En este artículo se pretende informar al usuario de cascos de bomberos y ayudar a los responsables de elegir límites para los ensayos relativos a un determinado tipo de daño y su severidad

Los bomberos, en las intervenciones, están sometidos a una amplia variedad de riesgos y deben proteger la cabeza frente a la caída de materiales sólidos, con y sin arista cortante, humo, quemaduras por el calor o la llama y ocasionalmente ruidos que superan el límite permitido. El comité técnico CEN/TC 158 ‘Head protection’, cuya secretaría ostenta BSI, ha preparado la Norma CEN/TS 16148 ‘Criterios para las lesiones por impactos en cabeza y cuello, quemaduras y ruidos’, como Guía destinada a los Comités CEN que desarrollan normas para cascos de protección, destinados a las actividades profesionales y de ocio que lo requieran cuando deben establecer límites para los procedimientos de ensayo.

Figura 1: Áreas protegidas por el casco tipo B (1a+1b) y en el casco tipo A (1a).

En este artículo se pretende informar al usuario y ayudar a los responsables de elegir límites para los ensayos relativos a un determinado tipo de daño y su severidad. Cabe resaltar que los investigadores de accidentes usan una escala conocida como ‘Escala Abreviada de Lesiones’ (AIS), desarrollada en EE UU, cuyo resumen tomaremos, en su momento, como referencia.

Para el tipo de protección que nos interesa, la figura 1 para los bomberos; define las áreas de la cabeza protegidas por el propio casco, mientras el resto se protege con accesorios. La EN 443 determina dos tipos de casco: tipo A y B, según se excluya o no el área 1b, es decir sin o con la actual protección integral, preferida en la UE y no adoptada por los profesionales en EE UU.

En este artículo daremos preferencia a la protección frente a peligros mecánicos y también contra los peligros térmicos y de estrés, citando finalmente los debidos al ruido, abarcando todos los temas que se incluyen en el estándar que nos ocupa.

A continuación, comparamos las características de dos tipos modernos de casco para bomberos que actualmente se utilizan en Europa y EE UU, cuya descripción es la siguiente:

• Casco usado en la UE (figura 2), conforme a EN 443:2009, del tipo B, cubriendo totalmente la cabeza y compuesto de copa inyectada con material termoplástico HT, cuya parte interna incorpora una capa de poliuretano reforzado con aramida (para aislamiento frente al calor y absorción de impactos), atalaje con ajustes a la talla del usuario, formado por banda de cabeza acolchada donde se fijan las 3 tiras textiles, que forman una cofia cosida donde se apoya la cabeza (cuya elasticidad también amortigua el impacto sobre la cima), así como visor y pantalla (transparente o dorada), escamoteados dentro de la copa en posición replegada. En los laterales externos de la copa se ubican enganches, para encajar linterna y anclar la máscara, con lo cual su colocación es rápida ya que no es necesario quitarse el casco y modificar sus ajustes a la cabeza.

• Casco utilizado en USA (figura 3), conforme a NFPA 1971:2007, de diseño tradicional que evoluciona solamente en prestaciones al emplear materiales más modernos. Consta de copa moldeada con material termoplástico HT, cubriendo la nuca pero no las orejas (tipo A según EN 443), cuya parte interna dispone de soportes para el atalaje, con ajustes a la talla del usuario, formado por banda de cabeza, con sudadera recambiable, donde se fijan cosidas las 3 tiras textiles que se entrecruzan, formando cuna de apoyo de la cabeza (para absorción de impactos). Incorpora pantalla pivotante que se repliega sobre la copa y piezas cubre-ojos ubicadas en su interior. En USA no se acepta, hasta ahora, la combinación casco-máscara.

Figura 3: Modelo de casco tipo A (USA), que incluye barboquejo y pantalla abatibles sobre la copa y protector cubre-orejas/nuca de Nomex.

Absorción de Impactos sobre el área central de la copa (ver tabla B)

Además de proteger frente al impacto de objetos romos y/o por colisión en accidente de tráfico, pueden ocurrir proyecciones de materiales sólidos, líquidos y gaseosos, cuyos ensayos de protección no se contemplan en EE UU y los damos por incluidos.

Los ensayos de impactos sobre la cima de la copa, previo acondicionamiento s/ EN 13087-1, se especifican en la EN 13087-2 y corresponden a la caída guiada de un percutor semiesférico (figura 4) en varios puntos, midiendo por sensor sobre la cabeza de pruebas la fuerza transmitida, valor no superior al definido en la Norma del casco.

Figura 4: ‘Collage’ de fotos que muestra el ensayo de impactos, con percutor de 5 kg y la ubicación de los puntos de impacto sobre el casco.

Según puede observarse, los criterios que los legisladores han aplicado son muy distintos en UE y USA, pero además al sistema de amortiguación del casco contemplado en UE se le exige muy bajo rendimiento, impropio para los severos riesgos en que se enfrenta el bombero en sus arriesgadas intervenciones.

Ensayo de penetración por la caída de objetos afilados (tabla C)

El ensayo de caída de objetos afilados sobre la cima de la copa y fuera de ella, previo acondicionamiento s/ EN 13087-1, se especifica en EN 13087-3 y corresponde a la caída guiada de un percutor, en varios puntos elegidos en la norma del casco y observando, cuando exista penetración, si la punta ha llegado a la cabeza de prueba.

En este caso los legisladores coinciden en el criterio de protección del casco frente a la perforación, si bien en USA exigen igual comportamiento a temperaturas más extremas

La escala abreviada de lesiones es una escala, como ya hemos citado, que se extiende del 0 al 6, donde 0 es sin lesiones y 6 no supervivencia. Cada nivel puede ser aplicado a cualquier región del cuerpo, de acuerdo con un manual codificado desarrollado por la Asociación para los Avances en la Medicina del Automóvil (AAAM). La tabla D proporciona la escala y gravedad de las lesiones y una indicación de las lesiones en cabeza y cuello que podrían clasificarse a cada nivel. Cada escala AIS comporta un valor pico para la desaceleración, parámetro usual en los ensayos de cascos, conforme al procedimiento alternativo descrito en la Norma EN 13087-2, que normalmente se usa en los cascos de moto, deporte u ocio. La EN 443 exige la fuerza transmitida a la cabeza de prueba (kN), siendo, matemáticamente fácil, pero en la práctica difícil, correlacionar ambos resultados.

La evaluación de la resistencia a la perforación se basa en el impacto de un percutor con un chapa plana de Ø26,4 mm. Estos valores no pueden ser iguales a la perforación causada por un objeto puntiagudo, pero puede tomarse como dato representativo.

En la tabla F se comparan los ensayos requeridos por la EN 443 y la NFPA 1971. Según se observa el estándar EE UU exige mayor protección frente al calor de convección, pero menores exigencias frente a la llama y calor radiante que la Norma UE.

Lo que puede ser correcto para usar el casco en el laboratorio, no lo es en la realidad, ya que el ambiente en un incendio estructural tiene una temperatura mínima de 40 °C (¡¡ni en invierno ártico!!) y, en este caso, un casco completo certificado (figura 6), con aumento de temperatura 20 °C, puede ser inapropiado y peligroso. ¿Por qué?: el usuario puede sufrir lesiones por quemaduras en la cabeza de segundo grado al alcanzar, mucho antes de los 8 minutos especificados, la temperatura de >55 °C en la piel sin protección. Además, el estrés que el bombero está soportando es inaceptable para desarrollar su cometido.

En cuanto al ensayo de inmersión el llamas (figura 7), que se exige en la UE, al igual que a la máscara, el ERA y el vestuario, es más significativo que el requerido por el estándar NFPA, ya que simula en mayor medida la protección frente al flashover.

Figura 7: Tres fases (exposición a llamas, 5s. después de apagarlas y examen del resultado), en el ensayo de inmersión en llamas del casco con accesorios, conforme a EN443, idéntico al exigido para la máscara, el chaquetón y el ERA utilizado por los bomberos estructurales.

La exposición al ruido, que puede ser inevitable en algunas tareas del bombero (manejo de la bomba del vehículo) es fácilmente amortiguado usando tapones de protección acústica.

En cuanto al considerado anómalo requerimiento de absorción de impactos de la EN 443 y las lesiones letales que puede conllevar la fuerza transmitida a la cabeza = 15 kN equipable a AIS 5 (250 g a 300 g), debemos indicar lo siguiente:

• En los cascos industriales de altas prestaciones (EN 14052), para un impacto de 100J., requiere una eficacia a su sistema amortiguador, para que la fuerza transmitida a la cabeza sea SOLO de = 5 kN. Se comercializan cascos certificados conforme a esta Norma (figura 8), siendo por ello prácticamente posible este rendimiento.
• ¿Por qué? Se atribuye al casco de bomberos tan bajo rendimiento (menos de la mitad), para su sistema de amortiguación de impactos, si técnicamente es posible soluciones iguales o mejores que la exigida en la EN 14052, máxime cuando los riesgos profesionales son mucho mayores.
• Afortunadamente, en algunos folletos de los fabricantes se indica, pero no se concreta, que se obtienen valores mejores que los exigidos en la Norma para el ensayo de impactos.
• Serie lamentable que un bombero, confiando en su casco certificado, se lesionara gravemente al recibir un impacto con energía =125 julios.

Por otra parte, algunos folletos de ‘fabricantes responsables’ especifican que en sus cascos la temperatura interior solo excede 4 °C (figura 9), durante el ensayo frente al calor radiante. Esto garantiza la ausencia de quemaduras y además evita el estrés durante la extinción.

Puesto que técnicamente es posible un diseño aislante eficaz frente al calor radiante. Todos aquellos cascos, en que la temperatura interna exceda de 10°C (¡¡generosidad!!), deberían ser retirados del mercado o modificados. Aún que las tablas A y E indican igual Riesgo para la caída de objetos y la exposición al calor radiante, es evidente que la probabilidad de hacer frente al calor radiante es mucho mayor (se encuentra en cada incendio estructural).

Por las razones expuestas estimamos oportuno revisar inmediatamente la Norma EN 443:2009, adecuando los requerimientos de ensayo a valores que no comporten lesiones. En el ínterin, nos permitimos recomendar a los responsables de PRL en los bomberos profesionales el exigir formalmente, en el pliego de condiciones de compra y también al suministrador de sus cascos, que aporte los valores obtenidos en ambos ensayos objeto de su certificación.

Estimamos oportuno revisar inmediatamente la Norma EN 443:2009, adecuando los requerimientos de ensayo a valores que no comporten lesiones

Bibliografía

• CEN /TR 16148: 2012: Head and neck impact, burn and noisy injures criteria - A guide for CEN helmet standards committees.
• Folletos y documentación publicada en internet de diversos fabricantes.
• Dibujos y fotos facilitadas gentilmente por MSA Spain Ltd.