02 Higiene Industrial I

HIGIENE INDUSTRIAL I

SEMANA 2

ESTE DOCUMENTO CONTIENE LA SEMANA 2 2

ÍNDICE

RUIDO Y EXPOSICIÓN HIGIÉNICA LABORAL ................................................................................... 3 APRENDIZAJES ESPERADOS ........................................................................................................... 3 INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................. 3 1. TIPOS DE RUIDO .................................................................................................................... 4 2. EJEMPLOS DE FUENTES DE RUIDO EN LA INDUSTRIA ........................................................... 5 3. EFECTOS DEL RUIDO .............................................................................................................. 6

3.1. ESTRUCTURA DEL SISTEMA AUDITIVO .......................................................................... 6 4. EFECTOS DEL RUIDO SOBRE EL ORGANISMO ........................................................................ 7

4.1. EFECTOS AUDITIVOS ...................................................................................................... 7 4.2. EFECTOS EXTRA-AUDITIVOS .......................................................................................... 8

5. CONCEPTOS ACÚSTICOS ........................................................................................................ 9 5.1. FILTROS DE PONDERACIÓN SONORA .......................................................................... 10

6. DEFINICIONES Y CÁLCULOS BÁSICOS DE RUIDO ................................................................. 11 6.1. DETERMINACIÓN DE NPS JORNADA, A EXPOSICIÓN DE DIFERENTES FUENTES SONORAS ................................................................................................................................. 12

7. NIVEL DE PRESIÓN SONORA CONTINUO EQUIVALENTE ..................................................... 15 COMENTARIO FINAL .................................................................................................................... 16 REFERENCIAS ............................................................................................................................... 17


RUIDO Y EXPOSICIÓN HIGIÉNICA LABORAL

APRENDIZAJES ESPERADOS

Se espera que, al finalizar esta semana, el alumno sea capaz de Reconocer la naturaleza del

ruido y sus efectos en el cuerpo humano. Del mismo modo se busca que identifiquen las

alteraciones que produce el ruido en la organización

INTRODUCCIÓN

Uno de las ramas de la Física es la Acústica, disciplina que se encarga del estudio del sonido en

sus aspectos cuantitativos y cualitativos.

Mapfre (1991), define el sonido como una perturbación que se propaga (en forma de onda

sonora) a través de un medio elástico (sólidos, líquidos o gases) produciendo variaciones de

presión o vibración de partículas que pueden ser percibidas bien por el oído humano o por

instrumentos específicos para tal fin.

Un ejemplo gráfico de la definición anterior se da cuando se arroja una piedra a un lago. Las

ondas que se producen en el agua desde el punto donde cae ese objeto, son similares a las

ondas acústicas que se producen en el aire.

Comparación de ondas acústicas emitidas en un medio elástico como el agua. Recuperado

de: http://goo.gl/m86w18

Mapfre (1991) define el ruido como todo sonido articulado y confuso, más o menos fuerte,

que puede provocar una sensación de desagrado. Pueden existir tres conceptualizaciones

subjetivas del ruido, relacionadas a la respuesta fisiológica individual provocada por:

RUIDO: sonido que puede resultar molesto, inútil y desagradable.

http://goo.gl/m86w18


MÚSICA: sensación mental muy subjetiva y compleja, provocada por la sensación auditiva de la persona que escucha.

CONVERSACIÓN: conjunto de ondas audibles complejas que da a quien escucha gran información.

Desde la visión de la física dinámica, el ruido es un movimiento ondulatorio de las partículas de

una superficie o medio elástico, expuesto a una vibración (Carbone, 2000).

El desplazamiento complejo de moléculas de aire provoca una serie de variaciones mínimas de la

presión; estas variaciones pueden recibirse por el oído y se definen como presión sonora.

Según el Manual de Higiene Industrial de Mapfre (1991), estos tipos de vibraciones mecánicas

se transmiten por el medio elástico (aire) y al entrar en contacto con el tímpano sensibilizan el

oído como vibración en la membrana timpánica, con distintas sensaciones, es así que se

pueden clasificar en tres tipos de sonidos:

INFRASONIDOS O SUBSÓNICOS: frecuencia inferior a 20 Hz1, no provocan

sensación auditiva en los humanos.

SONIDOS: frecuencia entre 20 Hz y 20.000 Hz, sí producen sensación auditiva en los

humanos.

ULTRASONIDOS: frecuencias superiores a 20.000 Hz, no provocan sensación auditiva.

El campo de audición de los humanos va desde los 20 Hz hasta los 20.000 Hz. (Mapfre, 1991).

1. TIPOS DE RUIDO

Las siguientes definiciones de los diferentes tipos de ruido están contempladas en el Artículo

71 del Decreto N° 594 (1999).

RUIDO ESTABLE: es el que presenta fluctuaciones del nivel de presión sonora inferiores o

iguales a 5 dB(A) lento, durante un periodo de observación de 1 minuto.

Se define un ruido de tipo estable cuando la diferencia entre el sonido medido máximo y el

nivel de sonido mínimo, obtenidos durante una medición de un minuto, es menor o igual a 5

dB(A).

1 Un hercio representa un ciclo por cada segundo, entendiendo ciclo como la repetición de un suceso. o

Por ejemplo, el hercio se aplica en física a la medición de la cantidad de veces por un segundo que se repite una onda (ya sea sonora o electromagnética).


RUIDO FLUCTUANTE: es aquel que presenta fluctuaciones del nivel de presión sonora

superiores a 5 dB(A) lento, durante un periodo de observación de 1 minuto, es decir un ruido

es de este tipo cuando la diferencia entre el sonido medido máximo y el nivel de sonido

mínimo, obtenidos durante una medición de un minuto, es mayor a 5 dB(A).

RUIDO IMPULSIVO: es el que presenta impulsos de energía acústica de duración inferior a 1

segundo a intervalos superiores a 1 segundo. Se entenderá que un ruido es de este tipo

cuando en el puesto de trabajo o en el entorno de éste, se producen impactos o sonidos muy

breves (con una duración menor a 1 segundo) y de gran intensidad, tales como: golpes, caída

de materiales, disparos u otros.

Un ruido no perderá la característica de impulsivo si los impulsos o impactos se repiten,

siempre y cuando la separación entre dos impactos consecutivos sea mayor a un segundo,

teniendo siempre presente que los impactos deben ser generados por acciones propias de la

tarea evaluada o del ambiente laboral, descartándose aquellos eventos accidentales no

relacionados con la actividad.

2. EJEMPLOS DE FUENTES DE RUIDO EN LA INDUSTRIA

Se reconoce como una de las causas más frecuentes en la generación de ruido industrial al

deficiente mantenimiento de las maquinarias y equipos utilizados en el trabajo.

En general la falta de conocimientos acerca de la generación y control de fenómenos acústicos

traen consigo las insuficiencias en el diseño, selección, instalación, ubicación y mantenimiento

de las máquinas.

Lo anterior tiene como efecto inmediato el incremento de los problemas generados por el

ruido (Mapfre, 1991).

Cada máquina incrementa sus niveles de emisión sonora cuando existe un mantenimiento

inadecuado producto de (Mapfre, 1991):

Una mala lubricación.

Conjuntos desalineados.

Rotores desbalanceados.

Solturas de piezas.

Todos los defectos que generan vibraciones excesivas incrementan los niveles de ruido y

pueden asociarse con pérdidas energéticas y deficiente funcionamiento. Se recomienda,

siempre que sea posible, buscar alternativas a los procesos industriales ruidosos.


PROCESOS DE ALTO RUIDO PROCESOS DE BAJO RUIDO

Remachado por golpes Remachado por compresión

Movimiento por aire comprimido o motor de combustión

interna Movimiento por electricidad

Corte por choques, troquelado Corte con rayo láser

Soldadura convencional TIG/TAG Soldadura por arco protegida

TIG/TAG

Fijación por remaches Fijación por presión

Conformación por golpes Prensado hidráulico

Soldadura por puntos Soldadura continua

Fuente: Técnicas de la Prevención de Riesgos, Cortés, J. M (2007)

3. EFECTOS DEL RUIDO

3.1. ESTRUCTURA DEL SISTEMA AUDITIVO

Mapfre (1991), establece que previo a conocer los efectos que tiene el ruido sobre el

organismo es necesario conocer cómo se compone el sistema auditivo.

Esquema del sistema auditivo, oído externo, oído medio, oído interno. Atlas de anatomía, Netter, F.

(2007)

El oído es un órgano que se divide en tres partes: oído externo, oído medio y oído interno.

El oído externo se divide -a su vez- en dos partes, la exterior llamada pabellón auditivo u oreja,

y el conducto auditivo externo. La forma de la oreja facilita que se recojan las ondas sonoras,

llevándolas hasta el canal auditivo externo, que termina en el tímpano; el ruido hace vibrar


esta membrana (que separa el oído externo del medio); este movimiento del tímpano llega a

los huesos del oído medio (Mapfre, 1991).

El oído medio es un espacio hueco denominado caja del tímpano. Comprende desde el

tímpano (en su parte más externa) hasta la pared ósea del oído interno (en su parte más

interna). Dentro del oído medio hay una serie de huesecillos, que forman una cadena cuya

función es unir la membrana del tímpano con el oído interno, a través de la ventana oval

situada en la pared ósea del oído interno.

El oído interno es una cadena de huesecillos compuesta por el martillo, el yunque y el estribo.

El sonido se transmite a través del movimiento de la membrana del tímpano que llega hasta el

martillo, éste lo transmite al yunque y sigue al estribo, que finaliza en la ventana oval.

Dentro del oído medio se lleva a cabo la transmisión del sonido hasta el oído interno, y se

transforma el sonido amplificándolo o amortiguándolo

NOTA: En el oído interno se sitúan funciones como el mecanismo final de audición y ser el

receptor del equilibrio. Está formado por la cóclea, el vestíbulo y los canales semicirculares.

4. EFECTOS DEL RUIDO SOBRE EL ORGANISMO

Para Carbone (2000), la mayoría de los efectos que se generan en el organismo al exponerse al

ruido, pueden tener directa relación con factores intrínsecos o extrínsecos del individuo, como

también componentes ambientales y mala organización en la estructura de la jornada laboral.

Entre los elementos intrínsecos se cuentan las características del sujeto receptor (edad, sexo,

enfermedades), distancia del foco de emisión, posición respecto al foco emisor del sonido,

ambiente de trabajo, etc.

Por otra parte, dentro de los factores extrínsecos se hallan los que indican las características del

ruido (el nivel de presión sonora, la frecuencia), el tiempo de exposición al ruido, la dosis

recibida.

4.1. EFECTOS AUDITIVOS

ENMASCARAMIENTO: cuando un sonido impide la percepción total o parcial de

otros sonidos, es decir, produce un efecto de mascara frente a otros, generando

dificultad para la interpretación de señales acústicas, atención en la trasmisión de

órdenes, etc.

FATIGA: si se ha estado expuesto a niveles sonoros elevados se modifica el umbral de

audición, pero tras permanecer alrededor de 12 horas sin exposición, se recupera el

dintel (o umbral) de audición original.


HIPOACUSIA: cuando el individuo se somete a niveles sonoros elevados de forma

repetida se pueden producir lesiones irreversibles. 4000 Hz y 6000 Hz son los rangos

de frecuencia que pueden provocar este tipo de lesiones.

SORDERA PROFESIONAL: se produce una disminución de la agudeza auditiva en las

frecuencias conversacionales (500Hz, 1000Hz y 2000Hz), por lo que se ve afectada la

comunicación oral entre las personas.

4.2. EFECTOS EXTRA-AUDITIVOS

A continuación se presentan algunos de los sistemas del organismo y consecuencias de estar

expuesto a ruido intenso.

SISTEMA AFECTADO POSIBLES CONSECUENCIAS

Respiratorio Aumento del ritmo respiratorio. Una vez finalizada la exposición al ruido, el ritmo respiratorio vuelve a la normalidad

Cardiovascular

La exposición a ruido intenso (116dBA) puede producir la elevación de la tensión arterial o del ritmo cardíaco, produciendo hipertensión arterial, arterioesclerosis, vasoconstricción periférica. Exponerse a ruido blanco (contiene todas las frecuencias con intensidad idéntica) puede generar taquicardias. La exposición a ruido rosa (aleatorio), puede gatillar bradicardias (ritmo cardíaco más lento que el normal)

Aparato Digestivo

Úlceras gastroduodenales, cólicos, elevación de la acidez, disminución de la movilidad gástrica y secreción digestiva

Aparato Muscular Aumento de la tensión

Metabolismo Aceleración del sistema metabólico

La Visión Afectar la agudeza visual, el campo visual y la visión cromática

Sistema Endocrino

Alteración en el funcionamiento de determinadas glándulas, por ejemplo, la hipófisis, tiroides, suprarrenales.

Sistema Nervioso Central y Periférico

Alteraciones en el electroencefalograma, trastornos del sueño, cansancio, irritabilidad, inapetencia sexual. La exposición a niveles de ruido elevado disminuye el grado de atención y aumenta el tiempo de reacción.

A los eventuales daños antes mencionados, se deben agregar las alteraciones psicosociales

que puede producir la exposición al ruido. El hecho de que una persona no es capaz de

disponer de una comunicación oral durante el desarrollo de sus tareas y en la interrelación

social, puede condicionar su vida.


5. CONCEPTOS ACÚSTICOS

Mapfre (1991) establece tres conceptos básicos asociados al sonido, definiéndolas de la

siguiente forma:

LONGITUD DE ONDA ():

Magnitud de distancia, en metros, que recorre una onda sonora en el tiempo de un período.

Fundación Mapfre (1991) Características físicas del ruido. Manual de Higiene Industrial 4ª Edición: España.

Se determina la longitud de onda de un ruido con la siguiente formula:

C/F = C * T

: longitud de onda, m.

C: velocidad del sonido, m/seg.

f: frecuencia, ciclos, Hz.

T: periodo, seg.

NOTA: en condiciones normales, la velocidad del sonido en el aire es de: 331.20 m/seg.

FRECUENCIA (f):

Cantidad de pulsaciones de una onda acústica sinusoidal durante un segundo. Número de

veces que se repite la variación de presión de la onda sonora en el tiempo de un segundo. Se

expresa en hertzios (Hz).

NOTA: la frecuencia de un sonido determina el tono. Por ejemplo, un trombón tiene una

frecuencia baja (sonidos graves), y un silbido posee una frecuencia alta (sonido agudo). Las

frecuencias más elevadas corresponden a ruidos agudos, y las frecuencias bajas (menos

vibraciones por segundo) son ruidos graves. Los sonidos de frecuencias bajas tienen longitudes


de onda largas, por lo que tienen mayor capacidad de sortear los obstáculos.

Frecuencia alta, por lo tanto tonos agudos

Frecuencia media, por tonos medios

Baja frecuencia, tonos graves

PERIODO:

Tiempo en segundos que tarda un punto de la onda con la misma dirección y sentido en pasar.

Tiempo transcurrido en completar un ciclo completo de una onda acústica.

t=1/f

5.1. FILTROS DE PONDERACIÓN SONORA

Mapfre (1991) especifica que el ser humano no escucha, con la misma sensación, la totalidad

de los sonidos de igual presión sonora. Se debe tener en cuenta la frecuencia a la que se emite

y que el oído humano no responde de forma uniforme a todas las frecuencias del espectro. Por

esa razón se incluyen en los aparatos de medición, filtros de corrección o atenuación para que

su respuesta sea lo más parecida al oído humano. Por lo tanto, se crean diferentes escalas de

ponderación A, B, C. En Chile los dos filtros más importantes en lo estipulado por protección

laboral, son los siguientes:

Filtro escala A tiene como objetivo ser una atenuación parecida a la del oído cuando se


ve expuesto a niveles de presión sonora bajos a distintas frecuencias (menos de 55 dB).

Filtro escala C para presión sonora de altos niveles (más de 85 dB).

6. DEFINICIONES Y CÁLCULOS BÁSICOS DE RUIDO

PRESIÓN SONORA: la presión sonora corresponde a la variación instantánea de la presión

atmosférica en un punto, producto de la propagación a través del aire de una onda sonora.

Para efectos prácticos es el sonido que llega al oído en un momento determinado (Mapfre,

1991).

NOTA 1: la presión atmosférica se mide en pascales (Pa). En el SI (Sistema Internacional) 1

pascal es igual a una fuerza de 1 newton actuando sobre una superficie de 1 metro cuadrado.

NOTA 2: cuando se superan los 200 N/m2 (200 newton/metro cuadrado) el oído puede sufrir

lesiones irreparables. La menor presión acústica audible es 2x10-5 N/ m2 (2 x 10 elevado a -5

newton/ metro cuadrado) que será equivalente a P0.

La fórmula origen de Nivel de Presión Sonora (NPS) será:

NPS= 20 * log (P/ P0)

P: valor eficaz de la presión sonora medida.

P0: valor eficaz de la presión sonora de referencia 2x10-5 N/ m2

Sin embargo, no se utiliza el Pascal para medir el nivel de presión sonora, ya que existen 200

millones de unidades en la escala (200Pa y 2x10-6Pa). También, porque el oído humano no

responde de forma no lineal, sino de manera logarítmica en relación al ruido de un estímulo

aplicado, se toma como unidad de medida el decibelio (dB).

Los niveles obtenidos con el filtro o escala de ponderación A se llaman dB(A) y es con esta unidad de medida con la que se establece las restricciones de exposición a ruido estable o fluctuante. El filtro de ponderación C se denomina dB(C), y esta magnitud permite evaluar los ruidos de carácter impulsivo.


TABLA DE NIVELES DE PRESIÓN SONORA (NPS)

Fuente: Mapfre (1999)

6.1. DETERMINACIÓN DE NPS JORNADA, A EXPOSICIÓN DE

DIFERENTES FUENTES SONORAS

Mapfre (1991), explica que muchas veces los trabajadores se encuentran expuestos, durante su

jornada laboral diaria, a variadas fuentes sonoras, que emiten diferentes niveles de presión

sonora (ruido). Se recomienda evaluar en caso que se produzca esta situación laboral..

Cantidad de db (a) Actividad , distancia entre

fuente y trabajador

140 Despegue de un avión

130 Prensa hidráulica (a 3 m. de

distancia de exposición)

120 Despegue de un avión (a 70

m de exposición)

110 Motocicleta sin silenciador

(a 7 m de exposición)

100 Taladro Eléctrico

90 Camión pesado (15 m)

80 Tren de carga (15 m)

70 Aspiradora

60 Calle residencial

50 Tráfico rodado reducido (30

m)

40 Conversación

30 Estudio de grabación

20 Biblioteca

10 Umbral de percepción

0


NPS T = 10 * LOG I10NI/10

En que:

Nps t = nivel de presión sonora total

I = sumatoria de los antilogaritmos

10N = antilogaritmo de la cada medición de NPS parcial

Ni/10 = Nps de la muestra dividido por 10

EJEMPLOS DE CÁLCULOS:

Tres fuentes de sonido tienen los siguientes niveles de presión sonora.

NPS1 = 88 dB

NPS2 = 86 dB

NPS3 = 90 dB

Se desea determinar el nivel de presión sonora total.

Desarrollo:

dBNPS 07,93101010log10 10

90

10

86

10

88

Una fuente sonora presenta el siguiente análisis de frecuencias (tabla). Se desea determinar el

nivel de presión sonora de la fuente.

NPS (DB) 89 89 86 78 84 86 90 91 90

dBNPS 03,98101010101010101010log10 10

90

10

91

10

90

10

86

10

84

10

78

10

86

10

89

10

89


Existe otra manera de realizar la suma (menos engorrosa, aunque más imprecisa), y es por el

método gráfico. A continuación se expone el proceso:

Se ordenan los niveles sonoros en orden creciente

Se resta el primero del segundo

La diferencia se indica en el eje X (abscisas)

Se obtiene el valor que corresponde aplicar en el eje Y, y se suma al nivel más alto

Al nivel que resulta (la suma de los dos anteriores) se le resta el tercero de los niveles

sumados y se procede del mismo modo anterior


Se disponen de los siguientes Niveles de Presión Sonora: 101 84 91 97 100 101 102

Primero se deben ordenar de mayor a menor: 101 101 100 99 97 91 84

Se resta el primero y el segundo 101-101=0

Se ubica en las abscisas de la gráfica el 0, correspondiendo en las ordenadas a 3

Se suma 3 al primer NPS 101+3=104

Resultado de la suma 106.9 dB

RESTA DE NPS VALOR ABSCISAS SEGÚN GRÁFICA

ORDENADAS SEGÚN GRÁFICA

SUMA NIVEL

101-101 0 3 101+3=104

104-100 4 1.5 104+1.5=105.5

105.5-99 6.5 0.90 105.5+0.90=106.4

106.4-9 9.4 0.50 106.4+0.50=106.9

106.9-91 15.9 Fuera de rango ------


Gráfica para la suma de NPS mediante método gráfico.

7. NIVEL DE PRESIÓN SONORA CONTINUO EQUIVALENTE

Es el nivel de presión sonora constante, expresado en decibeles A, que en el mismo periodo de

tiempo, tiene la misma energía total (o dosis) que el ruido medido.

Según el Manual básico sobre mediciones y toma de muestras ambientales y biológicas en

salud ocupacional del Instituto de Salud del Trabajo (ISPCH), se efectúa la medición de ruido

por medio de sonómetros integradores. Estos equipos acumulan los diferentes niveles variables

de ruido recibidos durante el periodo de la medición, ya que, generalmente, los ruidos no son

estables.

NPSeqT= 10xlog1/TiTix10Ni/10

NPSeqT: nivel de ruido continúo equivalente durante el tiempo total de estudio T. Este

valor es el que marcará el aparato de medición.

Ni: nivel de ruido continúo equivalente durante el tiempo Ti

Ti: tiempo con el nivel de ruido equivalente Ni

T: tiempo total de estudio



Se analiza el nivel de exposición al ruido del personal de una termoeléctrica que cuenta con

tres grupos turbogeneradores de 100 MW cada uno, en una jornada laboral de 8 horas. El

personal se expone en 4 horas a 98 dB(A), 1 horas a 104 dB(A) y 3 horas a 75 dB(A). ¿Cuál será

el Nivel Sonoro Continuo Equivalente para la jornada?

Aplicando lo visto:

)310()110()310(

8

1log10 10

75

10

104

10

75

eqL

Quedando:

dBALeq 95

Este resultado corresponde al real nivel de presión sonora que recibe por hora el trabajador

expuesto, al enfrentarse a un ambiente con varias fuentes emisoras, en tiempos de exposición

diferentes. Finalmente es este único valor con que se determinan los cambios a efectuar para

la protección de los trabajadores.

COMENTARIO FINAL

El ruido, en su más básica expresión, corresponde al movimiento de partículas que se

encuentran en suspensión en el aire. Esta alteración es recibida por el tímpano y de esa forma

las personas identifican la emisión sonora de un elemento.

Comprender la naturaleza del sonido permite identificar laboralmente el nivel de riesgo

auditivo al que se expone el trabajador, y cómo la empresa debe prestar atención a dicha

situación para poder identificar correctamente el origen de este sonido, su intensidad y

efectos, con el fin de dar soluciones eficientes por diferentes medios.

Conocer las variables de las que dependen los ruidos a los que se expone un trabajador,

permite controlar, específicamente, los niveles a los que éste se expone, sin afectar a otras

áreas de su quehacer, para de esta manera optimizar los puestos de trabajo.


REFERENCIAS

Carbone, L. (2000). Higiene industrial, un enfoque operativo y constructivo. Viña del Mar, Chile:

Editorial Altazor.

Cortés, J.M. (2007). Técnicas de prevención y riesgos laborales: seguridad e higiene del trabajo.

9ª edición. Madrid, España: Editorial Tébar.

Decreto 594 (1999). Aprueba reglamento sobre condiciones sanitarias y ambientales básicas

en los lugares de trabajo. Publicado en el Diario Oficial de la República de Chile el 29

de abril de 2000. Disponible en: http://bcn.cl/qrx

Fundación Mapfre (1991). Manual de Higiene Industrial. 1ª edición. Madrid, España: Editorial

Mapfre.

Instituto de Salud Pública de Chile (2013). Manual básico sobre mediciones y toma de muestras

ambientales y biológicas en salud ocupacional. Santiago. Chile.

Netter, F. (2007). Atlas de anatomía humana. 5ª edición. Estados Unidos: Editorial Elsevier

Masson.

PARA REFERENCIAR ESTE DOCUMENTO, CONSIDERE:

IACC (2013). Ruido y Exposición Higiénica Laboral. Higiene Industrial. Semana 2.

http://bcn.cl/qrx

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