Archivo de categorías: Fallas en instalaciones eléctricas hospitalarias

El objeto fundamental del Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas RETIE, es establecer las características básicas de las instalaciones eléctricas con el fin de garantizar “la protección de las personas, de la vida tanto animal como vegetal y la preservación del medio ambiente; previniendo, minimizando o eliminando los riesgos de origen eléctrico”¹.

Para cumplir este objetivo, las medidas establecidas en el reglamento están orientadas principalmente al manejo de riesgos de dos naturalezas:

• Riesgo a personas: fijando condiciones para evitar accidentes por contacto directo o indirecto con partes energizadas, causándoles principalmente electrocución y quemaduras.
• Riesgo a infraestructura: estableciendo condiciones para la prevención de incendios y/o explosiones causados por la electricidad.

En el ámbito hospitalario, la complejidad de las instalaciones eléctricas supera la de otros usos, ya que en el confluyen el desarrollo de procesos ininterrumpibles con el uso de tecnología de punta para el tratamiento efectivo del paciente.

A pesar del esfuerzo de diseñar y construir cada vez mejores centros de salud, los accidentes ocurren: según cifras presentadas en el informe “Structure Fires in Health Care Facilities”² de la National Fire Protection Association NFPA en Octubre de 2017, en los Estados Unidos de América entre los años 2011-2015 se presentó un promedio anual de 5750 incendios en Centros de Salud, siendo fallas en las instalaciones eléctricas la segunda razón de ocurrencia de tales incendios.

Bajo estas cifras, el cumplimiento de los requisitos mínimos establecidos en el reglamento cobra un sentido real para el manejo de eventos adversos.

Cuando de instituciones de asistencia médica se trata, el reglamento clasifica los Centros de Salud como “Instalaciones Especiales” estableciendo la obligatoriedad del cumplimiento específico de la Norma Técnica Colombiana NTC2050, y de una serie de medidas explícitas de seguridad que se listan bajo el artículo 28.3.2 del reglamento.

Acerca de este último punto, algunas de las medidas fundamentales para prevenir, minimizar y eliminar el riesgo de incendio de Centros de Salud son:

1. Diseñar, instalar y mantener adecuadamente los sistemas de protección eléctrica ante sobrecorrientes, mejor conocida como breakers:

Un escenario cotidiano en una institución de salud es el aumento de la demanda eléctrica por el crecimiento de los servicios médicos y/o cambio de la tecnología médica del servicio.

Particularmente en estos casos es fundamental no dar por sentada que la instalación eléctrica es apta para el nuevo consumo, y hacer las validaciones necesarias para acondicionar correctamente la conexión de nuevos equipos.

Representa un factor de riesgo real el conectar nuevos equipos sin la validación de la capacidad del sistema, por lo que al hacerlo sin el análisis apropiado podría sobrecargar la instalación y ocasionar el disparo de las protecciones, que de ser ignorado el escenario propicio para un incendio por razones eléctricas.

2. Reconocer que el manejo de gases inflamables en un centro de salud incrementa la exposición al riesgo de incendio y explosión

El uso de anestésicos inflamables en servicios donde se requiera la sedación del paciente por vía aérea, tales como salas de cirugía y procedimientos de cardiología intervencionista, es considerado como un Lugar Peligroso (Clasificado) Clase I, División I de “riesgo de explosión debido a la presencia de gases o vapores inflamables, líquidos inflamables, polvos combustibles o fibras o partículas combustibles.”³

Bajo estas condiciones, el diseño, construcción y mantenimiento de las instalaciones de estos servicios tienen unos requisitos únicos para el manejo del riesgo. Entre los más relevantes se encuentran:

• Instalación de piso conductivo debidamente conectado al sistema de puesta a tierra del sistema eléctrico del Centro de Salud.
• Los equipos eléctricos, tomacorrientes e interruptores, deben fijarse a una altura igual o superior a 1,53 m sobre el piso terminado.
• Se prohíbe el uso de extensiones eléctricas y/o multitomas en salas de cirugía o en áreas de cuidados críticos.

Estas y otras medidas, que se sustentan en los procesos asistenciales y en el principio físico de la electricidad en sí misma, son la base fundamental de una operación segura del Centro de Salud.

Colombia cuenta con la fortuna de un marco legal y normativo que muestra la voluntad técnica y gubernamental de garantizar condiciones seguras del uso de la energía eléctrica. El cumplimiento del reglamento en cualquier ámbito, en especial el hospitalario, es la base bajo la cual reposa la confiabilidad en el uso de la energía eléctrica y la atención efectiva y segura del paciente.

Sábado, 4:15 pm y suena el teléfono de guardia de EnergyMed.

Uno de nuestros clientes nos llama para contarnos que tuvieron que hacer un apagado manual de la sede, porque durante las operaciones normales habían sentido un olor a quemado en el cuarto donde están los tableros eléctricos. Programamos una visita de emergencia a la institución para identificar el origen de la falla.

Una vez en el cuarto percibimos que el olor a quemado no es el típico de aislante de cable, por lo que pensamos que podía ser un equipo electrónico que sufrió algún daño: en el mismo cuarto eléctrico se encuentra también la UPS que respalda el ramal esencial y un rack con los switchs de la intranet y otros servicios.

Una vez descartada una falla por cortocircuito, energizamos el sistema eléctrico y encontramos que el UPS de respaldo no estaba “rectificando” para cargar las baterías.

Indagando sobre lo ocurrido, el personal de la institución cuenta que la falla se percibió segundos después de escuchar un fuerte rayo caer cerca de la institución.

Ante ello, el personal nos pregunta: ¿No se supone que la UPS se coloca para proteger los equipos?

La respuesta franca y cerrada a esa pregunta fue: “No. Un UPS esta diseñado para servir de fuente de energía ininterrumpida para evitar que las cargas conectadas a él se apaguen en caso de indisponibilidad en la fuente principal”.

Su cara fue un poema. Cientos de veces han escuchado la frase “conéctelo a un UPS para proteger el equipo”. En este caso ciertamente lo protegió, absorbiendo el transitorio de voltaje y quemándose él.

Las estimaciones económicas del daño arrojan lamentablemente que la reparación de la UPS cuesta más que los equipos que respaldan, y ahora corren el riesgo de pérdida de información en caso de indisponibilidad en la fuente principal.

Con base en esta experiencia pensamos valioso queremos resaltar la diferencia entre “respaldar” y “proteger”.

Los UPS son equipos de respaldo de energía, que por su diseño y construcción entregan energía acondicionada a la carga que alimentan, sin embargo, esta condición no los hace protectores de dicha carga.

Si lo que verdaderamente quiere es proteger sus equipos médicos, la recomendación es:

1. Valide la resistencia del sistema de puesta a tierra de su instalación.
2. Valide la correcta instalación y funcionamiento de su sistema de protección contra descargas atmosféricas.
3. Instale un sistema en cascada contra sobretensiones transitorias, mejor conocidos como DPS’s.
4. Por último, si sus equipos requieren operación ininterrumpida, instale un UPS.

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Un plan de preparación ante desastres es crucial para los Centros de Salud, ya que el cuidado de los seres humanos en estado de salud vulnerable, obliga a tomar todas las precauciones necesarias en materia energética para evitar que una falla eléctrica pueda impedir que se le brinde el tratamiento correcto.

El objetivo es un sistema eléctrico sin interrupciones, y para ello la administración de los recursos físicos de la clínica debe evaluar y mitigar los riesgos de la infraestructura del sistema eléctrico que soporta los procesos críticos del Centro de Salud.

Es por eso que en EnergyMed presentamos en este artículo los elementos a considerar en el diseño e implementación de un plan estratégico de manejo de falla, con el objetivo de garantizar el correcto funcionamiento de la infraestructura del sistema eléctrico de seguridad y soporte de la vida.

Primera parte: Clasificación de tipos de fallas

Para diseñar un plan estratégico de manejo de fallas, primero es importante reconocer cuales son los tipos de fallas que ponen en riesgo la continuidad del suministro eléctrico en una clínica. Cada tipo de falla requiere de medidas preventivas específicas, estas se agrupan en tres grandes grupos:

1. Fallas de diseño:

Para prevenir este tipo de falla, es necesario ejecutar un proceso de diseño siempre con el fin en mente: la seguridad del paciente. Por eso es necesario:

• Seleccionar una empresa de ingeniería con experiencia en su aplicación específica.
• Verificar el cumplimiento de los criterios establecidos en las normas nacionales e internacionales.
• Ser un miembro activo en el diseño, tal y como lo reseñamos en nuestro artículo:
• Hacer une revisión minuciosa del uso correcto de cada uno de los equipos incluidos en el diseño.
• Revisar que el diseño se ejecute de manera segura y práctica las actividades normales y extraordinarias de cada área. Por ejemplo: Para el diseño de un área quirúrgica, discutir con el Director Médico o Científico cuáles son los procedimientos rutinarios y extraordinarios que se podrían ejecutar en el área, a fin considerar en el diseño las condiciones necesarias para garantizar la seguridad del paciente y la comodidad del personal médico en el desarrollo de cada actividad.

2. Fallas catastróficas:

Para prevenir este tipo de fallas es imprescindible:

• Desarrollar un programa de mantenimiento integral que incluya un análisis predictivo de fallas de cada elemento del sistema: cómo el sistema debe funcionar y que puede pasar si un equipo o instalación no funciona.
• Hacer un listado de las causas potenciales de falla del sistema eléctrico normal, el sistema eléctrico de seguridad de la vida y el sistema eléctrico de soporte de la vida, sus consecuencias y el procedimiento para prevenir fallas de cada uno de los sistemas.
• Implementar un programa de “Lecciones Aprendidas”, para prevenir que una falla pasada vuelva a repetirse.

3. Fallas de origen humano:

Para prevenir fallas por origen del factor humano es fundamental:

• Diseñar y documentar procedimientos de inspección y mantenimiento, que establezcan una guía y una lista de verificación que eviten dejar “cabos sueltos”.
• Desarrollar frecuentemente programas de capacitación del personal interno y proveedores, a fin de reducir al mínimo el riesgo de error humano.

Segunda parte: Etapas del plan de prevención y objetivos de cada etapa.

Lo segundo a considerar es que el diseño de este plan, hecho para recuperarse de la ocurrencia de una falla de cualquiera de los tres tipos, representa la ejecución de cuatro actividades principales:

1. Prevención: Es el conjunto de actividades diseñadas y ejecutadas con la finalidad de:
   1. Prever la falla.
   2. Disminuir las probabilidades de que ocurra una falla.
   3. Reducir los efectos de una falla.
2. Detección y clasificación de la falla: es el conjunto de procedimientos desarrollados para:
   1. Identificar la falla.
   2. Clasificar la falla.
   3. Determinar la severidad de la falla.
   4. Definir las consecuencias de la falla.
3. Respuesta y mitigación: es el conjunto de actividades desarrolladas para:
   1. Salvar vidas humanas.
   2. Prevenir un daño o falla mayor.
   3. Reducir los efectos de la falla.
4. Recuperación: Es el conjunto de procedimientos diseñados para devolver el sistema a un estado normal de operación o a una situación de mayor seguridad una vez ocurre la falla.

Tercera parte: Pruebe su plan estratégico de manejo de fallas.

Por último, una vez que se ha desarrollado el plan, este debe ser sometido a pruebas rigurosas.

1. Simulación: El proceso de prueba en sí debe ser adecuadamente planificado y realizarse en un ambiente y condiciones que simulen de manera realista las condiciones auténticas en las que una falla puede ocurrir, así como incluir la participación de las personas que deben realizar las actividades planificadas en caso de emergencia.
2. Revisión de resultados: Una vez implementado el plan, es necesario revisar y evaluar periódicamente el plan, los indicadores diseñadas para medir la exposición al riesgo, los procedimientos a seguir y por último el informe de los incidentes reales para medir la efectividad del plan.

La ejecución de estos planes es una excelente práctica de administración de los recursos físicos de los Centros de Salud, ya que permiten ahorrar tiempo, dinero y sobretodo cuidar de la vida de los pacientes.

En un entorno hospitalario la vida humana depende de la energía eléctrica. Idealmente, las instalaciones eléctricas hospitalarias deben ser diseñadas y construidas de forma redundante para incrementar su fiabilidad y alta disponibilidad. Sin embargo, durante muchos proyectos de ingeniería clínica este principio no se cumple, en el marco de diseñar bajo criterios financieros más que técnicos.

A partir de la evaluación de la calidad del servicio eléctrico prestado por el operador de red, a fin de dimensionar Sistemas de Potencia Ininterrumpida (UPS) así como supresores de picos que permitan proteger los equipos de alta tecnología de los que se disponen en las clínicas, es necesario adoptar un enfoque de gestión de riesgos que asegure que el sistema de energía de emergencia y las protecciones eléctricas operen cuando sea necesario. Esta es sin duda la forma más eficaz de mantener la calidad de la energía que requieren los centros de salud.

Más allá del diseño y mantenimiento operativo del sistema eléctrico, los gerentes de las instalaciones hospitalarias deben estar familiarizados con los problemas de suministro eléctrico más comunes que se pueden presentar, ya que su conocimiento y decisiones en momentos críticos puede salvar la vida de las personas conectadas a los circuitos de seguridad y soporte de la vida.

Los cinco tipos de problemas de energía más comunes en las instituciones del cuidado de la salud son:

Interrupciones: las interrupciones se producen cuando el suministro de la energía eléctrica se apaga y los generadores de emergencia se activan para suministrar la energía de la clínica. El tiempo de respuesta máximo de transición entre las fuentes de energía debe ser de máximo de 10 segundos acorde a lo establecido en la NFPA 99 Health Care Facilities.

Caídas de tensión y sobretensión sostenida: caídas de tensión se producen cuando el nivel de tensión eléctrica, también conocido como voltaje,  cae por debajo o por encima del rango especificado. El síntoma más común de este tipo de problema es el daño de motores en el caso de las caídas de tensión, debido a la sobrecorriente a las que las máquinas electromagnéticas se someten en este caso.

Los transitorios de tensión: Estos aumentos de periodo corto en tensión – comúnmente conocida como los picos de tensión – pueden dañar los componentes electrónicos dentro de equipos médicos y los servidores de datos, debido a que se superan los valores tolerables de voltaje entre sus pistas y se produce un arco eléctrico que comúnmente “las quema”.

Ruido: el ruido eléctrico consta de las fluctuaciones pequeñas de potencia, de forma rápida y repetitiva, que causan un flujo inconsistente de una onda sinusoidal de energía al equipo.

Los armónicos: Los armónicos son tensiones o corrientes en las frecuencias que son un múltiplo de la frecuencia fundamental. En la mayoría de los sistemas, la frecuencia fundamental es de 60 Hz. Los armónicos pueden causar una sobrecarga en los conductores y transformadores y sobrecalentamiento de los motores, lo cual puede resultar en un incendio.

Ninguno de estos problemas pueden causar caos en el sistema eléctrico de un centro salud, sin embargo los sistemas de energía de emergencia deben estar diseñados de manera que operen para respaldar las cargas del centro de salud si es posible mientras este se corrige.

El cuidado de pacientes en estado crítico depende del uso de equipos médicos complejos. Desafortunadamente, estos equipos presentan una importante probabilidad de presentar fallas, ser usados de forma incorrecta o simplemente dejar de funcionar.

Estudios realizados por la Agencia Nacional de Seguridad del Paciente del Reino Unido han demostrado que accidentes relacionados al uso de equipos médicos representan una causa importante de riesgo potencial a la seguridad del paciente, las cuales se deben a diferentes causas entre las que se encuentran: falla de los equipos médicos, fallas de mantenimiento y una configuración o uso incorrecto.

En el caso particular de la falla de equipos médicos, el estudio revela que al menos el 25% de los problemas que causaron daños temporales o complicaciones del cuadro clínico de los pacientes están asociados con desperfectos o fallas con los equipos médicos,  donde el 6% de las fallas están asociados a problemas de origen eléctrico. Los incidentes presentados son de tres tipos:

1. Cortes inesperados de energía en un 66 % de los casos.
2. Pruebas de plantas eléctricas en un 15 % de los casos.
3. Fallas en la alimentación eléctrica del equipo en el 19% restante de los casos.

Es con base en estas estadísticas, siendo la planta eléctrica el corazón del sistema de energía de emergencia, a continuación presentamos las 9 razones más comunes por las que una planta eléctrica falla en encender:

Falla de las baterías

El 80% de las fallas de las baterías está asociada a la sulfatación de sus bornes la cual le impide suministrar la suficiente corriente para el arranque del motogenerador.

Bajo nivel de refrigerante

La razón más obvia por las cuales el nivel de refrigerante puede ser bajo es debido a una fuga interna o externa del radiador.

Alarma de baja temperatura del refrigerante

Es una falla asociada al mal funcionamiento de los precalentadores del motogenerador.

Fugas de aceite, y combustible

Las fugas de aceite son muchas veces una consecuencia del uso prolongado del motogenerador en vacío, mientras que las fallas de combustible están asociados normalmente a errores humanos asociados a superar la capacidad del tanque base de la máquina o una falla con la bomba de combustible.

El control no está configurado en automático

La razón más obvia de este error es que el interruptor del control principal fue dejado accidentalmente en la posición de apagado o enfriamiento.

Aire en el sistema de combustible

Una pequeña burbuja de aire en los inyectores de la máquina puede inhibir la ignición del combustible dentro de las cámaras del motor.

Motogenerador sin combustible

Los indicadores de nivel de combustible mecánicos no siempre son precisos, por lo que es necesario hacer una revisión manual del nivel real de combustible.

Alarma de alto nivel de combustible

Normalmente el encendido de esta alarma no signifique que este algo mal con el equipo, por lo que es necesario reducir el nivel del combustible disponible en el tanque y resetear la alarma manualmente.

Disparo del interruptor

Asegúrese de determinar la causa del disparo antes de reposicionar el interruptor.

Los incidentes en las áreas críticas hospitalarias asociados a fallas en sus instalaciones eléctricas siempre han sido señalados como un problema.

Por ello es importante la realización de un estricto plan de mantenimiento de plantas eléctricas, así como la vigilancia y uso de sistemas ininterrumpidos de energía (UPS) que pueden reducir los efectos de las fallas de energía no planificados.

No olvide capacitar a su personal médico frente a qué hacer ante estas fallas de energía, es fundamental que ellos sepan cómo adaptar el tratamiento del paciente ante una situación de emergencia.