Prueba de respirador en el lugar de trabajo

Los respiradores , también conocidos como equipo de protección respiratoria (RPE) o dispositivos de protección respiratoria (RPD), se utilizan en algunos lugares de trabajo para proteger a los trabajadores de los contaminantes del aire. Inicialmente, la efectividad del respirador se probó en laboratorios, pero a fines de la década de 1960 se descubrió que estas pruebas arrojaban resultados engañosos con respecto al nivel de protección proporcionado. [1] En la década de 1970, las pruebas de respiradores en el lugar de trabajo se volvieron rutinarias en los países industrializados, lo que llevó a una reducción dramática en la eficacia declarada de muchos tipos de respiradores y nuevas pautas sobre cómo seleccionar el respirador apropiado para un ambiente dado. [2] [3]

Ejemplo de medición de la eficiencia del respirador (en el lugar de trabajo). Descripción: (1) bomba de muestreo personal, (2) el casete y el filtro para determinar la concentración (en la zona de respiración), (3) la línea de muestreo (de la zona de respiración), (4) el casete y el filtro para determinar la concentración (debajo de una máscara) y (5) la línea de muestreo (desde la máscara).

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Un video que describe la certificación del respirador.

La invención de la primera bomba de muestreo personal [4] [5] en 1958 hizo posible medir simultáneamente las concentraciones de contaminación del aire dentro y fuera de una máscara de respiración. Este fue el primer intento de medir la eficacia de los equipos de protección respiratoria. Hasta la década de 1970, los expertos creían erróneamente que las propiedades protectoras de un respirador en el laboratorio no eran significativamente diferentes de sus propiedades en el lugar de trabajo. Por lo tanto, no hubo mediciones de la efectividad de los respiradores en condiciones de producción, y las regiones donde los diferentes tipos de respiradores se pueden usar de manera segura se establecieron únicamente sobre la base de pruebas de laboratorio.

Este panorama comenzó a cambiar cuando se dio cuenta en la década de 1960 que los trabajadores que usaban respiradores aprobados todavía estaban expuestos a altos niveles de contaminantes dañinos. [1] Desde entonces, los estudios en el lugar de trabajo han demostrado que la efectividad de los respiradores de todos los diseños es mucho menor en las pruebas del mundo real que en el laboratorio. En las condiciones del lugar de trabajo, los empleados deben realizar una variedad de movimientos que los probadores en el laboratorio no hacen. Cuando la pieza facial del respirador está bien ajustada, estos movimientos hacen que se formen espacios entre la máscara y la cara, lo que disminuye la eficacia de la máscara debido a la fuga de aire sin filtrar a través de los espacios. Además, un pequeño número de probadores no puede simular toda la variedad de formas y tamaños de caras, y una prueba de laboratorio de certificación de 20 minutos [6] no puede simular toda la variedad de movimientos realizados en los lugares de trabajo. Los probadores también pueden tener más cuidado al ponerse y usar sus máscaras que un trabajador común.

Pruebas iniciales de eficacia en el lugar de trabajo en las décadas de 1970 y 1980

Un estudio pionero en 1974 sobre la efectividad de los respiradores usados ​​por los mineros midió simultáneamente las concentraciones de polvo con muestreadores personales usados ​​por los mineros individuales y usando dos recolectores de polvo, sin la máscara. [7] Los investigadores también midieron el porcentaje de tiempo que los mineros usaron sus respiradores colocando dos termistores a cada minero (uno en la máscara y el otro en el cinturón). La detección de calor en el aire espirado era una señal de que llevaba una máscara. El estudio definió una nueva medida, el "factor de protección efectivo", que describía la protección ofrecida en condiciones del mundo real, e informó la gama de factores de protección efectivos en cuatro minas diferentes.

En la industria de la fabricación de acero, las personas que realizaban el pulido con chorro de arena usaban varios tipos de capuchas, generalmente con aire. Los estudios de 1975 encontraron que la concentración de polvo debajo de estas campanas excedía el valor máximo permitido , aunque las campanas con suministro de aire ofrecían una mejor protección que las campanas sin suministro de aire. [8] Incluso cuando no se estaba puliendo con chorro de arena, el nivel de polvo de sílice en la atmósfera excedía con creces los niveles seguros, lo que significa que el tiempo que los trabajadores pasaban fuera de la campana en los descansos conducía a la exposición.

En las fundiciones de cobre, en 1976 se examinaron tres tipos de respiradores con filtro de presión negativa de uso común con semimáscaras elastoméricas para determinar su capacidad para proteger a los trabajadores contra concentraciones de dióxido de azufre . [9] Los diferentes diseños de respiradores mostraron grandes variaciones en la protección, parcialmente atribuibles a la comodidad del diseño del respirador: las máscaras más cómodas se ajustaban con más fuerza y, por lo tanto, eran más efectivas.

Un estudio de 1979 sobre la eficacia de los aparatos de respiración autónomos (SCBA) para proteger a los bomberos contra la inhalación de monóxido de carbono mostró que el uso intermitente de estos respiradores los hacía ineficaces. [10] Incluso el uso continuo de SCBA no proporcionó una protección completa. Este diseño de SCBA tenía un suministro de aire en la máscara que suministraba aire "a pedido" (es decir, que permitía una presión negativa debajo de la máscara durante la inhalación ). La legislación de EE. UU. Y la UE ahora requiere el uso de aparatos de respiración con el modo de suministro de aire de "presión-demanda" (es decir, con presión positiva debajo de la máscara durante la inhalación) para los bomberos.

Los estudios también encontraron que la variación de trabajador a trabajador en el uso de respiradores puede tener efectos muy importantes en la protección lograda. Un estudio de 1980 sobre la exposición por inhalación de trabajadores a cadmio identificó a un solo trabajador que siempre usaba su respirador correctamente. Se encontró que el factor de protección para este trabajador era 26 veces mayor que el del trabajador promedio. [11] En un estudio realizado en minas de carbón, los mineros solían quitarse los respiradores en condiciones en las que percibían que el nivel de polvo era bajo, lo que reducía enormemente la eficacia. [12] En otro estudio, los respiradores con un factor de protección esperado de 1000 de hecho tenían factores de protección que iban de 15 a 216. [13] Los factores que afectan el nivel de protección alcanzado incluyen el ajuste del respirador a la cara del trabajador, [14] y movimiento de aire en el medio ambiente. [15]

Nuevas medidas de eficacia

Como los investigadores encontraron en repetidas ocasiones [16] [17] [18] que el nivel de protección realmente experimentado en el lugar de trabajo era mucho más bajo que los factores de protección asignados a los dispositivos después de las pruebas de laboratorio, se propuso que se debería establecer una nueva escala de factor de protección esperado desarrollado, de manera que la efectividad real fue superior a la "efectividad esperada" con una probabilidad de al menos el 90%. [dieciséis]

Factores de protección (PF) de los respiradores purificadores de aire motorizados (PAPR) con máscara holgada (capucha o casco). [17] [18] Estos datos llevaron a que el PF asignado se redujera de 1000 a 25 PEL (EE. UU.), Y de 1000 a 40 OEL (Reino Unido)

Las diferencias significativas entre la efectividad real y la medida en laboratorio llevaron al Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH) a publicar dos mensajes informativos sobre los respiradores en 1982, advirtiendo a los consumidores sobre la inesperadamente baja efectividad de los respiradores. [19] Después de una extensa discusión, se acordaron seis nuevas definiciones de factores de protección del respirador. [20] Por ejemplo, el factor de protección asignado (APF) de un respirador es el factor de protección mínimo que el respirador debe proporcionar en las siguientes circunstancias: el respirador será utilizado por trabajadores capacitados y enseñados, después de la selección individual de máscaras para adaptarse a la cara. de un empleado , y se utilizará sin interrupción en la atmósfera contaminada. [21] La protección real experimentada por un trabajador puede ser significativamente menor que ésta y la protección puede variar de un trabajador a otro. [22]

La semimáscara filtrante de Lepestok , vista desde el lado interior del producto semiacabado. La eficacia de esta máscara filtrante se sobrestimó en órdenes de magnitud. Durante el período de 1956 a 2015, se produjeron más de 6 mil millones de respiradores. [ cita requerida ]

Eficacia del respirador en Chernobyl

Detalle central de la medalla de los Liquidadores , con trazos de partículas alfa (α) y beta (β) y rayos gamma (γ) sobre una gota de sangre.

El accidente nuclear de Chernobyl en 1986 generó una necesidad urgente de proteger a los trabajadores de los aerosoles radiactivos. Aproximadamente 300.000 caretas filtrantes de presión negativa del modelo "Lepestok" fueron enviadas a Chernobyl en junio de 1986. [23] Estos respiradores se consideraron muy efectivos (el factor de protección declarado para el modelo más común era 200). Sin embargo, las personas que usaron estos respiradores estuvieron expuestas a una contaminación excesiva. Al igual que en el caso de los estudios mencionados anteriormente, el factor de protección declarado era muy diferente del factor de protección real en condiciones del mundo real. [24] Como se vio en otras pruebas en el lugar de trabajo, el paso de aire sin filtrar a través del espacio entre la máscara y la cara socavó la eficiencia del respirador. [25] [26] [27] Sin embargo, estos descubrimientos no llevaron a un cambio en las evaluaciones de la efectividad de los respiradores en la URSS.

Alternativas al uso de respiradores

Las pruebas en el lugar de trabajo han dado lugar a normas ampliamente revisadas para el uso de diferentes diseños de respiradores, [28] [29] y han obligado a los fabricantes a prestar más atención a los métodos de reducción de peligros como el sellado, la ventilación y la automatización , y a las mejoras. en tecnología . Por ejemplo, el Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (EE. UU.) Ha proporcionado recomendaciones para reducir las concentraciones de polvo en las minas de carbón [30] y otras minas. [31] Las mediciones de campo mostraron que los respiradores son el medio de protección menos confiable , con una eficacia inestable e impredecible.

Los respiradores no son convenientes; crean incomodidad e inhiben la comunicación. [32] La reducción del campo de visión debido al uso de respiradores conduce a un aumento del riesgo de accidentes. [ cita requerida ] Los respiradores también refuerzan el sobrecalentamiento a alta temperatura del aire. [33] En condiciones del mundo real, estas deficiencias a menudo hacen que los trabajadores se quiten los respiradores periódicamente, lo que reduce aún más la eficacia del respirador. Además, los respiradores solo protegen a los trabajadores contra las sustancias nocivas que ingresan al cuerpo a través del sistema respiratorio, mientras que los contaminantes con frecuencia también ingresan al cuerpo a través de la piel. [34] [35] Por tanto, los respiradores no pueden utilizarse como sustitutos de otras medidas que reduzcan el impacto de la contaminación del aire en los trabajadores. Sin embargo, si el sistema respiratorio es la principal vía por la que las sustancias nocivas ingresan al cuerpo, y si otros medios de protección no reducen el impacto a un valor aceptable, los respiradores pueden ser un complemento útil. Para maximizar la efectividad, el tipo de respirador debe seleccionarse para la situación específica, las máscaras deben elegirse para los empleados personalmente y los trabajadores deben estar capacitados para usar el respirador de manera efectiva. [ cita requerida ]

La legislación de los países industrializados establece limitaciones en el uso de todo tipo de respiradores, teniendo en cuenta los resultados de los ensayos de campo de eficacia. Se redujo el límite de exposición permisible [PEL] para varios tipos de respiradores. Por ejemplo, para los respiradores purificadores de aire de presión negativa con máscara completa y filtros de alta eficiencia, los límites se redujeron de 500 PEL a 50 PEL (EE.UU. [16] ) y de 900 OEL a 40 OEL (Reino Unido [33] ). ; para los respiradores purificadores de aire motorizados con máscara holgada (capucha o casco), los límites se redujeron de 1000 PEL a 25 PEL (EE . UU. [17] ); para los respiradores purificadores de aire motorizados con media máscara, los límites se redujeron de 500 PEL a 50 PEL (EE . UU. [16] ); para los respiradores con suministro de aire con máscara facial completa y modo de suministro de aire continuo, los límites se redujeron de 100 OEL a 40 OEL (Reino Unido [36] ); para los equipos de respiración autónomos con suministro de aire a pedido, los límites se redujeron de 100 PEL a 50 PEL (EE. UU.). Las máscaras con filtro y los respiradores de media máscara de presión negativa se limitaron a 10 PEL en los EE. UU. [37]

Mesa. Requisitos para los factores de protección para diferentes tipos de respiradores antes y después de las pruebas en el lugar de trabajo
Tipo de respirador, paísRequisitos del factor de protección para la certificación (2013)Límites de exposición permitidos antes de las pruebas en el lugar de trabajo (año)Límites de exposición permitidos después de las pruebas en el lugar de trabajo (2013)Valores mínimos de los factores de protección del lugar de trabajo medidos
PAPR con casco, EE. UU.> 250 000 [6]hasta 1000 PELhasta 25 PEL [29]28, 42 ...
Respirador purificador de aire de presión negativa con mascarilla facial completa, EE. UU. > 250 000 [6]hasta 100 PEL (1980) hasta 50 PEL [29]11, 16, 17 ...
Respirador purificador de aire de presión negativa con mascarilla facial completa, Reino Unido > 2000 (para gases) o> 1000 (para aerosoles) hasta 900 OEL (1980) hasta 40 OEL
Respirador purificador de aire de presión negativa con máscara de media máscara, EE. UU. > 25 000 [6]hasta 10 PEL (desde la década de 1960 [29] )2.2, 2.8, 4 ...
Aparato respiratorio autónomo con suministro de aire según demanda, EE. UU.> 250 000 [6]hasta 1000 PEL (1992)hasta 50 PEL [29]El monitoreo mostró una baja eficiencia para la exposición al monóxido de carbono

El Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional de EE. UU. Ahora exige que los fabricantes de EPR de alto rendimiento realicen pruebas en lugares de trabajo representativos como requisito para la certificación. [38]

  • Factores de protección asignados al respirador
  • Prueba de ajuste del respirador

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