El aire con muy poco oxígeno no tiene olor ni color y no provoca dolor ni sensación de ahogo que alerten a la víctima. Un trabajador que se asoma a un recipiente lleno de nitrógeno puede perder el conocimiento en una o dos respiraciones, y el compañero que entra a ayudarle se convierte a menudo en la segunda víctima. Solo un instrumento puede indicar que falta el oxígeno.
Adónde va el oxígeno
El aire normal contiene alrededor del 20,9 % de oxígeno en volumen. El contenido baja cuando otro gas desplaza el aire o cuando el oxígeno se consume.
- El nitrógeno se usa en enormes cantidades para purgar e inertizar tanques, reactores y tuberías, para proteger productos de la oxidación y, en forma líquida, para enfriar y congelar. Las fugas de líquido criogénico son especialmente peligrosas: un litro de nitrógeno líquido produce varios cientos de litros de gas.
- El argón y el helio se emplean en soldadura, metalurgia y laboratorios. El argón es más pesado que el aire y se acumula en fosos, tanques y en el fondo de los recipientes.
- El dióxido de carbono se produce en las fermentaciones (bodegas, cervecerías, silos, fosas de purines), se usa en sistemas de extinción y como hielo seco, y se desprende de algunas rocas y suelos. Además de desplazar el oxígeno, es tóxico por sí mismo a concentraciones altas.
- El oxígeno se consume por la oxidación del acero en tanques cerrados y bodegas de buques, por la descomposición de materia orgánica, por la combustión y por la oxidación del carbón, el grano, la astilla de madera y otros materiales a granel.
Qué ocurre en el organismo
El U.S. Chemical Safety Board (CSB), en su boletín de seguridad sobre la asfixia por nitrógeno, reproduce la siguiente tabla de efectos (fuente: Compressed Gas Association):
| Oxígeno, % en volumen | Efectos posibles |
|---|---|
| 20,9 | Normal |
| 19,0 | Algunos efectos fisiológicos adversos imperceptibles |
| 16,0 | Aumento del pulso y de la respiración, alteración del pensamiento y la atención, menor coordinación |
| 14,0 | Fatiga anormal al esfuerzo, alteración emocional, coordinación deficiente, juicio deficiente |
| 12,5 | Juicio y coordinación muy deficientes, respiración alterada, náuseas y vómitos |
| menos de 10 | Incapacidad de moverse, pérdida de conocimiento, convulsiones, muerte |
El organismo detecta el aumento del dióxido de carbono, no la disminución del oxígeno. En una atmósfera de nitrógeno o argón, la víctima exhala su dióxido de carbono con normalidad y no siente falta de aire. El juicio falla antes de que nada parezca ir mal, de modo que no se reconoce el peligro aunque uno empiece a sentirse extraño. Según el CSB, respirar una atmósfera muy deficiente en oxígeno puede causar pérdida de conocimiento tras solo una o dos respiraciones, y una atmósfera con un 4–6 % de oxígeno provoca el coma en menos de 40 segundos. Sin oxígeno, la supervivencia es cuestión de minutos.
Por qué mueren los rescatadores
El CSB identificó 85 accidentes de asfixia por nitrógeno en centros de trabajo de Estados Unidos entre 1992 y 2002, con 80 muertos y 50 heridos; más del 60 % de las víctimas trabajaban dentro o junto a un espacio confinado, y alrededor del 10 % de las muertes fueron de personas que intentaban un rescate. Una alerta del NIOSH sobre espacios confinados constató que más del 60 % de las muertes en espacios confinados correspondían a personas que intentaban rescatar a otras.
Las causas se repiten de un accidente a otro: la víctima está a la vista y cerca, la atmósfera parece normal, el instinto de ayudar es fuerte y no hay tiempo para pensar. Un rescatador sin equipo de respiración que entra queda expuesto exactamente a la misma atmósfera. La respuesta es la preparación: un vigilante que no entra, sistemas de recuperación montados antes de la entrada, equipos de respiración aislantes a mano y simulacros en los que se practica no lanzarse dentro. Véase entrada en espacios confinados.
Purga e inertización
La inertización suele ser necesaria para evitar incendios y explosiones, pero convierte un peligro de inflamación en un peligro de asfixia. Las buenas prácticas incluyen:
- señalizar claramente cada recipiente inertizado y cada toma de nitrógeno, con carteles de advertencia en las bocas de hombre;
- sustituir el gas inerte por aire y confirmar el contenido de oxígeno a varias alturas antes de entrar;
- separar físicamente las redes de aire respirable de las líneas de nitrógeno, con conexiones que no puedan intercambiarse (el boletín del CSB describe trabajadores que conectaron sus equipos de aire respirable a una línea de nitrógeno);
- instalar detectores fijos de oxígeno con alarma en los locales donde se almacena o usa nitrógeno, argón o CO₂, y ventilar esos locales;
- tratar como zona peligrosa el entorno de las bocas de hombre y los venteos abiertos de recipientes inertizados: el gas sale y se acumula en los puntos bajos.
Control del oxígeno
Toda persona que entre en un espacio confinado o trabaje cerca de instalaciones de gases inertes debe llevar un detector con sensor de oxígeno, configurado con alarma baja y alta. El oxígeno es lo primero que se mide antes de entrar, porque también influye en la respuesta de los sensores catalíticos de gases inflamables. Un descenso de solo 0,5–1 % respecto al 20,9 % indica que hay otro gas: si el nitrógeno ha reducido el oxígeno al 19,9 %, se ha desplazado aproximadamente un 5 % del aire, y ese gas puede ser tóxico en sí mismo. Véase cómo elegir un detector de gases portátil.
Límites en distintos países
| País / fuente | Qué significa el valor |
|---|---|
| EE. UU., OSHA 29 CFR 1910.146 | Por debajo del 19,5 %, atmósfera deficiente en oxígeno; por encima del 23,5 %, enriquecida |
| Francia, INRS | Intervalo recomendado 19–21 %; por debajo del 19 % ya indica una anomalía |
| Alemania, DGUV Regel 112-190 | Los equipos filtrantes requieren al menos un 17 % de oxígeno |
| Rusia, orden n.º 902n | Entrada sin equipo aislante solo con al menos un 20 % de oxígeno; umbrales de alarma no inferiores al 19 % ni superiores al 23 % |
Las cifras no son directamente comparables: unas son criterios de entrada, otras umbrales de alarma y otras límites de uso de equipos filtrantes. Lo que comparten es que cualquier lectura claramente inferior a la normal debe explicarse antes de que alguien entre.