NTP 1168: Pérdida de carga asociada a muestreadores y elementos de retención en el muestreo de agentes químicos
Esta NTP proporciona información que facilita el trabajo en la estrategia de muestreo para la realización de mediciones en la evaluación de agentes químicos. El conocimiento de la pérdida de carga que aporta el conjunto muestreador y elemento de retención facilita la selección de la bomba para que la medición sea fiable.
INTRODUCCIÓN
La mayoría de los métodos empleados para realizar la evaluación de los riesgos derivados de la exposición laboral por inhalación a un agente químico conlleva la medición de las concentraciones del agente químico en aire para su comparación con el valor límite ambiental (VLA) (Real Decreto 374/2001, de 6 de abril, sobre la protección de la salud y seguridad de los trabajadores contra los riesgos relacionados con los agentes químicos durante el trabajo).
La realización de estudios toxicológicos y epidemiológicos para determinadas sustancias ha dado lugar a la reducción de los VLA de las mismas, haciendo necesario obtener mayores volúmenes de muestreo que los que se venían utilizando hasta ahora que permitan asegurar la fiabilidad de la medición, lo que implica aumentar el caudal y/o el tiempo de muestreo.
Debido a esto, las características en lo que se refiere al tiempo de autonomía de funcionamiento y al mantenimiento del caudal con la variación de la pérdida de carga de las bombas de muestreo han de adaptarse a estas nuevas exigencias, siendo la selección de las mismas una parte fundamental dentro de la estrategia previa a la realización del muestreo.
Para una correcta selección de la bomba hay que tener en cuenta varios factores: el tipo de muestreo (ambiental o personal), los agentes químicos presentes en el aire y sus características, los valores límite y su período de referencia, la fracción a muestrear si se trata de un aerosol (respirable, torácica o inhalable), el elemento de retención que se va a utilizar, los caudales y tiempos de toma de muestras recomendados en el método y las condiciones ambientales durante el muestreo.
El aspecto que más va a influir en la elección de la bomba de muestreo es el conjunto de muestreador y elemento de retención, que proporciona una pérdida de carga que puede llegar a imposibilitar la realización del muestreo, si no se ha tenido en cuenta previamente. A efectos de esta NTP, se consideran muestreadores los dispositivos que captan el agente químico presente en el aire que lo rodea, ya sean los tubos empleados en el muestreo de gases y vapores (figura 1) o los diversos dispositivos empleados en el muestreo de materia particulada (figura 2). El término "elemento de retención" en este documento se aplica tanto a los diversos rellenos de los tubos de muestreo de gases y vapores donde el contaminante queda adsorbido, como a los filtros y espumas que se colocan en el muestreador, donde se deposita el agente químico.
La pérdida de carga viene definida en la norma UNEEN-ISO 13137 como “la diferencia entre la presión ambiente y la presión en la entrada de la bomba, para un caudal constante”. La pérdida de carga también se denomina caída de presión y se mide con un medidor de presión diferencial a través del muestreador, el elemento de retención y el tubo.
Es importante tener en cuenta que la pérdida de carga va a variar según varíe el caudal. En muestreadores que se puedan utilizar a distintos caudales, es fundamental, por tanto, conocer la pérdida de carga correspondiente al caudal al que se va a muestrear. En los manuales de instrucciones de las bombas de muestreo aparece la pérdida de carga máxima que soporta la bomba a unos caudales determinados. En algunas ocasiones, aparecen también varios valores para un mismo caudal, uno de ellos para un tiempo determinado, generalmente de 8 horas de funcionamiento de la bomba. Por otro lado, esta pérdida de carga máxima soportada por la bomba cuando se adquiere, va a ir disminuyendo con el paso del tiempo. La prueba para 2 Notas Técnicas de Prevención verificar el mantenimiento del caudal con la variación de la pérdida de carga, establecida en el punto 7.10 de la norma UNE-EN-ISO 13137, va a permitir verificar si se mantienen estos parámetros o si hay que limitar el uso de la bomba a una pérdida de carga menor que la indicada por el fabricante. Es posible que en otros caudales la bomba no haya perdido capacidades y la limitación sólo afecte a determinados caudales. Estos condicionantes tendrán que tenerse en cuenta para seleccionar la bomba con la que implementar la estrategia de muestreo.
Otra consideración que se debe valorar en el muestreo de agentes químicos es que la pérdida de carga inicial aportada al comienzo del muestreo se va a ir incrementando a medida que se vaya depositando el agente químico en el elemento de retención, ya que el paso del aire se va obstruyendo, por lo que habrá que contar con un margen suficientemente amplio de la pérdida de carga máxima que soporta la bomba a ese caudal y la inicialmente aportada en el muestreo, que permita seguir manteniendo el caudal dentro del límite de variación de ± 5% que indica la norma UNE-EN-ISO 13137 respecto del caudal inicial.
Los caudales se verifican al inicio y al final del muestreo, generalmente con muestreadores y elementos de retención sin cargar, pero se debe tener en cuenta que, durante la toma de muestras, la pérdida de carga va incrementándose. Actualmente existen en el mercado bombas que sí permiten mantener el control tanto del caudal como de la pérdida de carga durante el proceso de toma de muestras, lo que serviría al técnico de prevención para verificar si la pérdida de carga se está aproximando al límite tolerado por la bomba y adoptar las medidas pertinentes, como reducir el tiempo de muestreo o realizar muestreos consecutivos.
Por último, dentro de los cuatro aspectos que influyen en el cálculo de la incertidumbre del volumen de aire muestreado, se encuentran la estabilidad del caudal durante la toma de muestras y la variabilidad de las lecturas en la verificación del caudal de la bomba. Por tanto, la incertidumbre del muestreo también se va a ver afectada por la pérdida de carga que aporte el conjunto muestreador y elemento de retención.
