Control de Ruido y Vibraciones
¿Por qué es importante tratar el ruido?
El ruido en el trabajo puede causar un daño que
es permanente y genera incapacidad en la audición. Esto
puede ser gradual, de la exposición al ruido en el tiempo, pero el daño puede
ser causado por ruidos repentinos, y extremadamente fuertes. El daño es
perjudicial, ya que puede impedir que la gente sea capaz de comprender el
habla, mantenerse al día con las conversaciones o usar el teléfono.
La pérdida de audición no es el único problema. Las personas
pueden desarrollar zumbidos, silbidos, zumbidos o zumbido en los oídos, una
condición dolorosa que puede conducir a trastornos del sueño e hipoacusia
El ruido en el trabajo puede interferir con las comunicaciones y
hacer las advertencias más difícil de escuchar. También puede reducir la
conciencia de su entorno de una persona. Estos factores pueden dar lugar a
riesgos para la seguridad poner a las
personas en riesgo de lesiones o muerte.
¿Tengo un problema de ruido?
Es probable que tenga que hacer algo sobre el ruido, si cualquiera
de las siguientes situaciones: sus empleados tienen que levantar la voz para
tener una conversación normal cuando cerca de 2 metros de distancia de
por lo menos parte del día, sus empleados utilizan herramientas eléctricas
ruidosas o maquinaria por más de media hora al día, su sector es uno conocido
por tener tareas ruidosas, por ejemplo, construcción, demolición o reparación
de carreteras, la madera, procesamiento de plásticos, ingeniería, fabricación
textil, general de fabricación, forja o estampación, papel o cartón de decisiones,
enlatado o embotellado, fundición, residuos y reciclaje, hay ruidos debido a
los impactos (como martillazos, herramientas neumáticas de impacto, etc),
fuentes de explosivos, tales como herramientas accionadas por carga explosiva o
detonadores, o armas de fuego. Situaciones en las que tendrá que tener en
cuenta las cuestiones de seguridad en relación con el ruido que incluyen:
utiliza sonidos de advertencia para evitar o alertar de situaciones
peligrosas prácticas de trabajo se basan en la comunicación verbal hay un
trabajo alrededor de la maquinaria móvil o el tráfico
Cómo controlar el ruido
Hay muchas maneras de reducir el ruido y la exposición al
ruido. Casi todas las empresas pueden decidir sobre las acciones prácticas
y rentables para controlar los riesgos de ruido
En primer lugar, piense en cómo eliminar la fuente de ruido por completo,
por ejemplo: una máquina ruidosa que genrera mucho ruido por encima de los 85
decibeles, en la que no puede ser escuchado por los trabajadores. Si eso
no es posible, investigar: utilizando equipos más silenciosos o un proceso
diferente, más tranquila
Controles de ingeniería / técnica para reducir en la fuente del
ruido producido por una máquina o proceso mediante pantallas, barreras,
cerramientos y materiales absorbentes para reducir el ruido en su camino hacia
las personas expuestas, diseño y trazado de los lugares de trabajo para crear
puestos de trabajo tranquilos limitar el tiempo que las personas pasan en áreas
ruidosas
Estudio de caso de dos
La elección de equipos más silenciosos y maquinaria
Debe tener en cuenta el ruido, junto con otros factores (aptitud
general, por ejemplo, la eficiencia) en la contratación o compra de
equipo. Usted debe comparar los datos de ruido de diferentes máquinas, ya
que esto le ayudará a comprar de entre los más silenciosos.
Cuando se debe utilizar protección auditiva?
La protección auditiva debe ser emitido a los empleados:
donde se necesita protección adicional por encima de lo que se ha
logrado mediante el control del ruido para la protección a corto plazo,
mientras que se están desarrollando otros métodos para controlar el ruido.
Usted no debe usar protección para los oídos como una alternativa
para el control del ruido, por medios técnicos y organizativos.
Los empleados a los que usted proporciona protección para los oídos
deben recibir capacitación sobre cómo usarlo.
Detección de daños a la audición
Si la evaluación del riesgo indica que existe un riesgo para la
salud de los trabajadores expuestos a ruido, deben ser objeto de vigilancia
sanitaria adecuada (controles auditivos regulares).
Para el control de ruido utilizando métodos de ingeniería, existen
las siguientes técnicas.
- Aislamiento acústico interior de locales y recintos
- Silenciadores de absorción
- Silenciadores de reacción
- Paneles acústicos (aislamiento acústico aéreo)
- Cabinas insonorizadas o modulares
Aislamiento acústico interior de locales y recintos
Este método se aplica al sitio donde se encuentra un
foco ruidoso, cuyo objetivo principal es extraer el ruido o energía sonora del
campo acústico, y esta es absorbida en los choques sucesivos que se produce en
las paredes, y comprende dos elementos
Ruido
recibido directamente (onda acústica directa)
Ruido
reflejado de las distintas superficies (onda acústica reflejada)
La distancia crítica es donde el nivel de presión
sonoro debido a las onda acústica
reflejada, se hace igual a la onda acústica directa, se define por la siguiente
ecuación:
Absorción acústica:
Es la propiedad que tiene inmaterial de absorber la energía acústica
que se produce en una fuente sonora, es la magnitud que mide la cantidad de
energía extraída de un campo acústico cuando la onda sonora pasa a través de un
medio determinado. Y se calcula mediante la siguiente expresión:
A: absorción para la frecuencia f en m ²
Am : absorción media en metros
af =
Coeficiente de absorción del material para la frecuencia f
am =
Coeficiente medio de absorción
S = Superficie del material en metros.
Constante de un local:
Se define como la capacidad que posee un local, espacio o recinto
para absorber el sonido, y se calcula utilizando la siguiente ecuación:
Algunos materiales poseen coeficientes de absorción acústica para
una frecuencia en Hz determinada, que
permite establecer el nivel de absorción, estos valores vienen dados en
las tablas de coeficiente de absorción que se presenta a continuación:
Tiempo de reverberación:
Se define como el tiempo en que la presión acústica una vez cesada
la fuente sonora disminuye 60 decibeles. y viene dada a través de la siguiente ecuación de Sabine:
Donde 0,163 es una constante, V es el volumen
total del recinto en m ³, y A es el absorción total en m ²
Silenciadores de absorción:
Su principio de funcionamiento se fundamenta en la absorción del
sonido durante el paso del aire o gas a través de un silenciador. se instalan en conducciones de fluidos que
transportan energía sonora para la absorción de ésta.
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Fig 1. Tipos de silenciadores de absorción (Fuente MAPRE)
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Silenciadores de reacción:
Son utilizados para reducir el ruido en sitios donde la salida de
gases son muy calientes y a alta velocidad o cuando estos gases están provistos
de un elevado nivel de suciedad.
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| Fig 2. Tipos de silenciadores de reacción (Fuente MAPRE) |
Aislamiento acústico aéreo
Simplemente funciona al colocar un obstáculo sólido no poroso en el
camino del ruido u onda acústica, pueden ser simples o compuestas. Y está dada
por la siguiente expresión:
A= índice de aislamiento acústico en dB.
Lt = intensidad acústica incidente
Lt = intensidad acústica transmitida
Lti= Nivel de intensidad acústica incidente
Lit = Nivel de intensidad acústica transmitida.
Al cociente I t / I i se
le conoce como coeficiente de transmisión acústica, se simboliza por la letra t, y el índice de
aislamiento acústico se podrá expresar así:
Ley de las masas, aislamiento de un elemento
de construcción simple.
Se aplica en función de las propiedades
mecánicas del material y se calcula aplicando la ley de las masas y viene dada
por:
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| Figura 3. Representación gráfica de la ley de las masas |
Cabinas insonorizadas:
Esta técnica permite controlar o disminuir el
ruido que sale de una fuente sonora, esta es recubierta con material aislante.
Cabinas
modulares:
Control de ruido para una fuente sonoro donde
el trabajador debe permanecer dentro del recinto para operarla máquina o equipo
Factor de directividad:
Se simboliza por la letra Q, y se define por
la medida del grado en que la energía sonora se concentra en una determinada
dirección del espacio.
Va en función de la ubicación de la fuente
generadora del ruido, varía si está en el suelo, en el espacio abierto, junto a
la pared, o en una esquina, sus valores son 1, 2, 4, 8, para entender mejor esta
explicación se presenta una imagen resumida de los diferentes factores de
directividad.
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Figura 4 Factor de directividad Q, según
posición espacial de la fuente de ruido.
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Vibraciones
¿Por qué medir o evaluar
la exposición a la vibración?
Podemos sentir vibraciones y saber que la gente podría estar
expuesta a ella. Pero no podemos determinar si lo que sentimos va a ser
perjudicial. Para eso, hay que medir la exposición a vibraciones.
La vibración es las oscilaciones mecánicas de un objeto alrededor de
un punto de equilibrio. Las oscilaciones pueden ser regular, tales como el
movimiento de un péndulo o al azar, tales como el movimiento de un neumático en
un camino de grava. El estudio de los efectos en la salud de vibración
requiere medidas de las ondas de presión "" generales que se generan
por el equipo o estructura vibrante.
El riesgo de lesión inducida por la vibración depende de la
exposición diaria promedio. Una evaluación tiene en cuenta la intensidad y
la frecuencia de la vibración, la duración (años) de la exposición y la parte
del cuerpo que recibe la energía de vibración.
Vibración mano-brazo causa daño a las manos y los
dedos. Aparece como daño a los vasos sanguíneos y los nervios en los
dedos. La condición resultante se conoce como enfermedad de dedos
blancos, fenómeno de Raynaud o el síndrome de vibración mano-brazo
(HAVS). Uno de los síntomas es que los dedos afectados pueden volverse
blanco, sobre todo cuando se exponen al frío. Enfermedad dedo blanco
inducido por vibración también provoca una pérdida de la fuerza de agarre y la
pérdida de la sensibilidad al tacto.
El efecto sobre la salud de la vibración de todo el cuerpo es poco
conocida. Estudios de los conductores de vehículos pesados han puesto de manifiesto
un aumento de la incidencia de los trastornos de intestino y los sistemas
circulatorio, musculoesqueléticas y neurológicas.
Sin embargo, los trastornos del sistema digestivo nervioso,
circulatorio y no son específicos de exposición a las vibraciones de todo el
cuerpo sólo. Estos trastornos pueden ser causados por una combinación de varias otras condiciones
de trabajo y los factores de estilo de vida en lugar de por un factor físico
por sí solo. Más información está disponible en el documento de respuestas
OSH vibración - Efectos sobre la salud que describe los efectos de la
vibración mano-brazo y la vibración de todo el cuerpo.
¿Qué es la vibración?
Si pudiéramos mirar un objeto que vibra en cámara lenta, se puede
ver los movimientos en diferentes direcciones. Cualquier vibración tiene
dos cantidades mensurables. ¿A qué distancia (amplitud o intensidad) y la
rapidez (frecuencia) el objeto se mueve ayuda a determinar sus características
vibratorias. Los términos utilizados para describir este movimiento son la
frecuencia, la amplitud y la aceleración.
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| Figura 1 - Representación de las medidas de exposición a las vibraciones |
Frecuencia
Un objeto que vibra se mueve hacia adelante y hacia atrás de su
posición estática normal. Un ciclo completo de la vibración se produce
cuando el objeto se mueve de una posición extrema en el otro extremo, y
viceversa. El número de ciclos que un objeto vibrante completa en un
segundo se llama frecuencia. La unidad de frecuencia es el hertzio
(Hz). Un hertzio es igual a un ciclo por segundo.
Amplitud
Un objeto vibrante se mueve a una cierta distancia máxima a ambos
lados de su posición estacionaria. La amplitud es la distancia desde la
posición estacionaria a la posición máxima de cada lado y se mide en metros
(m). La intensidad de la vibración depende de la amplitud.
Aceleración (medida de la intensidad de la vibración)
La velocidad de un objeto vibrante varía de cero a un máximo durante
cada ciclo de vibración. Se mueve más rápido a medida que pasa a través de
su posición estacionaria natural a una posición extrema. El objeto
vibrante se ralentiza a medida que se acerca al extremo, donde se detiene y
entonces se mueve en la dirección opuesta a través de la posición estacionaria
hacia el otro extremo. Velocidad de vibración se expresa en unidades de
metros por segundo (m / s).
La aceleración es una medida de la rapidez con los cambios de
velocidad con el tiempo.La medida de la aceleración se expresa en unidades de
(metros por segundo) por segundo o metros por segundo al cuadrado (m /
s 2). La magnitud de los cambios de aceleración de cero a un máximo
durante cada ciclo de vibración. Se aumenta a medida que vibra objeto se
mueve más lejos de su posición estática normal.
¿Qué es la resonancia?
Cada objeto tiende a vibrar en una frecuencia particular que se
llama la frecuencia natural. La medida de la frecuencia natural depende de
la composición del objeto, su tamaño, estructura, peso y forma. Si se
aplica una fuerza de vibración en el objeto con su frecuencia igual a la
frecuencia natural, que es una condición de resonancia. Una máquina de
vibración transfiere la cantidad máxima de energía a un objeto cuando la
máquina vibra a la frecuencia de resonancia del objeto.
¿Cómo se produce la
exposición a la vibración?
El contacto con una máquina de transferencia de energía de vibración
vibra para órgano de una persona. Sabemos que la vibración afecta el
órgano en contacto, tales como las manos. Pero no entendemos completamente
cómo la vibración puede afectar otras partes del cuerpo del trabajador o
únicamente un órgano en particular seleccionado. El efecto de la
exposición a las vibraciones depende también de la frecuencia de
vibración. Cada órgano del cuerpo tiene su propia frecuencia de resonancia. Si
la exposición se produce en o cerca de cualquiera de estas frecuencias de
resonancia, el efecto resultante es mucho mayor.
Exposición a la vibración segmentaria afecta a un órgano,
una parte o "segmento" del cuerpo. El tipo de exposición a la
vibración segmentaria más estudiada y la más común es la exposición a la
vibración mano-brazo que afecta las manos y los brazos. Grupos
ocupacionales expuestos incluyen operadores de motosierras, herramientas de
viruta, martillos neumáticos, taladros pata del gato, molinos y muchos otros
trabajadores que utilicen herramientas vibratorias portátiles.
Todo el cuerpo de la energía de vibración entra en el
cuerpo a través de un asiento o en el suelo, y que afecta a todo el cuerpo o de
un número de órganos en el cuerpo. Grupos expuestos incluyen los operadores de
camiones, autobuses, tractores y los que trabajan en las plantas de
vibración.
Todo sistema mecánico que posea masa y rigidez posee su propia
frecuencia natural, originada luego de que el sistema se desligue o libere de
la fuerza que originó un desplazamiento de su posición de reposo. La frecuencia
natural amortiguada se expresa mediante la siguiente ecuación:
Donde
fn = frecuencia natural en Hz
K= rigidez del aislador en kg/cm
W= peso del cuerpo en kg
g= aceleración de la gravedad 9,8 m/seg ²
Existen una serie de materiales con propiedades amortiguadoras de
las vibraciones, entre estos se puede mencionar:
1- Caucho Shock
2- Caucho sintético
3- Caucho spring
4- Acero
De igual manera se emplean técnicas de aislamiento para el control
de vibraciones siendo los elementos antes mencionado utilizados como
asilamiento y amortiguación de vibraciones, se dice que el índice de
aislamiento es necesario tomar en cuenta la relación que existe entre la señal
emitida por la energía y la señal que se transmite al suelo, esto se conoce
como transmisibilidad y está dada por la siguiente expresión:
Donde f = frecuencia de excitación
fn = frecuencia
natural
En el mismo orden de ideas el aislamiento se podrá definir por:
Aislamiento % = 100
Tipos de elementos antivibratorios: se tomará en cuenta el tipo de
material n cuanto a sus características y de la máquina a tratar.
Los más comunes y por ende
son más utilizados:
1- Resortes metálicos
2- Caucho
3- Rellenos elásticos.
Para aislar componentes de gran magnitud que requieran de un gran
aislamiento se utilizarán sistemas compuestos de aislamiento.
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| Fuente manual de la MAPRE |
Ingeniero en Higiene y Seguridad Laboral: Pablo Torres
Twitter: https://twitter.com/Pablo_ATorres
17/07/2013
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