Los equipos de protección respiratoria (EPR) pueden proteger a los trabajadores solo si sus propiedades protectoras son adecuadas a las condiciones del lugar de trabajo . Por ello, los especialistas han desarrollado criterios para la selección de respiradores adecuados y adecuados, incluidos los Factores de Protección Asignados (FPA), es decir, la reducción de la concentración de sustancias nocivas en el aire inhalado, que (se espera) se garantiza con el uso oportuno y correcto de un respirador certificado de cierto tipo ( diseño ) por parte de trabajadores capacitados y entrenados (después de la selección individual con una mascarilla ajustada y una prueba de ajuste ), cuando el empleador lleva a cabo un programa eficaz de dispositivos de protección respiratoria.
El mal funcionamiento de los procesos tecnológicos , de las máquinas y de otros equipos puede provocar la contaminación del aire con sustancias nocivas en el lugar de trabajo . La protección de la salud de los trabajadores en esta situación puede lograrse por diferentes medios, que se enumeran a continuación en orden decreciente de eficacia:
Si el uso de estos métodos es imposible o si su uso no reduce la concentración de sustancias nocivas a un valor seguro , los trabajadores deben utilizar respiradores. Estos respiradores deben ser suficientemente eficaces y deben corresponder a las condiciones conocidas o esperadas en el lugar de trabajo. Sin embargo, la confianza exclusiva en el equipo de protección personal para el personal se considera el medio menos eficaz para controlar los peligros , por razones que incluyen: no utilizar los respiradores en la atmósfera contaminada; fuga de aire no filtrado a través de los espacios entre la máscara y la cara; y reemplazo tardío de los cartuchos de gas .
Se pueden utilizar diferentes términos para describir las propiedades protectoras de los respiradores:
El término "Factor de Protección PF" se ha utilizado en los EE.UU., y el término "Penetración" se empleó en la literatura soviética desde los años 1960.
En la primera mitad del siglo XX, los expertos midieron las propiedades protectoras de los respiradores en los laboratorios. Utilizaron diferentes sustancias de control ( argón , [3] vapor de hidrocarburos halogenados, [4] aerosoles de cloruro de sodio y neblina de aceite, [5] fluoróforos , [6] ftalato de dioctilo , [7] [8] y otros, y midieron sus concentraciones debajo de la máscara y fuera de las máscaras (simultáneamente). La relación de las concentraciones medidas es un indicador de las propiedades protectoras de los diferentes tipos de respiradores. Estas mediciones mostraron que si la eficiencia de los filtros es suficientemente alta, los espacios entre la máscara y la cara se convierten en la principal vía de penetración de la contaminación del aire debajo de la máscara, de la misma manera que en un día frío, una persona que usa una chaqueta y pantalones abrigados perderá la mayor parte de su calor a través de la cabeza y las extremidades.
La forma y el tamaño de estos espacios no son constantes y dependen de muchos factores (el grado de ajuste de la mascarilla a la cara, por su forma y tamaño; la correcta colocación de la mascarilla; el deslizamiento de la mascarilla sobre la cara durante el trabajo debido a la ejecución de diferentes movimientos; el diseño de la mascarilla). El factor de protección del respirador puede cambiar decenas de veces en varios minutos; y los dos factores de protección medios ( que se midieron para el mismo trabajador en un día; por ejemplo, antes y después de la pausa para el almuerzo ) pueden diferir en más de 12 000 veces. [10]
Los expertos creían que la medición de los factores de protección en el laboratorio les permite evaluar y predecir correctamente la eficacia de los respiradores en las condiciones del lugar de trabajo. Pero después de la detección de casos de exposición dañina excesiva en empleados que usaban respiradores de alta calidad con filtros de partículas HEPA en la industria nuclear de los EE. UU., los expertos cambiaron de opinión. [11] Se han realizado estudios para medir los factores de protección de los diversos tipos de respiradores, no solo en los laboratorios, sino también en los lugares de trabajo . [12] Docenas de estos estudios de campo han demostrado que el rendimiento de los equipos de protección respiratoria útiles en los lugares de trabajo puede ser significativamente menor que en condiciones de laboratorio. Por lo tanto, el uso de los resultados de laboratorio para evaluar la eficiencia real es incorrecto; y puede conducir a una elección incorrecta de dichos respiradores que no pueden proteger de manera confiable a los trabajadores.
Los expertos utilizaron los resultados de las mediciones en los laboratorios y en los lugares de trabajo para desarrollar una terminología más completa para la descripción del rendimiento de los respiradores; [13] [14] [15] [16] y esta terminología se ha aplicado oficialmente, [17] y en la preparación de los resultados de la investigación para su publicación. [18] Los especialistas comenzaron a utilizar diferentes términos para describir los factores de protección, que se midieron en los lugares de trabajo con el uso continuo de respiradores; y medidos en el lugar de trabajo cuando los trabajadores usaban respiradores de forma intermitente; medidos fuera del lugar de trabajo durante las pruebas de ajuste ; medidos en los laboratorios bajo las condiciones de simulación del lugar de trabajo; y para los factores de protección, que se pueden esperar ( en la mayoría de los casos ) cuando los trabajadores usaron correctamente los respiradores en el lugar de trabajo.
Una diferencia significativa entre el rendimiento de los respiradores en los laboratorios en comparación con la eficiencia en los lugares de trabajo no permitió utilizar los resultados de laboratorio para predecir el grado de protección ofrecido en la práctica. Y la inestabilidad de las propiedades protectoras de los respiradores (para el mismo diseño de RPD y en las mismas condiciones de uso) impidió evaluar su eficiencia. Para resolver estos problemas, los científicos Donald Campbell y Steven Lenhart sugirieron utilizar los resultados de las mediciones de los valores de PF en el lugar de trabajo para el desarrollo de valores de PF asignados ( esperados en la práctica ) (APF), como el intervalo de confianza del 95% inferior de los valores de WPF. [19] Los resultados de las mediciones de WPF se han utilizado en el desarrollo de APF por parte de ANSI (para el estándar recomendado, que no es obligatorio). [20] Lo mismo se hizo durante el desarrollo del APF [21] por parte de OSHA (en el desarrollo del estándar, [22] que es obligatorio para el empleador).
Los resultados de las mediciones de WPF en los EE. UU. y el Reino Unido se convirtieron en la base para el desarrollo del APF para la norma del Reino Unido [1] y para la versión en inglés de la norma de la UE [2] . En algunos casos, no había información sobre la efectividad de los respiradores de un diseño (tipo) específico en el lugar de trabajo. Esto se debe al hecho de que la medición del PF en el lugar de trabajo es un trabajo muy difícil, que requiere mucho tiempo y es costoso, y que no se realiza muy a menudo. Para este tipo de respiradores, los expertos utilizaron los resultados de las mediciones de WPF de otros tipos de respiradores, que son similares. Por ejemplo, la efectividad de los respiradores con suministro de aire (SAR, con manguera) se consideró similar a la eficiencia de los respiradores purificadores de aire motorizados (PAPR), si tienen las mismas máscaras y el mismo modo de suministro de aire. Finalmente, en ausencia de esta información, los especialistas podrían utilizar los resultados de las mediciones de WPF simuladas; o estimaciones de expertos competentes. [20]
La medición de los factores de protección en el lugar de trabajo reveló sorprendentemente la baja eficiencia de algunos diseños de respiradores, y esos resultados han llevado a un marcado endurecimiento de los requisitos para los límites de aplicación de los respiradores de dichos diseños.
En un estudio de 1984 realizado por Myers et al., las mediciones del factor de protección del aire (WPF) para respiradores purificadores de aire motorizados (PAPR) con cascos (que no están ajustados a la cara) mostraron que la entrada de sustancias nocivas en el aire inhalado puede ser muy alta [23] (PF = 28 y 42 para dos modelos). Esto fue una sorpresa, ya que estudios anteriores en el laboratorio mostraron que el flujo de aire limpio filtrado desde el interior hacia el exterior del casco evita la entrada de sustancias nocivas debajo del casco (PF > 1000). Estudios adicionales, [24] de 1986 y 1981, coincidieron con el resultado del estudio de Myers et al. de 1986: los valores mínimos de los factores de protección del lugar de trabajo de dos modelos de respiradores fueron 31 y 23; y la fuga de aire no filtrado alcanzó el 16% en algunos casos en el túnel de viento a una velocidad del aire de 2 m/s [25].
Por lo tanto, el uso de dichos tipos de RPD estaba limitado a 25 PEL en los Estados Unidos, [22] y 40 OEL en el Reino Unido. [1] [2]
La medición de los factores de protección de las máscaras faciales completas de presión negativa con filtros de alta eficiencia en el laboratorio reveló un riesgo de disminución de las propiedades protectoras a valores pequeños. [27] Por lo tanto, el uso de tales respiradores se ha limitado a los valores de 50 o 100 PEL en los Estados Unidos. Sin embargo, los expertos del Reino Unido creían que la calidad de sus máscaras es superior a la de las máscaras estadounidenses, y se les permitió usar hasta 900 OEL. Pero el estudio [26] mostró que el valor del factor de protección de > 900 se ha alcanzado en la práctica con poca frecuencia. Los factores de protección mínimos de 3 modelos diferentes de respiradores de máscara completa fueron 11, 18 y 26. Por lo tanto, las nuevas normas [1] [2] limitan el uso de estos respiradores hasta 40 OEL en el Reino Unido (después de este estudio).
En la década de 1980, la industria estadounidense comenzó a utilizar ampliamente las pruebas de ajuste de las mascarillas de respiración de presión negativa ajustadas. Al principio, se creía que la semimáscara se ajustaba bastante bien a la cara del trabajador si, durante la prueba de ajuste, el factor de protección (factor de ajuste) no era inferior a 10 (más tarde, los expertos comenzaron a utilizar el "factor de seguridad" = 10 durante la prueba de ajuste; el factor de ajuste umbral se convirtió en 10 × 10 = 100). El uso generalizado de las pruebas de ajuste en la industria brinda optimismo a los profesionales y permite a los empleadores limitar el uso de respiradores de media máscara de acuerdo con los valores del factor de ajuste personal del trabajador (la concentración máxima de contaminantes = factor de ajuste personal × PEL), pero no más de 100 × PEL. Sin embargo, los estudios científicos han demostrado que, aunque dicha prueba aumenta la eficacia de la protección, existe el riesgo de fuga de grandes cantidades de aire sin filtrar. Además, los estudios han demostrado que el aire no filtrado debajo de la máscara no se mezcla uniformemente con el aire filtrado, lo que conduce a grandes errores en la medición de la concentración de contaminantes en la máscara y los cálculos posteriores de los factores de ajuste; este último suele ser mucho menor que el valor "medido". Por lo tanto, los especialistas recomiendan no permitir el uso de respiradores de media máscara de presión negativa cuando las concentraciones de sustancias nocivas superan los 10 PEL. [28] Por lo tanto, las normas de OSHA requieren restringir el uso de respiradores de media máscara de presión negativa hasta 10 PEL después de obtener un factor de ajuste mayor o igual a 100 durante la selección de la máscara para el trabajador (utilizaron un factor de seguridad = 10).
Los respiradores purificadores de aire no pueden utilizarse en atmósferas deficientes en oxígeno (menos del 19,5 % de oxígeno). Tampoco pueden utilizarse en atmósferas con una concentración de contaminantes que pueda ser inmediatamente peligrosa para la vida o la salud , o en atmósferas desconocidas. En estos casos, deben utilizarse respiradores con suministro de aire . Si las concentraciones de partículas o gases peligrosos son superiores al límite de exposición ocupacional , las regulaciones estadounidenses exigen el uso de respiradores, pero también pueden usarse en concentraciones más bajas. [29] Se aplican requisitos legales obligatorios similares a los empleadores en muchos otros países (ejemplos [30] [31] [32] [33] ). El respirador debe tener un factor de protección asignado (FPA) suficiente para las condiciones. [29]
Las mascarillas elastoméricas pueden no brindar protección si no se colocan antes de ingresar a un entorno peligroso. Otros problemas incluyen el uso de un tamaño diferente al que se le realizó al usuario en la prueba de ajuste, el uso de un cartucho incorrecto, la reutilización de un cartucho que ya no es bueno, no realizar una verificación de sellado de presión positiva y negativa cada vez que se coloca la mascarilla, no probar el respirador (y tal vez inhalar el carbono de un cartucho roto) e incluso colocar la pinza nasal en la nariz en lugar de usarla para cerrar la nariz. [37]
La tabla enumera los valores APF para los tipos de respiradores más comunes (para EE. UU. y el Reino Unido).
Los filtros de partículas N95 de EE. UU. son similares a los P2; y los P100 ( HEPA ) son similares a los P3; los materiales de filtrado en las mascarillas filtrantes N95 de EE. UU. son similares a los FFP2. Sin embargo, en el Reino Unido y Europa, cualquier mascarilla completa o de media cara ajustada debe someterse a una segunda comprobación basada en la fuga total hacia el interior (TIL), que no puede superar el 8 % para FFP2 y el 2 % para FFP3.
La diferencia en el APF de las mascarillas de presión negativa de protección respiratoria no es grande. La diferencia entre las mascarillas de protección respiratoria con casco es algo mayor. Pero las mediciones han demostrado que la eficacia real de las mascarillas de protección respiratoria (en condiciones de trabajo) depende en gran medida de las condiciones de su uso, no solo del diseño, y esto explica en parte la diferencia en los valores de APF. El APF de las mascarillas de protección respiratoria de presión negativa es doble. Pero esta diferencia no se puede considerar independientemente de las recomendaciones para el uso de las mascarillas de protección respiratoria. El uso de mascarillas de protección respiratoria en los EE. UU. está limitado a 10 PEL para el "peor caso" (trabajo en una atmósfera contaminada durante 8 horas al día, 40 horas a la semana). Pero los expertos británicos tuvieron en cuenta la amplia experiencia en el uso de las mascarillas de protección respiratoria de presión negativa y llegaron a la conclusión de que es imposible llevar la mascarilla de protección respiratoria de forma continua durante 8 horas al día (debido al impacto negativo en la salud de los trabajadores). Por este motivo, se recomienda al empresario que asigne a los trabajadores el trabajo de forma que no trabajen en una atmósfera contaminada durante todo el turno, sino solo una parte del mismo. El resto del tiempo, el trabajador debe trabajar en una atmósfera no contaminada (sin respirador). El hecho de que el trabajador esté en una atmósfera no contaminada durante una parte del tiempo de trabajo proporciona una protección adicional para su salud y, por lo tanto, los requisitos sobre la eficacia del respirador pueden ser menos estrictos.
El desarrollo del PF asignado en los Estados Unidos y Gran Bretaña se basó en mediciones de la eficacia de los respiradores en el lugar de trabajo (después del procesamiento estadístico). También se utilizaron opiniones de expertos, basadas en la similitud de los respiradores con diferentes diseños (por ejemplo, respiradores filtrantes purificadores de aire motorizados (PAPR) y respiradores de aire suministrado similares SAR), siempre que el modo y la cantidad de suministro de aire, y las piezas faciales (máscaras) fueran los mismos. Los expertos de los dos países a menudo usaban los resultados de los mismos estudios de WPF (debido a su número limitado). Por ejemplo, la norma británica [1] se había desarrollado con el uso de los resultados de 1897 mediciones de WPF durante 31 estudios; y 23 de estos 31 estudios se habían realizado en los Estados Unidos.
Por lo tanto, los valores del PF asignado en EE. UU. y en el Reino Unido están basados en evidencia y son muy similares entre sí.
Los estudios sobre el rendimiento de los respiradores no se han llevado a cabo con mucha frecuencia y casi todos estos estudios se llevaron a cabo en los EE. UU. (y el Reino Unido). Es posible que la falta de información sobre la eficacia de los respiradores en los lugares de trabajo haya sido la razón detrás del desarrollo de estos PF asignados en varios países europeos, cuyos valores difieren significativamente de los valores basados en evidencia de los APF en los EE. UU. y el Reino Unido.
La mayoría de los países europeos (excepto el Reino Unido) no han realizado estudios muy complejos y costosos sobre la eficacia de los respiradores en los lugares de trabajo, o han dedicado muy poco tiempo a esa investigación. Por lo tanto, es posible que algunos países no tengan plenamente en cuenta los resultados de las investigaciones extranjeras (que mostraron una diferencia significativa entre la eficacia de los respiradores en un entorno de laboratorio y su aplicación en los lugares de trabajo). Por ejemplo, después del estudio [26] de 1990, el valor del APF de las máscaras faciales completas de presión negativa se redujo de 900 a 40 (1997) [1] en el Reino Unido. Pero en otros países no se llevó a cabo una investigación similar y no se produjo una disminución similar.
El estudio [26] mostró que los tres modelos de máscaras faciales completas tenían una fuga significativa de aire sin filtrar a través de los espacios entre la máscara y la cara. Los valores mínimos de los factores de protección en el lugar de trabajo (WPF) de cada uno de los tres modelos de máscaras faciales completas de presión negativa fueron 11, 17 y 26. El valor máximo del WPF de uno de los modelos no superó los 500 en ningún momento. Y para todos los resultados juntos, el WPF no fue más de 100 en ~ 30% de las mediciones. Entonces, por esta razón, los valores de los APF para este tipo de RPD en Alemania (400), Finlandia (500), Italia (400) y Suecia (500), pueden no tener en cuenta completamente el menor rendimiento de este tipo de respiradores en el lugar de trabajo en comparación con el rendimiento en el laboratorio (durante la certificación). Lo mismo sucedió con otros tipos de RPD y su APF.
La norma estatal de la India [38] señala la necesidad de utilizar los factores de protección en el lugar de trabajo para restringir el uso permitido de respiradores, pero no establece ningún valor de los FPA. La norma también recomienda el uso de los FPA que se obtienen durante la certificación (en los laboratorios, pero no en los lugares de trabajo). Estos valores superan con creces los valores utilizados en los EE. UU. y el Reino Unido.
La versión ucraniana de la norma europea EN 529 no establece ningún valor de APF para la selección del respirador en este país. [39] Este documento solo enumera los valores de APF en varios países europeos (para referencia); y declara la inadmisibilidad del uso de la eficiencia de laboratorio para predecir las propiedades protectoras en el lugar de trabajo.
Los APF no se desarrollan en RF , [40] en Corea del Sur , así como en muchos otros países, y la selección de respiradores no está regulada por su legislación nacional. Esto contribuye a errores y al uso de este tipo de respiradores, que no son capaces de proteger de forma fiable a los trabajadores debido a su diseño (incluso con modelos certificados de alta calidad).
La legislación estadounidense obliga a los empleadores a medir con precisión la contaminación del aire en los lugares de trabajo. Los resultados de dichas mediciones se utilizan para evaluar si la inhalación a corto plazo de sustancias nocivas puede provocar un deterioro irreversible y significativo de la salud o la muerte ( concentraciones IDLH ). Si las concentraciones superan el IDLH, la norma permite el uso únicamente de los respiradores más fiables: SAR o aparatos de respiración autónomos: con suministro de aire a demanda de presión en la máscara de máscara completa (§(d)(2) [22] ).
Si la concentración de una sustancia nociva es inferior al IDLH, se determina el coeficiente de contaminación del aire de la sustancia nociva (factor de riesgo), que es igual a la relación entre esta concentración y el PEL (TLV, OEL) de la sustancia nociva. El APF del tipo de respirador seleccionado debe ser igual o superior al factor de riesgo. [17] [55]
Si en el aire del lugar de trabajo hay varias sustancias nocivas, el respirador seleccionado debe cumplir con el siguiente requisito: [17]
C 1 /(APF×PEL 1 ) + C 2 /(APF×PEL 2 ) + C 3 /(APF×PEL 3 ) + ... + Cn/(APF×PELn) ≤ 1
donde C 1 , C 2 ... y Cn son las concentraciones de las sustancias nocivas número 1, 2 ... n; y PEL es la concentración máxima permitida para las sustancias nocivas correspondientes en la zona de respiración.
Si no se cumple este requisito, el empleador debe elegir un tipo diferente de respirador, que tenga un valor APF mayor.
En todos los casos, si el empleador selecciona un respirador con una máscara ajustada (máscara completa, media máscara o cuarto de máscara elastomérica, o respirador con máscara filtrante), todos los empleados deben someterse a una prueba de ajuste ( para evitar la fuga de aire contaminado sin filtrar a través de los espacios entre sus caras y las máscaras ajustadas, que pueden no coincidir con sus caras ). El Apéndice A [22] proporciona una descripción detallada de esta prueba.
Los valores de concentraciones IDLH y recomendaciones detalladas para la selección de respiradores (y autorrescatadores) están disponibles en el directorio de NIOSH. [56]
La ISO está desarrollando dos normas internacionales que rigen la certificación de respiradores; [57] y su selección y aplicación [58] [59]
Las normas que rigen la selección de respiradores utilizan el valor APF. Pero los especialistas de HSE critican estos documentos, [60] señalando que estas normas están establecidas en valores de APF que difieren de los establecidos en los EE. UU. y el Reino Unido; y estos valores no se establecen para un tipo específico de RPD, sino para cualquier RPD que cumpla con los requisitos de aprobación:
El informe concluyó que las nuevas normas ISO establecen valores de APF insuficientemente altos y recomendó que estos valores no se utilicen en la práctica y que se continúe trabajando en la justificación del APF para los diferentes tipos de respiradores.