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EQUIPOS DE PROTECCIÓN PERSONAL PARA HACER FRENTE A LAS EMERGENCIAS QUÍMICAS 1. Introducción Un país no puede crecer si no posee grandes parques e instalaciones de polos petroquímicos que suministren materias primas para la elaboración de los productos necesarios para el mantenimiento de la vida diaria. El hombre, en los diferentes segmentos en donde manipula estos productos, ha ocasionado su ingreso al ambiente. Por ejemplo en: • Laboratorios; • áreas de almacenamiento (depósitos, almacenes, etc.); • procesos de fabricación, y • actividades de transporte (transporte terrestre, aéreo y marítimo). Los productos peligrosos han generado una diversidad de riesgos para el ser humano y el ambiente, causando daños corporales, materiales e incluso muertes. En este sentido, el creciente número de accidentes ocasionados por productos peligrosos se ha convertido en una gran preocupación para las autoridades y segmentos implicados en todo el mundo. Los accidentes ocasionados por productos peligrosos requieren cuidados especiales, así como personal capacitado para su atención, considerados los riesgos de inflamabilidad, toxicidad y corrosión que implican estos productos, por causa de las fugas y derrames accidentales, lo que genera atmósferas contaminadas por vapores o gases. La atención de estos accidentes generan diversos riesgos a la integridad física de los profesionales que desarrollan actividades en estas áreas. En este sentido, en las emergencias ocasionadas por productos químicos, es muy importante que las personas implicadas usen equipos de protección personal (EPP) para protegerse de los riesgos de cada producto de acuerdo con el volumen de la fuga, los lugares afectados y las actividades que se vayan a realizar. 2. Objetivo El objetivo de este trabajo es presentar brevemente los principales equipos de protección personal (EPP) utilizados en la atención de emergencias con productos peligrosos. 3. Consideraciones generales El equipo de protección personal es un dispositivo de uso individual, de fabricación nacional o extranjera, destinado a proteger la salud e integridad física del trabajador. La función del equipo de protección personal no es reducir el "riesgo o peligro", sino adecuar al individuo al medio y al grado de exposición. ¿Cuándo se deben usar? Durante la realización de las actividades rutinarias o emergencias, según el grado de exposición. ¿Cómo se deben escoger? Según las necesidades, riesgos intrínsecos de las actividades y la parte del cuerpo que se desee proteger. Observaciones En caso de duda o desconocimiento del grado de exposición o contaminación a que estará expuesto el trabajador, será necesario utilizar los equipos de protección personal de protección máxima. Una vez evaluada la situación, se deberá adaptar el uso de los equipos de protección personal a las situaciones reales. 4. Clasificación de los equipos de protección personal según el tipo de protección 1. Protección cutánea 2. Protección respiratoria 4.1. Protección cutánea: 4.1.1. Ropas de protección contra sustancias químicas En la atención a los accidentes con sustancias químicas, la finalidad de las ropas de protección es salvaguardar el cuerpo de los riesgos que representa el producto, como provocar daños a la piel o ser absorbido por esta y afectar a los demás órganos. La elección y uso adecuado de esta ropa, complementada con el equipo de protección respiratoria, permite proteger a los técnicos de los ambientes hostiles. El material elegido debe ser lo más resistente posible al ataque de productos químicos. El modelo de la ropa también es importante y depende de si el producto implicado está en el aire o si la exposición a la piel (contacto con el producto) es directa o a través de salpicaduras. También se debe considerar otros criterios de selección, incluida la probabilidad de exposición, facilidad de descontaminación, movilidad con la ropa, durabilidad y, en menor escala, su costo. Existe una variedad de materiales para la confección de ropas de protección. Cada uno de estos materiales ofrece un grado de protección a la piel contra una gama de productos, pero ningún material ofrece la máxima protección contra todos los productos químicos. La ropa de protección seleccionada se debe confeccionar con un material que proporcione la mayor resistencia contra el producto conocido o que pueda estar presente. La selección adecuada de la ropa de protección puede minimizar el riesgo de exposición a productos químicos, pero no protege contra riesgos físicos tales como el fuego, radiación y electricidad. Para ofrecer una completa protección a los técnicos, es importante usar otros equipos complementarios de protección. Para la cabeza se usan cascos resistentes; para los ojos y la cara, gafas resistentes a impactos; para los oídos se usan auriculares y para los pies y manos, botas y guantes resistentes a productos químicos. La finalidad de este trabajo es ayudar a los equipos de atención de emergencias en el proceso de selección de la ropa de protección (modelo y tejido) más adecuada para los casos de accidentes con sustancias químicas. Por ello, se dividió este trabajo en dos partes, la primera aborda las ropas de protección química y la segunda trata sobre los guantes y botas. Clasificación de las ropas de protección Las ropas se clasifican según su modelo y uso de material de confección. Modelo Ropa completamente encapsulada: la ropa totalmente encapsulada se confecciona en una sola pieza que envuelve (encapsula) totalmente al usuario. Las botas, guantes y el visor que hacen la ropa a prueba de gases y vapores, están incorporados pero se pueden quitar si se desea, ya que están unidos a la ropa a través de dispositivos. Inclusive la cremallera ofrece una protección perfecta contra gases o vapores. Esta ropa, a prueba de gases, se deberá someter a pruebas de presión para asegurar su integridad. La protección respiratoria y el aire respirable se suministran a través de un conjunto autónomo de respiración con presión positiva incorporado en la ropa o por un tubo externo de aire que mantiene una presión positiva. La ropa encapsulada se usa principalmente para proteger al usuario contra los gases, vapores y partículas tóxicas presentes en el aire. Además, protege contra la salpicadura de líquidos. El grado de protección que ofrece la ropa contra una sustancia química depende del material utilizado en su confección. Cuando no hay ventilación, existe el peligro de acumular calor, lo que puede provocar una situación de riesgo para el usuario. Debido a su complejidad, el usuario necesitará ayuda para ponérsela. Existen diversos accesorios que pueden complementar esta ropa para proporcionar comodidad en la operación, como los chalecos para refrigeración, sistema de radio y botas dos números más del tamaño normal. Ropa no encapsulada: la ropa de protección no encapsulada, generalmente conocida como ropa contra salpicaduras químicas, no incluye protección facial incorporada. Además del traje, se puede usar un conjunto autónomo de respiración o tubo de aire externo, así como una máscara con filtro químico. La ropa contra salpicaduras puede ser de dos tipos: una pieza única, como el overol, o un conjunto de pantalón y casaca. Cualquiera de ellos puede incluir una capucha y otros accesorios. La ropa no encapsulada no está diseñada para proteger contra gases, vapores ni partículas, solo protege contra salpicaduras. En realidad, la ropa contra salpicaduras se puede cerrar completamente con el uso de cintas en los puños, tobillos y cuello para impedir la exposición de cualquier parte del cuerpo. Sin embargo, esta ropa no se considera a prueba de gases, pero puede ser un buen sustituto de la ropacompletamente encapsulada cuando la concentración del producto implicado es baja y el material no es extremadamente tóxico por vía dérmica. Uso de uso único o descartable: Una tercera clasificación es la ropa de uso único o descartable. Esta clasificación es relativa y se basa en el costo, facilidad de descontaminación y calidad de confección. Por lo general, se considera ropa de protección química descartable aquella que cuesta menos de US$ 25.00 por pieza. En situaciones donde la descontaminación es difícil, se puede considerar ropas más caras como descartables. Requisitos del desempeño de las ropas de protección química Para elegir el material de protección adecuado, se deben considerar varios requisitos. La importancia del material depende de la actividad y de las condiciones específicas del lugar. Los requisitos de desempeño son: • Resistencia química: es la capacidad del material para resistir los cambios físicos y químicos. El requisito de desempeño más importante es la resistencia química del material. Este debe mantener su integridad estructural y calidad de protección al estar en contacto con sustancias químicas; • Durabilidad: es la capacidad que tiene un material para resistir el uso, es decir, la capacidad de resistir perforaciones, abrasión y rasguños. Es la resistencia inherente al material; • Flexibilidad: es la capacidad para curvarse o doblarse. Es muy importante para los guantes y ropas de protección ya que influye directamente en la movilidad, agilidad y restricción de movimientos del usuario; • Resistencia térmica: es la capacidad de un material para mantener su resistencia química durante temperaturas extremas (principalmente altas) y permanecer flexible en temperaturas bajas. Una tendencia general de la mayoría de los materiales es que las temperaturas altas reducen su resistencia química mientras que las bajas reducen su flexibilidad; • Vida útil: es la capacidad que tiene un material para resistir al envejecimiento y al deterioro. Los factores como el tipo de producto, temperaturas extremas, humedad, luz ultravioleta, agentes oxidantes y otros, reducen la vida útil del material. El almacenamiento y cuidados adecuados contra estos factores pueden ayudar a prevenir el envejecimiento. Se debe consultar a los fabricantes en relación con las recomendaciones para el almacenamiento de la ropa. • Facilidad de limpieza: es la capacidad para descontaminar efectivamente los materiales de protección. Es la medida relativa de la capacidad de un material para remover la sustancia impregnada. Es prácticamente imposible descontaminar algunos materiales, por lo que es importante cubrirlos con forros descartables para prevenir la contaminación. • Diseño: es el procedimiento de confección de una ropa e incluye el modelo y otras características. Actualmente, se fabrica una variedad de modelos de ropas con características diversas, como: • ropa totalmente encapsulada o no encapsulada; • con una, dos o tres piezas; • con capucha, protector facial, guantes y botas (soldadas o no); • localización de la cremallera, botones y costuras (frontal, lateral y en la espalda); • con bolsillos, cuello y tirantes con velcro; • válvulas de exhalación y ventilación, y • compatibilidad con el uso de dispositivos de protección respiratoria. • Tamaño: es la dimensión física o proporción de la ropa. El tamaño está directamente relacionado con la comodidad e influencia en los accidentes físicos. Las ropas apretadas limitan la movilidad del usuario, destreza y concentración. • Color: las ropas más brillantes facilitan el contacto visual entre los equipos. Las ropas de colores oscuros (negro, verde) absorben el calor radiante de fuentes externas y lo transfiere al usuario, lo que agrava los problemas relacionados con el calor. • Costo: el costo de la ropa de protección varía considerablemente. Por lo general, el costo determina la selección y frecuencia de uso de la ropa. En muchas situaciones, las ropas descartables, que son las más económicas, son más apropiadas y seguras que las ropas más caras. Resistencia química La eficacia de los materiales en la protección contra productos químicos depende de su resistencia a la penetración, degradación y permeabilidad. Es importante evaluar cada una de estas propiedades para elegir el modelo de la ropa de protección y el material de confección. Penetración La penetración es el ingreso del producto a través de aperturas en la ropa. Una sustancia puede penetrar debido al diseño o imperfecciones en la ropa. Los puntos de costura, orificios de botones, cremalleras y el mismo tejido pueden permitir la penetración del producto. Una ropa bien diseñada y confeccionada permite prevenir la penetración a través de la resistencia de cremalleras selladas, articulaciones selladas con cinta adhesiva y tejidos. Los rasguños, agujeros, fisuras o abrasiones en la ropa también permiten la penetración Degradación La degradación es una acción química que implica una ruptura molecular del material debido al contacto con una sustancia. La degradación se puede ver a través de las alteraciones físicas del material. La acción del producto puede hacer que el material se contraiga o se expanda, hacerlo quebradizo o frágil o incluso alterar completamente sus propiedades químicas. Otras alteraciones incluyen un ligero descoloramiento, una superficie áspera o pegajosa o hendiduras en el material. Estas alteraciones pueden aumentar la permeabilidad o permitir la penetración del contaminante. Los fabricantes y proveedores de ropas de protección pueden suministrar información sobre las pruebas de degradación para sustancias específicas en clases de productos. Estos datos proporcionan al usuario una tasa de la resistencia del producto a la degradación, la cual es subjetivamente expresada como excelente, buena, frágil y mala, según se indica el cuadro 1. Los datos sobre la degradación del producto pueden servir para determinar la capacidad de protección de un material pero no se deben usar en lugar de los datos de la prueba de permeabilidad. Esto se debe a que puede haber un material con una excelente resistencia a la degradación pero con una mala resistencia a la permeabilidad. Por lo tanto, la degradación y la permeabilidad no están relacionadas directamente y no se pueden intercambiar. Permeabilidad La permeabilidad es una acción química que implica el movimiento de una sustancia, en el nivel molecular, a través de un material. Se trata de un proceso que implica la absorción y adsorción de una sustancia en la superficie externa, difusión y desabsorción de la sustancia en la superficie interna del material de protección. De esta forma, se establece un gradiente de concentración: alto en el lado externo y bajo en el interno. Dado que la tendencia es lograr un nivel balanceado de concentración, las fuerzas moleculares conducen la sustancia al interior del material en dirección a las áreas sin o con baja concentración. Finalmente, el mayor flujo de permeabilidad se vuelve constante. La permeabilidad se mide a partir de una tasa. La tasa de permeabilidad es la cantidad de sustancia que se moverá a través de un área del material de protección en un tiempo determinado. Por lo general, se expresa en microgramos de producto permeado por centímetro cuadrado por minuto de exposición (mg/cm2/min). Son varios los factores que influyen en la tasa de permeabilidad, incluido el tipo de material y su grosor. Una regla general es que la tasa de permeabilidad es inversamente proporcional al grosor. Otros factores importantes son la concentración de la sustancia, el tiempo de contacto, la temperatura, la humedad y la solubilidad del material en las sustancias químicas. Eficacia de los materiales de protección frente a la degradaciónquímica (por clase de producto) Materiales Clase Caucho butílico Cloruro de polivinilo (PVC) Neopreno Caucho natural Alcoholes E E E E Aldehídos E - B B - R E - B E - R Aminas E - R B - R E - B B - R Esteres B - R M B B - M Éteres B - R B E - B B - R Hidrocarburos halogenados B - M B - M B - R R - M Hidrocarburos R - M R B - R R - M Ácidos inorgánicos B - R E E - B R - M Bases inorgánicos y E E E E sales Acetona E M B - R E - R Grasa natural y aceites B - R B E - B B - R Ácidos orgánicos E E E E E - Excelente B - Bueno R - Regular M - Malo Otra manera de medir la permeabilidad es a través del tiempo de penetración, expresado en minutos. El tiempo de penetración a través de la ropa es el tiempo transcurrido entre el contacto inicial de una sustancia con la superficie externa de un material y su detección en la superficie interna. Así como la tasa de permeabilidad, el tiempo de penetración es específico para cada sustancia y material y está determinado por los mismos factores. Como regla general, el tiempo de penetración es directamente proporcional al cuadrado del grosor. Los fabricantes suministran los datos relacionados con la tasa de permeabilidad y el tiempo de penetración. Si bien se dispone de una metodología patrón de la ASTM (American Standard for Testing Materials) para realizar las pruebas de permeabilidad, existen diversas y considerables variaciones en los datos proporcionados por los fabricantes en relación con el grosor y la calidad del material, el proceso de fabricación, la temperatura, la concentración de las sustancias y el método analítico. El mejor material de protección contra una sustancia específica es aquel que no presenta ninguna tasa de permeabilidad, o esta es baja, y un mayor tiempo de penetración a través de la ropa. No obstante, estas propiedades no deben estar correlacionadas. Es decir, un mayor tiempo de penetración no significa necesariamente una baja tasa de permeabilidad y viceversa. Por lo general, el valor deseado es un mayor tiempo de penetración a través de la ropa. Materiales de confección Las ropas de protección contra productos químicos también se clasifican de acuerdo con el material usado en su confección. Los materiales se pueden agrupar en dos categorías: elastómeros y no elastómeros. Elastómeros: son materiales poliméricos (como plásticos), que una vez que estiran regresan a su forma original. La mayoría de los materiales de protección pertenecen a esta categoría e incluyen: cloruro de polivinilo (PVC), neopreno, caucho nitrílico, alcohol polivinílico (PVA), viton, teflón, caucho butílico, entre otros. Los elastómeros se pueden o no colocar en capas sobre un material semejante a la tela. No elastómeros: son materiales que no son elásticos. Esta clase incluye el tyvek y otros materiales. Materiales de protección Existe una gran variedad de materiales de protección. La siguiente relación presenta los materiales más comunes utilizados en las ropas de protección divididos en elastómetros y no elastómetros. Los términos "bueno para" y "malo para" representan datos para la tasa de permeabilidad y tiempo de penetración a través de la ropa. Por lo general, son estos los que se recomiendan. Sin embargo, existen muchas excepciones dentro de cada clase de sustancias químicas. • Elastómetros • Caucho butílico Bueno para: bases y muchos compuestos orgánicos Malo para: hidrocarburos alifáticos y aromáticos gasolina hidrocarburos halogenados • Polietileno clorado (CPE) Bueno para: hidrocarburos alifáticos ácidos y bases alcoholes y fenoles abrasión y ozono Malo para: aminas, esteres, acetonas hidrocarburos halogenados bajas temperaturas • Neopreno (cloropeno) Bueno para: bases y ácidos diluidos, peróxidos, combustibles y aceites, hidrocarburos alifáticos, alcoholes, glicoles, fenoles, abrasión y resistencia a cortes. Malo para: hidrocarburos halogenados, hidrocarburos aromáticos, acetonas • Caucho nitrílico Bueno para: fenoles, bifenilos policlorados, aceites y combustibles, alcoholes, aminas, bases, peróxidos, abrasión y resistencia a cortes. Malo para: hidrocarburos halogenados y aromáticos, amidas, acetonas y bajas temperaturas Observación: mientras mayor sea la concentración de acrilonitrilo, mejor será la resistencia química, a pesar del aumento de la rigidez del material. • Poliuretano Bueno para: bases, alcoholes, hidrocarburos alifáticos, abrasión, bajas temperaturas. Malo para: hidrocarburos halogenados • Alcohol polivinílico (PVA) Bueno para: casi todos los compuestos orgánicos, ozono. Malo para: esteres, éteres, ácidos y bases. • Cloruro de polivinilo (PVC) Bueno para: ácidos y bases algunos compuestos orgánicos aminas y peróxidos Malo para: la mayoría de los compuestos orgánicos, cortes y calor. • Viton Bueno para: hidrocarburos aromáticos y alifáticos, hidrocarburos halogenados, ácidos. Malo para: aldehídos, acetonas, ésteres (solventes oxigenados), aminas • Teflón El teflón se ha utilizado en ropas de protección pero se dispone de poca información sobre la permeabilidad. Así como el viton, se cree que el teflón provee una resistencia química excelente contra la mayoría de las sustancias. • Mezclas de materiales Los fabricantes de ropas de protección desarrollaron una técnica que consiste en colocar diferentes tejidos en capas a fin de mejorar la resistencia química. De este modo, se diseña una ropa con varias capas. Algunos ejemplos de ropas totalmente encapsuladas confeccionadas en capas son viton/caucho butílico (Trelling), viton/neopreno (Vautex MSA y Dräger) y caucho butílico/neopreno (Betex MSA). • No elastómeros • Tyvek (fibras de polietileno no entrelazadas) Bueno para: material particulado seco y de bajo peso. Malo para: resistencia química (penetración / degradación) durabilidad • Observación: se usa como protección contra material particulado tóxico, pero no protege contra sustancias químicas. Se usa sobre otra ropa de protección para prevenir la contaminación de ítems no descartables. • Polietileno (revestido con tyvek) Bueno para: ácidos y bases, alcoholes, fenoles, aldehídos, descontaminación, bajo peso. Malo para: hidrocarburos halogenados, hidrocarburos alifáticos y aromáticos, penetración (por la cremallera) • Observación: provee protección química limitada contra líquidos concentrados y vapores. Útil contra las bajas concentraciones y para actividades que no presentan riesgo de salpicaduras. También se puede usar sobre la ropa de protección para evitar la contaminación de ítems no descartables. • Saranex (tyvek limitado) Bueno para: ácidos y bases, aminas, algunos compuestos orgánicos, PCB, descontaminación, bajo peso, durabilidad. Malo para: hidrocarburos halogenados y aromáticos, penetración (por la cremallera). • Observación: provee mejor resistencia química que el polietileno revestido con tyvek. Se usa para prevenir la contaminación de ropas no descartables. Cabe resaltar que al elegir el material de protección, se debe tener en cuenta que: no existe material de protección que sea impermeable; no hay material que provea protección contra todas las sustancias químicas, y para algunos contaminantes y mezclas de sustancias no hay material disponible que provea protección por más de una hora después del contacto inicial. Niveles de protección Los equipos de atención de emergencias deben usar los equipos de protección personal para los casos de posible contacto con sustancias peligrosas que puedan afectar la salud o seguridad. Esto incluye los vapores, gaseso partículas que se pueden generar durante las actividades en el lugar del accidente, lo que promueve su contacto con los componentes del equipo. La máscara facial de los equipos autónomos de respiración protege las vías respiratorias, el aparato gastrointestinal y los ojos del contacto con tales sustancias. La ropa de protección protege la piel del contacto con sustancias que pueden destruir o ser absorbidas por la piel. Los equipos destinados a proteger el cuerpo humano del contacto con productos químicos fueron divididos por los americanos (NFPA 471), en cuatro niveles según el grado de protección necesario: Nivel A de protección Se debe utilizar cuando se requiera el mayor índice de protección respiratoria, para la piel y para los ojos. Consta de: • aparato autónomo de respiración con presión positiva o tubo externo de aire; • ropa totalmente encapsulada; • guantes internos, externos y botas resistentes a productos químicos; • casco incorporado en la ropa, y • radio. Fuente: MSA de Brasil - Equipos e instrumentos de Segurança Ltda. Nivel B de protección Se debe usar en caso de que se requiera un mayor índice de protección respiratoria pero con un grado inferior de protección para la piel. Consta de: • aparato autónomo de respiración con presión positiva; • ropa de protección contra salpicaduras químicas confeccionada en una o dos piezas; • guantes internos, externos y botas resistentes a productos químicos; • casco, y • radio. Fuente: MSA de Brasil - Equipos e instrumentos de Segurança Ltda. Nivel C de protección Se debe usar cuando se desea obtener un grado de protección respiratoria inferior al Nivel B pero con las mismas condiciones de protección para la piel. Consta de: aparato autónomo de respiración sin presión positiva o máscara facial con filtro químico; ropa de protección contra salpicaduras químicas confeccionada en una o dos piezas; guantes internos, externos y botas resistentes a productos químicos; casco, y radio. Fuente: Personal de Brasil Equipamentos de Proteção Individual Ltda. Nivel D de protección Solamente se debe usar como uniforme o ropa de trabajo y en lugares no sujetos a riesgos para el sistema respiratorio o la piel. Este nivel no incluye protección contra riesgos químicos. Consta de: • overoles, uniformes o ropas de trabajo; • botas o zapatos de cuero o goma resistentes a productos químicos; • gafas o viseras de seguridad, y • casco. Fuente: Personal de Brasil Equipamentos de Proteção Individual Ltda. Selección y uso de la ropa de protección Selección de la ropa de protección Cuando se conoce el producto químico, es más fácil elegir la ropa de protección más adecuada. Pero, cuando no se conoce el producto implicado o cuando se trata de una mezcla de productos conocidos o no, la selección se hace más difícil. Otra gran dificultad en el proceso de selección de la ropa de protección es el desconocimiento sobre la resistencia del material contra los distintos productos químicos existentes. El proceso de selección de la ropa consiste en: • evaluar el ambiente en el que van a trabajar los técnicos; • identificar el producto implicado y determinar sus propiedades físicas, químicas y toxicológicas; • evaluar si la sustancia representa algún riesgo para la piel en la concentración conocida o prevista; • elegir una ropa de protección confeccionada en una tela que proporcione por más tiempo las menores tasas de permeabilidad y degradación, y • determinar si el traje completamente encapsulado es o no necesario. A pesar de las diversas variables existentes, muchas veces la ropa de protección más adecuada se deberá seleccionar de acuerdo con el escenario y la experiencia del personal. A continuación se presenta una lista de algunas condiciones para elegir el nivel de protección más adecuado. Nivel A de protección El nivel A de protección se debe elegir cuando: • la sustancia química ha sido identificada y se requiere el más alto nivel de protección para el sistema respiratorio, piel y ojos; • se sospecha la presencia de sustancias con un alto potencial de daño a la piel y sea posible el contacto, según la actividad que se va a realizar; • se realicen acciones en lugares confinados y sin ventilación, y • las lecturas directas en equipos de monitoreo indiquen concentraciones peligrosas de gases o vapores en la atmósfera; por ejemplo, valores superiores al IDLH (concentración inmediatamente peligrosa para la vida y la salud). Nivel B de protección El nivel B de protección se debe elegir cuando: • el producto implicado y su concentración han sido identificados y se requiere un alto grado de protección respiratoria pero sin exigir ese mismo nivel de protección para la piel. Por ejemplo, atmósferas con una concentración de producto en el nivel del IDLH sin representar riesgos para la piel o incluso cuando no sea posible utilizar máscaras con filtro químico para tal concentración y por el tiempo necesario para la actividad que se va a realizar; • la concentración de oxígeno en el ambiente es de un volumen inferior a 19,5 %, y • haya poca probabilidad de formación de gases o vapores en altas concentraciones que puedan ser dañinas para la piel. Nivel C de protección El nivel C de protección se debe elegir cuando: • la concentración de oxígeno en el ambiente es de un volumen menor de 19,5 %; • el producto ha sido identificado y se puede reducir su concentración a un valor inferior a su límite de tolerancia con el uso de máscaras filtrantes; • la concentración del producto no sea superior al IDLH, y • el trabajo que se va a realizar no exija el uso de máscara autónoma de respiración. Nivel D de protección El nivel D de protección se debe elegir cuando: • no haya presencia de contaminantes en la atmósfera, y • no exista posibilidad de salpicaduras, inmersión o riesgo potencial de inhalación de cualquier producto químico. Como se puede observar, el nivel de protección utilizado puede variar según el trabajo que se va a realizar. Sin embargo, para la primera evaluación del escenario del accidente el nivel mínimo de protección recomendado es el nivel B. Cada nivel de protección presenta sus ventajas y desventajas. Por lo general, mientras mayor sea el nivel de protección, más incomoda será la ropa. El nivel de protección se debe fundamentar, primeramente, en la seguridad del técnico con el objetivo principal de proporcionar la protección más adecuada y, a la vez, la máxima movilidad y comodidad. Otros factores que se deben considerar al elegir el nivel de protección más adecuado, entre otros, son: • la fatiga producida por el peso y el calor; • la periodicidad del monitoreo; • la decisión lógica, considerados los peligros y riesgos; • las condiciones atmosféricas, y • las funciones diferenciadas fuera del área contaminada. El monitoreo de la concentración de gas o vapor presente en la atmósfera también puede ayudar a elegir el nivel de protección más adecuado. El cuadro 2 indica el nivel de protección de acuerdo con la concentración de gas o vapor desconocido en el ambiente. Criterios para la elección y uso de ropas de protección Tipo Material Protección contra Restricción Grado de protección Conjunto descartable TYVEK Materiales o locales infectados No es resistente a productos Químicos Medio Ropa contra incendios Nomex Altas temperaturas durante incendios No se puede usar para fuego Medio Ropa contra incendios Amianto aluminizado Entrar en áreas con llamas y altas temperaturas Poca movilidad desgaste del usuario Máximo Capa PVC Humedad y algunos materiales particulados Poco resistente No se debe usar con productos químicos Bajo Conjuntode calzado, chaqueta y capucha PVC Salpicaduras de ácidos, bases y solventes Baja resistencia química de acuerdo con el tejido sin confinamiento Medio Overol hermético con capucha PVC Salpicaduras y vapores ácidos, bases y solventes Período prolongado de exposición a productos ácidos y Alto alcalinos Traje encapsulado PVC o BUTIL reforzado con poliamida y viton Atmósfera altamente saturada de gases y vapores - Máximo KEVLAN aluminizado Atmósfera saturada con gases, vapores y alta temperatura - Máximo Observación: Todos los trajes de protección presentados "nunca" se deberán usar en contacto directo sobre la piel. Para situaciones donde no se conoce el contaminante, pero se puede estimar la concentración de vapores en la atmósfera a través de equipos de monitoreo como un fotoionizador, es posible elegir un nivel de protección más adecuado, según se indica en el siguiente cuadro: Nivel de protección x concentración de gas o vapor desconocido Concentraciones de gas/vapor desconocido (ppm) Nivel de protección recomendado 0 - 5 C 5 - 500 B 500 - 1000 A > 1000 Posible peligro de explosión. No ingrese al área. En los accidentes donde no se conoce el producto implicado, o todavía no se ha identificado, la selección del diseño de ropa se deberá basar en las condiciones del escenario implicado. Las siguientes condiciones indican la necesidad de uso de la ropa totalmente encapsulada: • visible emisión de gases, vapores, polvo o humo; • indicación de contaminantes en el aire en el instrumento de lectura directa; • configuración de recipientes y vehículos que indiquen la existencia de gases o líquidos presurizados; • simbología o documentación que indique la presencia de sustancias tóxicas para la piel; • áreas cerradas y poco ventiladas donde se puedan acumular gases o vapores tóxicos, y • si la actividad que se va a realizar puede exponer al técnico a altas concentraciones de productos tóxicos para la piel. Las situaciones desconocidas requieren una buena planificación en relación con la necesidad del uso de la máxima protección (ropa totalmente encapsulada) o de un conjunto de pantalón y chaqueta, o del tipo overol. Uso de la ropa de protección Una vez determinado el tipo de ropa que se va a usar, la siguiente etapa es seleccionar el material de protección. Los fabricantes de los materiales usados en la confección de las ropas algunas veces pueden suministrar datos sobre la resistencia química del material. Sin embargo, siempre habrá limitaciones en esos datos, ya que no se puede probar el material para el gran número de sustancias químicas existentes. La permeabilidad es el principal criterio de selección. El mejor material de protección contra una sustancia específica es aquel que no presenta ninguna o una baja tasa de permeabilidad y un mayor tiempo de penetración a través de la ropa y que se haya confeccionado sin imperfecciones en el diseño. La degradación, igualmente, es una información menos útil. La calidad del material determina si podrá soportar el ataque de una sustancia, que normalmente está expresada en unidades subjetivas como excelente, bueno, malo o términos similares. Los datos de degradación sólo se deben usar como ayuda en la selección del material cuando no se dispone de otro dato. En las situaciones en las que no se pueda elegir el material de protección debido a las incertidumbres relacionadas con su resistencia química, se deberán observar los siguientes aspectos: • Seleccione el material de protección que proteja contra el mayor número de sustancias. Por lo general, estas ropas están confeccionadas en caucho butílico, viton o teflón. No obstante, las sustancias químicas no cubiertas por estos materiales se podrán considerar ausentes. • Se pueden usar ropas hechas de diversos materiales de protección. Actualmente se confeccionan ropas de caucho butílico-viton, neopreno-viton y neopreno-caucho butílico. De no estar disponibles en el mercado, se podrán sobreponer dos piezas confeccionadas con diferentes materiales, con la pieza externa del material descartable. Es probable que no resulte tan evidente poder decidir si se debe o no usar la ropa totalmente encapsulada. Si, de acuerdo con la situación, se puede usar cualquier diseño de ropa, se deberán considerar otros factores: • facilidad de uso: las ropas no encapsuladas son más fáciles de usar. Los usuarios estarán menos propensos a accidentes ya que estas ropas proveerán mayor visibilidad y más cómodas; • comunicación: es más difícil comunicarse con ropas totalmente encapsuladas; • descontaminación: las ropas totalmente encapsuladas protegen la máscara autónoma de respiración, la cual es de difícil contaminación, y • el estrés ocasionado por el calor: las ropas no encapsuladas normalmente causan menos estrés por calor. Sin embargo, como una pequeña parte del cuerpo queda expuesta, hay una pequeña diferencia entre ambos diseños en relación con la acumulación de calor. Ventajas y desventajas de los niveles A, B y C de protección Niveles de protección Ventaja Desventaja A • Mayor nivel de protección. • Requiere poca capacitación. • Voluminoso e incómodo. • Acceso limitado a la máscara autónoma. • Duración limitada de uso, principalmente con la máscara autónoma. • Costo inicial de la ropa. B • Bajo costo y peso. • Vida larga y útil. • Fácil acceso a la máscara autónoma. • Buena para atmósferas sobre el IDLH, siempre que la sustancia no sea tóxica a la piel • Protección incompleta a la piel. • No se puede usar para sustancias tóxicas a la piel. • Necesita bastante capacitación antes de su uso. C • Relativamente barata. • Fácil de usar. • Bajo peso. • Larga vida útil. • Solamente para atmósferas con concentración de O2 mayor de 19.5 % vol. • El ambiente debe estar obligatoriamente caracterizado y se debe conocer las sustancias. Precauciones antes del uso de la ropa de protección Antes de utilizar el nivel A de protección, se deben tomar las siguientes precauciones: • inspeccionar la ropa en relación con la degradación química, abrasión, fisuras y fallas en las costuras. Por lo general, basta con una inspección visual. Si hay dudas en relación con la integridad de la ropa, se deberán realizar pruebas de presión de acuerdo con la orientación del fabricante; • verificar si la ropa puede soportar la exposición a las sustancias implicadas. No se deberá utilizar la ropa si no se disponen de datos sobre la tasa de permeabilidad ni sobre el tiempo de penetración del producto a través de la ropa; • determinar el grado de movilidad necesaria para el trabajo que se va a realizar. Es probable que las ropas de protección del nivel A limiten los movimientos y no permitan buena visibilidad. En algunos casos, una ropa y su material de confección pueden ser tan restrictivos a la movilidad que pueden hacer que una actividad se vuelva insegura. Por lo general, el problema es más grave con ropas más pesadas, que se diseñan para permitir un mayor periodo de uso. Una alternativa puede ser sacrificar una parte del periodo de uso y elegir una ropa más ligera y confeccionada en material más maleable para obtener ventajas de movilidad; • verificar que el usuario retire todos los objetos de uso personal, objetos puntiagudos, encendedores y otros objetos semejantes antes de vestir la ropa. Cualquier objeto rígido en el interior de la ropa podrá aumentar la probabilidad de daños. Los encendedores son riesgosos porque pueden provocar la acumulación de gases en el interior de la ropa, con el consecuente riesgo de combustión; • considerar, en el caso del uso de la máscara autónoma, el tiempo necesario para vestir la ropa, abandonarel lugar, descontaminar y retirar la ropa de protección. Si el tiempo total disponible para el trabajo no lo permite por los parámetros descritos anteriormente, entonces deberá usarse un tubo de aire en lugar de la máscara autónoma o se deberá dividir el trabajo con la ropa del nivel A en diferentes etapas; • retirar, lo antes posible, las sustancias líquidas en caso de contacto directo con la ropa. La degradación y permeabilidad son significativamente aceleradas durante la exposición del material a líquidos, e • interrumpir las actividades si el usuario sintiera alguna incomodidad, dificultad respiratoria, fatiga, nausea, aumento de pulso y dolor en el pecho; pasar por la descontaminación y retirar todos los equipos de protección. Muchas de estas condiciones están relacionadas con el calor y son indicadores del estrés por calor. La percepción del olor también es un indicador de la falla en el sellado de la ropa de protección. También se deben considerar otros cuidados en relación con la ropa interna que se usa debajo de la ropa encapsulada, como: • Protección del usuario del contacto con la ropa. El contacto prolongado de la ropa con la piel puede provocar problemas desde una incomodidad hasta una irritación; • También se debe considerar la temperatura ambiente y la radiación solar en la selección de la ropa interna. En la mayoría de los casos, lo más recomendable es usar ropa de algodón ya que este material tiene la capacidad de absorber la transpiración. Por lo general, la temperatura al interior de la ropa es mucho más alta que la temperatura ambiente, y • Si el producto que se va a manipular presenta riesgos debido a su baja temperatura de ebullición, sobre la ropa encapsulada se debe usar una ropa de protección térmica. Por ejemplo, el amoniaco hierve a -33 ºC y cualquier contacto con el líquido, incluso si se usa la ropa encapsulada, podrá causar quemaduras por enfriamiento (exceso de frío). 4.1.2 - Guantes de protección contra las sustancias químicas El uso de guantes es la ropa de protección más común. Actualmente, existe una gran variedad de productos y materiales. No siempre es fácil decidir qué tipo de guante se debe usar para una determinada actividad. Antes de la correcta selección del guante se deben considerar algunas diferencias básicas. Los materiales más utilizados para la confección de guantes son: • Alcohol polivinílico (PVA) • Caucho natural • Caucho nitrílico (acrilonitrilo y butadieno) • Caucho butílico (isobutileno e isopreno) • Cloruro de polivinilo (PVC) • Neopreno • Polietileno (PE) • Poliuretano (PV) • Viton El grosor del material de confección del guante es un factor importante que se debe considerar en el proceso de selección. Para un determinado grosor, el material (polímero) seleccionado influye mucho en el nivel de protección del guante. Para un polímero, si el material es más grueso, se obtendrá una mejor protección, pero se deberá verificar que se pueda tolerar la pérdida de destreza (debido al grosor) de manera segura para tal actividad. Por lo general, los aditivos se usan como materia prima para obtener las características deseadas del material. Por lo tanto, existe cierta variación en la resistencia química y en el desempeño físico de guantes confeccionados con el mismo polímero, pero de fabricantes diferentes. También es importante considerar otros factores de desempeño para elegir los guantes de protección, como la resistencia a la permeabilidad, flexibilidad, resistencia a daños mecánicos y la temperatura. Al igual que para las ropas de protección, para elegir el tipo de guante se debe considerar tanto la permeabilidad como la degradación del material. La permeabilidad química se puede determinar de manera simple, a través de la comparación de lo que ocurre con un globo después de algunas horas. Aunque no existan agujeros ni fallas y el globo esté bien sellado, el aire contenido en su interior pasa (penetra) a través de sus paredes y escapa. En este simple ejemplo se puede determinar la permeabilidad de un gas, dado que el principio es el mismo para los líquidos, con los que también se produce la permeabilidad. Las pruebas de permeabilidad son importantes porque proveen una información segura para la manipulación de sustancias químicas. Por muchos años, la selección de guantes se ha basado únicamente en los datos de degradación, pero algunas sustancias pueden penetrar fácilmente a través de ciertos materiales que presentan buena resistencia a la degradación. Esto quiere decir que los usuarios pueden estar expuestos a pesar de que crean que están debidamente protegidos. Los materiales de confección del guante de protección se pueden endurecer y hacerse quebradizos o se pueden ablandar, debilitar y anchar. Si bien estas pruebas de resistencia a la degradación no se deben considerar como suficientes para la elección del guante, constituyen un dato muy importante para garantizar la seguridad del usuario. Pruebas para determinar la calidad de los guantes Las pruebas de resistencia a la degradación y a la permeabilidad fueron estandarizados por la ASTM y son: • Prueba de permeabilidad Para realizar esta prueba se coloca una muestra del material de confección del guante o ropa de protección en una célula de prueba, como si fuera una membrana, como se ilustra en la figura 2. El lado externo de la muestra se expone a la sustancia química. En intervalos predeterminados, se verifica el lado interno de la célula de prueba para identificar si hubo permeabilidad química y en qué intensidad. La metodología de la prueba permite una variedad de opciones en las técnicas analíticas de recolección y análisis del producto permeado. Las técnicas comúnmente usadas son la cromatografía de gases con detección por ionización de llama, como método de análisis y el nitrógeno seco como medio de recolección. Para hacer esta prueba para ácidos y bases inorgánicas, detectadas por el proceso descrito, se usa un método colorimétrico estandarizado por la ISO - International Standard Organizational. El medio de recolección es el agua y la detección se realiza por el cambio de color de un papel indicador de pH. • Prueba de degradación Para realizar esta prueba se obtienen capas (películas) del material que se va a probar. Estas películas se pesan, se miden completamente sumergidos en la sustancia química por 30 minutos. Luego, se determina la alteración del tamaño, expresado en porcentaje, dado que posteriormente las películas se secan para calcular el porcentaje de la alteración del tamaño y del peso. También se observan y se registran las alteraciones físicas. La evaluación se basa en la combinación de estos datos. Cabe recordar que la pemeabilidad y la degradación se ven afectadas con la variación de la temperatura, principalmente con su aumento. Dado que los datos obtenidos de las pruebas son válidos para temperaturas entre 20 a 25 ºC, cuando se usen guantes en líquidos calentados se debe tener mucho cuidado, pues la resistencia del material reducirá sustancialmente. Las mezclas de sustancias químicas también alteran significativamente la resistencia de los materiales. Por ejemplo, el tiempo de penetración de la acetona a través del laminado viton/clorobutilo es de 53 a 61 minutos, mientras que el hexano no penetra este material en 3 horas. Sin embargo, la combinación de acetona y hexano resulta en una reducción del tiempo de penetración para 10 minutos. La sinergia de esas sustancias no se puede explicar en función de los efectos individuales sobre el material. El cuadro adjunto contiene los datos de resistencia a la degradación y permeabilidad de guantes de protección. Los cuadros presentan datos de pruebas de permeabilidad para los seis principales tipos de guantes de protección química:alcohol polivinílico, látex, viton, caucho nitrílico (NBR), caucho butílico y neopreno. Estos cuadros indican la familia química con diversos tiempos de penetración para los principales guantes, solo como una guía inicial. Cuando no se dispone de ningún dato de desempeño, la salud y la seguridad de los técnicos dependerá del juicio profesional del usuario. La manera más segura y recomendada para elegir un tipo de guante (y ropa), principalmente para sustancias tóxicas o altamente tóxicas, es la ejecución de pruebas en laboratorios. Familia química con tiempo de penetración a través del guante de 0 a 10 minutos para diversos materiales Familia química probada Material del guante Acetonas alifáticas PVA Aminas alifáticas, nitrilos y alcoholaminas Látex Aldehídos, éteres, epóxidos e isocianuros Viton Carbonos halogenados alifáticos Nitrilo Azufre alifático, éteres y carbonos halogenados Caucho butílico Isocianuros alifáticos, hidrocarburos y carbonos halogenados no saturados Neopreno Familia química con tiempo de penetración a través del guante de 300 a 480 minutos para diversos materiales Familia química probada Material del guante Hidrocarburos alifáticos, acetonas, carbonos halogenados y éteres PVA Sales de amina, sales, isocianuros e hidrocarburos epoxidados Látex Hidrocarburos alifáticos aromáticos, hidrocarburos aromáticos halogenados, aminas, nitrilos, carbonos halogenados y alcoholes Viton Aminas alifáticas, hidrocarburos y carbonos halogenados Nitrilo Acetonas alifáticas, aldheidos, alcoholes, nitrilos, aminas y ácidos Caucho butílico Alcoholes alifáticos y sales de aminas Neopreno Longitud de los guantes Otro aspecto que se debe considerar en el proceso de selección es la longitud de los guantes de protección. La longitud adecuada depende del servicio que se va a realizar y del grado de protección deseado. La longitud se mide a partir de la extremidad del dedo medio hasta la otra extremidad del guante, mientras que su tamaño se mide por el perímetro de la palma de la mano. El siguiente cuadro presenta algunas longitudes típicas de guantes y la protección ofrecida. Longitudes comunes de los guantes de protección Protección Longitud (cm) Solamente protección de la mano Hasta 30,48 Protección hasta la mitad del brazo 33,02 – 38,10 Protección hasta el codo 40,64 – 81,28 Protección hasta el hombro 76,2 – 81,28 En un inicio, muchos fabricantes de ropas herméticas (encapsuladas) introdujeron los guantes como parte permanente de la ropa de protección. Sin embargo, esta no fue una buena práctica ya que la forma del guante, debido al tiempo necesario para su reparación y reposición y los procedimientos para la descontaminación, disminuía la disponibilidad de la ropa. Actualmente, la mayoría de los fabricantes suministra ropas de protección totalmente encapsuladas con guantes removibles. Los guantes se sujetan a la ropa a través de anillos de sellado que impiden el paso de gas y vapor al interior de la ropa. En muchas situaciones se aconseja usar un par de guantes adicionales que se colocan sobre los guantes de protección para proveer mayor seguridad de acuerdo con el servicio que se va a realizar. También es una buena práctica de trabajo usar guantes descartables (tipo quirúrgico) bajo el guante de protección con el fin de aumentar el tacto y la sensibilidad. Algunos tipos de ropas presentan una protección especial contra salpicaduras en los guantes y botas. En realidad, se trata de una segunda manga que se coloca sobre el guante o bota de protección. Permeabilidad: tiempo de penetración a través del material Este tiempo indica el menor tiempo observado desde el inicio de la prueba hasta la primera detección de la sustancia al otro lado de la muestra del material. Representa el tiempo esperado para que el material ofrezca la resistencia más efectiva contra la sustancia. 4.1.3 - Botas de protección contra las sustancias químicas Hasta hace poco, las botas de protección disponibles en el mercado, solo se confeccionaban en PVC o caucho. A fin de satisfacer las necesidades del mercado, los fabricantes de estos materiales han desarrollado un elevado número de mezclas de polímeros que son más resistentes a las sustancias químicas. Existen muchos problemas que surgen por el uso de las nuevas mezclas de polímeros debido al complicado proceso de moldeo por inyección para la fabricación de las botas. No obstante, se debe tener cuidado cuando las botas entren en contacto con sustancias químicas, ya que estas pueden actuar como una "esponja química" (absorción de la sustancia), exponiendo al usuario al contacto. Las botas más simples se fabrican con el proceso de moldeo por inyección de etapa única. El aspecto de la bota es semejante a las botas de caucho contra lluvias y se fabrican en neopreno y caucho butílico. Debido al proceso de etapa única, la suela de la bota se hace con el mismo material pero es más gruesa. Es decir, las características de tracción y desgaste de la suela no son las más adecuadas. A fin de ofrecer un producto más funcional y durable, se desarrolló un proceso de moldeo por inyección de dos etapas. Esto permite la fabricación de un producto de bajo peso en su parte superior con una suela de alta resistencia al desgaste y buena tracción. Este proceso también permite obtener una bota más apropiada y con más resistencia química. Estas botas están disponibles en PVC y PVC/caucho nitrílico. Las botas hechas a mano están disponibles en diversos tamaños, lo que permite una mejor adaptación y comodidad. Estas botas se fabrican en etapas con un gran número de componentes, lo que las hace propensas a actuar como "esponja química". También se dispone de otros diseños de botas, confeccionadas en neopreno y diversas formulaciones de caucho. Todos los conceptos expuestos para las ropas y guantes (permeabilidad, degradación, penetración y otros) se pueden aplicar a las botas, pero la protección que estas ofrecen no solamente se debe al material de confección, sino también al grosor de la suela que, en la mayoría de los casos, permite un mayor tiempo de contacto en comparación con los guantes y ropas confeccionadas con el mismo material. 4.2 - Protección respiratoria Introducción La protección del hombre contra los riesgos que representan los elementos respirables nocivos a la salud presentes en la atmósfera, es un aspecto que preocupa a la sociedad desde hace mucho tiempo. El uso de la vejiga animal como filtro protector contra polvos en minas romanas en el sigIo I; posteriormente el gran avance durante la primera guerra mundial cuando se desarrollaron equipos de protección respiratoria para combatir los gases tóxicos usados para fines bélicos y, finalmente, en la actualidad en que disponemos de equipos eficaces y totalmente independientes del aire atmosférico, son indicadores de la importancia de los dispositivos que propician la protección respiratoria en ambientes adversos. El sistema respiratorio es la principal vía de contacto con sustancias nocivas. A pesar de presentar defensas naturales, el hombre tiene una tolerancia limitada para la exposición a gases tóxicos, vapores, partículas o incluso falta de oxígeno. Algunas sustancias pueden perjudicar o incluso destruir partes del tracto respiratorio, otras pueden ser absorbidas por la corriente sanguínea y generar daños a los demás órganos del cuerpo humano. En los accidentes con productos químicos peligrosos, donde la liberación de materiales tóxicos a la atmósfera puede generar altas concentraciones, es fundamental la protección de los equipos de atención, ya que muchas veces los índices de contaminantes en el aire pueden ser inmediatamente letales. La identificación de los riesgos que representa un determinado producto químico, lascondiciones específicas del lugar y las limitaciones del operador y de los equipos serán las directrices para elegir el sistema de protección respiratoria más adecuado para la seguridad de los equipos usados en los casos de atención a emergencias. En la descripción de los equipos de protección, se optó por citar los recursos básicos encontrados en los diferentes modelos existentes en el mercado. No se han considerado los detalles de dispositivos o recursos adicionales de cada fabricante. En un inicio, se abordarán los riesgos más comunes en las emergencias, en una segunda etapa se describirán los tipos de aparatos de protección respiratoria, directrices para la selección y uso, limitaciones y recomendaciones prácticas para su uso. Objetivo La finalidad de este trabajo es fomentar el conocimiento básico sobre la protección respiratoria en emergencias provocadas por productos químicos peligrosos en los equipos de atención a emergencias. Riesgos respiratorios El riesgo respiratorio es toda alteración de las condiciones normales de la atmósfera que interfiere en el proceso de la respiración y genera daños al organismo humano. La presencia de gases contaminantes, partículas en suspensión en el aire o incluso la variación de la concentración de oxígeno en el aire, representan riesgos a los que generalmente está expuesto el personal de atención a emergencias causadas por productos químicos peligrosos. Los efectos generados por la exposición humana a tales condiciones van desde la simple irritación de las vías respiratorias hasta comprometer las funciones vitales ocasionando la muerte. Para efectos de este trabajo, se abordarán los riesgos respiratorios, divididos en dos grupos: la falta de oxígeno y los contaminantes de la atmósfera. Antes de abordar estos temas, será necesario presentar una breve explicación sobre la composición del aire y el consumo humano de oxígeno. Composición del aire atmosférico El aire atmosférico, en condiciones normales, está compuesto por gases a los que el ser humano está adaptado. El siguiente cuadro presenta el porcentaje en volumen de estos gases en el aire, considerado libre de humedad. Composición del aire atmosférico Gases Volumen (%) Nitrógeno (N2) 78,10 Oxígeno (O2) 20,93 Argón (Ar) 0,9325 Dióxido de carbono (CO2) 0,03 Hidrógeno (H2) 0,01 Neón (Ne) 0,0018 Helio (He) 0,0005 Criptón (Kr) 0,0001 Xenón (Xe) 0,000009 Observación: en rigor, no existe aire atmosférico que no contenga humedad. En la presencia de 1 % de vapor de agua, correspondiente a 50 % de humedad relativa del aire a 20 º, solo 99 % del aire permanece seco. Para 3 % de vapor de agua, correspondiente a 100 % de humedad relativa en el aire a 24 º, se tiene una parcela de 97 % de aire seco. La temperatura del aire es otro factor que influye en la respiración, ya que las modificaciones extremas ocasionarán quemaduras o congelación de las vías respiratorias y pulmones. Consumo de aire El consumo de aire por el hombre se mide a través del volumen respiratorio por minuto, representado por el volumen normal (500 ml), multiplicado por la frecuencia respiratoria normal (aproximadamente 12 por minuto). Se tiene, entonces, que el volumen respirado en un minuto equivale a 6 litros de aire. Ese consumo puede variar en función de la demanda de aire disponible, del estado psicológico y del esfuerzo físico realizado. En cualquiera de estas situaciones, se producen alteraciones en la profundidad de la respiración, con aumento del volumen respirado, y en la frecuencia respiratoria, con aumento de los ciclos (inspiración/expiración) por minuto, a fin de satisfacer la necesidad de oxígeno del organismo. En el siguiente cuadro se compara el aumento de consumo de aire con oxígeno, en función de la intensidad del esfuerzo físico realizado. En general, se puede concluir que la capacidad pulmonar y las variaciones en el consumo de oxígeno determinan la ventilación alveolar y, por consiguiente, el nivel de oxigenación sanguínea, lo que refleja el desempeño funcional de todo el organismo. Consumo de aire Actividad Condición Consumo de O2 (litros por min.) Volumen respiratorio (litros por min.) Acostado 0,25 6 Descanso Sentado 0,30 7 De pie 0,40 8 Trabajo ligero Caminar 0,70 16 Nadar lentamente 0,9 Km/h 0,80 18 Trabajo normal Caminar 6,5 Km/h 1,20 27 Nadar 1,6 Km/h 1,40 30 Nadar 1,85 Km/h 1,80 40 Trabajo pesado Pedalear 21 Km/h 1,85 45 Correr 13 Km/h 2,00 50 Nadar 2,2 Km/h 2,50 60 Trabajo Correr 15 Km/h 2,60 65 Muy pesado Escaleras (100 peldaños/min.) 3,20 80 Correr cuesta abajo 4,00 90 Fuente: Protección Respiratoria Completa (Manual), Drager - Lubeca Falta de oxígeno El volumen parcial del oxígeno en relación con la composición total del aire siempre es constante (20,93 %), aunque este porcentaje puede sufrir reducciones en circunstancias específicas. Los efectos de esta reducción sobre el organismo están directamente relacionados con la presión que ejerce el oxígeno sobre los alvéolos pulmonares. En términos generales, se puede decir que el oxígeno ejerce una presión sobre los alvéolos, lo que permite un intercambio de gases entre estos y los hematíes de la corriente sanguínea. Es decir, cuando la cantidad de oxígeno presente en el aire disminuye, la presión alveolar disminuye. Esto disminuye también el nivel de oxígeno en los hematíes, lo que compromete la oxigenación de los demás tejidos y órganos, ya que paralelamente, hay un incremento de tasa de CO2 en la corriente sanguínea y en las células de los tejidos. La presión parcial del oxígeno (PPO2) también está afectada por la presión atmosférica total. Esta es de 760 mmHg al nivel del mar, con la PPO2 de 159 mmHg, condición considerada ideal para la respiración. Existe una disminución progresiva de la presión total con el aumento de la altura. Las alturas superiores de 4240 metros se consideran inmediatamente peligrosas para la vida y la salud, debido a que en este nivel hay una presión atmosférica de 450 mmHg con una PPO2 de 95 mmHg. Cabe resaltar que las personas aclimatadas a las grandes alturas no sufren estos efectos, porque el organismo realiza cambios compensatorios en los sistemas cardiovascular, respiratorio y sanguíneo. El siguiente cuadro compara la reducción del volumen de oxígeno con la reducción de la PPO2, al nivel del mar y los efectos en el hombre. Concentración de oxígeno y riesgos a la salud Concentración (% volumen) PPO2 (mmHg) Efectos 20,9 a 16,0 158,8 a 136,8 Ninguno 16,0 a 12,0 121,6 a 95,2 Pérdida de la visión periférica: aumento del volumen respiratorio, aceleración del pulso cardiaco, pérdida de atención, pérdida de conocimiento, pérdida de coordinación. 12,0 a 10,0 91,2 a 76,0 Pérdida de la capacidad de juicio, coordinación muscular muy baja, la acción muscular causará fatiga con daños permanentes al corazón, respiración intermitente. 10,0 a 6,0 76,0 a 45,6 Nausea y vómito, incapacidad de ejecutar movimientos fuertes, pérdida de conciencia seguida de muerte. < 6,0 < 45,6 Respiración espasmódica, convulsiones, muerte en minutos. Fuente: Revista CIPA Nº. 172 Por otro lado, en condiciones de presión atmosférica elevada habrá mayor absorción sanguínea de los gases que componen el aire y, a la vez, por las células que componen los tejidos. Estos gases tienden a ser liberados con la reducción de la presión, lo que genera problemas de embolia de gases y muerte debido al nitrógeno producido por la brusca reducción de la presión. El aumento de la presión atmosférica puede generar daños como: a) con más de 4 atmósferas*, el nitrógeno causa efectos narcóticos; b) a 5 atmósferas, el oxígeno, en concentración normal, causa irritaciónen los pulmones, y c) a 15 atmósferas, solo se puede tolerar el aire por 3 horas. (*) 1 atmósfera = 1 bar = 760 mmHg (al nivel del mar). Causas de la deficiencia de oxígeno En este ítem se abordan los casos más comunes de las situaciones de atención de emergencias que pueden ocasionar la reducción en la concentración de oxígeno contenida en el aire. Si bien cada escenario tiene características particulares que se deberán observar, algunas de las principales causas básicas son: • La liberación accidental de gases, cuya densidad es mayor de la del aire atmosférico, da lugar a desviación del aire y, por consiguiente, del oxígeno contenido. La tendencia para la deposición de tales gases al nivel de suelo expulsa el aire hacia los niveles más altos y forma una zona irrespirable. Algunos ejemplos de estos gases son el gas derretido de petróleo y el cloro. • Este efecto es mayor cuando se produce en ambientes confinados, donde no hay fuentes de ventilación para promover la renovación de aire respirable, lo que crea una atmósfera saturada y sin oxígeno. • Si bien las características toxicológicas del gas implicado son importantes, en estos casos no se consideran porque incluso los gases inertes pueden generar una desviación del aire. • Los gases derretidos bajo presión, normalmente presentan altas tasas de expansión debido al cambio del estado líquido al gaseoso, lo que puede causar una desviación del aire. Por ejemplo, el amoníaco y el butadieno. • Algunos gases pueden unirse para disminuir el volumen de oxígeno, específicamente por su capacidad de reacción con el mismo, como por ejemplo el monóxido de carbono, monóxido de nitrógeno, dióxido de nitrógeno y dióxido de azufre. • En atmósferas confinadas como las características de galerías subterráneas de aguas de lluvia o de redes de alcantarillado, se desarrollan microorganismos (bacterias y hongos) responsables de la descomposición de la materia orgánica presente en los residuos industriales y domésticos. En el proceso de descomposición, se consume el oxígeno, lo que puede generar, como subproductos, gases como el metano, ácido sulfhídrico y dióxido de carbono que causan una desviación del oxígeno. Los materiales orgánicos de estos ambientes también están sujetos a la oxidación natural, lo que contribuye con la disminución de la concentración de oxígeno. • La combustión de cualquier material provoca el consumo de oxígeno y la emanación de gases que desviarán el aire, principalmente en ambientes confinados. • Cualquier sustancia sujeta a la oxidación en un ambiente confinado, después de cierto tiempo, provoca la reducción de oxígeno si no hay renovación del aire. Consideraciones generales En la atención a emergencias causadas por productos peligrosos, se usa como valor límite de seguridad la concentración, internacionalmente aceptada en 19,5 % del volumen de oxígeno, ya que queda implícito que cualquier reducción en la concentración normal de oxígeno implica un aumento de la concentración de otro gas. De este modo, la reducción de 1 % en el volumen de oxígeno en el aire (equivalente a 10.000 ppm) representa un aumento de 1 % en el volumen de la concentración de otra sustancia, muchas veces desconocida y que puede significar una situación de alto riesgo. La evaluación cuantitativa de la concentración de oxígeno en el aire es factor preponderante en la selección de los métodos eficaces de protección respiratoria. Los aparatos específicos suministran el porcentaje en volumen de oxígeno en determinado ambiente. El análisis de los datos obtenidos permite la identificación de condiciones perjudiciales o incluso letales para el hombre. El aire respirable en condiciones normales significa que: 1. contiene, como mínimo, 18 % de oxígeno; 2. está libre de sustancias extrañas, y 3. está en la presión y temperatura que no causan lesiones al organismo humano. Contaminantes Son todas las sustancias ajenas a la composición normal del aire atmosférico, que pueden generar irritaciones o daños al organismo humano. Si bien en muchos casos no son perceptibles a la visión ni el olfato, pueden estar presentes en diferentes escenarios a los que se enfrentan los equipos de emergencia. Por lo general, los contaminantes se dividen en dos grupos: los gaseosos y las partículas, también conocidas como aerodispersores. Contaminantes gaseosos Están representados por los gases propiamente dichos y por los vapores. Los gases son sustancias químicas que se encuentran en estado gaseoso en presión y temperatura ambiente. Poseen gran movilidad y se mezclan fácilmente con el aire atmosférico. El vapor es el estado gaseoso de sustancias que en condiciones de presión y temperatura ambiente, son líquidas o sólidas. La emanación de vapor se produce por el aumento de la temperatura o por la reducción de la presión. Las defensas naturales de las vías respiratorias ofrecen cierta protección contra los riesgos generados por la inhalación de tales sustancias, ya sea a través de la filtración de los gases y vapores o por la actuación del revestimiento mucoso donde serán absorbidos. La gran movilidad de las moléculas gaseosas facilita la penetración en el tracto respiratorio y llega directamente a los alvéolos donde son absorbidas por la corriente sanguínea. A continuación se abordan las características químicas y toxicológicas de los contaminantes gaseosos. Aerodispersores Aerodispersores es un término usado para describir los contaminantes en forma de partículas (sólidas o líquidas). Se trata de partículas pequeñas suspendidas en el aire, mayores que una molécula. Los daños que causan al organismo una vez inhalados dependerán de sus características, como por ejemplo: tamaño, forma, densidad y propiedades físicas y químicas. A pesar de las defensas naturales del sistema respiratorio abordadas anteriormente, muchas partículas pueden llegar a partes más internas de los pulmones. Criterios de evaluación Para evaluar los riesgos que presentan los contaminantes se comparan los niveles de concentración con aparatos de medición. En algunos casos, además de los gases y vapores, es probable que exista un riesgo relacionado con los aerodispersores y en ese caso, se deberán adoptar medidas de seguridad adicionales. En general, se puede decir que los principales temas que se deben observar en relación con el riesgo de los contaminantes son: • Tiempo de exposición; • concentración del contaminante; • toxicidad; • frecuencia respiratoria y capacidad pulmonar, y • sensibilidad individual. Equipos de protección respiratoria La finalidad de estos equipos es proteger al usuario de los riesgos que representa la presencia de contaminantes en el aire ambiente. El método para eliminar o disminuir el riesgo respiratorio se basa fundamentalmente en el uso de una pieza facial que aísla al usuario del aire purificado. El sistema de suministro de aire provee aire respirable u oxígeno a partir de una fuente independiente de la atmósfera contaminada. Tipos de equipos de protección respiratoria Dependientes Son máscaras faciales o semifaciales que actúan con elementos filtrantes para remover del ambiente contaminado el aire necesario para la respiración. Estos equipos tienen algunas limitaciones, entre las que se puede mencionar: • no se aplican a ambientes con menos de 18% de oxígeno; • tienen poca durabilidad en atmósferas saturadas de humedad; • nunca se deben utilizar en condiciones desconocidas. Independientes Por lo general, son conjuntos autónomos portátiles o tubos que proveen el aire que el usuario necesita, independientemente de las condiciones del ambiente de trabajo (grado de contaminación). Favorecen el aislamiento del tracto respiratorio del usuario de laatmósfera contaminada. ESQUEMA GENERAL DE PROTECCIÓN RESPIRATORIA TIPOS DE EQUIPOS Elemento filtrante Los elementos filtrantes (filtros) se fabrican con materiales apropiados para la remoción de contaminantes específicos. De acuerdo con el contaminante que se vaya a retirar, los filtros pueden ser químicos, mecánicos o combinados (mecánico y químico) a) Filtro mecánico El filtro mecánico se usa para la protección contra materiales particulados. Por lo general, se confecciona en material fibroso cuyo entrelazamiento microscópico de las fibras retiene las partículas y permite la penetración del aire respirable. Según el proyecto de la norma 2:11-03-006 ABNT, los filtros mecánicos se pueden clasificar en función de su capacidad de filtración, según se describe a continuación: Clase Para uso contra aerodispersores generados P1 mecánicamente. Las partículas pueden ser sólidas o líquidas generadas de soluciones o suspensiones acuosas. Son indicados, entre otros, contra polvos vegetales: algodón, bagazo de caña, madera, celulosa y carbón vegetal, granos y semillas, polvos minerales como sílice, cemento, amianto, carbón mineral, negro de humo, bauxita, calcáreo, coque, cinc, manganeso y otros materiales, incluso neblinas acuosas de compuestos inorgánicos como neblinas de ácido sulfúrico y soda cáustica. Tienen poca capacidad de retención. Clase P2 Para uso contra aerodispersores generados mecánicamente (polvos y neblinas) y térmicamente (humos). Además de los contaminantes indicados para el filtro P1, los filtros P2 son eficientes para retener humos metálicos, como de soldaduras o provenientes de los procesos de fusión de metales que contengan hierro, manganeso, cobre, níquel y cinc. También son indicados contra neblinas de insecticidas con baja presión de vapor que no contengan vapores asociados. Estos filtros también se clasifican en categorías "S" o "SL", de acuerdo con su capacidad de retener partículas líquidas grasosas o no. Los de la categoría "S" son indicados para los contaminantes citados anteriormente y los de la categoría "SL". Se pueden usar para proteger contra neblinas grasosas y para los contaminantes de la categoría anterior. Tienen capacidad media de retención. Clase P3 Para uso contra aerodispersores generados mecánica y térmicamente, incluidos los tóxicos. Pertenecen a esta categoría de contaminantes tóxicos, entre otros, los polvos, neblinas y humos de arsénico, berilio, sales solubles de platino, cadmio, radio, plata, uranio y sus compuestos y los radionucleidos. Los filtros P3 de la misma forma que los filtros P2, también se dividen en las categorías "S" o "SL". Tienen una gran capacidad de retención. Observación: la protección que provee un tipo determinado de filtro también comprende las características de protección del filtro del tipo anterior. Aparatos purificadores Equipos con filtros mecánicos - Máscaras contra partículas suspendidas (respiradores): Características: • ofrece protección contra material particulado (polvo) difuso en el ambiente y humos con retención mínima de 95 % aproximadamente; • son fabricados con una máscara semifacial (media máscara) que permite una hermeticidad perfecta, tirantes, válvulas de inspiración y espiración y uno o dos compartimentos para los filtros, y • la eficiencia de filtración de los filtros varía según el material particulado que se va a retener. Básicamente, existen cuatro clases: para material incómodo (polvo inerte), para polvo pneumoconiótico, para humos metálicos y para partículas extremadamente finas como el berilio, materiales radiactivos y algunos virus. Observaciones: • Son dispositivos para situaciones de no emergencia y se usan más para exposiciones de duración media que para exposiciones continuadas. • La vida útil se relaciona principalmente con la actividad del usuario y la concentración del compuesto en el ambiente. • Ejemplo de aplicación: fundiciones, carbonerías, frigoríficos, petroquímicas, avícolas, hospitales, laboratorios y pedrerías. Limitaciones: • no ofrecen protección contra gases ni vapores tóxicos; • no se deben usar en atmósferas con deficiencia de oxígeno, y • no se deben usar en operaciones de pulverización abrasiva (usar equipo específico). Fuente: MSA de Brasil - Equipos e instrumentos de Segurança Ltda. b) Filtro químico Es el filtro usado para la protección contra gases y vapores. El proceso de funcionamiento se basa en la absorción de los contaminantes gaseosos por medio de un elemento filtrante, normalmente carbón activo. Algunos filtros químicos usan adicionalmente elementos químicos (sales minerales, catalizadores o algunos alcalinos) que mejoran el proceso de absorción. La cantidad (concentración) del contaminante que puede retener el filtro, depende de la calidad del elemento filtrante, granulometría, masa filtrante (cantidad), del tipo de contaminante y de la temperatura y humedad. El proyecto de norma 2:11-03-006 - ABNT establece los tipos de filtros de acuerdo con el contaminante gaseoso contra el que se desea la protección, como se describe a continuación: • filtros para vapores orgánicos: se recomiendan contra ciertos vapores orgánicos, según lo especifique el fabricante; • filtros para gases ácidos: se recomiendan contra ciertos gases o vapores ácidos inorgánicos, según lo especifique el fabricante (excluido el monóxido de carbono); • filtros para amonio: indicados contra el amonio o compuestos orgánicos de amonio, según lo especifique el fabricante, y • filtros especiales: indicados contra contaminantes específicos no incluidos en los tipos anteriores, como por ejemplo mercurio, cloruro de vinilo, fosfina, gas sulfhídrico, ácido cianhídrico, óxido de etileno, monóxido de carbono y plaguicidas. Los filtros citados se pueden presentar de manera combinada para brindar protección contra más de un tipo de contaminante gaseoso. Si se considera la capacidad de retención, los filtros se clasifican en tres tamaños: Clase 1 - cartuchos pequeños, para contaminantes gaseosos en bajas concentraciones; Clase 2 - cartuchos medianos, para contaminantes gaseosos en concentraciones promedio, y Clase 3 - cartuchos grandes, para contaminantes gaseosos en altas concentraciones. El siguiente cuadro muestra la máxima concentración de uso de los filtros químicos. Concentración de uso Clase del filtro Cartucho Tipo Concentración máxima (ppm) Pieza facial compatible Observación 1 Pequeño Vapor orgánico Amonio Metilamina Gases ácidos Ácido clorhídrico Cloro 1000 300 100 1000 50 10 1/4, 1/2, 1/1 o bocal A, B y C 2 Mediano Vapor orgánico Amonio Gases ácidos 5000 5000 5000 1/1 A y C A y C A y B 3 Grande Vapor orgánico Amonio Gases ácidos 10000 10000 10000 1/1 A y C A y C A y C Fuente: proyecto de norma 2:11.03-006/1990 ABNT A) No usar contra vapores orgánicos o gases ácidos con propiedades frágiles (véase la definición en el anexo I) o que generen alto calor de reacción con el contenido del cartucho. B) La concentración máxima de uso no puede ser superior al I.P.V.S. (inmediatamente peligroso para la vida y la salud). C) Para algunos gases ácidos y vapores orgánicos, esa concentración máxima de uso es más baja. Además, se adopta un código de colores para los filtros químicos, en función del tipo de contaminante gaseosos para el que fue diseñado. 3) Filtros combinados Se usan para la protección contra contaminantes gaseosos y partículas. Sin embargo, consisten en una combinación de un filtro mecánico sobrepuesto a un filtro químico. Según la pieza facial usada, se pueden colocar en cartuchos separados. Sin embargo, el modelo de la pieza debe permitir que
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