dificultad para respirar o náuseas; las altas concentraciones pueden causar acumulación de líquido en los pulmones, lo que puede ser fatal.

Las concentraciones de gases peligrosos suelen ser más altas durante las primeras 48 horas después de añadir el ensilado a un contenedor , pero pueden persistir durante unas cuatro semanas. Los gases peligrosos procedentes de la fermentación del ensilado ( NO₂ y N₂O₄ ) son más pesados ​​que el aire y, por lo general , se pueden reducir en los silos abriendo las compuertas de la tolva. Incluso después de ventilar el contenedor, pueden quedar concentraciones potencialmente mortales en el espacio de aire entre la parte inferior de la compuerta de la tolva del silo y la parte superior del ensilado. Los trabajadores pueden exponerse si se caen, se agachan o si el gas se remueve por una corriente de aire o por su actividad.

Trabajadores jóvenes

Más del 60 % de todos los casos registrados de atrapamiento de grano ocurren en instalaciones no sujetas a las regulaciones de OSHA, principalmente en unidades de almacenamiento de grano familiares en granjas. De estos casos en instalaciones exentas de OSHA, el 70 % involucra a niños. [ 14 ] En 2011, el Departamento de Trabajo propuso regulaciones generales que habrían prohibido a los trabajadores menores de edad ingresar a los silos de grano y realizar otras actividades peligrosas. [ 15 ] Otro estudio encontró que aproximadamente uno de cada cinco atrapamientos de grano involucra a un niño. [ 16 ]

Mitigación

Risks can be reduced through engineering controls, administrative controls, and personal protective equipment. Common administrative controls include safety training and restricting access to hazardous areas, such as by locking ladders at a height of 6–8 feet (1.8–2.4 m) to prevent unauthorized access.[2]Lockout-tagout procedures are critical for preventing amputations and entrapments by ensuring machinery cannot be energized during maintenance.[12] For airborne contaminants, bins are ventilated for at least 30 minutes prior to and during entry. Additional time is needed for silos larger than 24 feet (7.3 m) in diameter or if the silage surface is more than 15 feet (4.6 m) from the top.[17] Dust explosions are mitigated through housekeeping practices that eliminate combustible dust accumulation and by performing hazard assessments of materials, operations, and potential ignition sources.[10]

Personal protective equipment includes body harnesses and lifelines for workers entering bins, which is a federal requirement under certain conditions.[17] Fall protection also involves harnesses and lanyards, along with ensuring ropes and ladders are in good condition.[2] OSHA's Amputations National Emphasis Program specifically targets compliance with machine guarding standards.[18]

See also

References

  1. 12345"Census of Fatal Occupational Injuries Summary, 2012". United States Department of Labor, Bureau of Labor Statistics. Retrieved October 28, 2013.
  2. 12345Centers for Disease Control and Prevention. "Safe Grain and Silage Handling". NIOSH Publications and Products. Retrieved November 28, 2013.
  3. ↑"Frequently Asked Questions About Flowing Grain Entrapment, Grain Rescue and Strategies, and Grain Entrapment Prevention Measures"(PDF). Agricultural Safety and Health Program, Purdue University. April 2011. p. 1. Retrieved November 4, 2012.
  4. ↑ Issa, S.; Roberts, M.; Field, B. (2012). Resumen de 2012 sobre atrapamientos de granos en los Estados Unidos (Informe). Universidad de Purdue .
  5. ↑ Sadaka, Sammy. "Atrapamiento y engullimiento en silos de grano: causas, prevención y rescate - FSA1010" (PDF) . División de Agricultura del Sistema Universitario de Arkansas . Consultado el 22 de septiembre de 2025 .
  6. ↑ Issa, Salah; Roberts, Matt; Field, Bill (marzo de 2013). Resumen de 2012 sobre atrapamientos de granos en los Estados Unidos (PDF) (Informe). Programa de Seguridad y Salud Agrícola de la Universidad de Purdue . Recuperado el 10 de septiembre de 2025 .
  7. 1 2 3 Freeman, SA; Kelley, KW; Maier, DE; Field, WE "Revisión de atrapamientos en materiales agrícolas a granel en instalaciones comerciales de granos". Journal of Agricultural Safety and Health . 4 (2): 119– 130.
  8. 1 2 3 4 Maher, George A. (diciembre de 1995). "Publicación AE-1002: ¡Atrapado en el grano!" . Universidad Estatal de Dakota del Norte . Archivado del original el 11 de febrero de 2011 . Recuperado el 1 de noviembre de 2012 .
  9. 1 2 Roberts, Matt; Riedel, Steve; Wettschurack, Steve; Field, Bill (16 de marzo de 2011). "Resumen de atrapamientos de granos en los Estados Unidos en 2011" (PDF) . Programa de Seguridad y Salud Agrícola de la Universidad de Purdue . Recuperado el 5 de noviembre de 2012 .
  10. 1 2 3 4 Administración de Seguridad y Salud Ocupacional. "Polvo combustible en la industria: prevención y mitigación de los efectos de incendios y explosiones" . Boletín de información sobre seguridad y salud . Departamento de Trabajo de los Estados Unidos . Consultado el 29 de octubre de 2013 .
  11. ↑ Administración de Seguridad y Salud Ocupacional. "Temas de seguridad y salud: manipulación de granos" . Departamento de Trabajo de los Estados Unidos . Consultado el 29 de octubre de 2013 .
  12. 1 2 "Familiarización con la seguridad en el manejo de granos" . Safety Management Group. Archivado del original el 21 de octubre de 2012. Recuperado el 30 de octubre de 2013 .
  13. ↑Baier, Edward J. "OSHA Hazard Information Bulletins: Grain Fumigant". Occupational Safety & Health Administration. Archived from the original on December 17, 2013. Retrieved October 29, 2013.
  14. ↑Smith, Ron (May 2013). "Significant number of grain bin entrapment cases involves children". Southwest Farm Press. Retrieved October 29, 2013.
  15. ↑Broder, John M. (October 29, 2012). "Silos Loom as Death Traps on American Farms". The New York Times. Retrieved November 1, 2012.
  16. ↑Murphy, D.J.; Hill, D.E. "Hazard of flowing grain"(PDF). Penn State Extension. Archived from the original(PDF) on June 25, 2013. Retrieved November 28, 2013.
  17. 12Drake, Brodie; Kulkarni, S.; Vandervender, K. "Suffocation Hazards in Grain Bins"(PDF). Agriculture and Natural Resources. University of Arkansas. Archived from the original(PDF) on November 7, 2013. Retrieved October 30, 2013.
  18. ↑"National Emphasis Program on Amputations". OSHA. October 27, 2006. CPL 03-00-003.