No era ‘inseguro’; simplemente no era un canal básico

Cuando se habla de detectores portátiles multigás en entornos industriales, suele venir a la mente la llamada configuración de 4 gases: oxígeno O₂, límite inferior de explosividad LEL para gases combustibles, monóxido de carbono CO y sulfuro de hidrógeno H₂S. Esta combinación se ha usado repetidamente en distintos lugares, como entradas a espacios confinados, trabajos de alcantarillado, refinerías y tanques, y respuestas de emergencia, hasta consolidarse como un paquete estándar de facto. Sin embargo, una configuración ampliamente utilizada no significa lo mismo que una lista legal suficiente para todos los lugares de trabajo.

La norma de espacios confinados de la Administración de Seguridad y Salud Ocupacional de Estados Unidos, OSHA, no designa 4 sustancias concretas como respuesta universal. La norma exige que, antes de entrar, se ensayen en ese orden el oxígeno, los gases y vapores combustibles y los posibles contaminantes tóxicos del aire. El Apéndice B va un paso más allá y explica que la evaluación debe realizarse con equipos de sensibilidad y selectividad suficientes para identificar todas las atmósferas peligrosas que existan o puedan generarse. Es decir, la configuración de sensores de un aparato de 4 casillas no sustituye la evaluación de riesgos: primero se evalúan el proceso y las sustancias, y después se eligen los sensores adecuados al resultado.

Esta distinción es importante para leer correctamente el título. El CO₂ no se consideró durante mucho tiempo una sustancia exenta de peligro. La autoridad británica de salud y seguridad, HSE, explica que las concentraciones elevadas de CO₂ se reconocen como riesgo laboral desde hace más de 100 años. La investigación de muertes del NIOSH de 1986 también registra el caso de un trabajador que entró en un tanque de fermentación y murió por CO₂. La atmósfera del tanque medía 48% de CO₂ y 6% de oxígeno. El problema no era desconocer la existencia del riesgo, sino que el CO₂ quedaba con frecuencia fuera de los 4 canales básicos de los instrumentos portátiles de uso general como elemento de medición independiente.

Los tres riesgos agudos que representaban 4 canales

La configuración tradicional de 4 gases resultaba práctica para revisar rápidamente los riesgos agudos típicos de los espacios confinados dentro de las limitaciones de tamaño, energía y número de sensores. El sensor de oxígeno verifica la deficiencia y el exceso de oxígeno. El sensor LEL muestra, como porcentaje del límite inferior de explosividad, el grado de una atmósfera que puede incendiarse o explotar, como las que contienen metano o hidrocarburos. Los sensores de CO y H₂S cubren gases tóxicos representativos que aparecen repetidamente en diversas industrias y pueden causar intoxicaciones graves incluso a bajas concentraciones.

El orden indicado por OSHA —primero oxígeno, después sustancias combustibles y por último sustancias tóxicas— también ayuda a comprender este contexto. Si falta oxígeno, las lecturas de algunos detectores de gases combustibles pueden ser poco fiables, y el riesgo de incendio o explosión es inmediato en muchas situaciones. Este orden es una prioridad de medición; no significa limitar a CO y H₂S las sustancias tóxicas que deben comprobarse en la última etapa. Si en el lugar se prevén amoníaco, cloro, compuestos orgánicos volátiles, dióxido de azufre o CO₂, debe añadirse una medición adecuada para cada uno.

El informe de evaluación de 2023 del NIOSH sobre trabajos de inspección ferroviaria de materiales peligrosos muestra esta limitación de forma muy directa. El instrumento de 4 gases utilizado por los investigadores estaba compuesto por sensores de O₂, CO, H₂S y LEL, y el informe indica expresamente que un instrumento de 4 gases solo puede detectar las sustancias químicas o condiciones correspondientes a los sensores instalados. Incluso en trabajos con olor intenso, la lectura de LEL fue 0, y los investigadores concluyeron que la protección no se sostiene solo con un instrumento de 4 gases en tareas de inspección que abarcan una amplia variedad de materiales peligrosos. Es un principio básico: aunque el aparato funcione con normalidad, guarda silencio sobre las sustancias para las que no tiene sensor.

Por tanto, «4 gases» es más un término práctico para un conjunto de sensores elegido repetidamente a partir de experiencias industriales concretas que el nombre de 4 elementos absolutos de seguridad. La configuración real puede variar según el fabricante, el lugar, el país y el objetivo de trabajo. No hay base suficiente para afirmar que una única decisión oficial excluyó históricamente el CO₂, ni que todas las industrias adoptaron la misma configuración al mismo tiempo. La explicación más precisa es que los equipos de uso general se difundieron ampliamente para tratar de una vez la deficiencia de oxígeno, las explosiones y la intoxicación por CO y H₂S, mientras que el CO₂ se trató con frecuencia como sensor separado u opcional en procesos con una fuente de generación clara.

Razones prácticas por las que el CO₂ quedó fuera de los 4 canales básicos

Primero, el CO₂ no arde ni sostiene la combustión; por ello no pertenece al grupo de riesgos de incendio y explosión al que se dirige el canal LEL. Segundo, también está presente en el aire normal y tiene diversas vías de generación, como respiración, fermentación, combustión, sublimación de hielo seco y liberación de gas comprimido. Más que su mera «presencia», como en una alarma de gas tóxico, deben interpretarse conjuntamente la concentración, el tiempo de exposición y el estado de ventilación del espacio. Los límites recomendados actualmente por NIOSH son un promedio ponderado en el tiempo de 8 horas de 5,000 ppm, un límite de corto plazo de 30,000 ppm y una concentración IDLH, inmediatamente peligrosa para la vida y la salud, de 40,000 ppm. Que exista normalmente no tiene nada que ver con que sea seguro a altas concentraciones.

Tercero, la trayectoria de la tecnología de sensores y del diseño de equipos fue distinta. La guía de instrumentación del NIOSH explica que los sensores electroquímicos para oxígeno y diversos gases tóxicos eran pequeños y de bajo consumo, por lo que resultaban apropiados para instrumentos portátiles multigás. Para la medición directa de CO₂ hoy se usa ampliamente el método de infrarrojo no dispersivo, NDIR. El método de medición de CO₂ aprobado por OSHA en 2024 también especifica un detector multigás provisto de un sensor NDIR en el intervalo de 0~50,000 ppm. Un canal infrarrojo que requiere una fuente de luz y una trayectoria óptica propias no es simplemente el mismo componente que los canales electroquímicos tradicionales de tóxicos reconfigurado. Cuando el tamaño, la batería, el precio y las ranuras de sensores de los portátiles eran más limitados, es muy probable que estas condiciones técnicas también influyeran en que el CO₂ quedara como opción para lugares donde se esperaba el riesgo en lugar de integrarse en un paquete universal. Sin embargo, esto no debe afirmarse como una causa histórica única.

Cuarto, también existió la práctica de aceptar la medición de la deficiencia de oxígeno como indicador indirecto amplio del riesgo de asfixia. Cuando gases como nitrógeno, argón y CO₂ desplazan el aire, la concentración de oxígeno baja, de modo que el sensor de oxígeno puede advertir del peligro. De hecho, HSE advierte que el CO₂ puede entrar en altas concentraciones en espacios como tanques, fosos y sótanos, desplazar el oxígeno y causar muertes. Esta explicación puede hacer parecer que un solo sensor de O₂ basta para gestionar el CO₂. Pero esa conclusión es peligrosa.

Aunque el oxígeno sea normal, el CO₂ ya puede requerir control

Es difícil tratar el CO₂ únicamente como un gas que desplaza el oxígeno. NIOSH enumera como síntomas de exposición dolor de cabeza, mareo, dificultad respiratoria, aumento de la frecuencia cardíaca y de la presión arterial, pérdida de consciencia y convulsiones. El registro de revisión de límites de exposición de OSHA de 1988 también analizó datos según los cuales exposiciones altas y breves a CO₂ producen cambios en la frecuencia respiratoria. Por tanto, la decisión de seguridad debe considerar la concentración del propio CO₂ por separado de la cifra de oxígeno.

Un cálculo hipotético sencillo muestra la diferencia entre ambos canales. Si se supone que CO₂ puro se mezcla con aire fresco y desplaza el mismo volumen de aire, a un 0.5% de CO₂ el oxígeno es aproximadamente 20.8%. Incluso cuando el CO₂ alcanza el 4%, el IDLH de NIOSH, el oxígeno es aproximadamente 20.1% en el cálculo simple. Esto supera el 19.5% que OSHA define como deficiencia de oxígeno en su norma de espacios confinados. Los espacios reales son más complejos por la mezcla, las fugas, la respiración, las reacciones, la temperatura y la presión; aun así, este cálculo basta para mostrar que la ausencia de alarma de O₂ no permite concluir que se cumpla el límite de exposición al CO₂. El sensor de oxígeno mide oxígeno y el sensor de CO₂ mide CO₂. Uno no sustituye completamente al otro.

También debe evitarse el error en sentido contrario. Añadir un sensor de CO₂ no completa una evaluación atmosférica de espacio confinado. Un canal de CO₂ no detecta en sustitución CO, H₂S, amoníaco, cloro, vapores de disolventes ni gases combustibles. Los monitores de CO₂ de baja concentración para indicar ventilación interior y los instrumentos de CO₂ de alta concentración para seguridad industrial pueden diferir en objetivo, intervalo de medición, configuración de alarmas y resistencia ambiental. Más importante que ver una cifra de CO₂ en la pantalla es que el intervalo de medición que incluye las concentraciones previstas, la precisión, el tiempo de respuesta, el método de calibración, la idoneidad antiexplosiva y la ubicación de muestreo sean adecuados para el trabajo.

Cómo determinar los lugares que necesitan medición directa de CO₂

La respuesta no empieza por el nombre del sector, sino por la fuente de generación y el escenario de trabajo. Los tanques de fermentación, la elaboración de cerveza y bebidas alcohólicas, los procesos alimentarios, la refrigeración, el transporte y la limpieza que usan hielo seco, las instalaciones de gas carbónico para bebidas, los invernaderos, las zonas de descarga de sistemas de extinción, el almacenamiento y llenado de CO₂ comprimido y los espacios subterráneos o bajos deben evaluarse por la posibilidad de acumulación de CO₂. Las instalaciones pecuarias o de aguas residuales donde se descomponen estiércol y materia orgánica también deben evaluar, no solo el CO₂, sino H₂S, metano, amoníaco y deficiencia de oxígeno. Los datos de muertes en fosos de estiércol investigados por CDC explican que durante la descomposición pueden generarse metano, H₂S, CO₂ y amoníaco. En estos lugares, antes que «4 o 5 gases», importa saber en qué etapa del proceso, qué gases, con qué rapidez y dónde se acumulan.

Antes de elegir un equipo, pueden comprobarse las siguientes preguntas en orden:

  1. ¿Qué gases se generan o entran durante la operación normal, la limpieza, el mantenimiento, una avería, la purga y la liberación?

  2. ¿El espacio al que entra el trabajador está confinado o parcialmente confinado? ¿Hay puntos bajos y zonas muertas donde pueda permanecer el gas?

  3. ¿Cuáles son los límites de exposición y los límites de emergencia de cada sustancia, y se superponen las concentraciones previstas y el intervalo del sensor?

  4. ¿Se necesita una medición remota antes de entrar o una medición personal continua durante el trabajo?

  5. ¿Son adecuados el tiempo de respuesta del sensor, la sensibilidad cruzada, los efectos de temperatura, humedad y presión, el ciclo de calibración y el procedimiento de prueba funcional?

  6. Cuando suena una alarma, ¿quién realiza, y en qué orden, la evacuación, ventilación, corte del suministro y rescate?

El Apéndice B de OSHA indica que, en entradas descendentes donde se espera una atmósfera estratificada, se debe ensayar progresivamente la atmósfera en la dirección de desplazamiento y a ambos lados, respetando el tiempo mínimo de respuesta establecido por el fabricante. Que el CO₂ sea más pesado que el aire es un punto de partida para examinar la posibilidad de acumulación en zonas bajas, pero no debe simplificarse como la regla de que «siempre está solo en el suelo». La temperatura y presión de la liberación, la ventilación, las corrientes de aire y la geometría del espacio cambian la distribución de la concentración. Por ello no debe hacerse que una medición instantánea en un punto represente todo el espacio.

En vez de llenar 4 casillas, hay que traducir el riesgo en canales

El hecho de que el CO₂ no fuera un elemento básico de los detectores tradicionales de 4 gases no significa que el CO₂ se haya vuelto peligroso recientemente. Más bien, mientras los detectores de uso general agrupaban eficazmente riesgos representativos, el CO₂ se fue separando como elemento especializado de procesos con una posibilidad evidente de generación, como fermentación, gas comprimido, refrigeración y alimentación y bebidas. La miniaturización e integración de sensores ha facilitado incorporar un canal de CO₂ a los equipos portátiles, pero la posibilidad técnica por sí sola tampoco hace que todos los lugares necesiten la misma configuración.

La clave de la gestión moderna de la seguridad de gases no es partir de nombres de productos conocidos. Hay que investigar el trabajo y las sustancias, distinguir escenarios normales y anormales y traducir los riesgos en sensores e intervalos que realmente puedan detectarlos. Los detectores tradicionales de 4 gases siguen siendo una importante herramienta inicial en muchos lugares. Pero no demuestran que también sean seguros los elementos que no aparecen en su pantalla. Si puede generarse CO₂, no use la cifra de O₂ como respuesta sustituta: mida el CO₂ directamente. A la inversa, si se prevén otros gases nocivos, un canal de CO₂ no puede sustituirlos. Los elementos de seguridad deben decidirse mediante la evaluación de riesgos, no por costumbre.

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