Coronavirus: Efectos colaterales en las instalaciones de gases medicinales

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Fecha: Marzo 2020
Idioma: Castellano
Procedencia: Centro de Cálculo Paramétrico
Autor: Jordi Renedo, director técnico del Centro de Cálculo Paramétrico

Este documento forma parte del Blog sobre gases medicinales de Jordi Renedo, director técnico del Centro de Cálculo Paramétrico. En este capítulo podrá descubrir cuáles son los efectos colaterales del COVID-19 en las instalaciones de gases medicinales.

Este artículo se ha actualizado el 19 de marzo de 2020. Puede descargar aquí su versión en PDF.

Porqué hablamos del Coronavirus (4 de marzo de 2020)
La información disponible sobre el coronavirus es incompleta y/o parcial. La mortandad es inferior a la de la gripe. Se dan mensajes contradictorios a la población. Por un lado, se intenta tranquilizarla y por otro lado en todo el mundo (de cualquier ideología) se intenta confinar, controlar la difusión de la enfermedad, llegando al aislamiento completo de poblaciones enteras. Invitando al teletrabajo.

En España se habla oficialmente del cierre de colegios, entre otras medidas como la del teletrabajo. En Italia se han tomado también otras medidas como la de jugar partidos de fútbol con los estadios vacíos, cancelar eventos como el carnaval de Venecia o prohibir el acceso al Duomo. Mientras que en Francia se ha prohibido el acceso al Louvre.

Todo es lo que parece, nada es lo que parece. Estamos en un estadio en que quizás sea verdad lo que se nos dice, pero también que en el que se conoce poco y se temen riesgos graves por parte de los gurús de estos temas.

Previendo que los riesgos graves puedan materializarse, que esto pueda llegar a ocurrir, nos hemos centrado en analizar los MGPS (Medical Gas Pipeline Systems), en la medida que conocemos las instalaciones existentes en España. En todo lo relativo que creemos pueda ayudar a la propagación de la enfermedad. Obviamente hay más tema, pero para muestra de la conveniencia creemos que es suficiente.

La gripe del coronavirus puede ser un terremoto conceptual para algunas prestaciones y funcionamiento de las instalaciones de gases medicinales relacionadas con la enfermedad y por esto las analizaremos. Para que los mantenedores y gestores puedan encontrar una referencia coloquial, antes de que sea demasiado tarde, bien sea de instalación, bien sea de mantenimiento programado.

17 de marzo de 2020
Algunos hechos que intuíamos, por desgracia se han confirmado y han sucedido. Revisamos el texto original, gracias a comentarios recibidos, quejosos de que la precipitación hubiera restado claridad a la exposición.

Sin que sea una excusa, comentamos sólo algunos aspectos de cada gas y es difícil hilvanar un texto coherente, aparentemente sin un nexo común, más que la desestabilización que puede provocar el coronavirus. Con una visión general de cada gas primero, el índice después y un detalle ampliado podemos guiarnos mejor e ir a conceptos concretos de instalaciones específicas de cada gas. Se ha ganado en estructuración.

CONTENIDO
Porqué hablamos del Coronavirus (4 de marzo de 2020)
Visión general de las instalaciones de gases

  • Protóxido
  • Aire medicinal
  • Vacío centralizado
  • Vacío local por Venturi
  • Oxígeno

Zoom específico de las instalaciones de gases

  • Potóxido
  • Aire medicinal por compresor
    Punto de Rocío (PR)
    Criterios generales
  • Tipos de refrigeradores
    Refrigeradores intermedios
    Refrigeradores finales
    Refrigeradores pasivos
  • Tipos de purgadores
    Manuales
    Temporizaores
    Tipo boya
    Capacitativos
    Caso de la Filtracion en varias etapas
  • Tipos de secadores
    Secadores frigoríficos
    Secadores de adsorción
    Caducidad de los elementos
  • Otras formas de suministro del aire medicinal
  • Vacío centralizado
  • Vacío local con gas a presión
  • Vacío con aspiradores portátiles
  • Oxígeno
  • Discordancia entre fuentes de suministro
  • Manejabilidad de las instalaciones

Varios

  • Conducción
  • Capacidad útil de una botella normal de 50 dm3 cargada a 200 bar
  • Autonomía de un tanque criogénico de oxígeno

Complementos

  • Links
    Tiempo que sobreviven en superficies
    Artículo en francés recomendable
  • Resumen final
  • Autonomía del tanque de oxígeno según % del lleno y consumo medio

Visión general de las instalaciones de gases
PROTÓXIDO
No debería verse afectado, incluso podría disminuir el consumo por reducción de la actividad quirúrgica programada; basada en las pocas camas libres existentes. Además, es un gas en franca decadencia. Por lo cual la capacidad previsible es sobrada. No se prevén problemas.

AIRE MEDICINAL
En habitaciones, puede existir sobreconsumo, por aerosol terapia. En los casos en que no hay aire en las habitaciones se usará oxígeno. Si la fuente son botellas pueden ser necesarias en mayor número.

Se analiza sobre todo el aire por compresor y sus problemas. El denominado aire sintético, puede tener otros problemas, pero es poco propenso a los biológicos.

VACÍO CENTRALIZADO
Las centrales de vacío, aparentemente no incrementarán su funcionamiento. Pero si necesitarán más atención para que sean más seguras en base a confinar los líquidos a lugares adecuados, revisar los filtros y circuitos de expulsión.

VACÍO LOCAL POR VENTURI
Opinamos que el vacío por Venturi, se ha complementado mal en el país. Consideramos que implica un riesgo real tanto biológico, como químico (citostáticos). El problema no es el tipo de vacío, sino un equipamiento incompleto en casos como los citados y la falta de una guía de usos.

OXÍGENO
En el caso del oxígeno, es una tormenta perfecta. Se suma:

  • La descompensación de la función respiratoria de los pacientes crónicos, mayores
  • La gripe de cada invierno
  • La nueva gripe

Es un gas que puede presentar un incremento de consumo notable.

Si conseguimos una red biológicamente más segura, perfecto. Pero deberá contemplarse la continuidad de suministro, que puede estar amenazada por el sobreconsumo y tensar la cadena de suministro y de almacenamiento.

El principal problema puede ser la 2ª y 3ª fuente. En muchos centros es una reliquia histórica que se quedó anclada en un momento muy distinto al actual. Con un consumo muy inferior (la norma inglesa habla de incrementos anuales del orden del 8-10% y sin realizar los ensayos periódicos que marca la norma ISO).

Por tanto, pueden fallar 2 de las 3 patas del taburete en el que descansamos.

Zoom específico de las instalaciones de gases
Como estar más protegidos en cada instalación/puntos a revisar o reformar.

PROTÓXIDO
Es un gas húmedo, al que no se hace tratamiento alguno al respecto de la humedad. Sólo un calentamiento en épocas frías para evitar la formación de hielo.

No se conocen datos negativos, pero tampoco se conocen estudios al respecto.

AIRE MEDICINAL POR COMPRESOR
Punto de rocío (PR)
Es el valor de la temperatura a la que empieza a formarse agua, en que la humedad relativa alcanza valores del 100 % y por tanto condensa (se genera rocío).

La defensa frente a infecciones por microorganismos es un Punto de Rocío elevado, aire muy seco, sólo obtenible con un secado por adsorción. Un PR elevado no mata a los microorganismos, pero sí protege de la proliferación.

La norma pide PR de -46 ºC, aunque lo expresa en otras unidades.

Criterios generales
En cada etapa de enfriamiento se produce condensación. Deben purgarse adecuadamente para evitar áreas inundadas. Los aerosoles pueden retener coronavirus durante horas.

Se da un listado de secadores y de tipos de purgadores.

Debe cuidarse el mantener la continuidad del Punto de rocío. A tal efecto existen varios problemas:

  1. Es difícil conocer el PR real. Se requiere un equipo no habitual y además perecedero
  2. No puede alcanzarse el PR según norma, por no disponer de equipos adecuados
  3. Los denominados genéricamente “refrigeradores” sin más, son sólo artilugios para aumentar el rendimiento del compresor. Están muy lejos de poder alcanzar el PR correcto
  4. Los secadores reales son o bien frigoríficos o bien de adsorción

TIPOS DE REFRIGERADORES
Refrigeradores intermedios
Es un intercambiador normalmente Aire/Aire que aumenta el rendimiento energético del compresor. Sólo están presentes en compresores multietapa.

Pueden ser sencillos, como tubo aleteado entre etapas o más completos en compresores más grandes. Una electroválvula purga al ambiente cuando está el compresor parado, para que le sea más fácil arrancar.

Refrigeradores finales
Se ubican a la salida del compresor. La salida del gas suele estar en valores de temperatura entre 5 y 10 ºC por encima del aire de refrigeración (aire ambiente).

Al comprimir se tiene la misma humedad absoluta inicial, en un espacio menor; por tanto, todo lo que sobrepase el 100% de humedad condensará y pasará desde la fase de vapor a la fase líquida.

Esta agua debe eliminarse en cada etapa donde se forme.

Refrigeradores pasivos
Los depósitos son secadores pasivos, en base a su gran superficie de intercambio y a la diferencia de temperaturas con el ambiente. El gas caliente después de comprimirse se enfría. Por ello se forma condensado. Los depósitos, es aconsejable que dispongan de purgadores capacitivos.

TIPOS DE PURGADORES
Un purgador es un mecanismo que expulsa del interior de una instalación el agua que ha condensado.

El listado bastante completo de tipos de purgadores es sólo para que en las revisiones no se olvide ninguno.

Existen muchos modelos de purgadores, basados en diferentes métodos de funcionamiento, entre ellos:

  • Manuales
    • Compuestos por una válvula que evacúa al ambiente
    • La purga depende de la memoria y las necesidades del momento del personal de mantenimiento
  • Temporizados.
    • Están formados por una electroválvula comandada por temporizadores
    • La electrónica asociada permite programar la frecuencia con que debe purgarse (p.e cada 3 horas) y la duración (p.e durante 12 segundos)
    • Son seguros en cuanto a la repetibilidad, pero pueden perder mucho aire
    • Son difíciles de ajustar.
    • Carecen de proporcionalidad, no se adaptan bien a temperaturas cambiantes y consumos variables
    • Están en franca decadencia
  • Tipo boya
    • Un mecanismo comandado por una boya, cuando alcanza un cierto nivel abre un pequeño orificio que vacía el agua
    • El inconveniente es que puede llegar a fugar en continuo, por presencia de suciedad. La suciedad puede provenir de un calderín no protegido de la corrosión (partículas de óxido)
    • Similares a los purgadores de condensado, de los circuitos de vapor
    • Habiéndose usado mucho, hoy están en franca decadencia
  • Capacitivos
    • La medición electrónica de la capacidad eléctrica, dentro de un pequeño recipiente, permite detectar si se ha llegado a un cierto nivel de líquido
    • A un cierto nivel se abre una electroválvula de purga y se cierra antes de que salga aire
    • Disponen de un pulsador de test, para activar el disparo manualmente y comprobar así si hay un exceso de liquido
    • La suciedad puede provocar malfuncionamiento, por impedir el cierre total de la electroválvula
    • La suciedad puede ser del mismo tipo que en los purgadores tipo boya
    • Aconsejamos colocar un filtro de partículas, una válvula de cierre y una válvula by-pass (para comprobar que el equipo funciona correctamente)
    • Los equipos más antiguos tuvieron problemas para distinguir entre diferentes condensados (con y sin aceite), por su diferente coeficiente dieléctrico

Caso de filtración en varias etapas
Los filtros suelen incorporar purgadores tipo boya o manuales. Pero como mínimo el último filtro sería aconsejable que llevara un purgador capacitivo.

El último filtro para evitar que lleguen líquidos (o simplemente gotas) al secador de adsorción; si llegan a las resinas se degradan. Algunos tipos de elementos secantes no se pueden regenerar a menos de 900 ºC.

En centrales de compresores NO secos (compresores lubricados), los purgadores evacúan, no sólo agua sino también el aceite arrastrado y mezclado (emulsionado) con el agua.

TIPO DE SECADORES
Secadores frigoríficos
En instalaciones antiguas, los secadores eran de tipo frigorífico. Estos no alcanzan el nivel de sequedad adecuado (el que marca la norma ISO 7396-1). Pueden alcanzar temperaturas de enfriamiento entre 3 y 5ºC. El PR debería consultarse en tablas en función de la presión a la que se trabaje

En los secadores de este tipo es dificultoso medir la eficacia.

Se puede evaluar la eficacia de varias formas indirectas:

  • Revisando el condensado que se ha producido en un día, canalizando el condensado a un depósito recolector; por ejemplo, una garrafa vacía de 8 litros de agua potable. Como el condensado tiene presión se puede canalizar sin problemas. Si condensa poco a igualdad de horas de compresor, es que seca menos
  • Midiendo la temperatura final de salida. Debería comprobarse con el fabricante, ya que los circuitos recuperadores de energía tienden a dificultar la interpretación. Si son de los antiguos, muy antiguos, puede ser conveniente instalar un tramo de armaflex (marca registrada) y medir por debajo del aislante. Se medirá una temperatura de salida del secador y no la del aire ambiente
  • Los secadores frigoríficos no son adecuados (no cumplen la norma ISO) principalmente por dos motivos cada uno excluyente por sí mismo:
  • El nivel de secado es insuficiente. La temperatura de secado no puede bajar por debajo de los 3-5 ºC, ya que se formaría hielo y dejaría de funcionar. Es un problema de la tecnología empleada.
  • Podría contaminarse el aire con freón en caso de avería (Excepto en los modelos denominados de masa térmica)

Por el contrario, este sistema es de lejos el modelo de secado económicamente más eficiente. Tal es así que se realizan instalaciones mixtas.

Los secadores frigoríficos no son adecuados (no cumplen norma) principalmente por dos motivos cada uno excluyente por sí mismo:

  • El nivel de secado es insuficiente
  • Podría contaminarse el aire con freón en caso de avería (Excepto en los modelos denominados de masa térmica)

Por el contrario, este sistema es de lejos el modelo de secado económicamente más eficiente. Tal es así que se realizan instalaciones mixtas.

Secadores de adsorción
Comercialmente se dispone de 2 modelos de secadores de adsorción.

  • Conmutación entre torres, temporizada
    • Tienen el grave inconveniente de que, sin consumo médico, obligan a trabajar a los compresores entre un 15-20% de las horas del año sólo para estar disponibles al punto de rocío correcto
    • Un 15% de horas anuales son 1.314 horas (un 20% son 1.760 horas)
    • Si el compresor Ud. es de 25 CV, el costo es enorme no solo en energía, sino en desgaste de los equipos (compresores y secadores), mantenimiento, amortización…
  • Conmutación entre torres, por medición del punto de rocío
    • El problema de las horas superfluas no se produce
    • El sobrecoste primero aparte del de compra, es el cambio periódico de los sensores que se ubica sobre los 2.000 € cada uno. Es un sobrecoste muy razonable teniendo en cuenta el ahorro de energía y desgaste de maquinaria

Hoy en día se tiende a usar secadores de adsorción, con regeneración por medición del PR.

Cando el aire de salida empeora (el PR baja de un cierto nivel), se da la orden de conmutar a la otra torre, mientras la que se estaba usando hasta el momento se regenera con aire seco.

Está muy bien, si no hay recortes en el mantenimiento. Los medidores tienen una vida media de 1 o 2 años antes de tener que ser recalibrados, antes de que puedan dar una información poco fiable (difícil de comprobar por parte del hospital).

Existen instalaciones mixtas de secado compuestas de una primera etapa frigorífica y de una segunda etapa de adsorción. Comentarios:

  • Desde el punto de rendimiento energético y económico, es la mejor solución
  • Es una muy buena solución siempre y cuando:
    • El secador frigorífico sea del tipo denominado masa térmica
    • Los secadores de masa térmica se caracterizan por:
      • La transmisión del frio se realiza por una masa térmica de unión entre el circuito del freón y el circuito del aire
      • Esta masa térmica está a presión atmosférica. Una posible fuga de freón no iría directa al aire a presión, sino que pasaría al aire ambiente, con lo cual la dilución y el tiempo disminuiría el riesgo

Una gran ventaja del aire es que el hecho de comprimir, eleva la temperatura del gas y esta operación puede llegar a ser una pasteurización parcial e indirecta del gas.

Caducidad de los elementos
Una central no es un pilar. Debe procederse a un mantenimiento periódico, que de no hacerse puede generar malfuncionamiento y una falsa confianza.

Causa 1
Si el compresor no es seco, sino lubricado, con el aire de salida va humedad y van aerosoles de aceite.

La torre en servicio absorbe el vapor de agua y lo devuelve a la atmósfera al regenerarse. Los vapores de aceite se absorben, pero al contrario del vapor del agua el aceite se comporta de forma distinta.

  • No se devuelve a la atmósfera y permanece en la torre
  • Este aceite retenido disminuye la capacidad de las torres y estas pierden capacidad de retención de vapor de agua. Necesitan regenerarse con más frecuencia y cambiarse los rellenos (tamices moleculares o alúminas activadas).

En el límite encontraríamos una instalación inundada, con agua aparentemente limpia (por los filtros). En los casos observados lo más grave es que el personal desconocía que este hecho pudiera producirse.

Hemos visto centrales con un único secador de adsorción, sin filtros previos, ni posteriores. La historia estaba cantada. Se inundaron hasta las torres.

MP básico y genérico recomendado (no invalida las especificaciones del fabricante)

  • Cambiar el relleno de las torres de secado/especificaciones del fabricante. Como mucho cada 3 o 4 años si hay poco consumo
  • Cambiar los cartuchos filtrantes s/especificaciones del fabricante, o por manómetro diferencial
  • Probar semanalmente la eficacia de los purgadores
  • El aire de compresor es mucho más barato que otros sistemas. Pero después no podemos pretender eliminar mantenimiento
  • Si los purgadores son manuales, purgar 2 veces al día

Causa 2
Intercambiadores aire/agua. Si se instalaron han caído en desuso. Por perforaciones por el agua condensada, tanto más agresiva cuanto los compresores sean secos. Si no son secos el residual de aceite protege contra la corrosión de los intercambiadores, pero no indefinidamente.

OTRAS OFERTAS DE SUMINISTRO
Aire Sintético
El aire sintético por la muy escasa manipulación humana y por el proceso, no tiene riesgo conocido con respecto al agua, ni biológico.

Bacteriológicamente en su día (congreso del IFHE de Barcelona) se hicieron cultivos (de oxígeno criogénico) y estaba muy limpio. No se han repetido.

Botellas
Las botellas sí pueden contener agua. Se da la circunstancia de que cuando se cambiaban las agotadas, en ocasiones se sacaban fuera de la central (a la espera del camión de recogida). Por diferencia de temperaturas, si se enfriaban y si estaban las válvulas abiertas, lloviendo, además entraba agua dentro.

Afortunadamente es agua pasada. Hasta donde conocemos aun dejando las válvulas abiertas, hoy queda un residual de presión que impide la entrada de gases o líquidos anómalos.

Cuando entraba agua, era difícil de eliminar entre otras cosas porque no se piensa en esta posibilidad. Las botellas antes de recargar, se vacían totalmente para evitar la posible existencia de gases contaminantes.

En cuanto a la limpieza bacteriológica, el gas no es estéril y la presencia de humedad no beneficia la limpieza.

Las botellas se limpian periódicamente, y los códigos de barras facilitan el control histórico.

En los análisis realizados con ocasión de la penúltima reunión anual del IFHE celebrada en Barcelona, se analizó la contaminación bacteriológica, saliendo positiva. En este momento, desconocemos la situación.

VACÍO CENTRALIZADO
El vacío es un gas sucio por definición. En el fondo es una cloaca más técnica y con muchos metros dentro del hospital.

La protección frente a este contenido se basa en que:

  • la estanqueidad del circuito no se pierda
  • la depresión propia se mantenga (que las bombas funcionen)
  • los filtros bacteriológicos funcionen correctamente
  • medidas complementarias respecto al circuito de expulsión

El problema no es sólo la humedad, es que hay líquidos que deben estar controlados y confinados.

El problema de los líquidos es que pudiendo ser limpios en origen (pe suero fisiológico), acabarán contaminándose en el interior de la instalación, siendo caldo de cultivo de la fauna preexistente.

Una vez los líquidos han entrado dentro, deberían estar el mínimo tiempo posible en circulación libre, sin control. Debemos aparcar los líquidos donde menos problemas causen, donde queramos. Habría que evitar en lo posible la formación de polvo (secreciones secas) y aerosoles.

Desde antes del coronavirus, estamos preparando una entrada pendiente al blog, sobre cómo construir circuitos de vacío con criterios anti obstrucción, llevamos 24 páginas, pero aún falta.

De allí extraemos un croquis de lo que llamamos VIR (Vaso Intermedio de Recogida)

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