Un aparato respiratorio autónomo ( SCBA ) es un respirador que se usa para proporcionar un suministro autónomo de gas respirable en una atmósfera que es inmediatamente peligrosa para la vida o la salud desde un cilindro de gas . [1] Se utilizan normalmente en la extinción de incendios y en la industria. El término autónomo significa que el SCBA no depende de un suministro remoto de gas respirable (por ejemplo, a través de una manguera larga). A veces se les llama equipos de respiración industriales . Algunos tipos también se denominan aparatos respiratorios de aire comprimido ( CABA ) o simplemente aparatos respiratorios ( BA ). Los nombres no oficiales incluyen bolsa de aire , tanque de aire , cilindro de oxígeno o simplemente paquete , términos utilizados principalmente en la extinción de incendios . Si está diseñado para usarse bajo el agua, también se lo conoce como equipo de buceo (aparato respiratorio autónomo bajo el agua).
Un SCBA de circuito abierto normalmente tiene tres componentes principales: un cilindro de almacenamiento de gas a alta presión (p. ej., 2216 a 5500 psi (15 280 a 37 920 kPa ), aproximadamente 150 a 374 atmósferas), un regulador de presión y una interfaz respiratoria, que puede Ser una boquilla, media máscara o máscara completa, ensamblada y montada sobre un arnés de transporte enmarcado. [2]
Un aparato respiratorio autónomo puede pertenecer a una de tres categorías: circuito abierto, circuito cerrado [3] o flujo continuo. [4]
El tipo de circuito cerrado, también conocido como rebreather, [5] funciona filtrando, suplementando y recirculando el gas exhalado. Se utiliza cuando se necesita un suministro de gas respirable de mayor duración, como en rescates en minas y en túneles largos , y al atravesar pasajes demasiado estrechos para un gran cilindro de aire de circuito abierto. Antes de que se desarrollaran los SCBA de circuito abierto, la mayoría de los equipos de respiración industriales eran rebreathers , como el Siebe Gorman Proto , el Siebe Gorman Savox o el Siebe Gorman Salvus . [ cita requerida ] Un ejemplo de SCBA con rebreather moderno sería el SEFA .
La duración de los SCBA de circuito cerrado oscila entre 1 y 4 horas. Un sistema SCBA de circuito cerrado tiene presión negativa, lo que aumenta el riesgo de fugas. [5]
Hay dos tipos de SCBA de circuito cerrado según NIOSH:
Para reducir la acumulación de presión por el uso, se incluye una válvula de alivio de presión con trampa de saliva. Los SCBA de circuito cerrado también son notablemente más pequeños que los de circuito abierto. [5]
Los dispositivos autónomos de autorrescate también son SCBA de circuito cerrado, funcionan según los mismos principios, están diseñados para uso de emergencia en minas y duran aproximadamente una hora. [5]
Un SCBA de circuito abierto no recircula aire; en cambio, permite que el aire respirado se expulse al exterior. Si bien 30 CFR 11 no restringe el gas que se puede usar (aunque generalmente se elige aire comprimido), no se permite el uso de oxígeno comprimido debido a la exposición del sistema al aire exterior. La duración suele limitarse a 30-60 minutos. [6]
Hay dos tipos de SCBA de circuito abierto según NIOSH:
NIOSH enfatiza que las piezas faciales entre ambos tipos de SCBA no se pueden intercambiar, pero ciertos SCBA se pueden cambiar a operación tanto de 'demanda' como de 'presión-demanda'. Sin embargo, ambos modos requieren una formación diferente. [6]
Los equipos de respiración industrial de circuito abierto están llenos de aire comprimido filtrado. Los sistemas típicos de circuito abierto tienen reguladores de dos etapas. La primera etapa reduce la presión de almacenamiento de hasta más de 300 bar a aproximadamente 10 bar para el suministro a la segunda etapa de la máscara, que la reduce aún más a justo por encima de la presión atmosférica a través de una válvula de demanda cuando la presión cae al inhalar. Una máscara de presión positiva tiene la válvula de demanda configurada para cerrarse cuando la presión dentro de la máscara está ligeramente por encima de la presión ambiental externa, de modo que cuando se quita la máscara de la cara o hay fugas alrededor del faldón, la válvula de demanda fluirá libremente. [ cita necesaria ]
Un SCBA de circuito abierto para rescate o extinción de incendios tiene una máscara facial completa , también llamada máscara, un regulador de demanda , un cilindro de aire, un manómetro (a veces con un dispositivo PASS integrado ) y un arnés con correas ajustables para los hombros y la cintura. Cinturón que permite llevarlo en la espalda. El cilindro de aire suele ser de 4, 6 o 6,8 litros, pero también hay disponibles otros tamaños. La resistencia del cilindro se puede calcular a partir del volumen, la presión y la frecuencia respiratoria del usuario. La fórmula: volumen (en litros) × presión (en bares) / 40 (litros por minuto) - 10 minutos (los 10 minutos son un margen de seguridad, o reserva), por lo que una bombona de 6 litros, de 300 bar, son 6 × 300 / 40 - 10 = 35 minutos de duración de trabajo. La condición física y el nivel de esfuerzo del usuario afectan la frecuencia respiratoria y dan lugar a variaciones del tiempo de uso real del SCBA. [ cita necesaria ]
Los cilindros de aire están hechos de aluminio , acero o de una construcción compuesta (generalmente envuelta en vidrio o fibra de carbono ). Los cilindros compuestos son los más livianos y, por lo tanto, son los preferidos por los departamentos de bomberos (Reino Unido: servicios de bomberos y rescate anteriormente llamados brigadas de bomberos). ), pero también tienen la vida útil más corta y deben retirarse de servicio después de 15 años. Los cilindros de aire deben someterse a pruebas hidrostáticas cada 5 años. [ se necesita aclaración ] Durante operaciones prolongadas, los cilindros de aire vacíos pueden reemplazarse rápidamente por otros nuevos y luego rellenarse desde tanques más grandes en un sistema de almacenamiento en cascada o desde un compresor de aire llevado al lugar. [ cita necesaria ]
Los SCBA de escape, también conocidos como ESCBA, vienen con capuchas, están diseñados para escapes únicamente y funcionan en modo de flujo continuo. [7] [4] [8]
Los SCBA de solo escape, diseñados para escapar de situaciones IDLH , independientemente del tipo, generalmente están limitados a 3 a 10 minutos. [6] [ se necesita aclaración ]
Los SCBA generalmente vienen con piezas faciales completas, [7] pero también pueden venir con media máscara o boquilla en modo de demanda o presión-demanda, aunque el uso de boquillas se limita únicamente a escapes, a partir de 1987. [4]
Las capuchas y los cascos se limitan únicamente al modo de flujo continuo y también se usan en respiradores de línea de aire además de los SCBA de solo escape. [4] [8]
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Hay dos áreas de aplicación principales para SCBA: extinción de incendios y uso industrial en espacios confinados. [9]
Para la extinción de incendios, el énfasis del diseño está en la resistencia al calor y a las llamas por encima del costo. Los SCBA diseñados para la extinción de incendios tienden a ser costosos debido a los materiales exóticos utilizados para proporcionar resistencia a las llamas y, en menor medida, para reducir la penalización de peso del bombero. Además, los SCBA de extinción de incendios modernos incorporan en su diseño un dispositivo PASS (sistema de seguridad de alerta personal) o un ADSU (unidad automática de señales de socorro). Estas unidades emiten tonos de alarma distintivos y agudos para ayudar a localizar a los bomberos en peligro al activarse automáticamente si no se detecta movimiento durante un cierto período de tiempo (generalmente entre 15 y 30 segundos), y también permiten la activación manual si surge la necesidad. En el uso de extinción de incendios, la disposición de este equipo de respiración no debe interferir con la capacidad de transportar a una persona rescatada sobre los hombros del bombero . [ cita necesaria ]
La otra aplicación importante es para usuarios industriales de diversos tipos. Históricamente, la minería fue un área importante y en Europa esto todavía se refleja en las limitaciones en el uso de metales que pueden provocar chispas en la construcción de SCBA. Otros usuarios importantes son las industrias petroquímica , química y nuclear. El énfasis en el diseño para usuarios industriales depende de la aplicación precisa y se extiende desde el extremo inferior, que es crítico en cuanto a costos, hasta los entornos más severos donde el SCBA es parte de un entorno de protección integrado que incluye trajes herméticos para protección de todo el cuerpo y facilidad de descontaminación. Los usuarios industriales a menudo reciben aire a través de una línea de aire y solo transportan aire comprimido para fines de escape o descontaminación. [ cita necesaria ]
En los Estados Unidos y Canadá, los SCBA utilizados en la extinción de incendios deben cumplir con las pautas establecidas por la Asociación Nacional de Protección contra Incendios , Norma NFPA 1981. Si un SCBA está etiquetado como "cumple con la NFPA 1981", está diseñado para la extinción de incendios. La versión actual de la norma se publicó en 2018. [10] Estas normas se revisan cada cinco años. De manera similar, el Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH) tiene un programa de certificación para SCBA destinados a ser utilizados en entornos químicos, biológicos, radiológicos y nucleares (CBRN).
Cualquier SCBA suministrado para su uso en Europa debe cumplir con los requisitos de la Directiva sobre equipos de protección personal (89/686/EEC). En la práctica, esto normalmente significa que el SCBA debe cumplir con los requisitos de la norma europea EN 137:2006. Esto incluye requisitos detallados para el desempeño del SCBA, el marcado requerido y la información que se debe proporcionar al usuario. Se reconocen dos clases de SCBA, el Tipo 1 para uso industrial y el Tipo 2 para extinción de incendios. Se habrá verificado que cualquier SCBA que cumpla con esta norma funcione de manera confiable y proteja al usuario de -30 °C a +60 °C en una amplia gama de condiciones operativas simuladas severas.
El SCBA está destinado a ser un equipo de protección personal, pero su uso tiene un costo. El peso de la unidad y el trabajo respiratorio afectan la capacidad de trabajo y la agilidad del usuario, y la máscara facial completa, si bien protege la cara y los ojos del calor, el humo y los gases tóxicos, también reduce la visión periférica y la conciencia del entorno. . El peso y las correas del arnés pueden limitar el volumen corriente, la tasa de ventilación y el consumo de oxígeno, y la frecuencia cardíaca puede aumentar en comparación con los mismos niveles de ejercicio sin el equipo. Las correas del arnés de hombro de SCBA pesados pueden reducir el libre movimiento del tórax, lo que afecta la respiración. [11]
