Oxígeno e incendio: por qué existe el servicio de oxígeno

El riesgo de incendio con oxígeno es la razón de ser del servicio de oxígeno (oxygen service): el oxígeno no arde, pero a presión y en concentración alta hace que ardan cosas que en aire no arderían, desde una grasa común hasta el propio metal de un regulador. Por eso los estándares FEDAS piden que todo lo que toque una mezcla con más del 40 % de oxígeno esté limpio de hidrocarburos y con materiales compatibles. Los dos casos de buceo que repasamos aquí no ocurrieron bajo el agua: uno al abrir una botella y otro al cargarla.

En resumen

Qué Dato Según
Umbral de servicio de oxígeno en buceo recreativo Más del 40 % de O2 Estándares FEDAS
Umbral de la norma de materiales ASTM Desde el 25 % de O2 DAN, Alert Diver
Velocidad de combustión al 40 % de O2 y 90 psi Un 50 % mayor que en aire Ensayos de la Marina citados por DAN
Fuentes de ignición típicas Compresión adiabática, contaminantes, partículas DAN; aviso FDA-NIOSH de 1999; Diving and Hyperbaric Medicine, 2017
Caso de rebreather publicado Explosión de la primera etapa de O2 al abrir la botella Diving and Hyperbaric Medicine, 2017
Caso de estación de llenado Fallo de una bomba multiplicadora cargando botellas de O2 DAN Southern Africa

El triángulo del fuego, con el oxígeno en un vértice

DAN parte de lo más básico en una respuesta de su sección Ask DAN sobre la limpieza para oxígeno: todo fuego necesita combustible, oxígeno y calor, y si quitas un lado del triángulo no hay fuego. En el equipo de buceo el oxígeno no se puede quitar, porque es lo que respiras. Quedan los otros dos lados.

El combustible es cualquier cosa que pueda oxidarse deprisa: los vapores de una grasa con hidrocarburos, una junta de material no compatible, una pelusa, una gota de aceite de compresor. Con aire, según DAN, los incendios son rarísimos, aunque recuerda que una botella de aire cargada a 3.000 psi ya contiene 207 veces más moléculas de oxígeno que la atmósfera. Con oxígeno a 200 bar cambia la escala.

El calor no necesita una llama. La fuente que destacan DAN, la FDA y la literatura médica es la compresión adiabática: cuando un gas se comprime de golpe, se calienta. Al abrir rápido el grifo de una botella de oxígeno, el gas entra a presión en el latiguillo o en la entrada de la primera etapa y comprime bruscamente lo que había allí. Si en ese punto hay un contaminante, tienes los tres vértices juntos. La segunda parte de la serie sobre limpieza del equipo para oxígeno, publicada por DAN Southern Africa, fija cuándo hay que volver a limpiar para oxígeno: al estrenar el equipo, al sustituir cualquier componente, tras una revisión o una prueba hidráulica y ante cualquier sospecha de contaminación. El aviso FDA-NIOSH de 1999 añade la consecuencia práctica: abrir el grifo despacio y del todo para reducir el calor que se produce, y no dejar que grifos, reguladores, manómetros y racores toquen aceites, grasas ni lubricantes orgánicos.

El umbral del 40 % (y por qué DAN pide menos)

La regla que aplican los estándares FEDAS, y la que usamos en este sitio, es clara: por encima del 40 % de oxígeno, botellas, griferías, reguladores, latiguillos, manómetros y filtros en contacto con la mezcla deben estar en servicio de oxígeno. Ojo con las botellas que se cargan por presiones parciales: reciben oxígeno puro antes de completarse con aire, así que, según DAN, también deben estar en servicio de oxígeno aunque la mezcla final sea un Nitrox 32. Lo explicamos con detalle en la guía de buceo con Nitrox.

Conviene saber de dónde sale el debate. Según DAN, las investigaciones de la Marina en los años sesenta y setenta midieron fuegos con distintas concentraciones de oxígeno, mezclas y presiones, y encontraron que la velocidad de combustión sube rápido por encima del 25 %: al 40 % de oxígeno y 90 psi (unos 6 bar), era un 50 % mayor que en aire. DAN recuerda además que la norma de la ASTM para selección de materiales y diseño aplica sus criterios desde el 25 %, y resume la situación a presión de botella así: a los 3.000 psi de una botella de buceo, ya no hay nada garantizado.

Aquí hay una discrepancia real, y conviene contarla así: DAN recomienda que todo el equipo de alta presión que maneje mezclas desde el 25 % de oxígeno esté preparado para oxígeno, mientras que los estándares FEDAS ponen la frontera en el 40 %, que es la regla que seguimos en este sitio. Si el fabricante de tu regulador fija otro límite para su modelo, manda el fabricante.

Casos reales: dónde se ha quemado el equipo

Los incendios por oxígeno son raros, y precisamente por eso los casos documentados son valiosos.

Reguladores de oxígeno de emergencia. En febrero de 1999 la FDA y el Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional de EE. UU. (NIOSH) publicaron un aviso conjunto titulado «Explosiones e incendios en reguladores de oxígeno de aluminio», en el que señalaban el aluminio del regulador como factor importante tanto en la ignición como en la gravedad del fuego. La mayoría de los heridos, según la cobertura de la revista Firehouse, eran personal de rescate. Un estudio publicado en 2002 en el American Journal of Industrial Medicine analizó las quemaduras laborales por estos incendios. En 2006, un nuevo aviso FDA-NIOSH alertó de incendios en la unión entre regulador y grifo por el uso incorrecto de las juntas CGA 870. Es el mismo tipo de equipo que llevan muchos barcos de buceo, y por eso la revisión del equipo de oxígeno incluye mirar esa junta.

Un rebreather en un barco. El caso publicado en 2017 en Diving and Hyperbaric Medicine describe a un buceador experimentado en Chuuk (Micronesia) que, con el rebreather apoyado en el suelo de la embarcación, abrió las botellas de diluyente y de oxígeno. La de oxígeno, de 3 litros, se suponía cargada a unos 200 bar. La primera etapa de oxígeno explotó, le causó una lesión por onda expansiva en la mano y la parte superior del rebreather se incendió, con quemaduras importantes en el brazo, el hombro y el cuello. El buceador se tiró al agua, de 1,5 m de profundidad, para enfriar las quemaduras. El artículo se centra en el tratamiento en un lugar remoto, pero también discute el mecanismo: el fuego empezó al abrir el grifo y, sin una investigación técnica del equipo, los autores lo relacionan con el calentamiento adiabático del oxígeno a alta presión y recuerdan que los grifos de oxígeno deben abrirse despacio.

Una estación de llenado. DAN Southern Africa relata que el 13 de septiembre de 2019, en un centro de buceo de Cerdeña, un buceador con certificación de rescate se ofreció a cargar botellas de oxígeno para rebreathers con una bomba multiplicadora (booster). Mientras llenaba la última de cinco, el equipo falló, hubo una explosión y el fuego le causó quemaduras de primer, segundo y tercer grado en el 40 % del cuerpo.

¿Y el circuito respiratorio del rebreather?

No hemos encontrado un caso documentado de incendio que empezara dentro del circuito respiratorio (loop). En el de Chuuk el fuego nació en la primera etapa de oxígeno, aunque llegó a quemar la cabeza del rebreather, el contrapulmón y la carcasa del filtro. Los dos casos anteriores ocurrieron en el lado de alta presión: la primera etapa al abrir la botella y la carga con una bomba.

Tiene lógica. En el loop el gas está a presión ambiente y la presión parcial de oxígeno se mantiene en torno al punto de ajuste; el oxígeno puro está antes: a presión de botella en la botella, el grifo, la entrada de la primera etapa y el latiguillo de alta presión si lo hay, y a presión intermedia en la válvula de adición manual y el solenoide. Ahí es donde se juntan los tres vértices del triángulo. Si buceas con rebreather de circuito cerrado, el manual de tu unidad dice qué piezas deben estar en servicio de oxígeno y qué lubricante lleva cada una; el de los rebreathers de AP Diving, por ejemplo, pide grasa compatible con oxígeno en todo el equipo, también en la junta del filtro de CO2. El otro peligro del oxígeno en un rebreather no es el fuego sino tu cuerpo, y lo tratamos en hipoxia e hiperoxia en rebreather.

Latiguillos, juntas y grasas: lo que sí depende de ti

La mayor parte del trabajo de servicio de oxígeno lo hace un técnico, pero hay decisiones que se toman en casa.

  • Grasa. Nunca uses grasa de silicona genérica ni lubricantes de hidrocarburos en nada que vaya a tocar mezclas por encima del 40 %. Solo el lubricante compatible con oxígeno que indique el fabricante. Lo repasamos en el artículo sobre mantenimiento de juntas tóricas.
  • Latiguillos y piezas. Según DAN, sustituir cualquier componente obliga a volver a limpiar para oxígeno, y desmontar el equipo sin control o usar una pieza no autorizada es motivo para dudar de su limpieza. En la práctica, eso significa no intercambiar piezas entre el regulador de aire y el de oxígeno.
  • Apertura. Abre el grifo de oxígeno despacio, como piden los avisos FDA-NIOSH y los autores del caso de Chuuk, para no provocar compresión adiabática en la entrada del regulador.
  • Llenado. Cargar oxígeno o hacer mezclas por presiones parciales es trabajo de quien tiene formación de mezclador y equipo dedicado. Las botellas que se cargan por presiones parciales también deben estar en servicio de oxígeno, según DAN, aunque la mezcla final sea un Nitrox 32. La calidad del gas también cuenta: lo explicamos en oxígeno medicinal frente a industrial.
  • Duda. Si un equipo marcado para oxígeno ha pasado por manos que no conoces, trátalo como contaminado hasta que lo revise un técnico.

Lo que conviene recordar

El fuego por oxígeno no avisa: en los dos casos de buceo que repasamos aquí pasó de nada a todo al abrir un grifo y al cargar una botella. Las reglas que lo previenen son aburridas —limpieza, materiales compatibles, grasas correctas, grifos que se abren despacio— y por eso se saltan. El 40 % es la frontera que fijan los estándares FEDAS para el buceo recreativo (DAN recomienda bajarla al 25 %); lo que hay por encima pide un equipo pensado para ello y un técnico que lo mantenga.

Fuentes

soybuzo.com resume y cita lo que publican estas fuentes. Los datos, cifras y valoraciones son responsabilidad de quien los publica: ante cualquier duda, consulta el documento original y, para tu equipo, al fabricante o a tu centro de servicio.

Preguntas frecuentes

¿El oxígeno es inflamable?

No arde por sí mismo: es el comburente. Lo que hace es que materiales que en aire apenas arden, como grasas, juntas o incluso metales, se enciendan con más facilidad y quemen mucho más rápido. Es el triángulo del fuego: combustible, oxígeno y calor; si quitas uno de los tres, no hay fuego.

¿A partir de qué porcentaje de oxígeno hace falta servicio de oxígeno?

En buceo recreativo la regla que siguen los estándares FEDAS es por encima del 40 % de oxígeno: todo lo que toca esa mezcla debe estar en servicio de oxígeno. DAN, apoyándose en la norma ASTM de selección de materiales, recomienda preparar para oxígeno todo el equipo de alta presión desde el 25 %, y recuerda que los ensayos de la Marina mostraron que la velocidad de combustión crece deprisa por encima de ese valor. Ojo con las botellas que se cargan por presiones parciales: reciben oxígeno puro antes de completarse con aire, así que, según DAN, también deben estar en servicio de oxígeno aunque la mezcla final sea un Nitrox 32.

¿Hay incendios dentro del circuito respiratorio de un rebreather?

No hemos encontrado un caso documentado de incendio que empezara dentro del circuito respiratorio (loop). Los casos publicados que conocemos se produjeron en el lado de alta presión: la primera etapa de oxígeno al abrir la botella, y el llenado de botellas de oxígeno con una bomba multiplicadora.

¿Por qué hay que abrir despacio la botella de oxígeno?

Porque al abrirla de golpe el gas comprime bruscamente el que hay en el latiguillo o en la entrada del regulador, y esa compresión rápida genera calor. Es la compresión adiabática: el aviso FDA-NIOSH de 1999 y el caso publicado en *Diving and Hyperbaric Medicine* en 2017 la relacionan con la apertura rápida del grifo.

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