NTP 1188: Vitrinas de gases: requisitos de seguridad, tipos y selección - Año 2023

Las NTP son guías de buenas prácticas. Sus indicaciones no son obligatorias salvo que estén recogidas en una disposición normativa vigente. A efectos de valorar la pertinencia de las recomendaciones contenidas en una NTP concreta es conveniente tener en cuenta su fecha de edición.

1. INTRODUCCIÓN

Las vitrinas de gases son medios de protección colectiva frente a los riesgos derivados de la exposición a agentes químicos, siendo su presencia y uso habitual en centros de trabajo tales como laboratorios de análisis, universidades y centros de investigación, entre otros posibles.
La continua innovación tecnológica ha hecho que, con el paso del tiempo, hayan evolucionado las maneras de diseñar, ensayar, instalar y mantener estos equipos, estableciéndose estándares de referencia diversos encaminados a garantizar el correcto funcionamiento de las vitrinas desde el momento de su puesta a disposición hasta el final de su vida útil.
En este documento, se aborda el concepto de vitrina de gases, sus principales componentes, así como los parámetros que la definen. Seguidamente se indican los principales tipos de vitrinas existentes y algunos aspectos relevantes en su selección, los cuales serán de especial trascendencia a fin de asegurar la protección de quienes trabajan con ellas.
El contenido de esta NTP tiene como referencia en el ámbito de normas técnicas lo establecido en la serie de normas UNE-EN 14175.
Las vitrinas de gases diseñadas según la norma UNE-EN 14175-2 deben estar certificadas conforme a los métodos de ensayo correspondientes definidos en la citada serie de normas.

2. VITRINA DE GASES

Para delimitar el concepto de vitrina de gases es posible recurrir a la norma UNE-EN 14175-1:2004 “Vitrinas de gases. Parte 1: Vocabulario”, que la define como:

“Dispositivo de protección ventilado mediante un flujo inducido de aire a través de una apertura de trabajo ajustable:

• con un recinto diseñado con el fin de limitar la propagación de los contaminantes presentes en el aire a los operarios u otro personal situado fuera del dispositivo,
• que proporcione protección mecánica, y
• que permita una evacuación controlada de los contaminantes presentes en el aire”.

Según esta norma una vitrina de gases es un recinto ventilado que cumple los requisitos especificados en la norma UNE-EN 14175-2:2003 “Vitrinas de gases. Parte 2: Requisitos de seguridad y de funcionamiento”.

Su función principal es la protección eficaz de los usuarios frente a la exposición a gases generados o liberados en los procesos u operaciones que en ellas se realizan (p.ej.destilaciones, reflujos, procesos de síntesis, mezclas de productos, etc.). El uso adecuado de las vitrinas permite proteger a las personas trabajadoras, si bien deberá tenerse en cuenta que la utilización de estos equipos también presenta condicionantes. A este respecto, las vitrinas de gases no deben utilizarse para proteger al usuario de otras sustancias que no sean gases, ya que no han sido diseñadas para ello.

Observaciones:

• Para que un equipo pueda ser considerado como vitrina de gases conforme a la norma UNE-EN 141751:2004 es necesario que se reúnan todas las premisas citadas (protección mecánica, ventilación, limitación de la propagación de contaminantes y evacuación controlada de los mismos, cumplimiento de los requisitos de la UNE-EN 14175-2:2003).
• La norma UNE-EN 14175-1:2004 no incluye en su ámbito de aplicación a las vitrinas de gases de recirculación sin conducto, por lo que estas no se tratan en la pre2 Notas Técnicas de Prevención sente NTP. Dichos sistemas se abordan en la norma AFNOR NFX 15-211:2009. Sorbonne à recirculation, en la norma BS 7989:2001. Specification for recirculatory filtration fume cupboards, y, en la NTP 1055: Seguridad en el laboratorio: utilización de vitrinas de recirculación con filtro.

3. COMPONENTES Y PARÁMETROS DE FUNCIONALIDAD

A continuación, se indican los principales componentes (véase figura 1) y parámetros que caracterizan a estos equipos.

Componentes:

• Zona de trabajo: es la zona interior de la vitrina de gases, delimitada por los planos internos de la superficie de trabajo, las guillotinas, las paredes (laterales y traseras) y el techo o los deflectores.
• Superficie de trabajo: es la superficie superior de la plataforma que constituye la base de la zona de trabajo de la vitrina de gases.
• Deflector: es el panel o el conjunto de paneles situados dentro de la vitrina de gases que ayudan a la distribución y homogeneidad del aire que se mueve en su interior.
• Guillotina: es la pantalla de protección ajustable situada entre el operario y la zona de trabajo.
• Servicios: son los desagües y suministros de luz, electricidad, agua, vacío, aire comprimido y otros gases y líquidos.

 

Parámetros de funcionalidad

La funcionalidad de las vitrinas de gases viene caracterizada, en gran medida, por la capacidad que poseen para contener y extraer los contaminantes emitidos en su zona de trabajo, así como por su capacidad para minimizar la influencia de posibles perturbaciones que puedan incidir en su captación (p.ej.corrientes de aire, movimientos de las personas, etc.).
En general, entre los principales indicadores que permiten determinar la funcionalidad de las vitrinas se encuentran los siguientes:

• Contención: es la capacidad de retención de los contaminantes en el espacio de trabajo.
• Robustez: es el comportamiento de la vitrina ante un efecto adverso reproducible.
• Eficiencia: es la capacidad de evacuación del contaminante.

Desde un punto de vista estructural las vitrinas deberán contar con materiales resistentes a los esfuerzos mecánicos, químicos y térmicos.
A este respecto, a modo orientativo, en la tabla 1 se resumen los requisitos principales para que un recinto ventilado pueda ser considerado como vitrina de gases (para más información consúltese la norma UNE-EN 14175-2:2003).

 

4. TIPOS DE VITRINAS DE GASES

La clasificación de las vitrinas de gases puede realizarse atendiendo a criterios diversos, entre los que es posible destacar: según la configuración, según el uso, y, según el modo de funcionamiento.

Clasificación según la configuración

• Con superficie alta de trabajo: son aquellas en las que la superficie de trabajo está, como mínimo, a 720 mm del suelo (habitualmente a 900 mm).
• Con superficie baja de trabajo: son aquellas en las que la superficie de trabajo está entre el nivel del suelo y 720 mm (habitualmente a 500 mm).
• De acceso directo (Walk-in): son aquellas en las que la superficie de trabajo está al nivel del suelo o más abajo.

Clasificación según su uso

• De uso general: son aquellas diseñadas para el “uso universal” en laboratorios, pudiendo utilizarse para trabajos en los que no se liberen grandes cantidades de calor y sí una gran variedad de agentes químicos no concentrados. Los requisitos principales de diseño y seguridad para estas vitrinas son los definidos en la norma UNE-EN 14175-2:2003 (véase apartado 3 de esta NTP). Las vitrinas diseñadas conforme a la norma UNE-EN 14175-2:2003 deberán ser certificadas de acuerdo con la UNE-EN 14175-3:2020.
• De uso específico: son aquellas que presentan unas características especiales en cuanto a construcción, mantenimiento y seguridad (véase apartado 5). Algunas de las que se encuentran en este grupo son las siguientes:
  • Vitrinas para alta temperatura y ácidos concentrados:
    • Vitrinas para alta temperatura.
    • Vitrinas para alta temperatura y digestiones ácidas.
    • Vitrinas para ácido perclórico.
    • Vitrinas para ácido fluorhídrico.
  • Vitrinas para disolventes. 

Clasificación según el modo de funcionamiento

• De volumen de aire constante: son aquellas que proporcionan un caudal volumétrico de extracción constante.
• De volumen de aire variable (VAV): son aquellas que proporcionan un caudal volumétrico de extracción variable, según la apertura de la guillotina.

Con independencia de sus posibles clasificaciones, las vitrinas deberán ofrecer la debida seguridad y fiabilidad, de forma que los agentes químicos presentes en su interior no puedan salir de la misma y dispersarse por el local, los gases se extraigan eficazmente (evitándose la creación de atmósferas explosivas o peligrosas) y su diseño permita la protección de quienes las usen frente a salpicaduras y proyecciones.

5. VITRINAS DE USO ESPECÍFICO

La utilización de estas vitrinas de gases puede ser conveniente en determinadas situaciones.
Seguidamente se comentan algunos de sus principales tipos.

• Vitrinas para alta temperatura y ácidos concentrados

Se trata de vitrinas diseñadas para soportar alta temperatura o el uso de ácidos concentrados. Nótese que según la UNE-EN 14175-7 “Vitrinas de gases. Parte 7: Vitrinas de gases para alta temperatura y ácidos concentrados” puede considerarse que producen altas temperaturas las fuentes de calor de 4 kW o más por metro de anchura interior de la vitrina de gases. Las vitrinas diseñadas conforme a la norma UNE-EN 14175-2:2003 deberán ser certificadas de acuerdo con la UNE-EN 14175-7:2012.

• Vitrinas para alta temperatura. Son vitrinas diseñadas para soportar altas temperaturas en el área o zona de trabajo.Se considera como alta temperatura, la ocasionada por fuentes de calor de 4 kW o más por metro de anchura interior de la vitrina. Los requisitos de seguridad y los materiales utilizados son los definidos en la norma UNE-EN 14175-2:2003 y en la norma UNE-EN 14175-7:2012. Su diseño debe:
  • Seleccionar materiales constructivos resistentes durante el tiempo de vida útil establecido, tanto si son materiales plásticos, vidrio o de otro tipo.
  • Garantizar que la temperatura en la zona de trabajo no afecte al funcionamiento y seguridad de la guillotina.
  • Considerar los efectos sobre el flujo de aire ocasionado por las altas temperaturas y la posición de los dispositivos de calentamiento en la zona de trabajo, limitando su influencia.
  • Disponer de un indicador del flujo de aire que incluya una alarma sonora y visual.
  • Contar con un sensor de temperatura en la parte alta de la vitrina, con alarma que indique cuando se ha superado la temperatura especificada en el manual de instrucciones.
  • Evitar la instalación de tomas eléctricas en la zona de trabajo.

• Vitrinas para alta temperatura y digestiones ácidas.

Son vitrinas diseñadas para realizar trabajos que implican elevadas temperaturas y digestiones ácidas (p.ej.con ácido nítrico, ácido clorhídrico, etc.).
Presentan características específicas de construcción y seguridad según establece la norma UNE-EN 14175-2:2003. Los requisitos principales de diseño para estas vitrinas son los definidos en la norma UNE-EN 14175-2:2003 y reflejados en el punto 3 del presente documento. Su diseño debe:

• Asegurar los objetivos de seguridad y funcionamiento, cuando se producen altas temperaturas en el área o zona de trabajo.
  • Evitar concentraciones y depósitos peligrosos de ácidos o hidróxidos en la zona de trabajo.
  • Seleccionar materiales lisos y fáciles de limpiar que aseguren su aptitud frente a la erosión química debida a los ácidos, así como la deformación térmica a la temperatura de uso.
  • Considerar los efectos sobre el flujo de aire producido por las altas temperaturas y la posición de los dispositivos de calentamiento en la zona de trabajo, limitando su influencia.
  • Contar con un sensor de temperatura en la parte alta de la vitrina, con alarma que indique cuando se ha superado la temperatura especificada en el manual de instrucciones.
  • Realizar un lavado del aire extraído preferentemente lo más cerca del punto de emisión.

• Vitrinas para ácido perclórico. Se trata de vitrinas específicamente diseñadas para el trabajo con ácido perclórico.Su diseño debe:
  • Evitar las fugas de sustancias peligrosas y la producción de reacciones peligrosas con los materiales utilizados en la construcción de la vitrina de gases.
  • Contemplar altas temperatura en la zona de trabajo (pueden estar entre 120ºC y 160ºC).
  • Seleccionar materiales que no reaccionen con el ácido perclórico ni se degraden generando compuestos inflamables o explosivos.
  • Limitar el número de juntas en la zona de trabajo, siendo preferible utilizar materiales de una sola pieza sin juntas.
  • Asegurar el acceso necesario para la limpieza de todos los elementos de la vitrina, conducto de extracción y lavador de gases en contacto con el perclórico.
  • Contar con dispositivos de recogida del efluente de lavado evitando depósitos peligrosos.
  • Tener en cuenta el diseño del conducto de extracción atendiendo a las características de diseño del laboratorio.

• Vitrinas para ácido fluorhídrico.Se trata de vitrinas específicamente diseñadas para el trabajo con ácido fluorhídrico. Su diseño debe:
  • Seleccionar materiales resistentes al ácido fluorhídrico, de forma que todas las partes de la vitrina de gases y de los conductos de extracción de aire que vayan a estar en contacto con este ácido o vapores del mismo preserven sus características originarias.
  • Elegir un material plástico adecuado para la guillotina situada entre el operario y la zona de trabajo, de forma que cumpla los objetivos de funcionamiento.

• Vitrinas para disolventes Se trata de vitrinas especialmente diseñadas para el trabajo con disolventes. Para su certificación puede seguirse la norma UNE-EN-14175-3:2020. Los requisitos principales de diseño y seguridad para estas vitrinas son los definidos en la norma UNE-EN 14175-2:2003 y reflejados en el punto 3 del presente documento con los siguientes complementos:
  • Asegurar la vida útil de la vitrina utilizando en su construcción materiales adecuados para el uso con disolventes.
  • Facilitar la evacuación de vapores de disolventes peligrosos del área de trabajo.

6.SELECCIÓN DE LA VITRINA

Las vitrinas de gases se fabrican e instalan para satisfacer los requisitos funcionales de sus respectivos usuarios. Por su propia esencia, las vitrinas constituyen un medio de control destinado a mitigar el riesgo de inhalación de gases tóxicos, vapores y salpicaduras. Para su selección se deben contemplar los criterios de configuración, uso o modo de funcionamiento, indicados en el apartado 4.

Selección en función de la configuración

La elección de la configuración de la vitrina de gases vendrá dada por el procedimiento de trabajo. Se considerarán aspectos como el espacio disponible en el labo5 Notas Técnicas de Prevención ratorio, el espacio de preparación requerido en la zona de la vitrina o los equipos o montajes necesarios para el desarrollo de las actividades dentro de la vitrina.
Centrando la atención en las propias características dimensionales de la vitrina será preciso considerar cuestiones como su anchura total o la altura del plano de trabajo:

• En lo que respecta a la anchura total de la vitrina, esta debe ser múltiplo de 100 mm, siendo las dimensiones más habituales: 1200 mm, 1500 mm, 1800 mm, 2100 mm y 2400 mm. La elección del ancho total de la vitrina vendrá dada por la necesidad de espacio requerida para desarrollar las actividades previstas. En caso de utilizar equipos en el interior de la vitrina, se debe dejar el suficiente espacio tanto en ancho como en fondo para permitir la libre circulación del aire con la mínima afectación de la velocidad en pantalla.
• En lo que concierne a la altura del plano de trabajo (véase figura 2) será posible elegir vitrinas con superficie alta de trabajo, con superficie baja de trabajo, o de acceso directo (Walk-in).

 

Selección en función del uso

La identificación de las actividades que se prevé realizar en la vitrina y su peligrosidad determinará la necesidad de optar por una de uso general o por una de uso específico.

Para ello se recomienda recabar de forma ordenada información sobre su uso previsto, los equipos que se utilizarán y sobre los productos y los procesos implicados.

La tabla 2 presenta un formulario de recogida de información o de chequeo.

Selección en función del modo de funcionamiento

La elección de una vitrina u otra puede estar condicionada por la forma en que se aporta aire en su interior. La tabla 3 muestra una comparativa de vitrinas atendiendo a este criterio.

Desde una perspectiva global, con relación a lo anteriormente expuesto, cabe destacar que en la selección de vitrinas se deberá cumplir con el deber de consulta y participación en materia preventiva establecido en la Ley de Prevención de Riesgos Laborales (LPRL), debiendo consultar previamente a su adquisición a quienes puedan verse afectados (personas trabajadoras y sus representantes, línea jerárquica, personal de mantenimiento, etc.) por el cambio que supondrá en las condiciones de trabajo.
Asimismo, será fundamental integrar la prevención en el proceso de compra, de manera que cualquier decisión que se adopte en materia de adquisiciones tenga presente las correspondientes necesidades preventivas. Entre las consideraciones a tener en cuenta en la selección podrían incluirse las siguientes:

• Los peligros y procesos especificados en la evaluación de riesgos del puesto de trabajo (p. ej.operaciones que se realizarán, productos químicos que se manipularán, etc.).
• El tipo, tamaño y configuración de vitrina requeridos.
• Los requisitos del sistema de ventilación y climatización.
• Las necesidades específicas del usuario.
• El impacto potencial de las condiciones ambientales del laboratorio.

En base a ello, es especialmente importante realizar un estudio previo a la adquisición de la vitrina o vitrinas que permita identificar la solución más idónea en cada caso en base a las condiciones de trabajo existentes.

 

BIBLIOGRAFÍA

BURDINOLA. Catálogo técnico Vitrinas de gases y elementos de aspiración e imágenes autorizadas.
UNE-EN 14175-1:2004. Vitrinas de gases.Parte 1: Vocabulario.AENOR.

UNE-EN 14175-2:2003. Vitrinas de gases.Parte 2: Requisitos de seguridad y de funcionamiento.AENOR.

UNE-EN 14175-3:2020. Vitrinas de gases.Parte 3: Métodos de ensayo de tipo.AENOR.

UNE-EN 14175-7:2012. Vitrinas de gases. Parte 7: Vitrinas de gases para alta temperatura y ácidos concentrados. AENOR.  NTP 646. GUARDINO X y ROSELL MG. Seguridad en el laboratorio: selección y ubicación de vitrinas.INSST, 2004. Notas Técnicas de Prevención: NTP 646. Disponible en: https://www.insst.es/documentacion/colecciones-tecnicas/ntp-notas-tecnicas-de-prevencion/19-serie-ntp-numeros-646-a-680-ano-2004/ntp-646.-seguridad-en-el-laboratorio-seleccion-y-ubicacion-de-vitrinas.-

 

Agradecimientos a:

Ana de la Riba. BURDINOLA