En nuestro artículo Diferencias entre la ropa de trabajo ignífuga primaria y secundaria y cuándo utilizar cada una de ellas analizábamos el peligro de una elección inadecuada de la prenda que se debe llevar sobre la ropa de trabajo ignífuga primaria. En este artículo se analizan los métodos disponibles para determinar si la ropa ignífuga -principal o secundaria- proporcionará protección contra las llamas y el calor.
Muchos responsables de seguridad se enfrentan a la necesidad de que los trabajadores estén protegidos al mismo tiempo de los riesgos de fogonazos y de los riesgos químicos, o simplemente de mantener limpio el vestuario de trabajo FR llevando encima un overol desechable. El artículo anterior mostraba que la elección incorrecta de la ropa de protección, en concreto el uso de trajes desechables estándar o trajes químicos, crea un peligro, que se traduce en un aumento de las quemaduras corporales que podría ser mortal.
Entonces, cuando se llevan prendas FR secundarias sobre prendas FR primarias, ¿cómo se sabe que se permanece protegido?
¿Las pruebas de las normas sobre ropa ignífuga indican la eficacia de la protección de la ropa ignífuga o del sistema de capas?
Dado que la protección se refiere a la eficacia para resistir la transferencia de energía térmica de una fuente a la piel del usuario (véase el artículo anterior), la pregunta es "¿indican las pruebas resistencia a la transferencia de energía térmica?".
Las normas relativas a las prendas FR tanto en Europa (EN 11612) como en Norteamérica (NFPA 2112) contienen cuatro tipos de pruebas.
1. Resistencia a la contracción.
Las normas EN 11612 y NFPA 2112 contienen una prueba para garantizar un encogimiento mínimo en respuesta al calor. Los detalles varían, pero en ambas se introduce una muestra de tejido en un horno y se compara el tamaño de la muestra antes y después. El tejido no debe encoger más de un porcentaje especificado.
¿Indican estas pruebas un nivel de protección?
No... pero son importantes. Un elemento clave de la protección es la capa aislante de aire entre el tejido de la prenda y la piel del usuario. Si un tejido encoge, se apretará al cuerpo, reduciendo ese aislamiento y permitiendo una mayor transferencia de energía térmica. Lo último que se necesita en ropa de trabajo FR es un diseño ajustado.
2. Ensayos de resistencia a la llama o inflamabilidad vertical
Evalúan la eficacia con la que una muestra de tejido suspendida verticalmente resiste la ignición, la combustión y la fusión. Una vez más, los detalles varían, pero en ambos casos se aplica una pequeña llama a la muestra durante un tiempo determinado. Los requisitos esenciales son que el tejido no siga ardiendo y que no gotee material fundido o en llamas.
¿Indica esta prueba un nivel de protección?
No. Sin embargo, garantiza que, en contacto con las llamas, el tejido no se inflame ni se queme, agravando así las lesiones. Sin embargo, en respuesta a la pregunta "¿protege?", no aporta ninguna información. De hecho, un tejido que no ofrezca ningún tipo de resistencia al calor podría superar esta prueba.
3. Pruebas de resistencia a la energía térmica.
Evalúan la capacidad de un tejido para resistir la transferencia de energía térmica, por lo que son fundamentales para indicar la capacidad protectora de la prenda. Tanto en la EN como en la NFPA, el principio es el mismo. Se coloca una muestra de tejido entre una fuente de calor y un calorímetro. El calorímetro mide cuánta energía calorífica se transfiere a través del tejido registrando un aumento de la temperatura.
Existen diferencias entre ambas normas: -
- La norma NFPA 2112 contiene una única prueba para evaluar la resistencia a la transferencia de energía en los modos espaciado y de contacto (tejido reflectante espaciado y en contacto con la piel), y utilizando un quemador (para la energía convectiva) y un elemento calefactor (para la energía radiante).Calcula el "Rendimiento de Transferencia de Calor" (HTP); la energía filtrada por el tejido basada en una probabilidad del 50% de sufrir una quemadura de 2º grado. Se requiere un HTP mínimo de 3 cals/cm2 para el contacto y de 6 cals/cm2 para el espaciado.
- La norma EN 11612 contiene cinco ensayos que evalúan la resistencia a diferentes tipos de energía térmica (convectiva, radiante, de contacto y dos ensayos para aluminio y hierro fundidos). Estos ensayos (excluidos los de metal fundido) miden el tiempo que transcurre hasta que se alcanza un aumento específico de la temperatura en el calorímetro. Los resultados se clasifican en 1, 2 ó 3, siendo la clase 3 la más alta, es decir, el tiempo más largo que se tarda en alcanzar el aumento de temperatura. (La prueba de calor radiante tiene una Clase 4 adicional para prendas de alto nivel de calor radiante, como la ropa aluminizada reflectante).
¿Indican estas pruebas un nivel de protección?
Sí, las pruebas están diseñadas para medir la eficacia del tejido a la hora de resistir la transferencia de energía térmica, que es la finalidad de las prendas FR. La versión EN puede ser más útil en términos prácticos con sus clasificaciones de diferentes prestaciones (que pueden asociarse vagamente con aplicaciones de riesgo bajo, medio y alto), mientras que la versión NFPA simplemente identifica un requisito mínimo de prestaciones. Sin embargo, en términos de proporcionar una respuesta a la pregunta "¿protege esta prenda?" son limitadas, ya que puede ser difícil relacionar las pruebas con aplicaciones del mundo real.
Por otro lado, quizá su mayor defecto es que reflejan el rendimiento de los materiales de la ropa ignífuga y no de las prendas. Sólo hay un tipo de prueba que evalúa prendas enteras en la forma en que se utilizan en el mundo real: la prueba del maniquí térmico.
Tipos de transferencia de energía térmica
La energía puede transferirse de una fuente de calor a la piel de la persona que la lleva de diferentes maneras
Convectiva: Energía transferida a través de un medio, como el plasma de una llama.
Radiante: Energía transferida a través de ondas infrarrojas, como la energía irradiada por el sol o un elemento calefactor eléctrico.
De contacto: Energía transferida por contacto físico directo.
Al evaluar las prendas FR, deben tenerse en cuenta estos diferentes métodos. Las aplicaciones específicas pueden requerir una consideración especial. Por ejemplo, las prendas aluminizadas están diseñadas específicamente para utilizar una superficie brillante y pulida que refleje altos niveles de energía térmica, mientras que los guantes resistentes al calor deben presentar una resistencia eficaz a la transferencia de energía por contacto.
4. Pruebas de maniquí térmico o "Flash Fire
Tanto las normas NFPA como las EN hacen referencia a una prueba de maniquí térmico. Sin embargo, en la NFPA la prueba es obligatoria y especifica un rendimiento mínimo, mientras que en la EN es opcional y no define ningún requisito de rendimiento.
Lo básico en ambas normas es lo mismo: -
- Se cubre un maniquí con 123 sensores, cada uno de los cuales absorbe energía calorífica al mismo ritmo que la piel.
- Cada sensor térmico está conectado a un ordenador que mide la energía térmica absorbida y, mediante el análisis de Stoll, puede predecir (con una probabilidad del 50%) las quemaduras.
- Se coloca la prenda de prueba en el maniquí y se simula un incendio repentino mediante quemadores situados alrededor del banco de pruebas. Las quemaduras se producen a un nivel de energía definido y durante un tiempo específico (normalmente 3 ó 4 segundos). El siguiente vídeo muestra una prueba térmica en maniquí con la prenda Arc-X Arc Flash Rainwear de Lakeland.
La prueba del maniquí térmico produce una predicción de la quemadura corporal probable y puede indicar zonas de dolor, quemadura de 1er, 2º y 3er grado, representadas visualmente mediante un mapa del cuerpo, indicando dónde se prevé una quemadura, y utilizando diferentes colores para la diferente profundidad de la quemadura.
Aquí se muestra un ejemplo.
Cada zona representa un sensor de calor en el maniquí. Las zonas naranjas representan quemaduras de 2º grado, y las rojas, de 3º.
El muestra un porcentaje de quemadura corporal total del 53%.
¿Indican estas pruebas un nivel de protección?
Sí. De todas las pruebas de las normas sobre ropa FR, la prueba del maniquí térmico es la única que: -
- Pruebas de prendas enteras
- Simula una situación de incendio real
- Prueba las prendas tal y como se utilizan en el mundo real
Y lo que es más importante, el ensayo de inflamación proporciona un método único para comparar el rendimiento de diferentes prendas y es lamentable que sólo sea opcional en la norma EN 11612; muchas prendas más baratas no se someten a él. También es el único método eficaz para evaluar los sistemas FR en capas, como el uso de prendas de protección química sobre prendas de trabajo FR primarias. De hecho, esta prueba es la única forma de confirmar las consecuencias reales de llevar cualquier prenda sobre la ropa de protección térmica.
Nueva norma secundaria sobre ropa de trabajo FR
En Estados Unidos, el American National Standards Institute publicó en 2018 la norma ANSI 203 , específica para la ropa de trabajo FR secundaria. Requiere pruebas comparativas de flash fire de ropa de trabajo FR primaria con y sin sobreprendas para demostrar que el resultado no es un aumento sustancial de las quemaduras corporales. Dada la incertidumbre en torno al uso de ropa sobre prendas FR primarias, incluso si los usuarios de todo el mundo no requieren la certificación de esta nueva norma estadounidense, sería un importante paso adelante para la seguridad mundial si se aplicara su principio y las pruebas térmicas en maniquí de los sistemas en capas se convirtieran en la norma.
Conclusión: Las pruebas de las normas FR son útiles, pero sólo una prueba es útil para evaluar los sistemas de prendas FR primarias y secundarias en capas.
- Aunque las pruebas de resistencia al encogimiento por calor y de inflamabilidad vertical proporcionan información importante sobre las propiedades FR, no indican si una prenda protegerá
- Las pruebas de resistencia a la energía térmica proporcionan información importante sobre la capacidad de los tejidos para resistir la transferencia de energía térmica, pero sólo prueban tejidos y son difíciles de aplicar al mundo real.
- Sólo las pruebas térmicas en maniquí evalúan las prendas completas en un escenario real simulado de incendio repentino y son adecuadas para indicar la eficacia de la protección de la ropa de trabajo FR primaria por sí sola y el efecto de llevar una capa secundaria encima.
Nuestro libro blanco de descarga gratuita incluye un resumen detallado y una comparación de las normas sobre prendas FR NFPA 2112 y EN 11612, con descripciones de las pruebas, junto con un esbozo de la nueva norma ANSI 203, la primera norma desarrollada específicamente para la evaluación de la ropa de trabajo FR secundaria.
¿Qué opciones de ropa secundaria FR hay disponibles y cómo se comportan en las pruebas de Flash Fire?
En el artículo anterior vimos la prueba de que llevar monos desechables estándar sobre ropa FR primaria es un peligro. En las pruebas, las quemaduras corporales previstas aumentaron del 37% al 53%, además de añadir quemaduras de tercer grado más críticas.
Sin embargo, existen varias opciones que podrían clasificarse como "ropa FR secundaria", es decir, adecuada para llevar sobre su ropa FR primaria. Las pruebas de Flash Fire proporcionan el método perfecto para establecer claramente el rendimiento de cada una de ellas.
