con frecuencia les pregunto a los participantes en mis cursos de espacios confinados: «¿Qué hace que el 19.5 por ciento sea tan especial? ¿Por qué no es el nivel aceptable de oxígeno algo más, como 19.3 por ciento, 19.8 por ciento o 20.2 por ciento?»La respuesta habitual que recibo es,» porque OSHA lo dice.
contrariamente a la creencia popular, OSHA No dice que un nivel de oxígeno del 19.5 por ciento es «Seguro».»En cambio, el 29 CFR 1910.146 (b)define una atmósfera peligrosa como una»…, que pueden exponer a los empleados al riesgo de muerte, incapacidad, discapacidad o capacidad de auto-rescate (es decir, escapar sin ayuda de un espacio de permiso), lesiones o enfermedades agudas por una o más de las siguientes causas ….»The standard then goes on to list five causes, one of which is «… concentración atmosférica de oxígeno por debajo del 19,5 por ciento….»
Note La sutil diferencia aquí. La norma no dice que las atmósferas que contienen 19.5 por ciento son seguras; dice que aquellas que tienen niveles por debajo del 19.5 por ciento pueden ser peligrosas., Si bien esto puede sonar como dividir el cabello, explicaré más adelante por qué no lo es.
comprender los estándares
los estándares de OSHA simplemente establecen los requisitos reglamentarios. No nos dicen cómo deben cumplirse esos requisitos, ni ofrecen ningún consejo, orientación o comentario sobre cómo lograr el cumplimiento. Esto no es algo exclusivo de OSHA. Todos los códigos, reglamentos y normas, ya sean emitidos por la NFPA, ANSI o cualquier otro organismo de elaboración de normas, presumen que los lectores tienen una base sustancial de conocimientos técnicos relacionados con el tema.,
Los códigos, regulaciones y estándares no pretenden ser libros de cocina que nos digan cómo hacer algo; sino, más bien, son documentos que resumen expectativas específicas. Por ejemplo, los códigos de construcción resumen los requisitos que se espera que cumplan las estructuras, pero no les dicen a los trabajadores de la construcción cómo usar sus herramientas y equipos. En cambio, suponen esencialmente que los artesanos ya tienen las habilidades necesarias para construir un edificio y que seguirán los códigos para garantizar que se logren los objetivos de construcción específicos.,
del mismo modo, la regulación de espacios confinados de OSHA supone que los lectores tienen un conocimiento técnico sustancial en áreas como, pero no limitado a, toxicología, protección contra caídas, ropa de protección química, protección de máquinas, protección contra incendios, instrumentación de higiene industrial, seguridad eléctrica, bloqueo/etiquetado, protección respiratoria, ventilación y métodos de aprendizaje para adultos.
en este sentido, existe la presunción de que los lectores también entienden la base técnica para muchos de los requisitos de la norma, incluido el valor de oxígeno del 19,5 por ciento., Mi experiencia, extraída de miles de personas que han asistido a docenas de mis cursos, sugiere que la mayoría de la gente no tiene idea de por qué el 19.5 por ciento es significativo. Si bien este nivel de oxígeno puede ser aceptable en algunas situaciones, confiar en él sin entender su base puede conducir a consecuencias fatales.
por ejemplo, en el primer caso en el que trabajé como testigo experto, el supervisor de entrada de una empresa de limpieza de tanques por contrato probó la atmósfera en un espacio y encontró que contenía un 20.1 por ciento de oxígeno. Cuando vi ese número, estaba preocupado, muy preocupado., El supervisor no lo estaba; de hecho, no se dio cuenta de la advertencia que le dio. En cambio, testificó con gran confianza que sabía que el 19.5 por ciento estaba «seguro».»Después de todo, eso es lo que le habían enseñado en el curso de espacios confinados que tomó en la Escuela Estatal de bomberos.
al día siguiente, tres personas, incluido el director de seguridad de la planta, murieron cuando entraron en una atmósfera con deficiencia de oxígeno. Este, por cierto, fue el primero de tres casos en los que trabajé donde una de las personas que fue asesinada fue el oficial de seguridad en el lugar, pero esa es una historia para otro momento.,
si bien hubo una serie de otros problemas que tuvieron relación con esta tragedia, el hecho es que el supervisor de entrada tenía una indicación obvia el día antes del incidente de que había un peligro atmosférico presente. Un nivel de oxígeno del 20.1 por ciento proporcionó una advertencia clara e inequívoca de que algo estaba mal. Lamentablemente, el supervisor de entrada no comprendió la advertencia porque él, como tantas otras personas, sabía que el 19.5 por ciento estaba «seguro».»
para entender por qué 19.,5 por ciento de oxígeno puede no ser un nivel aceptable para la entrada en algunos espacios confinados, necesitamos saber algo sobre el sistema respiratorio.
el sistema respiratorio
el sistema respiratorio consiste en una sola vía aérea que se ramifica en pasajes cada vez más pequeños, similares a las raíces de un árbol. Al final hay pequeños racimos similares a uvas llamados alvéolos. Los alvéolos están separados de los capilares portadores de sangre por paredes celulares que son permeables a los gases, como el oxígeno y el dióxido de carbono., La fuerza impulsora para el intercambio de gases a través de esta barrera es una diferencia de presión que existe en lados opuestos de las paredes celulares. La presión de oxígeno más alta en un lado de las paredes permite que el oxígeno fluya de los pulmones a la sangre, mientras que la presión de dióxido de carbono más alta en el otro lado de las paredes permite que fluya de la sangre a los pulmones.
El aire atmosférico Normal a nivel del mar tiene una presión de 760 milímetros de mercurio (mm Hg)., Debido a que el aire contiene aproximadamente un 21 por ciento de oxígeno, la contribución del oxígeno a la presión total, en otras palabras, su presión parcial, es del 21 por ciento de 760 mm Hg, o aproximadamente 159 mm Hg. Pero a medida que el aire fresco entra en el tracto respiratorio superior, se humidifica y el vapor de agua reduce la presión parcial de oxígeno a aproximadamente 150 mm Hg.
una vez en los espacios alveolares, la presión parcial del oxígeno se reduce aún más por el dióxido de carbono que ha pasado del torrente sanguíneo a los pulmones., Debido a que la presión del dióxido de carbono en los alvéolos es de aproximadamente 40 mm Hg, la presión parcial del oxígeno cae de 150 a 110 mm Hg.
Una vez que el oxígeno entra en la sangre, se une a las moléculas de hemoglobina que lo llevan a las células. A una presión parcial alveolar de 110 mm Hg, las moléculas de hemoglobina están saturadas. En otras palabras, están llevando todo el oxígeno que pueden. Sin embargo, el nivel de saturación se ve afectado por la presión parcial alveolar y una caída en la presión parcial de oxígeno produce una caída correspondiente en la saturación de hemoglobina., Es importante señalar que los fisiólogos generalmente están de acuerdo en que los efectos de la deficiencia de oxígeno comienzan a manifestarse a presiones parciales de aproximadamente 60 mm Hg.
relevancia para espacios confinados
«entonces, ¿qué tiene que ver todo esto con espacios confinados?»podrías preguntar. La presión parcial de oxígeno dentro de un espacio confinado puede ser inferior a los 159 mm Hg que se encuentran en el aire ambiente. Si es así, la presión parcial de oxígeno en los espacios alveolares también será menor.
Si los gases inertes como el argón y el nitrógeno entran en un espacio, desplazan parte del aire atmosférico., Cuando esto sucede, la cantidad de oxígeno y, por lo tanto, su presión parcial disminuye. Por ejemplo, supongamos que el nitrógeno se filtra a un espacio, lo que reduce el nivel de oxígeno al 19,5 por ciento. La presión parcial de oxígeno es ahora 19.5 por ciento de 760 mm Hg, o 148 mm Hg. Cuando restamos las contribuciones de presión parcial de vapor de agua y dióxido de carbono, la presión parcial de oxígeno en los espacios alveolares es de aproximadamente 100 mm Hg.
debido a que el punto de saturación de hemoglobina es de 110 mm Hg, la sangre no está llevando la cantidad óptima de oxígeno., Una presión parcial de 100 mm Hg sigue siendo 40 mm mayor que el punto de peligro fisiológico de 60 mm. Si bien nuestro margen de seguridad puede reducirse, la situación no es crítica.
el nivel de oxígeno del 19.5 por ciento con el que todos están familiarizados está destinado a abordar situaciones como esta en las que el aire atmosférico ha sido desplazado por un gas inerte como el argón o el nitrógeno. Sin embargo, a la luz de esto, debe quedar muy claro que no es el porcentaje de oxígeno lo importante, sino, más bien, la presión parcial de oxígeno, y que el 19,5 por ciento se traduce en una presión parcial de 148 mm Hg., Recuerde, sin embargo, todo esto solo es cierto a nivel del mar.
El aire a grandes altitudes contiene el mismo porcentaje de oxígeno y nitrógeno que el aire a nivel del mar; sin embargo, la presión barométrica a esas altitudes es menor que a nivel del mar. Por ejemplo, la presión barométrica a 5.000 pies es de 632 mm Hg frente a 760 mm Hg a nivel del mar. Eso significa que la presión parcial de oxígeno a 5,000 pies es de aproximadamente 133 mm Hg vs. 160 mm Hg al nivel del Mar (21 por ciento de 632 mm Hg es 133 mm Hg)., Si nuevamente restamos la contribución para el vapor de agua y el dióxido de carbono, encontraremos que la presión parcial de oxígeno alveolar es de aproximadamente 83 mm Hg vs.110 mm Hg a nivel del mar.
sin embargo, a un nivel de oxígeno del 19.5 por ciento del nivel ampliamente promocionado como «Seguro para la entrada», la presión parcial de oxígeno en los alvéolos cae a aproximadamente 74 mm Hg. Debido a que los efectos de la deficiencia de oxígeno generalmente se manifestarán a 60 mm Hg, está claro que el margen de seguridad en estas Condiciones se ha reducido considerablemente.,
si bien esta discusión puede parecer académica, los efectos de la disminución de la presión parcial de oxígeno se convierte en una consideración importante en algunos trabajos. Por ejemplo, considere un equipo de limpieza de tanques en el área costera que obtenga un contrato para limpiar tanques en áreas de llanuras altas como Denver, Salt Lake City o Albuquerque. Cuando un supervisor prueba un espacio, encuentra una concentración de 19.5 por ciento de oxígeno y dice que el espacio es «SEGURO para entrar», ¿verdad?
el equipo de trabajo, a diferencia de los residentes de estas áreas, no está aclimatado ni acostumbrado al aire «más delgado»., Después de un esfuerzo leve, pueden sufrir una variedad de efectos adversos, incluyendo visión periférica reducida, fatiga anormal y dificultad para respirar. Si bien estas deficiencias pueden ser intrascendentes en entornos ordinarios, podrían impedir el escape o contribuir a muertes en espacios confinados. ¿Realmente crees que el 19.5 por ciento de oxígeno es «seguro» en este caso?
otros contaminantes del aire
otra cosa que he observado es que la mayoría de la gente no parece entender que una caída del 1.5 por ciento en el oxígeno significa que un enorme 7.5 por ciento de algo más ha entrado en el espacio.,
recuerde que, en números redondos, el aire consiste en aproximadamente 79 por ciento de nitrógeno y otros gases y aproximadamente 21 por ciento de oxígeno, por lo que la relación aproximada de nitrógeno a oxígeno es de aproximadamente 4 a 1. Esto significa que, a medida que el aire atmosférico se desplaza de un espacio, cada cambio del 1 por ciento en el nivel de oxígeno estará acompañado por un cambio del 4 por ciento en el nivel de nitrógeno porque ambos gases se desplazan a la misma velocidad., En otras palabras, si partimos de dumping de argón en un tanque, no empujar a cabo sólo el oxígeno, empuja fuera de oxígeno y nitrógeno en las mismas proporciones que existen en el aire ambiente, acerca de 4-a-1.
Usando números redondos, si el nivel de oxígeno cae 1.5 por ciento de 21 por ciento al nivel «seguro» de 19.5 por ciento, el nivel de nitrógeno también debe haber cambiado en 6 por ciento, porque cuatro veces 1.5 por ciento es 6 por ciento. Por lo tanto, un total de 7,5 por ciento, o 75.000 partes por millón (ppm), de alguna otra sustancia debe estar presente para hacer que el nivel de oxígeno caiga en solo 1,5 por ciento., Si esa otra cosa es un gas inerte, como el argón o el nitrógeno, nuestra preocupación se centra en los efectos parciales de presión explicados anteriormente. ¿Pero qué pasa si es algún otro gas o vapor?
Los valores límite de umbral para muchos gases y vapores varían de aproximadamente 10 a 100 ppm. Mi alcohol etílico solvente favorito tiene el TLV más alto, 1,000 ppm, por lo que un nivel de 75,000 ppm sería 75 veces mayor que el TLV más alto que existe. Para sustancias con TLV que oscilan entre 10 y 100 ppm, ahora estamos hablando de entre 750 y 7,500 veces más que el TLV.,
mientras que este peligro puede ser identificado a través de otros métodos de muestreo, como el uso de tubos detectores, mi experiencia sugiere que muchas personas no entienden la magnitud del problema porque no entienden las limitaciones de los instrumentos que están utilizando. Por ejemplo, algunos participantes en mis clases Me dicen que usan sus medidores de gas combustible para evaluar la concentración de contaminantes «tóxicos» del aire, como acetona, hexano, tolueno y metiletilcetona.,
Es cierto que estos y muchos otros gases y vapores son inflamables y pueden ser detectados por un medidor de gas combustible si las concentraciones son lo suficientemente altas; sin embargo, la mayoría de los medidores de gas combustible tienen un límite de detección de aproximadamente 1 por ciento LEL. Esto significa que, aunque la concentración de algunos gases y vapores puede ser 10 veces mayor que el TLV, el medidor de gas combustible lee cero. Esto se debe a que esta concentración, tan alta como es, todavía está por debajo del límite de detección del medidor de gas combustible.
Entonces, ¿Qué es aceptable?
muchas fuentes de referencia sugieren que el aire contiene 20.,95 por ciento de oxígeno. Sin embargo, este valor se basa en el supuesto de que el aire es «hueso seco»: en otras palabras, no contiene humedad. Sin embargo, el aire en la mayor parte del país contiene una cierta cantidad de vapor de agua, que reconocemos como humedad. Si bien el volumen exacto de agua que el aire puede contener varía con la temperatura, una humedad relativa de 40 a 60 por ciento a temperatura ambiente puede reducir el nivel de oxígeno en aproximadamente 0.1 por ciento. Como cuestión práctica, un valor de aproximadamente 20.8 por ciento de oxígeno puede ser más apropiado que 20.9 por ciento, porque el valor más bajo tiene en cuenta la humedad.,
ahora, piensa en esto. Si el aire exterior ordinario contiene 20.8 por ciento de oxígeno, y estás ventilando un espacio con este aire, ¿no es lógico pensar que el aire en el espacio también debería ser 20.8 por ciento? Si hace una medición de oxígeno y su instrumento lee 20.0 por ciento en su lugar, ¿no cree que debería estar un poco preocupado? No deberías preguntarte «¿por qué?»? Si no sabes por qué, ¿realmente deberías dejar que la gente entre en el espacio?
resumen
contrariamente a la creencia popular, el 19,5 por ciento de oxígeno no es un número mágico., Más bien, es un valor establecido sobre la base de efectos fisiológicos adversos que pueden manifestarse a una presión parcial de oxígeno inferior a 148 mm Hg. Incluso si el oxígeno está muy por encima de 19.5 por ciento, concentraciones peligrosas de otros gases y vapores pueden estar presentes. Algunos gases y vapores pueden estar presentes en concentraciones muy por encima del TLV, mientras que, al mismo tiempo, están por debajo del límite de detección de un medidor de gas combustible.
debido a que el aire ambiente contiene aproximadamente 20.8 por ciento de oxígeno, si la concentración de oxígeno en un espacio es cualquier otra cosa que 20.8 por ciento, usted debe preguntarse «¿Por qué?»., Si no puedes encontrar una respuesta creíble, es mejor que no dejes que la gente entre a un espacio hasta que puedas hacerlo.
John Rekus es un consultor de seguridad independiente y autor del manual completo de espacios confinados del Consejo Nacional de seguridad. Con más de 20 años de experiencia regulatoria de OSHA, se especializa en Realizar encuestas de cumplimiento de OSHA y proporcionar seminarios de seguridad para trabajadores y gerentes. Reside cerca de Baltimore y puede ser contactado al (410) 583-7954 o a través de su sitio web en http://www.jfrekus.com.
