Conformidad frente a protección FR: Una diferencia importante

En contradicción con la creencia popular, no existe lo que se conoce como un incendio industrial "típico". Hay distintos tipos y fuentes de incendios industriales, y su duración e intensidad pueden modificarse en función del peligro. Pensar que todos, o la mayoría, de los incendios duran tres segundos o menos y tienen la misma intensidad (2 cal/cm2s) es un mito común.

Otros conceptos erróneos incluyen la creencia de que para simplificar la implementación de un programa de prendas resistente a las llamas (FR), solo es necesario estipular prendas o telas conformes o certificadas por la Asociación Nacional de Protección contra Incendios (NFPA) 2112. 

Estos mitos y conceptos erróneos pueden influir en la selección de las prendas FR y poner en riesgo a los trabajadores. Es importante separar los hechos de la ficción y elegir las prendas FR en función de los peligros específicos.

No existen los incendios industriales "típicos".

Si bien la industria tiende a centrarse en incendios repentinos, hay cuatro tipos principales de incendios industriales:

• Repentino: quema rápida de nube de vapor

• Chorro: quema de suministro de combustible presurizado

• Piscina: quema de derrame de líquido inflamable

• BLEVE (exploración de vapor con expansión de líquido hirviendo): explosión y bola de fuego a partir de una falla catastrófica de líquido contenido

Las fuentes de combustible incluyen líquidos inflamables, gases inflamables y polvos combustibles. Es importante recordar que la magnitud de cada incendio es igual a la duración multiplicada por la intensidad. La duración e intensidad no siempre son iguales en cada incendio, y pueden cambiar en función del peligro.

La duración e intensidad de un incendio dependen de los aspectos básicos de la ecuación del fuego, que incluyen los siguientes: cantidad de combustible, oxígeno disponible, temperatura/calor de encendido e índice de reacción de la combustión. La duración, también conocida como tiempo de exposición, puede variar desde un segundo hasta el "tiempo para escapar", mientras que la intensidad, o el flujo de calor, puede ir de menos de 1 ca/cm2s a más de 7 cal/cm2s. En combinación, estos dos factores pueden producir una energía total de exposición al valor que varía de 1 cal/cm2 a más de 20 cal/cm2.

Conceptos erróneos acerca de los incendios repentinos

¿Por qué la industria suele enfocarse en los incendios repentinos? Incendio repentino fue un término común en la industria para los incendios cuando se desarrollaron por primera vez las normas de NFPA y la Junta Canadiense de Normas Generales (CGSB) en el año 2000. Desde entonces, la NFPA 2112 y NFPA 2113 han avanzado para reconocer todos los peligros de incendio/térmicos, en lugar de solo los incendios repentinos. De hecho, la frase en la declaración de propósito de NFPA 2112 y NFPA 2113 se modificó para incluir el término "exposición térmica de breve duración". Además, la NFPA 2113, edición 2015, actualizó su título para eliminar el término "incendio repentino" y reemplazarlo por exposiciones térmicas de "breve duración".

Muchas personas consideran que todos los incendios repentinos duran tres segundos o menos. Esto no es verdad. El memorándum de la Administración de Seguridad y Salud Ocupacional (OSHA) 2010 al mercado de petróleo y gas indicó que los incendios repentinos pueden tener una duración de hasta 5 segundos, lo que excede el estándar mínimo de la NFPA 2112. En investigaciones realizadas por el Departamento de Energía (DOE) de los EE. UU., los tiempos para provocar quemaduras superaron los 15 segundos. Esto destaca la necesidad de comprender mejor los peligros específicos. Una referencia útil es “The SFPE Handbook of Fire Protection Engineering", que incluye modelos de incendios de nubes de vapor que predicen la duración de las llamas para varios gases inflamables.

Otro concepto erróneo común es que todos los incendios repentinos tienen una intensidad de 2 cal/cm2. Los datos experimentales del DOE4,5 han demostrado la posibilidad de valores significativamente más elevados. Por ejemplo, en los experimentos del DOE en China Lake con incendios de nube de vapor de gas natural, el valor máximo del flujo de calor superó las 7.2 cal/cm2 durante ~5 segundos. En los experimentos en China Lake con incendios de nube de vapor de gas propano líquido, el valor promedio de flujo de calor fue 3.3 cal/cm2 durante un período constante de 15 segundos.

Orígenes del mito de los 3 segundos

Si bien el uso de 3 segundos como "regla general" no es una forma precisa de establecer el nivel de protección que necesitan los trabajadores para un peligro específico, resulta fácil comprender por qué se convirtió en una creencia popular.

En la década de 1970, el ejército de los EE. UU. realizó una prueba para determinar la exposición total al calor recibida por los pilotos al escapar a través del combustible en llamas de una colisión en un helicóptero. Durante esta prueba, los investigadores tiraron un maniquí con sensores y vestido a una piscina en llamas con combustible de la aeronave JP4. Su conclusión fue que una exposición total de 6 cal/cm2 representaba este peligro específico. No se hizo referencia a una duración.

La prueba del maniquí siguió desarrollándose para proporcionar un método de prueba repetible que pudiera generar de manera sencilla y segura la energía/exposición total de 6 cal/cm2 necesaria para el Ejército. Se usó propano para la prueba porque es un combustible común de fácil control que puede adaptarse para generar un flujo de calor de 2 cal/cm2. Si se aplica un flujo de calor de 2 cal/cm2 durante 3 segundos, se iguala la energía de exposición total de 6 cal/cm2 deseada. La industria FR adoptó la energía de exposición de 6 cal/cm2; por lo tanto, en esencia, la prueba del maniquí estableció la duración de 3 segundos.

Por ejemplo, NFPA 2112 estipula una exposición de 3 segundos y 2 cal/cm2 usando el método de prueba ASTM F1930, la prueba térmica con el maniquí. No obstante, comúnmente se pasa por alto el hecho de que este es el requisito de desempeño de FR mínimo, solo el punto de partida para la protección.

Las primeras ediciones de la NFPA 2113 describían un incendio repentino como el de 3 segundos de duración; esta declaración se ha eliminado desde entonces. Además, en la definición de un incendio repentino, la norma CGSB 155.20 (edición 2000) de Canadá indica lo siguiente: “comúnmente 3 segundos o menos". (La norma CGSB 155.20 no se ha actualizado desde 2000).

La duración y la intensidad son importantes

Tal como se ha demostrado en muchos incidentes de la vida real y en pruebas de laboratorio, como en el tipo de experimentos del DOE en China Lake mencionados aquí, la duración e intensidad de un incendio industrial pueden variar en gran medida en función del peligro. Este es un punto muy importante para tener en cuenta al seleccionar telas y prendas FR.

Si se observan los resultados de las pruebas térmicas con el maniquí llevadas a cabo en una prenda de algodón con retardante de llamas (FRT) y una prenda inherente FR, resulta sencillo ver el impacto que tienen el peligro y la selección de la prenda sobre la supervivencia. Para un incendio de 3 segundos a una intensidad de 2 cal/cm2 (energía de exposición total de 6 cal/cm2), las quemaduras previstas en el cuerpo solo varían un 4 %, y la probabilidad de supervivencia es del 99 %, independientemente de la elección de la tela. Muy por el contrario, para un incendio de 4 segundos a 2 cal/cm2s (energía de exposición total de 8 cal/cm2), las quemaduras previstas en el cuerpo varían un 35 %, y la probabilidad estimada de supervivencia va del 42 % para una prenda FRT al 91 % para una prenda inherente FR.

Se observan resultados similares cuando aumenta la intensidad, incluso en cantidades pequeñas. Por ejemplo, en un incendio de 3 segundos a una intensidad de 2.36 cal/cm2s (energía de exposición total de 7.08 cal/cm2s), las quemaduras previstas en el cuerpo varían un 41 %, y la posibilidad de supervivencia prácticamente se triplica con una prenda inherente FR. Cabe destacar cómo un aumento tan pequeño en la intensidad por encima de las 2 cal/cm2 que se usaron en la prueba térmica estándar con el maniquí puede tener un impacto considerable en el desempeño de la tecnología de la tela FR y en la lesión en el cuerpo por quemadura.

Estos resultados muestran con claridad que, a medida que aumenta la exposición térmica (en duración o intensidad), el tipo de fibra o tela FR desempeña un papel cada vez más importante en la lesión en el cuerpo por quemaduras, la supervivencia estimada y los costos financieros.

Impacto financiero

Más allá de las lesiones físicas y la angustia que sufren las víctimas por quemaduras, también puede haber costos financieros significativos.

Según la NFPA 2112, una prenda FR debe tener menos del 50 % de predicción de lesión total por quemaduras en el cuerpo durante una exposición de 3 segundos a 2 cal/cm2 de intensidad para pasar la prueba térmica con el maniquí. De acuerdo con la Asociación Americana de Quemaduras, el costo médico de un sobreviviente asociado con una lesión por quemaduras del 50 % puede superar los USD 700,000. Estos costos pueden incrementarse a más de USD 1 millón si la lesión por quemaduras excede el 70 %.6 Los costos médicos representan solo la "punta del iceberg" si se tienen en cuenta otros posibles costos indirectos, como sanciones de la OSHA, reclamos de seguros, litigios y pérdidas de productividad.

Evite simplemente acordar una aceptación estándar y tomar atajos en su programa de FR. El costo financiero de una lesión por quemaduras graves puede justificar en gran medida el costo de una exhaustiva evaluación de peligros y el resultante programa de equipo de protección personal (EPP) FR.

Fuente de datos: International Association of Oil and Gas Producers, Liberty Mutual Safety Ind 

El cumplimiento posiblemente no sea suficiente

Cuando se trata de protección ante incendios, necesita estar preparado para la peor de las situaciones, no la mejor. Cumplir posiblemente no implique una protección adecuada para sus trabajadores.

De acuerdo con el Título 29 del CFR 1910.132 de la OSHA, el empleador es responsable de evaluar el peligro e identificar la indumentaria FR adecuada para proteger a los trabajadores. OSHA 3151-12R 2003 exige que los empleadores "...seleccionen el EPP que proporcionará un nivel de protección superior al mínimo requerido para proteger a los empleados de los peligros".

NFPA 2112 dispone requisitos mínimos para el desempeño de materiales para las prendas FR. Esta norma consensuada está destinada principalmente a los fabricantes de prendas, no a los usuarios finales. NFPA 2113 se desarrolló principalmente para que los usuarios finales asistan en el proceso de evaluación de prendas FR y peligros. Esta norma consensuada es una herramienta reconocida por la OSHA para el Título 29 del CFR 1910.132. Sirve como guía para evaluaciones de peligros de incendios/exposición y para la selección de prendas de protección, así como también para el cuidado, uso y mantenimiento de las prendas FR.

Muchas personas no advierten que seleccionar una prenda FR que cumpla la certificación NFPA 2112 no implica conformidad con el Título 29 del CFR 1910.132 de la OSHA y NFPA 2113, ni que esté proporcionando la prenda FR adecuada al peligro específico.

En palabras simples, el propósito de las telas FR es reducir la lesión por quemaduras, ofrecer tiempo para escapar e incrementar la probabilidad de supervivencia. No obstante, no todas las telas FR se fabrican de la misma forma, y su desempeño puede variar en gran medida, tal como lo indican los resultados de las pruebas térmicas con maniquí mencionadas anteriormente.

No debe suponer que con solo cumplir las normas mínimas de la industria, como NFPA 2112 y CGSB 155.20, estarán protegidos usted y sus trabajadores. La conclusión es que debe evaluar los peligros específicos e identificar la tela y prenda FR adecuadas a ese peligro. Recuerde que, a medida que aumenta la exposición térmica, el tipo de fibra o tela FR desempeña un papel cada vez más importante en la supervivencia. No se deje influenciar por los mitos y conceptos erróneos al seleccionar su prenda FR.

Referencias

1. NFPA 2112: Norma sobre las prendas resistentes a las llamas para la protección del personal industrial contra los incendios repentinos.

2. NFPA 2113: Norma sobre la selección, el cuidado, el uso y el mantenimiento de las prendas resistentes a las llamas para la protección del personal industrial contra los incendios repentinos.

3. “The SFPE Handbook of Fire Protection Engineering,” Fourth Edition, National Fire Protection Association, 2008, 3-308-3-311.

4. Mudan, K.S., Hydrocarbon Pool and Vapor Fire Data Analysis, U.S. Dept. of Energy, DE85005857, Oct. 1984.

5. U.S. Dept. of Energy, Coyote Series Data Report, LLNL/NWC 1981 LNG Spill Tests, Dispersion, Vapor Burn, and Rapid-Phase-Transition, UCID-19953, Vol 1, Oct. 1983.

6. American Burn Association, 2013 National Burn Repository Annual Report, Versión 9.0.