Aparato de respiración de escape

Los aparatos de respiración de escape, también llamados respiradores de escape, equipos de escape, máscaras de autorrescate, aparatos salvavidas de emergencia (ELSA), dispositivos de respiración de escape de emergencia (EEBD) y dispositivos de protección respiratoria para escape de humo (RPED), son aparatos de respiración portátiles que proporcionan al usuario protección respiratoria durante un período limitado, destinados a escapar de o a través de un entorno donde no hay atmósfera ambiental respirable. Esto incluye el escape a través del agua y en áreas que contienen gases o humos nocivos u otras atmósferas inmediatamente peligrosas para la vida o la salud (IDLH).

Los aparatos de respiración de escape pueden ser respiradores de escape purificadores de aire o respiradores de escape autónomos con suministro de atmósfera. Pueden utilizar una capucha, una máscara o una boquilla y un clip nasal como interfaz respiratoria del usuario. Los aparatos con suministro de atmósfera pueden ser rebreathers con un suministro de oxígeno químico o de gas comprimido, aparatos de demanda de presión positiva o aparatos de flujo constante que utilizan aire comprimido a alta presión. La contaminación del gas respirable puede evitarse confiando en un buen sello alrededor de la interfaz respiratoria del usuario o mediante una pequeña presión positiva en relación con el entorno.

Los aparatos de respiración de escape generalmente no están diseñados para usarse con ningún otro fin que no sea escapar de un entorno peligroso. Un respirador de escape únicamente se define como "un respirador diseñado para usarse únicamente en caso de salida de emergencia".

Los aparatos de respiración de escape son una clase de aparatos de respiración autónomos que suministran atmósfera o purifican el aire para uso en emergencias, diseñados para permitir al usuario pasar a través de áreas sin atmósfera respirable a un lugar de relativa seguridad donde el aire ambiente es seguro para respirar. Estos son sistemas de presión ambiental e incluyen:

• Juego de escape de helicópteros
• Mine escape set
• Set de escape submarino
• Apparato de escape de tanque anfibio
• Capota de humo

Los primeros equipos de escape solían ser rebreathers y se utilizaban normalmente para escapar de submarinos que no podían salir a la superficie. Los equipos de escape también se utilizan en tierra, en la industria minera y por los militares para escapar de tanques.

El pequeño dispositivo de respiración de circuito abierto para tripulaciones de helicópteros tiene el mismo propósito de proporcionar gas respirable para escapar de un helicóptero encallado.

Los equipos de respiración de escape tienen la función de permitir que una persona que trabaja en un entorno que normalmente es seguro tenga tiempo suficiente para escapar de los peligros respiratorios que pueden ocurrir sin advertencia suficiente para evacuar sin protección respiratoria. Por lo tanto, la selección se basa principalmente en el tiempo necesario para escapar y la probabilidad de IDLH o deficiencia de oxígeno, en lugar de los factores de protección asignados.

El cálculo del tiempo que probablemente se necesitará para escapar y la ruta de escape recomendada son responsabilidad del empleador y deben tener en cuenta las emergencias razonablemente previsibles que podrían requerir la evacuación.

Un respirador de escape de tipo purificador de aire incluye un filtro o cartucho absorbente adecuado para el entorno en el que se pretende utilizar. No son adecuados para escapar a través de entornos potencialmente deficientes en oxígeno. Un respirador de escape que proporciona gas autónomo permitirá al usuario escapar de la mayoría de los entornos que requieren solo protección respiratoria. Por lo general, están disponibles con clasificaciones de resistencia de 3 a 60 minutos. 10 y 15 minutos son especificaciones comunes. Un respirador de escape no proporciona protección química o ambiental al resto del cuerpo del usuario, y se debe considerar la necesidad de protección ocular al elegir la interfaz respiratoria del usuario.

Estos aparatos de respiración llevan un suministro de gas respiratorio que se calcula que es suficiente para que la mayoría de los usuarios puedan escapar en el tiempo especificado.

El aire atmosférico contiene aproximadamente un 21% de oxígeno. En la respiración normal, el cuerpo utiliza aproximadamente un 4% y lo reemplaza con dióxido de carbono. Se puede respirar un volumen de aire varias veces antes de que se agote su contenido de oxígeno, pero el dióxido de carbono se acumula a medida que se agota el oxígeno y causa malestar y dificultad respiratoria, por lo que debe eliminarse del ciclo respiratorio. También existe el peligro de que, cuando el nivel de oxígeno es demasiado bajo, el usuario pierda el conocimiento debido a la hipoxia y pueda asfixiarse, por lo que debe suministrarse oxígeno para compensar el uso.

El absorbente utilizado para la absorción no regenerativa de dióxido de carbono suele ser cal sódica o un material a base de cal sódica, aunque antiguamente se utilizaba a veces cal apagada, cal viva o sosa cáustica.

Los rebreathers que utilizan la generación de oxígeno químico pueden ser pequeños, livianos y fáciles de usar. Pueden utilizar el sistema de respiración tipo péndulo, que tiene un espacio muerto mayor que una arquitectura de bucle unidireccional, pero es más simple y más económico de fabricar. La duración es generalmente de 20 a 100 minutos. El oxígeno se produce por una reacción química entre el absorbente de dióxido de carbono y superóxido de potasio, que elimina el dióxido de carbono y proporciona un volumen ligeramente mayor de oxígeno para reemplazar el que se utilizó.

Una unidad básica puede utilizar una boquilla con agarre de mordida y un clip nasal, o puede incluir gafas o una capucha si es necesaria la protección de los ojos. Algunas unidades tienen un cartucho para inflar la bolsa cuando se usa por primera vez, pero esto es principalmente para proporcionar un poco más de volumen en el contrapulmón, lo que puede reducir la sensación de gas insuficiente al inicio cuando la bolsa está casi vacía.

Estos equipos pueden ofrecer una autonomía relativamente larga y pueden clasificarse también como aparatos de respiración de trabajo, en cuyo caso pueden usarse para llevar a cabo una tarea, a diferencia de la mayoría de los equipos de escape que son solo para escapar. Los tiempos de autonomía se ven afectados por el esfuerzo. Un trabajo más duro aumenta el uso de oxígeno y la producción de dióxido de carbono, los cuales agotan los químicos del depurador. El gas suministrado puede estar bastante caliente y puede resultar incómodo respirarlo en un ambiente caluroso. Los equipos suelen estar hechos para un solo uso, por lo que la activación por falsas alarmas o mal uso puede ser costosa. Algunos usuarios pueden tener reflejo nauseoso por la boquilla. El superóxido de potasio es violentamente reactivo en contacto con el agua y puede ser peligroso para los equipos de escape que pueden tener fugas mientras están sumergidos.

Los rebreathers de oxígeno también pueden utilizar un absorbente depurador menos reactivo que solo elimina el dióxido de carbono, pero deben tener un suministro alternativo de oxígeno, generalmente gas comprimido de un cilindro de alta presión.

Los equipos de escape submarinos tenían una boquilla, por lo que el usuario también tenía que llevar una pinza nasal para evitar respirar agua por la nariz. La duración de un equipo de escape submarino oscilaba entre 15 y 45 minutos.

Los equipos de respiración de escape de circuito abierto pueden ser de suministro a demanda o de flujo constante.

Un aparato respiratorio de circuito abierto con presión positiva y máscara que cubre toda la cara proporciona el máximo nivel de protección contra un entorno tóxico, pero es relativamente complejo, caro y requiere una mayor competencia para su uso eficiente. Suministran aire respirable desde un cilindro de alta presión que lleva el usuario, a través de un regulador reductor de presión y una válvula de demanda, a una máscara que cubre toda la cara y debe ajustarse correctamente para evitar el desperdicio de gas por fugas. El aire se suministra a una presión ligeramente superior a la ambiental para garantizar que cualquier fuga sea hacia el exterior. La recarga es sencilla y económica. La visión a través de la máscara suele ser bastante buena y la comunicación por voz suele ser aceptable. La duración depende del tamaño del cilindro y la presión de trabajo, la eficacia del sello facial y el nivel de esfuerzo y ansiedad del usuario. Lo habitual es que dure entre 10 y 15 minutos, aunque es posible que dure más.

Pueden surgir dificultades para sellar el aparato sobre el vello facial y para usarlo sobre anteojos. Se necesita más habilidad para usar este tipo de aparato respiratorio de manera segura y eficaz, principalmente debido a la necesidad de ajustar la máscara correctamente.

Los equipos de respiración de circuito abierto de flujo constante suministran aire comprimido desde un cilindro de almacenamiento a unos 40 litros por minuto, independientemente de la actividad del usuario. Esto hace que la resistencia sea predecible con precisión y dependa del volumen del cilindro y la presión de carga. Dado que suelen estar provistos de una capucha y un sello en el cuello, son tolerantes al vello facial y a las gafas, pero el gran volumen de la capucha y el visor de plástico blando no proporcionan una visión muy buena, ya que puede arrugarse y arrugarse, y es posible hacer ejercicio lo suficientemente duro como para necesitar más aire del que proporciona el regulador. La comunicación por voz se ve obstaculizada por la tela blanda de la capucha y el ruido constante del gas que fluye hacia la capucha.

El suministro de aire se realiza normalmente a través de un cilindro de aluminio, acero o fibra de vidrio de 200 bares. Un cilindro de 2 litros proporcionará una autonomía de aproximadamente 10 minutos, y un cilindro de 3 litros, unos 15 minutos, a un caudal de 35 a 37 litros por minuto. Un sello de goma en el cuello ayuda a proporcionar una presión positiva dentro de la cubierta. La masa total de un equipo, completo con una bolsa de transporte tipo bandolera, suele ser del orden de 5 a 7 kg.

Un equipo de respiración autónomo de flujo continuo, generalmente con capucha, es un tipo de equipo de respiración para escapes de emergencia.

Los respiradores de escape deben estar certificados por una autoridad nacional análoga al Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH) de los Estados Unidos para su uso en los tipos de atmósferas para los que está destinado el respirador. Algunas normas se aplican al nivel de protección del usuario y otras se relacionan con la seguridad intrínseca del equipo para su uso en atmósferas inflamables y potencialmente explosivas. Algunas normas son voluntarias y superan los requisitos mínimos de una autoridad nacional como el NIOSH. La conformidad con las normas voluntarias se puede demostrar mediante la certificación del producto por parte de terceros, como las emitidas por el Instituto de Equipos de Seguridad (SEI).

Dependiendo de la industria en la que se utilicen, los respiradores de escape pueden tener que cumplir con, o estar aprobados en términos de, uno o más de los siguientes:

• ASTM E2952-23 — Standard Specification for Air-Purifying Respiratory Protective Smoke Escape Devices (RPED)
• NFPA 1981-19 — Standard on Open-Circuit Self-Contained Breathing Apparatus (SCBA) for Emergency Services
• NFPA 1984-22 - Standard on Respirators for Wildland Fire-Fighting and Wildland Urban Interface Operations
• NFPA 1986-23 - Standard on Respiratory Protection Equipment for Tactical and Technical Operations
• NFPA 1987-23 — Standard on Combination Unit Respirator Systems for Tactical and Technical Operations
• EN 402:2003 — Dispositivos protectores respiratorios - Demanda gobernada pulmonar Aire respiratorio comprimido autocontenido de circuito abierto con máscara de cara completa o montaje de boquilla para escapar.
• ISO 23269-1:2008 — Los buques y la tecnología marina — El aparato de respiración para los buques — Parte 1: Dispositivos de respiración de escape de emergencia (EBD) para el uso de los buques.
• ISO 23269-4:2011
• EN 1127-1:2011 — Ambientes explosivos - Prevención y protección de la explosión - Parte 1: Conceptos básicos y metodología
• EN1146:2005
• EN 13463-1:2009 — Equipo no eléctrico para uso en atmósferas potencialmente explosivas – Parte 1: Método básico y requisitos
• IEC/TS 60079-32-1:2013 — Ambientes explosivos – Parte 32-1: Riesgos electrostáticos, guía
• SOLAS Capítulo II-2, Directiva del Equipo Marino y Directiva del Equipo de Presión.

El desarrollo de los primeros submarinos de utilidad militar antes de la Primera Guerra Mundial planteó la cuestión de las posibilidades de rescate y escape en caso de que el submarino no pudiera salir a la superficie. Robert Henry Davis y Henry A. Fleuss desarrollaron un rebreather, que resultó útil en la industria minera y bajo el agua.

Un ejemplo es el aparato de escape sumergido de Davis. Los equipos de escape también se utilizaban en tierra, por ejemplo en la industria minera, y para escapar de tanques (aparato de escape de tanques anfibios).

• 1903: Siebe Gorman comenzó a hacer esta respiración puesta en Inglaterra; en los años posteriores se mejoró, y más tarde fue llamado el Apparato de Escape Submergido de Davis.
• 1905: Una innovación importante: válvulas de medición para controlar el suministro de oxígeno. This was promptly adopted by other companies which made escape sets.
• 1907: Draeger de Lübeck inventó el U-Boot-Retter = "refugiador submarino".

Ambos sistemas se basaron en el suministro de oxígeno de un cilindro de alta presión con absorción simultánea de dióxido de carbono por un cartucho insertado lleno de hidróxido de sodio.

• 1916: El modelo Draeger DM 2 se convirtió en equipo estándar de la Marina Alemana.
• 1926: Draeger mostró un aparato respiratorio de rescate con el que el usuario podía nadar. Mientras que los dispositivos anteriores sirvieron sólo para ascender a la superficie y fueron diseñados también para desarrollar buoyancy para que el usuario llegó a la superficie sin movimientos de natación, el conjunto de buceo tenía pesos, lo que también hizo posible bucear con ella, para buscar y rescatar después de un accidente.
• 1939: Hans Hass desarrolló desde el escape un tipo de rebretera con su bolsa en la espalda y dos tubos respiratorios pero sin caja de mochila. Estos juegos aparecen mucho en sus películas y libros.

En estas películas se utilizan decorados de escape:

• Das Boot (Johann das Gespenst evita que el agua se rompa bajo un motor diesel).
• Haie und kleine Fische [de] (salida controlada de un submarino hundido).
• En Enemigo Manos (Para sobrevivir una sumersión prolongada mientras está bajo ataque por un destructor)

• Davis Submerged Escape Apparatus – Early submarine escape oxígeno rebreather también utilizado para el buceo de agua poco profunda.
• Capota de humo – Dispositivo para proteger al usuario de la inhalación de humo en una emergencia
• Equipo de inmersión de escape submarino – traje de exposición de todo el cuerpo que permite a los submarinos escapar de un submarino hundido