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Filtro respirador combinado de gas y partículas para protección contra gases ácidos, el tipo de BKF ( БКФ ). Tiene un cuerpo transparente y un sorbente especial que cambia de color después de la saturación. Este cambio de color puede usarse para el reemplazo oportuno de los filtros de los respiradores, como indicador de fin de vida útil (ESLI).

Un cartucho o bote de respirador es un tipo de filtro que elimina gases, compuestos orgánicos volátiles (COV) y otros vapores del aire respirable mediante adsorción , absorción o quimisorción . Es uno de los dos tipos básicos de filtros utilizados por los respiradores purificadores de aire . El otro es un filtro mecánico , que elimina solo las partículas . Los filtros híbridos combinan los dos (ver imagen).

El aire del lugar de trabajo que está contaminado con partículas finas o gases nocivos, pero que contiene suficiente oxígeno (> 19,5% en los EE. UU.;> 18% en la RF [se necesita aclaración ] ), puede volverse seguro mediante respiradores purificadores de aire. Los cartuchos son de diferentes tipos y deben elegirse correctamente y reemplazarse en un horario apropiado. [1] [2]

Métodos de purificación

Absorción

La captura de gases nocivos se puede lograr mediante absorbentes . [3] Estos materiales ( carbón activado , óxido de aluminio , zeolita , etc.) tienen una gran superficie específica y pueden absorber muchos gases. Normalmente, tales sorbentes están en forma de gránulos y llenan el cartucho. El aire contaminado viaja a través del lecho de gránulos absorbentes del cartucho. Moléculas de gas nocivas móvilescolisionar con la superficie del sorbente y permanecer en ella. El sorbente se satura gradualmente y pierde su capacidad para capturar contaminantes. La fuerza de unión entre las moléculas capturadas y el sorbente es pequeña y las moléculas pueden separarse del sorbente y regresar al aire. La capacidad del sorbente para capturar gases depende de las propiedades de los gases y sus concentraciones, incluida la temperatura del aire y la humedad relativa . [4]

Quimisorción

La quimisorción utiliza una reacción química entre el gas y el absorbedor. La capacidad de algunos gases nocivos de reaccionar químicamente con otras sustancias se puede utilizar para capturarlos. La creación de vínculos fuertes entre las moléculas de gas y un sorbente puede permitir el uso repetido de un recipiente si tiene suficiente sorbente insaturado. Las sales de cobre , por ejemplo, pueden formar compuestos complejos con amoniaco. [3] Una mezcla de iones de cobre (+2), carbonato de zinc y TEDA puede desintoxicar el cianuro de hidrógeno . [5] Al saturar el carbón activado con productos químicos, la quimisorción puede usarse para ayudar al material a hacer vínculos más fuertes con las moléculas de los gases atrapados y mejorar la captura de gases nocivos. Saturación deel yodo mejora la captura de mercurio , la saturación de sales metálicas mejora la captura de amoníaco y la saturación de óxidos metálicos mejora la captura de gas ácido . [6] [4]

Descomposición catalítica

Algunos gases nocivos pueden neutralizarse mediante oxidación catalítica . A hopcalita puede oxidar tóxico monóxido de carbono (CO) en inofensivos dióxido de carbono (CO 2 ). La efectividad de este catalizador disminuye fuertemente a medida que aumenta la humedad relativa . Por lo tanto, a menudo se agregan desecantes . El aire siempre contiene vapor de agua y, después de la saturación del desecante, el catalizador deja de funcionar.

Cartuchos combinados

Los cartuchos combinados o de varios gases protegen de los gases nocivos mediante el uso de varios sorbentes o catalizadores. Un ejemplo es el carbono ASZM-TEDA utilizado en máscaras QBRN por el ejército de los EE . UU . Esta es una forma de carbón activado saturado con compuestos de cobre, zinc, plata y molibdeno, así como con trietilendiamina (TEDA). [5]

Clasificación y marcado

La selección de cartuchos se realiza después de evaluar la atmósfera. NIOSH guía la elección de cartuchos en los EE . UU. [7] junto con las recomendaciones del fabricante.

Estados Unidos

En los EE. UU., El Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH) administra la aprobación para la clasificación y certificación de la eficiencia de filtración de partículas del cartucho del respirador como parte de la Parte 84 del Título 42 del Código de Regulaciones Federales (42 CFR 84). [9] Los fabricantes pueden certificar cartuchos destinados a purificar el aire del lugar de trabajo de varios contaminantes gaseosos. [10]

Tipos de cartuchos en EE. UU.
Sustancias nocivasEl código de color [11] †
Gases ácidosblanco
Gases ácidos y gas amoniacoGreen with ½-inch white stripe completely around the canister near the bottom.
Acid gases, ammonia, carbon monoxide and organic vaporsRed
Acid gases and organic vaporsYellow
Acid gases, organic vapors and ammoniaBrown
Ammonia gasGreen
Ammonia and methylamineGreen
Carbon monoxideBlue
Chemical, biological, radiological and nuclear substances (CBRN)Black
Chlorine gasWhite with ½- inch yellow stripe completely around the canister near the bottom.
FormaldehydePale brown
Hydrocyanic acid gasWhite with ½-inch green strip completely around the canister near the bottom
Organic vaporsBrown
Other gases and vapors, not listed aboveOlive color
† Gray shall not be assigned as the main color for a canister designed to remove acids or vapors

El naranja se puede utilizar para pintar toda la carcasa del cartucho o como tira. Pero este color no está en la tabla y para determinar la protección del cartucho es necesario volver a leer la inscripción. [ cita requerida ]

La legislación requiere que el empleador seleccione los cartuchos usando solo etiquetas (no marcas de color). [ cita requerida ]

Unión Europea y Federación de Rusia

En la UE y en RF (Federación de Rusia), [12] [13] [14] [15] [16] los fabricantes pueden certificar cartuchos destinados a limpiar el aire de diversos contaminantes gaseosos. Los códigos están cubiertos por EN14387 , además se utilizan los códigos de partículas P1, P2 y P3. Por ejemplo, A1P2 es el código para filtros de uso común en la industria y la agricultura que brindan protección contra gases de tipo A y partículas que ocurren comúnmente.

Tipos de cartuchos en la UE y RF [17]
Sustancias nocivasCalificaciónColorBaja capacidad de sorbenteCapacidad de sorbente mediaGran capacidad de sorbente
Organic gases and vapors with boiling point above 65 °C recommended by the manufacturerАBrownA1A2A3
Inorganic gases and vapors, with the exception of carbon monoxide, recommended by the manufacturerВGreyВ1В2В3
Sulphur dioxide and other acid gases and vapors recommended by the manufacturerEYellowЕ1Е2Е3
Ammonia and its organic derivatives recommended by the manufacturerKGreenК1К2К3
Organic compounds with low boiling temperature (<65°С) recommended by the manufacturerAXGreenAX
Particular gases specified by the manufacturerSXVioletSX
Nitric oxide NO (NO2)NOBlue and whiteNO

Los cartuchos AX, SX y NO no se distinguen por la capacidad de sorción (como en los EE. UU.) Cuando están clasificados y certificados.

Si el cartucho está diseñado para proteger de varios tipos diferentes de gases nocivos, la etiqueta enumerará todas las designaciones en orden. Por ejemplo: A2B1 , color - marrón y gris.

Otras jurisdicciones que utilizan este estilo de clasificación incluyen Australia / Nueva Zelanda (AS / NZS 1716: 2012) y China (GB 2890: 2009).

Detección de fin de vida útil

Indicador de fin de vida útil (ESLI). La saturación del vapor de mercurio absorbente provoca un cambio de color (círculo visible en el centro de la superficie del cartucho) de naranja a marrón.

La vida útil de todos los tipos de cartuchos es limitada, por lo tanto, el empleador está obligado a reemplazarlos de manera oportuna.

Métodos antiguos

Reacciones subjetivas de los sistemas sensoriales de los usuarios

El uso de cartuchos en la atmósfera contaminada conduce a la saturación del sorbente (o del secador, cuando se usan catalizadores). La concentración de gases nocivos en el aire purificado aumenta gradualmente. La entrada de gases nocivos en el aire inhalado puede provocar una reacción en el sistema sensorial del usuario : olor , sabor , irritación del sistema respiratorio , mareos , dolores de cabeza y otros problemas de salud hasta la pérdida del conocimiento . [18]

Estos letreros (conocidos en los EE. UU. Como "propiedades de advertencia" - p. 28 [18] ) indican que uno debe abandonar el área de trabajo contaminada y reemplazar el cartucho por uno nuevo. Esto también puede ser un síntoma de un ajuste holgado de la máscara a la cara y la fuga de aire sin filtrar a través de los espacios entre la máscara y la cara. Históricamente, este método es el más antiguo.

Cartucho de respirador (3M 6009) para protección contra vapor de mercurio y cloro. Este cartucho tiene un indicador que cambia de color progresivamente (de amarillo a negro, 1-2-3-4) cuando se expone al vapor de mercurio.

Las ventajas de este método: si los gases nocivos tienen propiedades de advertencia en concentraciones inferiores a 1 PEL , el reemplazo se producirá a tiempo ( en la mayoría de los casos, al menos ); la aplicación de este método no requiere el uso de cartuchos especiales (más costosos) y accesorios; el reemplazo ocurre cuando es necesario hacerlo, después de la saturación del sorbente y sin ningún cálculo; la capacidad de sorción de los cartuchos ha expirado por completo (lo que reduce los costes de protección respiratoria).

La desventaja de este método es que algunos gases nocivos no tienen propiedades de advertencia. Por ejemplo, hay una lista de más de 500 gases nocivos en la Guía de selección de respiradores [19] y más de 60 de ellos no tienen propiedades de advertencia, y no existe tal información para más de 100 de ellos. Por lo tanto, si uno usa propiedades de advertencia para reemplazar los cartuchos, esto puede llevar a respirar aire con una concentración excesiva de gas nocivo en algunos casos. La tabla contiene una lista de los productos químicos que no tienen propiedades de advertencia.

Lista incompleta de algunos gases y vapores nocivos que no tienen propiedades de advertencia
Gases y vapores (CAS)PEL , ppm (mg / m3)Concentración de umbral de olor, PEL
ethylene oxide (75-21-8)1 (1,8)851
arsine (7784-42-1)0,05 (0,2)up to 200
pentaborane (19624-22-7)0,005 (0,013)194
Chlorine dioxide (10049-04-4)0,1 (0,3)92,4
Methylene diphenyl diisocyanate (101-68-8)0,005 (0,051)77
Diglycidyl ether (2238-07-5)0,1 (0,53)46
Vinylidene chloride (75-35-4)1 (4,33)35.5
Toluene-2,6-diisocyanate (91-08-7)0,005 (0,036)34
Diborane (19287-45-7)0,1 (0,1)18-35
Cyanogen (460-19-5)10 (21)23
Propylene oxide (75-56-9)2 (4,75)16
Methyl 2-cyanoacrylate (137-05-3)0,2 (1)10
Osmium tetroxide (20816-12-0)0,0002 (0,0016)10
Benzene (71-43-2)1 (3,5)8,5
Selenide (7783-07-5)0,05 (0,2)6
Formic acid (64-18-6)5 (9)5,6
Phosgene (75-44-5)0,1 (0,4)5,5
Methylcyclohexanol (25639-42-3)50 (234)5
P-tert-Butyltoluene (98-51-1)1 (6,1)5
Perchloryl fluoride (7616-94-6)3 (13)3,6
Maleic anhydride (108-31-6)0,1 (0,4)3,18
Hexachlorocyclopentadiene (77-47-4)0,01 (0,11)3
1,1-dichloroethane (75-34-3)100 (400)2,5
Bromochloromethane (74-97-5)200 (1050)2
N-Propyl nitrate (627-13-4)25 (107)2
Oxygen difluoride (7783-41-7)0,05 (0,1)1.9
Methylcyclohexane (108-87-2)400 (1610)1,4
Chloroform (67-66-3)10 (49)1,17

Si el olor umbral del pentaborano es 194 PEL; y si su concentración es de sólo 10 PEL, no se pueden cambiar los cartuchos a tiempo mediante el uso de olores; podrían "usarse" para siempre , pero no pueden proteger para siempre.

La práctica ha demostrado que la presencia de propiedades de advertencia no siempre conduce a un reemplazo oportuno del cartucho. [20] Un estudio [21] mostró que, en promedio, el 95% de un grupo de personas tiene un umbral individual de sensibilidad olfativa en el rango de 1/16 a 16 de la media. Esto significa que el 2,5% de las personas no podrá oler gases nocivos en una concentración 16 veces mayor que el umbral medio de percepción de un olor. El umbral de sensibilidad de diferentes personas puede variar en dos órdenes de magnitud. Es decir, el 15% de las personas no huele a concentraciones cuatro veces superiores al umbral de sensibilidad. El valor del olor umbral depende en gran medida de la atención que le presten las personas y de su estado de salud.

La sensibilidad puede verse reducida, por ejemplo, debido a resfriados y otras dolencias. Resulta que la capacidad de un trabajador para detectar el olor también depende de la naturaleza del trabajo a realizar; si requiere concentración, es posible que el usuario no reaccione al olor. La exposición prolongada a gases nocivos (por ejemplo, sulfuro de hidrógeno ) en concentraciones bajas puede crear fatiga olfativa que reduce la sensibilidad. En todos estos casos, los usuarios pueden estar expuestos a sustancias nocivas con concentraciones superiores a 1 PEL, lo que puede conducir al desarrollo de enfermedades profesionales .

Esta fue la razón por la que se prohibió el uso de este método de reemplazo de cartuchos en los EE. UU. Desde 1996 (el estándar OSHA de la Administración de Seguridad y Salud Ocupacional). [18]

Aumento masivo

Para proteger a los trabajadores de los cartuchos de monóxido de carbono, a menudo se usa el catalizador hopcalita. Este catalizador no cambia sus propiedades con el tiempo de uso, pero cuando se humedece, el grado de protección puede reducirse significativamente. Debido a que el vapor de agua siempre está presente en el aire, el aire contaminado se deshumidifica en el cartucho (para el uso del catalizador). Dado que la masa de vapor de agua en el aire contaminado es mayor que la masa de gases nocivos, atrapar la humedad del aire conduce a un aumento significativamente mayor en la masa de los cartuchos que los gases atrapadores. Esta es una diferencia sustancial y se puede utilizar para determinar si se deben seguir usando cartuchos de gas sin reemplazarlos. Se pesa el cartucho y se puede tomar una decisión en función de la magnitud del aumento de su masa. Por ejemplo, el libro [22] describe cartuchos de gas (modelo "СО"), que fueron reemplazados después de un aumento de peso (con respecto al inicial) de 50 gramos.

Otros métodos

Los documentos [22] [23] describían cartuchos soviéticos (modelo "Г"), diseñados para proteger del mercurio. Su vida útil se limitaba a 100 horas de uso (cartuchos sin filtro de partículas), o 60 horas de uso (cartuchos con filtro de partículas), tras lo cual era necesario sustituir el cartucho por uno nuevo.

Los documentos [24] [25] describen una forma no destructiva de determinar la vida útil restante de los cartuchos de gas nuevos y usados. Se bombeó aire contaminado a través del cartucho. El grado de purificación del aire depende de la cantidad de sorbente insaturado que haya en el cartucho, por lo tanto, la medición precisa de la concentración de gas en el aire limpio permite estimar la cantidad de sorbente insaturado. Se bombeó aire contaminado ( 1-bromobutano ) durante muy poco tiempo y, por lo tanto, tales pruebas no reducen considerablemente la vida útil. La capacidad de sorción disminuyó debido a la absorción de este gas en aproximadamente un 0,5% de la capacidad de sorción de un cartucho nuevo. El método también se utilizó para un control de calidad del 100%.de los cartuchos fabricados por la firma inglesa Martindale Protection Co. (10 microlitros de 1-bromobutano inyectado en la corriente de aire), y para comprobar los cartuchos entregados a los trabajadores de las firmas Waring, Ltd. y Rentokil, Ltd. Este método se utilizó en el Establecimiento de Defensa Química a principios de la década de 1970. Los expertos que desarrollaron este método recibieron una patente . [26]

El documento [27] describe brevemente dos métodos para evaluar objetivamente el grado de saturación del sorbente en los cartuchos. Recomienda el uso de métodos espectrales y microquímicos. El método espectral se basa en determinar la presencia de sustancias nocivas en el cartucho mediante muestreo, con un análisis posterior en un dispositivo especial (стилоскоп - en ruso ). Un método microquímico se basa en una determinación capa por capa de la presencia de sustancias nocivas en el sorbente mediante muestreo con análisis posterior por método químico. Si el aire está contaminado con las sustancias más tóxicas, el libro recomienda limitar la duración adicional del uso del cartucho, y recomendó aplicar el método espectral ( arsina y fosfina ,fosgeno , flúor , organocloruro , compuestos organometálicos ) y métodos microquímicos ( cianuro de hidrógeno , cianógenos ).

Desafortunadamente, en ambos casos, no hay una descripción de cómo extraer una muestra del sorbente de la carcasa del cartucho (la carcasa generalmente no es desmontable) y usar el cartucho después de esta prueba, si la prueba muestra que no tiene un gran cantidad de sorbentes saturados.

Métodos modernos

Sensores para un indicador de fin de vida útil (ESLI) desarrollados en EE. UU.

La certificación de cartuchos proporciona un valor mínimo de su capacidad de sorción. La norma de la OSHA de EE. UU . Para el 1,3-butadieno indica la vida útil específica de los cartuchos. [28]

Pruebas de laboratorio

Si la empresa tiene un laboratorio con el equipo adecuado, los especialistas pueden omitir el aire contaminado a través del cartucho y determinar el grado de limpieza necesario. Este método permite determinar la vida útil en un ambiente donde el aire está contaminado con una mezcla de diferentes sustancias que afectan su captura con un sorbente (una afectando a otra captura). Los métodos de cálculo de la vida útil para tales condiciones se han desarrollado relativamente recientemente. Sin embargo, esto requiere información precisa sobre las concentraciones de sustancias nocivas y, a menudo, estas no son permanentes.

Las pruebas en los laboratorios pueden identificar el equilibrio de la vida útil de los cartuchos después de su uso. Si el resto es grande, se pueden usar cartuchos similares en tales circunstancias durante un período de tiempo más largo. En algunos casos, un gran saldo permite el uso repetido de cartuchos. Este método no requiere información precisa sobre las concentraciones de sustancias nocivas. El programa de reemplazo de cartuchos se elabora sobre la base de los resultados de sus pruebas en el laboratorio. Este método tiene un serio inconveniente. La empresa debe contar con equipos complejos y costosos y profesionales capacitados para utilizarlos, lo que no siempre es posible. Según una encuesta, [29] el reemplazo de cartuchos en los EE. UU. Se llevó a cabo sobre la base de pruebas de laboratorio en aproximadamente el 5% de todas las organizaciones.

Las investigaciones para determinar si es posible calcular la vida útil de los cartuchos de respiradores (si se conocen las condiciones de su uso) se han realizado en países desarrollados desde la década de 1970. Esto permite reemplazar los cartuchos de manera oportuna sin el uso de equipos sofisticados y costosos.

Programas informáticos

Los principales fabricantes de respiradores del mundo ofrecieron a sus clientes programas informáticos para calcular la vida útil ya en el año 2000.

Programas para determinar la vida útil de los cartuchos; [30] original [31] (en 2000).
Fabricante de RPDNombre del programaNúmero de sustancias (en 2000)Tipos de gases y vapores.El rango de temperaturas del aire contaminado, ° СHumedad relativa, %Flujo de aire, l / min
AO SafetyMerlin[32]227organic and inorganic0-50<50, 50–65, 65–80, 80-90light, medium and heavy work
3М3M Service Life Software[33]405 (more than 900 in 2013)organic and inorganic0, 10, 20, 30, 40, 50<65, >6520, 40, 60
MSAMSA — Cartridge Life Calculator[34]169organic and inorganicfreely chosen0 - 10030, 60, 85
NorthezGuide v. 1.0[35]176organic and inorganicfreely chosen<65, 66–80, >8030, 50, 70
SurvivairRespirator Cartridge Service Life Program[36]189organic and inorganicfrom -7 to +70<65, 66–80, >8030, 50, 70

El programa 3M [33] permitió calcular la vida útil de los cartuchos expuestos con más de 900 gases nocivos y sus combinaciones en 2013. El programa MSA [34] permite tener en cuenta cientos de gases y sus combinaciones. El mismo programa fue desarrollado por Scott [37] y Dragerwerk . [38] J. Wood desarrolló un modelo matemático y un software que ahora permite calcular la vida útil de cualquier cartucho con propiedades conocidas. [39] [40] Ahora OSHA lo usa en su programa Advisor Genius. [41]

El mérito de esta forma de reemplazar los cartuchos es que le permite a un empleador usar cartuchos normales, "comunes", y si tienen los datos exactos, pueden reemplazarlos a tiempo. La desventaja es que debido a que la contaminación del aire a menudo no es constante y la naturaleza del trabajo a realizar no siempre es estable (es decir, el flujo de aire a través de los cartuchos no es permanente), se recomienda utilizar condiciones de trabajo para cálculos, igual al peor de los casos, para una protección confiable. Pero en todos los demás casos, los cartuchos se reemplazarán con un sorbente parcialmente usado. Esto aumenta los costos de protección respiratoria debido al reemplazo más frecuente de cartuchos.

Además, la precisión del cálculo se reduce en condiciones de humedad relativa muy alta , porque el modelo matemático no tiene en cuenta algunos de los efectos físicos en tales casos.

Indicadores de fin de vida útil

Un respirador de media máscara con cartuchos con indicadores de fin de vida útil (ESLI) colocados para ser visibles durante el funcionamiento. El cambio de color indica que el cartucho dejará de capturar amoníaco y debe reemplazarse.

Si un cartucho tiene un dispositivo para advertir al usuario de que se acerca el vencimiento de la vida útil (indicador de fin de vida útil, ESLI), la indicación se puede utilizar para el reemplazo oportuno de los cartuchos. ESLI puede ser activo [42] o pasivo. [43] Un indicador pasivo a menudo usa un sensor que cambia de color. Este elemento se instala en el cartucho a cierta distancia de la salida de aire filtrado para que el cambio de color se produzca antes de que los gases nocivos comiencen a pasar a través del cartucho. Un indicador activo puede usar una luz o una alarma audible para señalar que es necesario reemplazar un cartucho.

Indicadores pasivos de final de vida útil [43]

  • Yablick 1925 [44]

  • ChemMotif 2000

  • THO 1998 y Linders [45]

  • ТНО 2004 [46]

  • Dragerwerk 1986 [47]

  • Wallace 1975

  • Wallace 1975 [48]

  • Roberts 1976 [49]

  • China 2001

  • Dragerwerk 1957 [50]

Los indicadores activos utilizan una luz o una alarma audible para la notificación al usuario que se activa mediante un sensor que normalmente se instala en el cartucho. Dichos indicadores permiten reemplazar los cartuchos a tiempo con cualquier luz y no requieren que el trabajador preste atención al color del indicador. También pueden ser utilizados por trabajadores que distinguen mal los diferentes colores.

Un respirador NIOSH con un ESLI activo [51]

A pesar de la presencia de soluciones para problemas técnicos, y la disponibilidad de requisitos de certificación establecidos para el ESLI, [52] durante el período comprendido entre 1984 (primer estándar de certificación con requisitos para ESLI activo) hasta 2013 no se aprobó ningún cartucho con ESLI activo en el NOSOTROS. Resultó que los requisitos para los cartuchos no son del todo exactos, y los empleadores no tienen ningún requisito de utilizar estos indicadores específicamente. Por lo tanto, los fabricantes de respiradores temen el fracaso comercial al vender nuevos productos inusuales, aunque continúan realizando trabajos de investigación y desarrollo en esta área.

Indicadores activos de fin de vida útil:

  • Óptica americana [53]

  • Auergesellschaft 1989 [54]

  • Auergesellschaft 1989

  • Bernard 1998 [55]

  • Cajón 1994

  • Niebla 1998

  • Geraetebau 1991

  • Shigematsu 2002 [56]

  • Stetter 1991 [57]

Cartucho de protección contra vapores orgánicos. Se muestra un cambio gradual en la apariencia del ESLI. [58]

El examen del uso de respiradores en los EE. UU. Mostró que más de 200,000 trabajadores pueden estar expuestos a gases nocivos excesivos debido al reemplazo tardío de los cartuchos. [29] Entonces, el Laboratorio de PPE ( NPPTL ) en el NIOSH comenzó a desarrollar un ESLI activo. Una vez finalizado el trabajo, sus resultados ayudarán a establecer requisitos legales claros a seguir por los empleadores y la tecnología resultante se transferirá a la industria para su uso en un nuevo RPD mejorado. [43]

Requisitos legales

Respirador de máscara completa prometedor equipado con (ESLI) [51]
Sensor para indicador de fin de vida útil (ESLI) [51]

Ya que no siempre es posible reemplazar los cartuchos de manera oportuna mediante el uso de sus olores , [ aclaración necesaria ] OSHA ha prohibido el uso de este método. El empleador está obligado a utilizar solo dos formas de reemplazar los cartuchos: [59] según lo programado y utilizando ESLI (porque solo estos métodos brindan una preservación confiable de la salud de los trabajadores). Las instrucciones de OSHA a los inspectores proporcionan una guía específica sobre la inspección de la implementación de tales requisitos. [60]Por otro lado, el estado requiere que los fabricantes proporcionen al consumidor toda la información necesaria sobre los cartuchos para permitirle hacer un cronograma para su reemplazo oportuno. Existen requisitos similares en la norma sobre seguridad ocupacional, que rige la selección y aplicación de RPD en la UE. [61] En Inglaterra, un tutorial sobre la selección y el uso de respiradores recomienda obtener información del fabricante y reemplazar los cartuchos en un horario o usar ESLI, y prohíbe la reutilización de cartuchos después de la exposición a sustancias volátiles que pueden migrar. [62]

  • La ley de los EE. UU. Requería que el empleador usara RPD (SAR) de aire con suministro excepcional para la protección contra gases nocivos que no tienen propiedades de advertencia. [59] [63] El uso de respiradores con suministro de aire puede ser la única forma de proteger de manera confiable a los trabajadores en circunstancias en las que no hay ESLI y es imposible calcular su vida útil.
  • La legislación de la UE [64] [65] permite que un empleador use solo respiradores con suministro de aire cuando los empleados trabajan en condiciones donde la contaminación del aire es IDLH , debido al riesgo de reemplazo prematuro del cartucho.
Filtro respirador combinado de gas y partículas para protección contra gases ácidos, el tipo de BKF (БКФ). Tiene un cuerpo transparente y un sorbente especial que cambia de color al saturarse. Este cambio de color puede usarse para el reemplazo oportuno de los filtros del respirador, como un indicador de fin de vida útil, ESLI.

Reutilizar

Si el cartucho contiene mucho sorbente y si la concentración de contaminantes es baja; o si el cartucho se usó por un período corto de tiempo, después de completar su uso, todavía tiene mucho sorbente insaturado (que puede capturar gases). Esto puede permitir el uso de dichos cartuchos nuevamente.

Las moléculas de los gases atrapados pueden desabsorberse durante el almacenamiento del cartucho. Debido a la diferencia de concentraciones dentro del cuerpo del cartucho (en la entrada la concentración es mayor; en la salida para el aire purificado la concentración es menor), estas moléculas desabsorbidas migran dentro del cartucho hacia la salida. El estudio de los cartuchos expuestos al bromuro de metilo mostró que esta migración puede impedir la reutilización del almacenamiento. [66]La concentración de sustancias nocivas en el aire purificado puede exceder el PEL (incluso si se bombea aire limpio a través del cartucho). Para proteger la salud de los trabajadores, la ley de EE. UU. Prohíbe la reutilización de cartuchos cuando se exponen a sustancias nocivas que pueden migrar, incluso si el cartucho tiene mucho sorbente no saturado después del primer uso. Según las normas, las sustancias "volátiles" (las que pueden migrar) se consideran sustancias con un punto de ebullición.por debajo de 65 ° C. Pero los estudios han demostrado que en el punto de ebullición por encima de los 65 ° C, la reutilización del cartucho puede no ser segura. Por lo tanto, el fabricante debe proporcionar al comprador toda la información necesaria para el uso seguro del cartucho. Por lo tanto, si el período de vida útil continua del cartucho (calculado por el programa, ver arriba) excede las ocho horas (ver tablas 4 y 5), la legislación puede limitar su uso a un turno.

El documento [67] proporciona un procedimiento para calcular la concentración de sustancias nocivas en el aire purificado al inicio de la reutilización del cartucho, lo que permite determinar exactamente dónde se pueden reutilizar de forma segura. Pero estos resultados científicos aún no se reflejan en ninguna norma o guía sobre el uso de respiradores. El autor del artículo, que trabaja en los EE. UU., Ni siquiera trató de considerar el uso de cartuchos de gas más de dos veces. En el sitio web del autor se puede descargar un programa informático gratuito que permite calcular la concentración de sustancias nocivas inmediatamente después del inicio de la reutilización del cartucho (lo que permite determinar si es seguro). [40]

Cartuchos de gas regenerador

El carbón activado no se adhiere fuertemente a los gases nocivos, por lo que pueden liberarse más tarde. Otros sorbentes experimentan reacciones químicas con el peligro y forman fuertes enlaces. Se han desarrollado tecnologías especiales para la recuperación de cartuchos usados. Crearon condiciones que han estimulado la desorción atrapada en sustancias nocivas anteriores. Este utilizó vapor o aire caliente en la década de 1930 [68] [69] u otros métodos. [70] El procesamiento del sorbente se llevó a cabo después de retirarlo del cuerpo del cartucho o sin retirarlo.

Los especialistas intentaron utilizar resina de intercambio iónico como absorbente en 1967. Los autores propusieron regenerar el absorbente lavándolo en una solución de álcali o sosa. [71]

El estudio [66] también mostró que los cartuchos se pueden regenerar eficazmente después de la exposición al bromuro de metilo (cuando se soplan con aire caliente de 100 a 110 ° C, caudal de 20 L / min, duración de unos 60 minutos).

La regeneración de sorbentes se utiliza de forma consistente y sistemática en la industria química , ya que permite ahorrar costes en la sustitución del sorbente y la regeneración de los dispositivos de limpieza de gases industriales que se llevan a cabo de forma exhaustiva y organizada. Sin embargo, en el uso masivo de máscaras de gas en diferentes condiciones, es imposible controlar la precisión y corrección de la regeneración de los cartuchos de los respiradores. Por lo tanto, a pesar de la viabilidad técnica y los beneficios comerciales, no se lleva a cabo la regeneración de los cartuchos de respirador en tales casos.

Referencias

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