¿Cómo funciona el Sistema de oxígeno en el avión? (Oxygen Systems)

Para tener en cuenta...

Los sistemas de combustible, eléctrico, hidráulico y de oxígeno conforman los airframe systems

Sin embargo, según las características físicas y el estado de una persona, ésta puede sentir los efectos de la falta de oxígeno a altitudes mucho menores. Algunas personas que vuelan por encima de los 10.000 pies durante el día pueden experimentar desorientación debido a la falta de oxígeno adecuado. 

Por la noche, especialmente cuando se está fatigado, estos efectos pueden producirse a tan solo 5.000 pies. Por lo tanto, para una protección óptima, se anima a los pilotos a utilizar oxígeno suplementario por encima de los 10.000 pies de altitud de cabina durante el día y por encima de los 5.000 pies por la noche.

La mayoría de las aeronaves de gran altitud vienen equipadas con algún tipo de instalación fija de oxígeno. Si la aeronave no tiene una instalación fija, el equipo de oxígeno portátil debe ser fácilmente accesible durante el vuelo. El equipo portátil suele consistir en un contenedor, un regulador, una salida para la máscara y un manómetro. 

El oxígeno de la aeronave suele almacenarse en contenedores de sistemas de alta presión de 1.800-2.200 psi. Cuando la temperatura ambiente que rodea a una botella de oxígeno disminuye, la presión dentro de esa botella disminuye porque la presión varía directamente con la temperatura si el volumen de un gas permanece constante.

Una caída en la presión indicada de una botella de oxígeno suplementario puede deberse a que el contenedor se almacena en una zona sin calefacción de la aeronave y no a un agotamiento real del suministro de oxígeno. Los contenedores de oxígeno de alta presión deben marcarse con la tolerancia de psi (es decir, 1.800 psi) antes de llenar el contenedor a esa presión. 

Los recipientes deben suministrarse con oxígeno que cumpla o supere la norma SAE AS8010 (revisada), Norma de pureza del oxígeno respirable para aviadores. Para garantizar la seguridad, deben realizarse inspecciones y revisiones periódicas del sistema de oxígeno.

Un sistema de oxígeno consiste en una máscara o cánula y un regulador que suministra un flujo de oxígeno que depende de la altitud de la cabina. La mayoría de los reguladores aprobados para su uso hasta 40.000 pies están diseñados para proporcionar un cero por ciento de oxígeno en botella y un 100 por ciento de aire de cabina a una altitud de cabina de 8.000 pies o menos, cambiando la proporción a un 100 por ciento de oxígeno y un cero por ciento de aire de cabina a aproximadamente 34.000 pies de altitud de cabina. 

La mayoría de los reguladores aprobados hasta 45.000 pies están diseñados para proporcionar un 40% de oxígeno en botella y un 60% de aire de cabina a altitudes más bajas, cambiando la proporción al 100% a mayor altitud. 

Los pilotos deben ser conscientes del peligro de incendio al utilizar oxígeno. Los materiales que son casi ignífugos en el aire ordinario pueden ser susceptibles de combustión en el oxígeno. Los aceites y las grasas pueden inflamarse si se exponen al oxígeno y no pueden utilizarse para sellar las válvulas y los accesorios del equipo de oxígeno. 

Está prohibido fumar durante el uso de cualquier tipo de equipo de oxígeno. Antes de cada vuelo, el piloto debe inspeccionar y probar minuciosamente todo el equipo de oxígeno. La inspección debe incluir un examen exhaustivo del equipo de oxígeno de la aeronave, incluyendo el suministro disponible, una comprobación del funcionamiento del sistema y la garantía de que el oxígeno suplementario es fácilmente accesible. 

La inspección debe realizarse con las manos limpias y debe incluir una inspección visual de la mascarilla y los tubos para detectar desgarros, grietas o deterioro; del regulador para comprobar el estado y la posición de la válvula y la palanca; la cantidad de oxígeno; y la ubicación y el funcionamiento de los manómetros de oxígeno, los indicadores de flujo y las conexiones. 

Debe ponerse la mascarilla y probar el sistema. Después de cualquier uso de oxígeno, verifique que todos los componentes y válvulas estén cerrados.

Máscaras de oxígeno (Oxygen Masks)

Existen numerosos tipos y diseños de máscaras de oxígeno en uso. El factor más importante en el uso de la máscara de oxígeno es asegurarse de que las máscaras y el sistema de oxígeno sean compatibles. Las máscaras de la tripulación se ajustan a la cara del usuario con un mínimo de fugas y suelen contener un micrófono. La mayoría de las máscaras son del tipo oronasal que cubre sólo la boca y la nariz.

Una máscara para el pasajero puede ser una simple moldura de goma en forma de copa lo suficientemente flexible como para obviar el ajuste individual. Puede tener una simple correa elástica para la cabeza o el pasajero puede sujetarla a su cara.

Todas las máscaras de oxígeno deben mantenerse limpias para reducir el peligro de infección y prolongar la vida útil de la máscara. Para limpiar la mascarilla, lávela con una solución suave de agua y jabón y aclárela con agua limpia. Si hay un micrófono instalado, utilice un bastoncillo limpio, en lugar de agua corriente, para limpiar la solución jabonosa. 

La mascarilla también debe desinfectarse. Se puede utilizar una gasa empapada en una solución acuosa de Merthiolate para limpiar la mascarilla. La solución utilizada debe contener una quinta cucharadita de Merthiolate por cada litro de agua. Limpie la máscara con un paño limpio y déjela secar al aire.

Cánula (Cannula)

Una cánula es una pieza ergonómica de tubo de plástico que pasa por debajo de la nariz para administrar oxígeno al usuario. Las cánulas suelen ser más cómodas que las máscaras, pero pueden no proporcionar un flujo adecuado de oxígeno con la misma fiabilidad que las máscaras cuando se opera a mayores altitudes. Los aviones certificados con regulaciones más antiguas tenían cánulas instaladas con un sistema de oxígeno a bordo.

Sin embargo, la normativa actual exige que los aviones con sistemas de oxígeno instalados y certificados para operaciones por encima de los 18.000 pies estén equipados con máscaras de oxígeno en lugar de cánulas. Muchas cánulas tienen un medidor de flujo en la línea de suministro de oxígeno. Si están equipadas, una comprobación periódica del detector de flujo verde debería formar parte de la exploración regular del piloto.

Sistemas de oxígeno a base de diluyentes (Diluter-Demand Oxygen Systems)

Los sistemas de oxígeno por dilución suministran oxígeno sólo cuando el usuario inhala a través de la máscara. Una palanca de mezcla automática permite a los reguladores mezclar automáticamente el aire de la cabina y el oxígeno o suministrar el 100% de oxígeno, dependiendo de la altitud. 

La máscara a demanda proporciona un cierre hermético sobre la cara para evitar la dilución con el aire exterior y puede utilizarse con seguridad hasta los 40.000 pies. Un piloto que tenga barba o bigote debe asegurarse de que se lo recorta de manera que no interfiera con el sellado de la máscara de oxígeno. El ajuste de la máscara alrededor de la barba o el bigote debe comprobarse en tierra para comprobar el correcto sellado.

Sistemas de oxígeno por presión (Pressure-Demand Oxygen Systems)

Los sistemas de oxígeno por presión son similares a los equipos de oxígeno por dilución, excepto que el oxígeno se suministra a la máscara bajo presión a altitudes de cabina superiores a 34.000 pies. Los reguladores a demanda de presión crean cierres herméticos y estancos al oxígeno, pero también proporcionan una aplicación de presión positiva de oxígeno a la pieza facial de la mascarilla que permite presurizar los pulmones del usuario con oxígeno. 

Esta característica hace que los reguladores de demanda de presión sean seguros a altitudes superiores a los 40.000 pies. Algunos sistemas pueden tener una máscara de demanda de presión con el regulador acoplado directamente a la máscara, en lugar de estar montado en el panel de instrumentos o en otra zona de la cabina de vuelo.

El regulador montado en la máscara elimina el problema de una larga manguera que debe ser purgada de aire antes de que el 100% de oxígeno empiece a fluir hacia la máscara.

Sistema de oxígeno de flujo continuo (Continuous-Flow Oxygen System)

Los sistemas de oxígeno de flujo continuo suelen proporcionarse a los pasajeros. La mascarilla del pasajero suele tener una bolsa de reserva que recoge el oxígeno del sistema de oxígeno de flujo continuo durante el tiempo en que el usuario de la mascarilla exhala. El oxígeno recogido en la bolsa de reserva permite un mayor flujo de aspiración durante el ciclo de inhalación, lo que reduce la cantidad de dilución de aire. El aire ambiente se añade al oxígeno suministrado durante la inhalación después de que se agote el suministro de oxígeno de la bolsa de reserva. El aire exhalado se libera a la cabina. 

Sistema de oxígeno eléctrico por pulsos (Electrical Pulse-Demand Oxygen System)

Los sistemas portátiles de oxígeno por pulso suministran oxígeno detectando el esfuerzo de inhalación del individuo y proporcionan un flujo de oxígeno durante la parte inicial de la inhalación. Los sistemas de demanda de pulsos no desperdician oxígeno durante el ciclo respiratorio porque el oxígeno sólo se suministra durante la inhalación. 

En comparación con los sistemas de flujo continuo, el método de suministro de oxígeno a demanda de pulsos puede reducir la cantidad de oxígeno necesaria entre un 50 y un 85%. La mayoría de los sistemas de oxígeno a demanda de pulsos también incorporan un barómetro interno que compensa automáticamente los cambios de altitud aumentando la cantidad de oxígeno suministrada en cada pulso a medida que aumenta la altitud. 

Pulsioxímetros (Pulse Oximeters)

Un pulsioxímetro es un dispositivo que mide la cantidad de oxígeno en la sangre de un individuo, además de la frecuencia cardíaca. Este dispositivo no invasivo mide los cambios de color que sufren los glóbulos rojos cuando se saturan de oxígeno. Mediante la transmisión de un haz de luz especial a través de la yema del dedo para evaluar el color de los glóbulos rojos, un pulsioxímetro puede calcular el grado de saturación de oxígeno dentro del uno por ciento del oxígeno sanguíneo medido directamente. 

Debido a su portabilidad y rapidez, los oxímetros de pulso son muy útiles para los pilotos que operan en aeronaves no presurizadas por encima de los 12.500 pies, donde se requiere oxígeno suplementario. Un oxímetro de pulso permite a los miembros de la tripulación y a los pasajeros de una aeronave evaluar su necesidad real de oxígeno suplementario.

Mantenimiento de los sistemas de oxígeno (Servicing of Oxygen Systems)

Antes de realizar el mantenimiento de cualquier aeronave con oxígeno, consulte el manual de servicio específico de la aeronave para determinar el tipo de equipo necesario y los procedimientos que deben utilizarse. Deben observarse ciertas precauciones siempre que se vayan a reparar los sistemas de oxígeno de la aeronave. El mantenimiento del sistema de oxígeno debe realizarse únicamente cuando la aeronave se encuentre fuera de los hangares. 

La limpieza personal y el buen mantenimiento son imperativos cuando se trabaja con oxígeno. El oxígeno bajo presión produce resultados espontáneos cuando entra en contacto con productos del petróleo. El personal de servicio debe asegurarse de lavarse la suciedad, el aceite y la grasa (incluidos los bálsamos labiales y el aceite para el cabello) de las manos antes de trabajar cerca del equipo de oxígeno.

También es esencial que la ropa y las herramientas estén libres de aceite, grasa y suciedad. Las aeronaves con tanques de oxígeno instalados permanentemente normalmente requieren dos personas para realizar el mantenimiento del sistema. Una de ellas debe estar situada en las válvulas de control del equipo de servicio, y la otra en un lugar donde pueda observar los manómetros del sistema de la aeronave. 

No se recomienda realizar el mantenimiento del sistema de oxígeno durante las operaciones de abastecimiento de combustible de la aeronave o mientras se realicen otros trabajos que puedan suponer una fuente de ignición. No se recomienda realizar el mantenimiento del sistema de oxígeno mientras haya pasajeros a bordo de la aeronave.

Advertencia: Los artículos publicados en este sitio web deben ser utilizados únicamente con fines educativos (instrucción). 

No los utilice para operar una aeronave, volar, ni hacer procedimientos de mantenimiento. Tenga en cuenta que "Aprendamos Aviación" no está afiliado de ninguna manera con ninguna compañía fabricante de aeronaves. 

Verificar y confirmar la información con personal aeronáutico certificado y documentación certificada.

Fuente: La información (texto e imágenes) utilizado para este artículo está basado en el manual de la FAA (Pilot’s Handbook of Aeronautical Knowledge - FAA-H-8083-25B) y manuales de instrucción de centros académicos aeronáuticos.