Espacios confinados ¿Qué valores debo usar?

Es una pregunta muy válida con muchas posibles respuestas. Por ejemplo, las normas de OSHA y ANSI/ASSE establecen que se deben medir: límite inferior explosivo (LEL), oxígeno (O2) y otros gases tóxicos (normalmente se mide H2S y CO). También establecen estas mismas normas que el LEL debe ser menor al 10%; el oxígeno debe estar por encima del 19.5%; y los otros gases (o polvos) tóxicos deben estar por debajo de sus límites máximos permisibles. En caso contrario, se deben implementar controles. NIOSH (1979) establece una serie de clases para definir los niveles. Es importante aclarar que las clases no determinan los niveles; todo lo contrario, los niveles determinan las clases. Esta clasificación no tiene mucha importancia y se estableció para ayudar a las personas competentes a seleccionar el sistema de protección.

Mi opinión es que, independientemente de los valores o clasificación que usen, si no sabemos lo que estamos haciendo podemos causar un accidente que puede ser fatal. Esta opinión la voy a sustentar con un ejemplo:

Supongamos que debo autorizar una entrada a un tanque de agua vacío considerado como un espacio confinado. El tanque va a ser pintado con una pintura epóxica para impermeabilizarlo.   La pintura tiene como componente volátil principal el xileno (C8H10) en un 30% en volumen (fase líquida). Las lecturas del instrumento me indican 1.2 % LEL; 20% O2. ¿Siguiendo las normas OSHA, ANSI y NIOSH, puede ingresarse a este espacio? La mayoría de las personas a quienes le pregunto me dicen que sí. Es un error.

Ahora un poco de matemáticas:

Recordemos la ley de Dalton de las presiones parciales:  la presión total de una mezcla de gases es igual a la suma de las presiones que ejercería cada gas si estuviera sólo en el recipiente. Inicié con 78% N2; 21% O2 (en realidad 20,8%) y un 1% de otros gases (principalmente argón); esto suma 100% (no puede ser más ni menos).

La concentración de O2 me indica 20%; o sea, disminuyó 0,8%. La pregunta importante es: ¿en qué se transformó el oxígeno que falta? La fórmula para calcular esto es la siguiente:

Dónde: (100 – Y) = % del otro gas; X= % de oxígeno en volumen

Para nuestro ejemplo, X=0,8% y quiero conocer (100-Y). Reemplazando y haciendo los cálculos, (100 – Y) = 3.8%. En otras palabras, el 0.8% de O2 se convirtió en 3.8% de otra cosa (no sé qué es). Recordemos que 1% en volumen es igual a 10,000 ppm. En este caso, tenemos 38,000 ppm (3.8 x 10,000) de “otra cosa”, que lo más probable es que sea xileno por ser el componente volátil. También coincide que el LEL subió al 1,2 % (12,000 ppm) lo que refuerza mi teoría que la otra “cosa” puede ser xileno. El valor no va a coincidir con el 3.8% porque el gas de calibración del instrumento es metano (no xileno) y hay que aplicar un factor de corrección.

Analizando nuestra teoría, podría haber 38,000 ppm de vapor de xileno en el espacio; el límite máximo permisible (LMP) del xileno es 100 ppm (ACGIH, 2017) y su nivel IDLH es 900 ppm (NIOSH, 1994). ¡Esto me colocaría 42x por encima del nivel IDLH! El espacio confinado no es un espacio clase C (NIOSH), ni cumple con OSHA o ANSI.

Este es un ejemplo sencillo. En la vida real, está envueltos toda una serie de parámetros adicionales. Por ejemplo, la pintura tiene varios componentes volátiles (no solamente xileno), lo que nos obliga a calcular un LEL y un LMP combinado. Para esto yo uso una modificación de la ley de recíprocos de la ACGIH, aplicando la Ley de Raoult y la Ley de Dalton.

No todo es absoluto en este mundo. No pueden guiarse solamente por unos valores que alguien escribió. Tenemos que analizar todos los ángulos del problema.

Espero no haberlos enredado más. ¡Saludos!.