Que aparezca un número en la pantalla no demuestra que sea exacto

Un trabajador enciende un detector de gases portátil. La pantalla indica oxígeno al 20.9%, gas inflamable al 0% del LEL y gas tóxico a 0 ppm. El equipo se enciende y también supera la prueba de la alarma sonora. ¿Puede autorizarse con él la entrada a un espacio confinado? Aún no es posible saberlo. Que la pantalla y la batería funcionen no demuestra que el sensor reciba el gas objetivo y lo convierta en una concentración exacta.

Un detector de gases compara la señal de un sensor que reacciona a una sustancia presente en el aire con puntos de referencia preestablecidos y la convierte en un número. Si esos puntos de referencia se desplazan, aparece una diferencia entre la concentración real y el valor mostrado. OSHA denomina este fenómeno deriva de calibración. Un sensor con deriva puede seguir reaccionando al gas, pero quizá no convierta la respuesta en una cifra exacta. Por ello, para que la ausencia de alarmas signifique que la situación es segura, hacen falta pruebas independientes de que se controlan la respuesta y la exactitud del sensor.

Posponer la calibración no se limita a dejar vacía una casilla de la lista de comprobación. Un equipo que indique valores bajos puede hacer que una atmósfera peligrosa se juzgue normal; uno que indique valores altos puede provocar evacuaciones y paradas de proceso innecesarias de forma repetida. Ambos casos reducen la confianza en el equipo. Cuando un trabajador acostumbrado a falsas alarmas recurrentes deja de tomar en serio incluso una alarma real, el instrumento deja de ser una medida de protección y se convierte en una fuente de falsa seguridad.

La comprobación funcional, la prueba de respuesta y la calibración responden a preguntas distintas

En el lugar de trabajo es fácil mezclar los términos comprobación funcional, prueba de respuesta, comprobación de calibración y calibración. Los documentos de OSHA también denominan a la prueba de respuesta “function check”. En cambio, algunos centros llaman comprobación funcional a la inspección visual y de alimentación sin gas de prueba. Como una misma expresión puede referirse a procedimientos diferentes, el procedimiento interno debe especificar, más que el nombre, el objetivo, si se utiliza gas de prueba, los criterios de aceptación y las medidas posteriores a un fallo. En la práctica, dividir el trabajo en las cuatro etapas siguientes reduce la confusión.

  • La comprobación funcional previa sin gas revisa daños u obstrucciones en la carcasa y la entrada del sensor, así como la batería, fecha y hora, caudal de la bomba, pantalla, luces, sonido y vibración de alarma, y accesorios necesarios. También puede incluir el autodiagnóstico electrónico y la prueba de alarmas. Sin embargo, no comprueba si el gas objetivo llega al sensor ni la exactitud de la concentración.

  • La prueba de respuesta es un ensayo cualitativo que expone brevemente el equipo a un gas de prueba conocido para confirmar que el gas llega a la entrada y al sensor y que cada sensor y alarma responde. OSHA explica que la concentración del gas de prueba y el tiempo de exposición deben bastar para activar todas las alarmas necesarias. Superar la prueba de respuesta no verifica por sí solo la exactitud del valor indicado.

  • La comprobación de calibración introduce un gas de prueba de concentración conocida y compara la lectura con el intervalo de aceptación establecido por el fabricante. No debe aplicarse una cifra genérica y arbitraria como límite de aprobación; hay que usar la tolerancia especificada para ese modelo, sensor y gas. La comprobación verifica la exactitud, pero no ajusta el valor.

  • La calibración completa ajusta el cero y la referencia de sensibilidad del equipo a la concentración conocida de un gas patrón certificado. Si la comprobación de calibración queda fuera del intervalo permitido o falla la prueba de respuesta, debe realizarse una calibración completa conforme al procedimiento del fabricante antes de usar el equipo. Si también falla la calibración completa, hay que retirar el equipo del servicio e investigar la causa.

Esta distinción también es importante al valorar costes. Repetir siempre una calibración completa puede consumir innecesariamente gas y tiempo de trabajo. Por el contrario, confundir un autodiagnóstico de encendido o una prueba de respuesta satisfactoria con una prueba de exactitud permite que la deriva pase inadvertida. Separar la pregunta que responde cada ensayo permite emplear los recursos adecuados sin perder seguridad.

La deriva no se manifiesta únicamente como un fallo repentino

La deriva puede deberse al envejecimiento natural de sensores y componentes electrónicos, cambios de temperatura, humedad o presión, polvo y partículas, exposiciones repetidas y almacenamiento prolongado. La guía de NIOSH para evaluar monitores de lectura directa de gases y vapores también indica que el rendimiento debe evaluarse considerando conjuntamente calibración, estabilidad, intervalo, efectos ambientales, interferencias, exactitud e incertidumbre. Es decir, no cabe suponer que un valor correcto bajo una condición de laboratorio se mantenga igual en todas las estaciones y entornos de trabajo.

Una característica peligrosa de la deriva es que el equipo puede no quedar completamente inactivo. Un sensor que mostraba 50 ppm cuando la concentración real era 50 ppm puede indicar con el tiempo 40 ppm o 60 ppm y seguir pareciendo normal. El peligro existe en ambas direcciones. Un sesgo negativo puede subestimar la exposición o el riesgo de explosión y retrasar la alarma. Un sesgo positivo puede generar alarmas, evacuaciones, ventilación, paradas de producción e investigaciones innecesarias. Al comparar datos anteriores y posteriores a un proceso concreto o evaluar el efecto de una medida de reducción, incluso un sesgo pequeño puede crear una tendencia falsa.

Por eso, los registros de calibración no son simples documentos para una auditoría. Al examinar cronológicamente la lectura previa a la calibración, el ajuste realizado, los sensores que fallaron y las condiciones ambientales para una misma concentración de gas patrón, puede observarse en qué dirección y con qué rapidez cambia un sensor. OSHA indica que conservar los registros de calibración durante la vida útil del equipo ayuda a detectar reparaciones repetidas e historiales de medición inestables, y a decidir cuándo sustituir el sensor. Solo con estos registros puede ajustarse el intervalo según el rendimiento real, sin ampliarlo ni reducirlo a ciegas.

La intoxicación del sensor debe distinguirse de la deriva habitual

Si la deriva es el desplazamiento gradual del punto de referencia, la intoxicación del sensor es la pérdida de sensibilidad provocada cuando una sustancia concreta daña o desactiva las zonas reactivas del sensor. En particular, los sensores de gas combustible por combustión catalítica pueden perder sensibilidad al exponerse a siliconas orgánicas, silicatos, compuestos de plomo y otras sustancias. El manual del MSA ALTAIR io 4 exige pruebas de respuesta más frecuentes para equipos expuestos a estas sustancias, a altas concentraciones de contaminantes o a impactos físicos, y advierte que ciertas exposiciones a sulfuro de hidrógeno también pueden insensibilizar el sensor de gases combustibles. Para las sustancias y los límites concretos debe seguirse la documentación del fabricante de cada modelo de sensor.

La intoxicación y la inhibición tampoco son lo mismo. Algunas sustancias interferentes inhiben temporalmente la reacción catalítica y el sensor puede recuperarse en aire limpio, mientras que la intoxicación puede ser irreversible o persistir hasta requerir la sustitución del sensor. Otros modos de fallo incluyen sensibilidad cruzada y sobreexposición en sensores electroquímicos, contaminación de la lámpara en los PID y contaminación de la trayectoria óptica en sensores ópticos. No todos los problemas del sensor deben interpretarse simplemente como una calibración “un poco desviada”.

Un sensor intoxicado puede parecer normal a cero y, al mismo tiempo, responder débilmente al gas objetivo. Si repetir la calibración completa no recupera la sensibilidad necesaria o el equipo vuelve a fallar poco después de calibrarlo, primero deben comprobarse el gas de prueba, el caudal, el tubo, el adaptador y el filtro; después se decidirá la sustitución o el mantenimiento del sensor conforme al procedimiento de diagnóstico del fabricante. Ampliar la tolerancia o reducir el valor de alarma solo para que un equipo averiado aparezca como aprobado no es una solución.

El coste de posponer la calibración crece fuera de la factura de calibración

Retrasar la calibración periódica puede parecer un ahorro inmediato de gas patrón, servicios externos y tiempo del responsable. Sin embargo, el coste real se extiende a todas las decisiones tomadas a partir de las lecturas. Como el importe exacto varía según el centro y el escenario de accidente, no puede elaborarse una tabla universal, pero como mínimo deben incluirse en el presupuesto y la evaluación de riesgos las siguientes vías.

  1. El coste de un falso negativo aparece como entrada en una atmósfera peligrosa, exposición a gases nocivos, autorización de trabajos en una zona con posibilidad de ignición y retraso del rescate. En los casos más graves puede causar víctimas, incendios o explosiones y daños en los equipos.

  2. El coste de un falso positivo aparece como evacuaciones, ventilación y paradas de proceso innecesarias, nuevas mediciones, investigaciones y retrasos de producción. Si se repite, también aumenta el riesgo de que los trabajadores ignoren la alarma o apaguen el equipo por iniciativa propia.

  3. El coste de perder la confianza en los datos surge al tener que repetir evaluaciones de exposición, permisos de trabajo, resultados de validación y comparaciones anteriores y posteriores a una mejora. Si no puede demostrarse el estado de calibración, también debe revisarse el ámbito de validez de los datos históricos.

  4. El coste del mantenimiento reactivo es menos predecible que el de la calibración planificada. Un fallo justo antes del turno, la falta de equipos de reserva, un envío urgente o la espera de un servicio externo pueden detener todo el trabajo.

Por tanto, el objetivo de un programa de calibración no es encontrar el intervalo más largo, sino distribuir eficazmente los recursos de ensayo y mantenimiento mientras se controla la posibilidad de error hasta un nivel aceptable. No existe razón para aplicar el mismo plan a un instrumento usado en una oficina de bajo riesgo y a un detector utilizado para entradas en espacios confinados, respuesta a emergencias o exposiciones repetidas a altas concentraciones de contaminantes.

No existe un único calendario de calibración válido para todos los centros

OSHA recoge la recomendación del sector de comprobar la capacidad operativa de los detectores portátiles de lectura directa, como mínimo, antes del uso de cada día, y subraya que deben prevalecer las instrucciones del fabricante. MSA también recomienda una prueba de respuesta antes del uso diario en determinados modelos portátiles y ensayos más frecuentes tras impactos o exposición a contaminantes. Sin embargo, estos principios no deben ampliarse hasta afirmar que todos los equipos fijos y portátiles y todos los sensores tienen el mismo intervalo de calibración completa. IEC 60079-29-2 aborda como un sistema la selección, instalación, uso seguro y mantenimiento de detectores de gases inflamables y oxígeno. El intervalo aplicable debe reflejar las condiciones del equipo y del centro.

Al diseñar un intervalo específico para el centro, primero se identifica el requisito aplicable más estricto entre leyes, condiciones del permiso, instrucciones del fabricante, condiciones de certificación y normas internas mínimas. Después se evalúan las siguientes variables.

  • Si el equipo se utiliza para alarmas de protección de la vida, permisos de entrada en espacios confinados, búsqueda de fugas, control de procesos o tendencias de referencia

  • Si es portátil o fijo, la frecuencia de uso y el periodo de almacenamiento, y cómo se entrega entre turnos

  • El gas objetivo y el principio del sensor, la concentración prevista y la posibilidad de sobreexposición, intoxicación del catalizador o sensibilidad cruzada

  • La magnitud del estrés ambiental por temperatura, humedad, presión, polvo, condensación, vibración, caídas y campos electromagnéticos

  • La tasa reciente de fallos en pruebas de respuesta, la desviación previa a la calibración, los ajustes realizados y el historial de sustitución y reparación de sensores

  • Si la composición, concentración, fecha de caducidad y estabilidad del gas patrón, el regulador, el tubo y el caudal cumplen los requisitos del fabricante

  • Si hay disponibles equipos de reserva, personal formado, una estación de acoplamiento o un servicio externo para utilizarlos inmediatamente tras un fallo

Los equipos, sensores y procesos nuevos deben comenzar con un intervalo inicial conservador y revisarse a medida que se acumulan registros. Por el contrario, si ha habido una caída, inmersión, un largo periodo sin uso, sustitución del sensor, reparación de batería o bomba, temperatura o humedad extremas, exposición a una alta concentración o a una sustancia intoxicante, un valor inesperado o una prueba de respuesta fallida, no debe esperarse a la siguiente fecha del calendario: el equipo se comprobará de inmediato. Para ampliar el intervalo se necesitan datos que demuestren la estabilidad de las desviaciones previas a la calibración y del historial de fallos, no la simple afirmación de que “no ha habido accidentes recientemente”.

Si el gas patrón o el procedimiento son incorrectos, la propia calibración genera errores

Un registro que solo indique que se pulsó el botón de calibración no basta. Introducir una concentración de gas equivocada, utilizar un cilindro caducado o vacío, aplicar un caudal incorrecto, usar un adaptador con fugas o un tubo que adsorba gases reactivos, o emplear aire de cero contaminado puede ajustar mal incluso un sensor sano. Los manuales de Honeywell BW Flex y MSA ofrecen procedimientos concretos para utilizar el gas, regulador, tubo y capuchón adecuados al equipo y comprobar que la concentración mostrada coincide con el valor del cilindro.

La fiabilidad del gas patrón también debe gestionarse. ISO 6142-1 aborda la trazabilidad de los valores de los componentes, la incertidumbre, las impurezas, la estabilidad de la mezcla y la verificación final al preparar gravimétricamente mezclas de gases de calibración en cilindros. Esto no significa que el usuario de campo deba preparar personalmente los gases de acuerdo con la norma. Es la base para comprobar que el certificado, la composición y concentración, la incertidumbre, la fecha de caducidad y las condiciones de almacenamiento del cilindro son adecuados al propósito. En los gases reactivos debe prestarse especial atención al efecto del tiempo de almacenamiento y de los materiales de conducción.

Los registros de ejecución deben incluir la identificación del equipo, tipos de sensor, tipo de ensayo, valores y resultados anteriores al ensayo, composición, concentración, número de cilindro y fecha de caducidad del gas utilizado, fecha y ejecutante, condiciones ambientales, fallos y medidas tomadas, y siguiente fecha de revisión. Si se recurre a un laboratorio externo, debe comprobarse si el certificado abarca el equipo y el intervalo de medida, las referencias y trazabilidad utilizadas, los criterios de decisión y los resultados anteriores y posteriores al ajuste. ISO/IEC 17025 es una norma internacional para evaluar la competencia y el funcionamiento coherente de los laboratorios de ensayo y calibración, pero debe verificarse por separado en la normativa aplicable y el contrato si un equipo concreto de campo solo puede ser calibrado por un laboratorio acreditado.

Conclusión: de gestionar fechas a evitar decisiones erróneas

Un buen programa de calibración no se limita a gestionar la fecha de caducidad de una etiqueta. Una inspección visual y de alimentación previa al uso comprueba el estado básico; una prueba de respuesta con gas de prueba confirma la conducción del gas y la reacción de sensores y alarmas; una comprobación de calibración verifica la exactitud; y una calibración completa ajusta los puntos de referencia cuando sea necesario. Cuando los fallos se repiten, la investigación debe abarcar la intoxicación del sensor, daños de componentes, el gas de prueba y el sistema de conducción.

Posponer la calibración periódica quizá solo ahorre el tiempo de trabajo visible en ese momento. A cambio, se asumen los costes de confundir el peligro con la normalidad, confundir un proceso normal con el peligro y perder la confianza incluso en los datos históricos. Definir los intervalos de ensayo y calibración a partir del riesgo de cada centro, los requisitos del fabricante y el historial de calibración, y poner sin vacilar en cuarentena los equipos que fallen, es la condición mínima para convertir las mediciones en decisiones seguras.

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