La Curva de Stoll te permite entender el límite de tiempo que tu piel puede soportar el calor antes de sufrir una quemadura grave. Como bombero, o si trabajas en industrias donde están constantemente expuesto a temperaturas extremadamente altas. Conocer estos límites es crucial porque determina qué tipo de equipo de protección personal requieres, cuánto tiempo puedes estar en contacto con un incendio antes de que tu equipo de protección comience a fallar y te expongas a quemaduras de segundo o tercer grado.
Por ejemplo:
- Si estás en un incendio con una exposición a 30 cal/cm² (como puede suceder en llamas intensas), una quemadura de segundo grado puede ocurrir en 0.01 segundos. Esto significa que sin el equipo adecuado o si tu equipo no está diseñado para este nivel de energía, estarás en riesgo inmediato.
- Los trajes de bombero están diseñados teniendo en cuenta estas variables para retrasar la transmisión de calor. Sin embargo, conocer el límite de tu equipo te ayuda a planificar mejor tus acciones durante una emergencia, saber cuándo es seguro continuar y cuándo es momento de evacuar.
- IAEI News Magazine https://iaeimagazine.org/2012/july2012/evaluation-of-onset-to-second-degree-burn-energy-in-arc-flash-hazard-analysis/
- ARCAD INC.: https://arcadvisor.com/faq/threshold-incident-energy-second-degree-burn
La protección térmica es un aspecto crucial para aquellos que se enfrentan regularmente a ambientes con altas temperaturas, como bomberos, brigadas industriales y trabajadores expuestos a calor extremo. Una herramienta clave para evaluar la seguridad en estos entornos es la Curva de Stoll, desarrollada como una guía para medir el umbral de dolor y lesiones térmicas en la piel humana. Este artículo explora el origen, desarrollo y aplicaciones de la Curva de Stoll, destacando cómo ha influido en la seguridad y el diseño de equipos de protección personal (EPP), especialmente en el caso de bomberos y trabajadores industriales expuestos al fuego o altas temperaturas.
Origen de la Curva de Stoll
La Curva de Stoll fue desarrollada por Alice M. Stoll y Maria Chianta en los años 60, durante un estudio que buscaba identificar los límites de tolerancia del cuerpo humano al calor. Este estudio se enfocaba en las lesiones térmicas causadas por la exposición a fuentes de calor intenso en cortos períodos de tiempo. El propósito original era mejorar la seguridad en pilotos de aeronaves y militares, ya que estos profesionales estaban expuestos a escenarios de incendio o explosión.
El estudio de Stoll y Chianta investigaba cómo diferentes combinaciones de temperatura y tiempo afectaban la piel, resultando en una fórmula gráfica que describe cuándo se produce una quemadura de segundo grado o una respuesta de dolor térmico. Esta fórmula es ahora conocida como la Curva de Stoll y ha sido la base para el desarrollo de gran parte del equipo de protección que conocemos hoy.
Desarrollo y avances en la Curva de Stoll
Con el paso del tiempo, la Curva de Stoll no solo se convirtió en un estándar para evaluar las quemaduras por calor, sino que se utilizó como herramienta de medición en la industria de equipos de protección personal (EPP). En este contexto, permitió que los fabricantes pudieran diseñar trajes y materiales de protección capaces de mitigar el impacto del calor y las llamas en el cuerpo humano.
La curva se fundamenta en dos variables principales:
- Temperatura: La cantidad de calor a la que está expuesta la piel.
- Tiempo: La duración de la exposición al calor.
Estas dos variables se combinan para determinar el riesgo de sufrir una lesión térmica. La curva se utiliza para definir el tiempo límite que una persona puede estar expuesta a un nivel de calor antes de que ocurra una quemadura o lesión en la piel.
Aplicaciones de la Curva de Stoll en equipos de protección
La Curva de Stoll ha sido esencial para el diseño de ropa y equipos de protección usados por bomberos y brigadas industriales. El EPP estructural, por ejemplo, está diseñado para ofrecer protección contra las altas temperaturas y llamas, y su desempeño es evaluado en función de los principios de la Curva de Stoll.
Algunas de las aplicaciones más importantes incluyen:
- Trajes para bomberos: Estos trajes deben proteger contra llamas directas y temperaturas extremas. Gracias a la Curva de Stoll, los fabricantes pueden prever cuánto tiempo un bombero puede estar expuesto al calor antes de que exista un riesgo real de quemaduras graves, permitiendo la creación de materiales que retrasen ese umbral.
- Ropa resistente al calor para trabajadores industriales: Aquellos que trabajan en fundiciones o industrias con hornos de alta temperatura también están protegidos por equipos que han sido diseñados bajo los principios de la Curva de Stoll. Este EPP garantiza que los trabajadores puedan desempeñar sus funciones sin exceder los límites seguros de exposición al calor.
Aplicación en brigadas industriales y trabajadores expuestos a calor extremo
En el caso de las brigadas industriales contra incendios y otros trabajadores expuestos a calor extremo, la Curva de Stoll es igualmente crucial. Estos trabajadores se enfrentan a riesgos térmicos en fábricas, refinerías y otras instalaciones industriales, donde los incendios y las explosiones representan un peligro constante.
Gracias a la Curva de Stoll, los ingenieros de seguridad pueden predecir qué tan eficaces serán los materiales protectores en diferentes escenarios de emergencia. Las pruebas que siguen estos principios permiten a las empresas diseñar políticas de seguridad, definir tiempos de exposición máximos, y asegurar que los equipos protectores cumplan con las normas necesarias para evitar lesiones graves.
Evaluación del riesgo térmico en tiempo real
Una de las innovaciones más recientes es la capacidad de evaluar el riesgo térmico en tiempo real esto se lleva a cabo con sensores térmicos integrados que monitorean continuamente las temperaturas que enfrenta el usuario, comparándolas con los datos de la Curva de Stoll.
Tabla: Curva de Stoll y los valores de la NFPA 70E para la seguridad contra arcos eléctricos.
| Energía incidente (cal/cm²) | Tiempo de exposición (segundos) | Tipo de lesión | Descripción | Fuentes | |
|---|---|---|---|---|---|
| 1.2 cal/cm² | 0.1 segundos | Quemadura de segundo grado | Umbral para quemaduras de segundo grado en piel expuesta | IAEI Magazine | Electrical Engineering Portal |
| 2 cal/cm² | 0.5 segundos | Quemadura de segundo grado | Exposición moderada; daño más lento pero significativo (ArcAdvisor) | (ArcAdvisor) | |
| 4 cal/cm² | Variable | Prenda de algodón se enciende | Energía suficiente para prender fuego a ropa de algodón (Electrical Engineering Portal) | Electrical Engineering Portal | |
| 8 cal/cm² | Variable | Quemadura de tercer grado | Energía suficiente para quemaduras graves en piel expuesta (Electrical Engineering Portal) | Electrical Engineering Portal | |
| 30 cal/cm² | 0.01 segundos | Quemadura de segundo grado | Energía extremadamente alta; daño casi inmediato | (ArcAdvisor) | IAEI Magazine |
La Curva de Stoll sigue siendo una herramienta crucial para garantizar la seguridad de aquellos que enfrentan riesgos de altas temperaturas. Desde su origen en investigaciones militares hasta su implementación en la protección de bomberos y trabajadores industriales, su impacto ha sido innegable. A medida que la tecnología avanza, los equipos de protección basados en la Curva de Stoll se vuelven cada vez más eficientes, reduciendo el riesgo de lesiones térmicas. En el futuro, podemos esperar que estas innovaciones continúen salvaguardando la vida de quienes enfrentan ambientes peligrosos, con sensores más avanzados y materiales de mayor resistencia térmica que optimicen la seguridad en el trabajo.
Fuentes
- City Electric Supply Blog. (2023). History of Electrical Safety. https://blog.cityelectricsupply.com/history-electrical-safety/
- Stoll, A. M., & Chianta, M. A. (1969). Heat Transfer and Human Pain Threshold. Journal of Heat Transfer.
- Bennett, C. (2008). Thermal Burns and the Human Body’s Response. National Fire Protection Association (NFPA).
- National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH). (2021). Protective Clothing and Equipment for Firefighters. Centers for Disease Control and Prevention.