- Etiqueta del respirador SCBA, parte 84
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Un equipo de respiración 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 típicamente en la lucha contra 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 conocen como aparatos de respiración de aire comprimido ( CABA ) o simplemente aparatos de respiración ( BA ). Los nombres no oficiales incluyen paquete de aire , tanque de aire , cilindro de oxígeno o simplemente paquete , términos utilizados principalmente en la lucha contra incendios . Si está diseñado para usarse bajo el agua, también se lo conoce como equipo de buceo (aparato de respiración subacuático autónomo).
Un equipo de respiración autónomo de circuito abierto normalmente tiene tres componentes principales: un cilindro de almacenamiento de gas de alta presión (por ejemplo, de 2216 a 5500 psi [15 280 a 37 920 kPa ], aproximadamente de 150 a 374 atmósferas), un regulador de presión y una interfaz respiratoria, que puede ser una boquilla, una media máscara o una máscara de cara completa, ensamblada y montada en un arnés de transporte enmarcado. [2]
Un aparato de respiración 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, complementando y recirculando el gas exhalado. Se utiliza cuando se necesita un suministro de gas respirable de mayor duración, como en rescates mineros y en túneles largos , y al atravesar pasajes demasiado estrechos para un cilindro de aire de circuito abierto grande. 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 rebreather modernos sería el SEFA .
La duración de los equipos de respiración autónoma de circuito cerrado es de entre 1 y 4 horas. Un sistema de respiración autónoma de circuito cerrado tiene presión negativa, lo que aumenta el riesgo de fugas. [5]
Según NIOSH, existen dos tipos de equipos de respiración autónomos de circuito cerrado :
Para reducir la acumulación de presión durante el uso, se incluye una válvula de alivio de presión con trampa de saliva. Los equipos de respiración autónoma de circuito cerrado también son notablemente más pequeños que los de circuito abierto. [5]
Los dispositivos de autorrescate autónomos también son equipos de respiración autónoma de circuito cerrado que funcionan según los mismos principios, están diseñados para uso de emergencia en minas y duran aproximadamente una hora. [5]
Un equipo de respiración autónomo de circuito abierto no recircula el aire, sino que permite que el aire respirado se expulse al exterior. Si bien el artículo 30 CFR 11 no restringe el gas que se puede utilizar (aunque normalmente se elige aire comprimido), no se permite el uso de oxígeno comprimido debido a la exposición del sistema al aire exterior. La duración suele estar limitada a 30-60 minutos. [6]
Según NIOSH, existen dos tipos de equipos de respiración autónomos de circuito abierto:
El NIOSH enfatiza que las máscaras de ambos tipos de SCBA no se pueden intercambiar, pero ciertos SCBA se pueden cambiar a funcionamiento tanto a "demanda" como a "presión-demanda". Sin embargo, ambos modos requieren una capacitación diferente. [6]
Los equipos de respiración industrial de circuito abierto se llenan con aire comprimido filtrado. Los sistemas de circuito abierto típicos tienen reguladores de dos etapas. La primera etapa reduce la presión desde la presión de almacenamiento de hasta más de 300 bar a aproximadamente 10 bar para el suministro a la segunda etapa en la máscara, que la reduce aún más a un poco 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 es ligeramente superior a la presión ambiental externa, por lo que cuando la máscara se quita de la cara o hay fugas alrededor del faldón, la válvula de demanda fluirá libremente. [ cita requerida ]
Un equipo de respiración autónoma de circuito abierto para rescate o extinción de incendios consta de una máscara facial completa , también llamada pieza facial, un regulador de demanda , un cilindro de aire, un manómetro (a veces con un dispositivo PASS integrado ) y un arnés con correas de hombro ajustables y cinturón que permite llevarlo en la espalda. El cilindro de aire suele ser de 4 litros, 6 litros o 6,8 litros, pero también hay otros tamaños disponibles. 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 un cilindro de 6 litros, de 300 bares, es 6 × 300 / 40 - 10 = 35 minutos de duración de trabajo. La condición física y el nivel de esfuerzo del usuario afectan a la frecuencia respiratoria y dan lugar a variaciones del tiempo de uso real del equipo de respiración autónoma. [ cita requerida ]
Los cilindros de aire están hechos de aluminio , acero o de una construcción compuesta (generalmente envuelta en fibra de vidrio o 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 probarse hidrostáticamente cada 5 años. [ aclaración necesaria ] Durante operaciones prolongadas, los cilindros de aire vacíos se pueden reemplazar rápidamente con 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 requerida ]
Los equipos de respiración autónomos (ERA) de escape, también conocidos como ESCBA, vienen con capuchas, están diseñados únicamente para escapes y funcionan en modo de flujo continuo. [7] [4] [8]
Los equipos de respiración autónomos (ERA) diseñados para escapar de situaciones IDLH , independientemente del tipo, suelen estar limitados a entre 3 y 10 minutos. [6] [ aclaración necesaria ]
La norma 42 CFR 84 reemplaza la norma 30 CFR 11 sobre respiradores utilizada por NIOSH . A partir de 2001, se exige el control de calidad de los arneses de los equipos de respiración autónoma. Las etiquetas se han actualizado para eliminar los emblemas de la MSHA de las etiquetas de los respiradores, ya que la MSHA ya no participa en la aprobación de los respiradores, excepto en el caso de los respiradores aprobados para la minería. Como resultado, los nuevos equipos de respiración autónoma ahora tienen que especificar si el equipo está "destinado a ser utilizado en minas". [9]
Los equipos de respiración autónoma suelen venir con máscaras completas, [7] pero también pueden venir con media máscara o boquilla en modo de demanda o de demanda de presión, aunque el uso de boquillas está limitado únicamente a escapes, a partir de 1987. [4]
Las capuchas y los cascos están limitados únicamente al modo de flujo continuo y también se utilizan en respiradores de línea de aire además de en los SCBA de solo escape. [4] [8]
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Existen dos áreas de aplicación principales para los equipos SCBA: la lucha contra incendios y el uso industrial en espacios confinados. [10]
En el caso de los bomberos, el diseño se centra en la resistencia al calor y a las llamas, por encima del coste. Los equipos de respiración autónoma diseñados para combatir incendios suelen ser caros debido a los materiales exóticos que se utilizan para proporcionar resistencia a las llamas y, en menor medida, para reducir la carga que soporta el bombero. Además, los equipos de respiración autónoma modernos para combatir incendios incorporan un dispositivo PASS (sistema de seguridad de alerta personal) o una ADSU (unidad de señal de socorro automática) en su diseño. Estas unidades emiten tonos de alarma distintivos y agudos para ayudar a localizar a los bomberos en apuros, activándose automáticamente si no se detecta movimiento durante un cierto período de tiempo (normalmente entre 15 y 30 segundos), lo que también permite la activación manual en caso de que sea necesario. En el uso en la lucha contra incendios, la disposición de este equipo de respiración no debe interferir con la capacidad de llevar a una persona rescatada sobre los hombros del bombero . [ cita requerida ]
La otra aplicación importante es para usuarios industriales de varios tipos. Históricamente, la minería era un área importante y en Europa esto todavía se refleja en las limitaciones en el uso en la construcción de SCBA de metales que pueden causar chispas. Otros usuarios importantes son las industrias petroquímica , química y nuclear. El énfasis del diseño para usuarios industriales depende de la aplicación precisa y se extiende desde el extremo inferior, que es crítico en términos de costo, hasta los entornos más severos donde el SCBA es una parte de un entorno de protección integrado que incluye trajes herméticos a gases para protección de todo el cuerpo y facilidad de descontaminación. Los usuarios industriales a menudo recibirán aire a través de una línea de aire y solo llevarán aire comprimido para fines de escape o descontaminación. [ cita requerida ]
En Estados Unidos y Canadá, los SCBA utilizados en la lucha contra incendios deben cumplir con las pautas establecidas por la Asociación Nacional de Protección contra Incendios , Norma NFPA 1981. Si un SCBA está etiquetado como "compatible con NFPA 1981", está diseñado para la lucha contra incendios. La versión actual de la norma se publicó en 2018. [11] 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 que están destinados a ser utilizados en entornos químicos, biológicos, radiológicos y nucleares (CBRN).
Todo equipo de respiración autónomo suministrado para su uso en Europa debe cumplir con los requisitos de la Directiva sobre equipos de protección individual (89/686/CEE). En la práctica, esto suele significar que el equipo de respiración autónomo debe cumplir con los requisitos de la norma europea EN 137:2006. Esto incluye requisitos detallados para el rendimiento del equipo de respiración autónomo, el marcado necesario y la información que se debe proporcionar al usuario. Se reconocen dos clases de equipo de respiración autónomo: el tipo 1 para uso industrial y el tipo 2 para extinción de incendios. Cualquier equipo de respiración autónomo que cumpla con esta norma habrá sido verificado para funcionar de forma fiable y proteger al usuario desde -30 °C hasta +60 °C en una amplia gama de condiciones operativas simuladas severas.
El equipo de respiración autónoma está diseñado para ser un equipo de protección personal, pero su uso no es gratuito. 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 de los alrededores. El peso y las correas del arnés pueden limitar el volumen corriente, la frecuencia respiratoria 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 hombros de los equipos de respiración autónoma pesados pueden reducir el movimiento libre del tórax, lo que afecta la respiración. [12]
