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• Enrique Miguel Carrión

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RIESGOS FISICOS

RUIDO INDUSTRIAL ING. MARIA CALISTO RAMIREZ M.S.c.

2011

Factor de Riesgo Físico • Son diferentes formas de energía que, generadas por fuentes concretas, pueden afectar a las personas que están expuestas a ellas. • Estas energías pueden ser :  Ruido y vibraciones  Iluminación Deficiente  Temperaturas alteradas  Radiaciones Ionizantes y no Ionizante

Conceptos

Presión atmosférica es la presión del aire ambiental en ausencia de sonido. Unidad: Pascal, 1At=101.325 Pa

El sonido es toda aquella variación de presión (en el aire, agua u otro medio) que el sistema auditivo es capaz de detectar. Es la sensación auditiva producida por una onda acústica.

Es una vibración u ondas que se propagan en forma de movimiento ondulatorio a través de la materia, bien sea en estado gaseoso, líquido o sólido. El sonido no se propaga en el vacío. Cuando un objeto vibra, cede parte de su energía de movimiento a las moléculas del aire circundante, comprimiéndolas y expandiéndolas periódicamente, generando un movimiento en cadena constituido por ondas sonoras que se desplazan en el aire a una velocidad de 344 m/seg.

Características del Sonido

Entre las características del sonido tenemos: amplitud (una medida de la fuerza de la onda sonora), la frecuencia de la onda de sonido, longitud de onda, período, compresión y rarefracción. Cuanto más fuerte suena un sonido, mayor amplitud tiene, puesto se ejerce una presión mayor en el medio.

PRINCIPIOS BASICOS • Para que las variaciones de la presión puedan producir sensación auditiva es imprescindible que se produzcan de forma rápida, del orden de 20 a 20000 veces por segundo. El campo de audición humana para ruidos esta en las frecuencias de 20 y 20000 Hz. • El umbral de audición para un individuo con buenas características auditivas, se produce a partir de una presión sonora de 2 x 10-5 Nw/ m2. El nivel de presión sonora máximo que el oído puede soportar sin que aparezcan efectos dolorosos (umbral del dolor), se considera de 20 Nw/ m2.

• Entre esos rangos de presión, si pretendiéramos emplear las mencionadas unidades, tendríamos que utilizar una escala de un millón de unidades. • La escasa operatividad que supone la escala antes aludida ha traído consigo la utilización de otra, logarítmica, que utiliza como unidad el decibelio.

• La magnitud de la presión sonora en decibelios dB, viene dada por la expresión: Presión acústica existente Nivel de presión (en dB) = 20 Log __________________________ Presión acústica de referencia

P2 ex = 10 Log ________ P2 ref

• Se toma como presión acústica de referencia la correspondiente al nivel de percepción, es decir 2 x 10-5 Nw/ m2. Por lo tanto: 20 NPS = 20 Log __________ = 20 x Log 106 = 120 dB 2 x 10-5

• La mayoría de los ruidos que escuchamos están distribuidos en más de una frecuencia. • A nivel industrial los diferentes componentes de una máquina vibran a una frecuencia distinta, de forma que lo que parece al oído un único sonido, está formado por diferentes frecuencias, por lo que interesa descomponer un sonido real en grupos de tonos puros[1]. Esta operación se denomina análisis de frecuencias y es muy útil en el control de ruido y para seleccionar protectores auditivos adecuados. • [1] Tono puro es un sonido cuyas variaciones de presión dependen de una sola frecuencia. Los sonidos reales están compuestos por la suma de un gran número de tonos puros,

RANGO DE FRECUENCIAS AUDIBLES AUDIBLES

GRAVES INFRASONIDOS

20

MEDIOS

AGUDOS ULTRASONIDOS

FRECUENCIAS (HERCIOS) 100

400

2.000

3.000

8.000

20.000

CONVERSACIÓN NORMAL VOZ HUMANA

El oído humano esta preparado para reconocer sonidos cuya frecuencia este comprendida entre 20 y 20.000 Hz.

Espectro de Frecuencias • Es una representación de la distribución de la energía de un ruido en función de sus frecuencias componentes. • Dependiendo de la frecuencia, el sonido tendrá un tono grave (baja frecuencia) como el que produce un compresor, un tono agudo (alta frecuencia) como el de una sierra o un tono medio como el de la voz hablada.

• Octava Es el intervalo de frecuencias comprendido entre una determinada y otra igual al doble de la anterior. • Bandas de octava 31.5 63 16000 Hz

125

500

1000

2000

4000

8000

400 2500

500 3150

• Tercios de octava 100 125 630 4000

160 200 800 1000 5000 Hz

250 315 1250 2000

FACTORES DE LA SENSACION SONORA • Un ruido se percibe con mayor o menor intensidad, aparte de las peculiaridades del sistema auditivo de la persona que escucha, dependiendo del nivel de presión sonora y la frecuencia, además enmarcados en su evolución en el tiempo . Existen otros factores de tipo subjetivo como la salud del receptor, la actitud al foco generador, el ser o no sujeto generador del ruido, entre otros.

• Por lo tanto la magnitud cuya medición podría tener mas interés, seria la respuesta del ser humano a un ruido, lo que englobaría tanto el nivel de presión sonora y la frecuencia como la singular forma de recepción conque un oído humano se comporta ante el. • Este conjunto de factores físicos y comportamiento subjetivo no es medible por aparatos, y es necesario la utilización de estudios experimentales con colectivos de individuos que al dar respuesta a un número de sonidos estandarizados configuran una explicación grafica del comportamiento del oído.

Curvas de igual sensación sonora

• La respuesta del oído, y sobre todo a las bajas frecuencias, se manifiesta en el sentido de falta de linealidad, el comportamiento del auditivo podría esquematizarse de la siguiente forma: • De 20 a 1000 Hz • De 1000 a 5000 Hz • De 5000 Hz en adelante

zona de atenuación zona de ampliación zona de atenuación

ESCALAS DE PONDERACION • El comportamiento del oído, basándose en las curvas de igual sensación sonora, permitió pensar en la necesidad de introducir en los aparatos de medida del nivel de presión sonora, filtros de corrección o atenuación que aproximasen la respuesta de estos a la del oído humano. Esto dio como resultado la obtención de 4 escalas de ponderación A, B, C, D.

Atenuación de Escalas • Frecuencias Hz 31.5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000

Escalas A -39 -26 -16 -9 -3 0 +1 +1 -1

B -17 -9 -4 -1 0 0 0 -1 -3

C -3 -1 0 0 0 0 0 -1 -3

Escalas de Ponderación • Aunque la escala A es la mas utilizada para efectuar mediciones, los intervalos de presión sonora en los la respuesta se adapta mas a la realidad son los siguientes: • Escala A para dB menores a 55 • Escala B para dB entre 55 y 85 • Escala C para dB mayores a 85

Tipos de Ruido • Ruido Estable: De banda ancha y nivel prácticamente constante que presenta fluctuaciones despreciables. +- 2 dB • Ruido Fluctuante Periódico o Intermitente: En el que se producen caídas bruscas hasta el nivel ambiental de forma intermitente, volviéndose a alcanzar el nivel superior. • Ruido Fluctuante: Varia continuamente sin apreciar estabilidad. • Ruido de Impulso/ Impacto: Se produce una elevación brusca del ruido, el tiempo transcurrido entre crestas ha de ser igual o superior a 1 seg.

NPSeq • Nivel de presión sonora continuo equivalente NPSeq, es el nivel de presión sonora constante, expresado en decibeles A, que en el mismo intervalo de tiempo, contiene la misma energía total o dosis que el ruido medido.

Efectos del ruido sobre la audición • La función auditiva del oído puede verse afectada por causas orgánicas, funcionales, patógenas o traumáticas. Cada una de estas causas lesiona el órgano auditivo a diferentes niveles dando lugar a diferentes tipos de hipoacusia (pérdida de audición) • El grado de la lesión depende de dos factores fundamentales: la intensidad del ruido y el tiempo de exposición. Al aumentar cualquiera de los dos, aumenta el riesgo de pérdida de audición.

• Inicialmente el ruido intenso produce una “Fatiga auditiva”, que se detecta como una disminución del umbral auditivo. Se recupera con el reposo. • Si la pérdida auditiva no se recupera con descansos adecuados, se produce el “Trauma acústico crónico”, el cual se caracteriza por la pérdida de audición para las altas frecuencias, siendo la frecuencia de 4.000 Hz la más afectada. • Si la exposición al ruido se mantiene, se dañan las frecuencias adyacentes alterando, las frecuencias conversacionales (de 500 a 2.000 Hz). De esta forma, se llega a la “Hipoacusia o Sordera” que, si es producida como consecuencia de la realización de un determinado trabajo, se denomina SORDERA PROFESIONAL[1].

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[1] La Sordera Profesional se caracteriza por lo siguiente: Es una hipoacusia neurosensorial por afectación del oído interno. Está asociada a un historial de prolongada exposición al ruido. Su desarrollo es gradual. La pérdida auditiva se inicia en las frecuencias altas. Afectación similar de ambos oídos, salvo excepciones. La lesión auditiva no progresa si el trabajador es retirado del ambiente ruidoso.

Anatomía del oído humano

Efectos no auditivos La contaminación acústica, además de afectar al oído puede provocar efectos psicológicos negativos y otros efectos fisiopatológicos. Por supuesto, el ruido y sus efectos negativos no auditivos sobre el comportamiento y la salud mental y física dependen de las características personales, al parecer el estrés generado por el ruido se modula en función de cada individuo y de cada situación.

Efectos psicopatológicos •

•

A más de 60 dBA.  Dilatación de las pupilas y parpadeo acelerado.  Agitación respiratoria, aceleración del pulso y taquicardias.  Aumento de la presión arterial y dolor de cabeza.  Menor irrigación sanguínea y mayor actividad muscular. Los músculos se ponen tensos y dolorosos, sobre todo los del cuello y espalda. A más de 85 dBA.  Disminución de la secreción gástrica, gastritis o colitis.  Aumento del colesterol y de los triglicéridos, con el consiguiente riesgo cardiovascular. En enfermos con problemas cardiovasculares, artereosclerosis o problemas coronarios, los ruidos fuertes y súbitos pueden llegar a causar hasta un infarto.  Aumenta la glucosa en sangre. En los enfermos de deabetis, la elevación de la glucemia de manera continuada puede ocasionar complicaciones médicas a largo plazo

Efectos psicológicos  Insomnio y dificultad para conciliar el sueño.  Fatiga.  Estrés (por el aumento de las hormonas relacionadas con el estrés como la adrenalina).  Depresión y ansiedad.  Irritabilidad y agresividad.  Histeria y neurosis.  Aislamiento social.  Falta de deseo sexual o inhibición sexual.  Efectos sobre la conducta (Agresividad  Efectos en la memoria (Menor rendimiento en tareas)  Efectos en la atención de las labores  Efectos en el embarazo

OBJETIVOS DE LA MEDICION • Evaluar los niveles de ruido o la exposición en el lugar de trabajo y determinar si se cumple los límites establecidos. • Evaluar la respuesta de la comunidad frente a una fuente externa de ruido. • Asegurarse que una pieza de equipamiento o vehículo cumple con las ordenanzas o especificaciones. • Aportar información técnica para uso de la evaluación del ruido y programa de reducción del ruido.

AMBIENTES DE TRABAJO • El objetivo de la medición del ruido en los ambientes de trabajo es el de evaluar el riesgo de daño del aparato auditivo del expuesto.

• La cuantificación de la exposición a ruido del trabajador es función de: • NPS • Características de los ruidos. • Composición espectral • Tiempo de exposición

MAPAS DE RUIDO • Croquis, de precisión aceptable, con posiciones de las máquinas y otros elementos de interés al que se añaden los niveles de ruido tomados en suficiente número de posiciones de estudio.

Instrumentos de medición • Los sonómetros deben cumplir por lo menos con las normas: • IEC 60651 (1979) y la ANSI S1.4 (1983) y ANSI SI.4A- 1985 del Instituto Nacional Norteamericano de Normas. • Dosímetro Integrador: ANSI SI.25-1991 • Sonómetro Integrador: ANSI SI.4-1983 y ANSI SI.4A-1985 Tipo 2 • Calibrador Acústico: ANSI SI.40-1084 o IEC 942

Exposición Laborar a Ruido • Caracterizar adecuadamente el nivel de exposición a ruido de un trabajador, requiere tomar en consideración una serie de factores tales como el tiempo de medición, número de muestras, condiciones de operación, tipo de ruido entre otras. Por lo tanto no existe un procedimiento único de medición de ruido laboral.

Estudio previo Debe incluir: • Identificación de todos los puestos de trabajo susceptibles de ser evaluados, exceptuando aquellos cuyo nivel diario equivalente sean manifiestamente inferiores a 80 dB(A). No se excluirán de la evaluación aquellos puestos en los que existan dudas razonables al respecto. • Localización de todas las fuentes generadoras de ruido y estimación de los puestos de trabajo a los que afectan. • Descripción del ciclo de trabajo, esto es, el mínimo conjunto ordenado de tareas que se repite cíclica y sucesivamente a lo largo de la jornada de trabajo, constituyendo el quehacer habitual del individuo que ocupa dicho puesto.

• De ello, es decir de la identificación de las fuentes generadoras de ruido, de los ciclos de trabajo y del tipo de ruido, se podrá establecer la metodología de medición adecuada.

Metodología de evaluación • Para la medición de los NPSeq en distintos puestos de trabajo, utilizando sonómetro, el tiempo de medición variará según el tipo de ruido y las condiciones ambientales presentes en cada uno de ellos. La determinación que se hace durante el estudio previo respecto al número de ciclos y/o tareas realizadas, considerando el tiempo utilizado en cada una de ellas, es muy importante.

• De ésta forma para caracterizar adecuadamente el nivel de ruido de cada puesto, se deberá medir el NPSeq , hasta lograr una estabilización de éste. Esto se obtendrá midiendo el NPSeq durante intervalos de tiempo no menores a 5 minutos hasta que su lectura se estabilice en torno a un valor con variaciones menores a 1 dB(A).

Ruido de Tipo Impulsivo • En el caso que se deba evaluar ruido de tipo impulsivo, se deberá registrar el NPSpeak hasta caracterizar el o los impactos del puesto de trabajo.

Evaluación por Dosimetría • Para el caso en que la evaluación se realice mediante dosimetría personal, se deberá evaluar idealmente la jornada laboral completa. Se podrá considerar un tiempo de medición inferior a la jornada laboral siempre y cuando sea representativo de este. De todas formas se deberá señalar el tiempo de medición utilizado.

Valores Máximos Permitidos ACGHI 8 • Tperm =

____________ NPSI – 85 ---------------3

2

• NPS • T per

85 8.0

86 6.4

87 5.1

88 4.0

89 3.1

90 2.3

• NPS • T per

91 2.0

92 1.6

93 1.3

94 1.0

95 0.8

96 0.6

Ruido de Impacto

#I 100 500 1000 5000 10000 NPS 140 135 130 125 120

Cálculo de la exposición • D = C/T • D = C1/T1 + C2/T2 + …… + Cn/Tn • En donde: • D Dosis de exposición • C Tiempo de exposición real del trabajador • T Tiempo máximo de exposición permitido al NPSeq medido

Otras Formulas NPSequi = 9.97 log. D +85

Evaluación Biológica

Control • Las medidas de control deben fundamentarse en el estudio previo de las condiciones soportadas en los puestos de trabajo, en el que figure la información mas completa posible acerca de los niveles de exposición, conformidad o disconformidad con los criterios de evaluación, tipos de ruido, etc., de forma que la información suministrada, permita valorar las posibilidades de aplicación de los distintos procedimientos de control practicables.

Procedimientos Técnicos de Control • Las distintas técnicas de control del ruido se basan fundamentalmente en los diferentes tratamientos que pueden efectuarse con las ondas sonoras que son la materialización del ruido y que se caracteriza por la sucesión periódica en el tiempo y en el espacio de expansiones y compresiones del aire.

• Los procedimientos técnicos de control tratan de la reducción de los niveles de ruido en las fuentes de emisión o sobre los medios de transmisión o propagación del ruido. • Cuando la reducción o eliminación del ruido se lo logra sustituyendo equipos o componentes ruidoso por otros, se trata de procedimientos activos de control, mientras que a los tratamientos y acondicionamientos acústicos de los locales se conoce de procedimientos pasivos, pues no evitan la generación del ruido sino que atenúan las consecuencias sobre los receptores.

Reducción del ruido en el origen • Son los mas satisfactorios, pero poseen limitaciones como el hecho de que los problemas deben abordarse en la fase de diseño del equipo, máquina, útil o elemento generador del ruido, ya que una vez construidos, las soluciones se convierten en costosas, difíciles o impracticables. Otra limitación es el que en gran medida, carecen de soportes teóricos de cálculo y en la mayoría de los casos debe trabajarse empíricamente en base de ensayos, modificaciones y correcciones hasta lograr los resultados deseados.

CONTROL EN LA FUENTE • • • • • •

Selección de equipos y diseños adecuados. Sustitución de equipos y procesos. Modificación del proceso. Encerramiento del proceso. Aislamiento del proceso. Mantenimiento

Sustitución de equipos o procesos • La sustitución de equipos o procesos ruidosos por otros que generen menos ruido pero que mantengan o mejoren los requerimientos técnicos y económicos, no siempre es fácil, pero de modo general cuando es posible, se consiguen buenos resultados.

Sustitución de equipos o procesos • • • •

Sustituir: El remachado por la soldadura Las prensas mecánicas por las hidráulicas Los martillos neumáticos por los de acción electromagnética. • Las herramientas portátiles neumáticas por las eléctricas

Modificación de los procesos de trabajo Se basan en la modificación parcial de los equipos o máquinas de modo que el ruido generado sea menor: •Sustituir ventiladores helicoidales por otros centrífugos • Sustituir engranajes rectos por otros helicoidales o bien ambos por correas trapezoidales. • Reducir las velocidades de rotación •Introducir escalonamiento en las operaciones con útiles de corte.

Reducción de las fuerzas generadoras • Equilibrado dinámicamente la maquinaria. • Sustituyendo piezas desgastadas • Engrasando y lubricando adecuadamente las partes móviles. • Incluyendo uniones y anclajes elásticos. • Instalando elementos antivibratorios. • Interponiendo materiales amortiguadores entre superficies que chocan entre si. • Colocando silenciadores en escapes neumáticos y salidas de aire. Etc.

CONTROL EN EL MEDIO DE DIFUSION • Cuando la actuación sobre el foco es imposible o insuficiente se actuará sobre el medio de difusión. • Aumento de distancia entre emisor y receptor.

MEDIO DE PROPAGACION • Disposición y planificación adecuada de los equipos ruidosos en una planta. • Acondicionamiento acústico de las superficies límites interiores de los recintos donde se instalen equipos ruidosos. • Instalación de cabinas, envolventes, barreras totales o parciales interpuestas entre los focos de ruido y los receptores.

Aumento de distancia

Pantallas

Cabinas envolventes

Reflexión y Transmisión del sonido a diferentes medios. Cuando la onda de presión sonora (sonido) encuentra un obstáculo (ej. una pared) o se propaga a otro medio de mayor densidad , el choque que se produce a nivel molecular hace que parte de esa energía regrese en forma de energía reflejada o onda reflejada (onda rebotada), produciéndose la reflexión del sonido y el resto continúe hacia los otros medios, obteniéndose la absorción y transmisión del sonido. En la figura se esquematiza el proceso energético en tres medios diferentes. Dada una cantidad de

Fenómenos de reflexión, absorción y transmisión

La absorción del sonido se mide en términos del Coeficiente de absorción sonora (NRC) o α o αw (Ponderado) que va desde 0 hasta 1 (los números mayores denotan una mejor absorción).

Si a=0, el material refleja totalmente el sonido. Si a=1, el material es totalmente absorbente

La calidad de absorción depende del material absorbente. Las normas definen cinco clases de absorción acústica, considerados como rangos de absorción y se identifican con las letras A hasta D, siendo A el más alto, y se refieren a la absorción de sonido en rangos de frecuencias desde 250 hasta 4000 Hz( Hertz). Algunas veces el valor NRC es utilizado como un valor individual para los materiales absorbentes. El NRC es un porcentaje aritmético de los coeficientes en octavas de banda desde 250 hasta 2000 Hz.(hertz) expresado en múltiplos más cercanos a 0.5. .

ACTUACION SOBRE EL RECEPTOR • • • • • •

Selección del trabajador Formación e información. Exámenes periódicos y de desvinculación Rotación del personal Encerramiento del trabajador Programa de Dotación de Protección personal

EPP

EQUIPOS DE PROTECCION AUDITIVA

TAPON AL CUAL EL USUARIO LE DA FORMA ANTES DE INSERTARLO EN EL CANAL AUDITIVO

TAPON AUDITIVO PREMOLDEADO AQUEL QUE NO ES MOLDEABLE POR EL USUARIO PREVIO A SU INSERCION, GENERALMENTE

CUENTA CON UN VASTAGO A FIN DE SUJETARLO SIN TOCAR LA PARTE

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PORQUE LA PROTECCIÓN AUDITIVA FALLA...