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EMPRESA DE GENERACIN ELCTRICA DE AREQUIPA S. A. - EGASA

MONITOREO DE RUIDO OCUPACIONAL EN OCTAVAS DE BANDA EN

CHARCANI I

INFORME FINAL

Diciembre 2011

Elaborado Por:

MSc. Juan Ernesto Palo Tejada

Lic. Luis Alberto Montoya Portugal

MAVICE - Arequipa

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MONITOREO DE RUIDO OCUPACIONAL EN OCTAVAS DE BANDA EN

CHARCANI I

Tabla de Contenido ___________________________________________________

1. Introduccin 4 2. Objetivos.. 5

2.1. Objetivo general.. 5 2.2. Objetivos especficos 5

3. Conceptos generales 5 3.1. Presin acstica 5 3.2. Potencia acstica.. 6 3.3. Nivel y decibel. 6 3.4. Nivel de presin acstica. 6 3.5. Nivel de potencia acstica 6 3.6. Ruido de fondo 7 3.7. Medida de la exposicin sonora.. 7 3.8. Ponderacin de frecuencia 7

3.8.1. Ponderacin A.. 8 3.8.2. Ponderacin B.. 8 3.8.3. Ponderacin C.. 8

3.9. Anlisis de octavas 8 3.10. Mapas de ruido.. 9 3.11. Tasa de Reduccin de Ruido NRR 9

4. Normas Aplicadas .. 11 4.1. ISO 1996 Evaluacin del Ruido Ambiental. 11 4.2. ISO 9613 Clculo. 11 4.3. IEC 60651, IEC 60804 y IEC 61672 Sonmetros... 11 4.4. ISO-1999 - Exposicin Del Nivel De Ruido.... 12 4.5. IEC1260:1995 DIN EN 61260 - Anlisis De Frecuencia 12 4.6. Otras Normas... 12 4.7. Reglamento De Estndares Nacionales de Calidad Ambiental.. 13

5. Ubicacin y delimitacin geogrfica.... 14

6. Metodologa y descripcin del monitoreo. 16 .

7. Resultado y evaluacin. 17 7.1. Variables que influyen en la medicin de nivel de Ruido.... 17 7.2. Nivel de Ruido.. 17

7.3. Nivel contino equivalente )(TLAeq 17

7.4. Anlisis de octavas y tercios de octava 18 7.5. Atenuacin de ruidos por octavas.... 20 7.6. Nivel de ruido Sala de Maquinas P1 - Sala del Operador P2. 21 7.7. Tasa de Reduccin de Ruido NNR. 21

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8. Conclusiones y Recomendaciones.. 24 9. Bibliografa. 31 10. Anexos.... 33

Lista de Cuadros _____________________________________________________

1. Tabla 4.1: Estndares Nacionales 13 2. Tabla 7.1: Valores de temperatura, humedad relativa. ... 17 3. Tabla 7.2 Nivel de ruido en la sala de operador y sala de maquinas.. 17 4. Tabla 7.3 Nivel contino equivalente. 17 5. Tabla 8.1 Estndares Nacionales de Calidad Ambiental. 21 6. Tabla 8.2 Nivel contino equivalente...... 21

7. Tabla 8.3 Tiempo mximo de exposicin para AeqL .. 22

8. Tabla 8.4 Tabla 7.4: NRE (dBA*) para Orejeras marca MSA... 22 9. Tabla 8.4 Tabla 7.4: NRE (dBA*) Tapn marca 3M modelo 1270.. 22 10. Tabla 8.4 Tabla 7.4: NRE (dBA*) Tapn marca 3M modelo 1110... 22 11. Tabla 8.4 Tabla 7.4: NRE (dBA*) Tapn marca Moldex. 23

Lista de Grficos _____________________________________________________

1. Grafica 7.1 Anlisis de octavas sala de maquinas...... 18 2. Grafica 7.2 Anlisis de tercios de octava .......... 18 3. Grafica 7.3 Anlisis de octavas en la sala del operador. 19 4. Grafica 7.4 Anlisis de tercios de octavas en sala de operador . 19 5. Grafica 7.5 Comparacin de octavas en la sala del operador y maquinas 20 6. Grafica 7.6 Nivel de ruido en sala de maquinas y operador.. 20 7. Grafica 8.1 Nivel de ruido y nivel de ruido efectivo. 24 8. Grafica 8.2 Tercios de octavas en la sala de maquinas y operador........... 25 9. Grafica 8.3 Energa entregada (kWh) y nivel de ruido (dBA) 27

Lista de Figuras ______________________________________________________

1. Figura 1.1: Turbina Francis de eje Horizontal Charcani I 4 2. Figura 3.1 Curvas de ponderacin A, B, C y D... 8 3. Figura 3.2: Banda de octava..... 8 4. Figura 5.1 Fotografa Satelital de Charcani I.. 14 5. Figura 5.2: Planos y ubicacin de sonmetros P1, P2 y P3.... 14 6. Figura 5.3: Ubicacin de los sonmetros en la sala de maquinas y operador 15

Lista de Anexos______________________________________________________

A. Constancia de Calibracin

B. Informes de Calibracin

C. Reglamento de estndares nacionales de calidad ambiental para Ruido

D. Glosario de Trminos

E. Planos de de monitoreo

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MONITOREO DE RUIDO OCUPACIONAL EN OCTAVAS DE BANDA EN

CHARCANI I

1. Introduccin

Charcani I es la Central Hidroelctrica ms antigua de EGASA y data de 1905. Consta

de dos turbinas Francis de eje horizontal, su caudal de diseo es de 7,6 m3/s, con una

potencia instalada de 1,47 MW. Actualmente se encuentra en reserva por estar en

funcionamiento la Mini Central de Charcani I. La cada neta de esta central es de 26,85

m y se encuentra a 2 527,17 msnm. Cuenta con dos generadores fabricados por Siemens

Shucker Werk, con una potencia nominal de 1000 y 472 kW respectivamente, para una

tensin nominal de 5250 V. Ambos generadores operan con factor de potencia de 0,8 y

velocidad de rotacin de 600 rpm. Cuenta adems con talleres, albergue, una parroquia

y un campo deportivo.

Figura 1.1 Turbina Francis de eje Horizontal Charcani I

El ruido que se genera en las turbinas hidrulicas se presenta de tres diferentes

maneras: el ruido aerodinmico se presenta en la interaccin entre el fluido de trabajo en

el interior de la Turbina, el ruido mecnico se presenta entre la insercin de las partes

metlicas y la estructura de la turbina; y el ruido magntico el cual se presenta en el

generador elctrico que forma parte de la turbina.

Turbinas hidrulicas

Los ruidos se producen por la evacuacin de agua, cavitacin, vortex, vibraciones

mecnicas del grupo excitado por la rueda de la turbina, bombas auxiliares, etc.,. Los

niveles de ruido son bastantes altos, superando los 92 dBA.

Alternadores

Las fuentes de ruido son tambin numerosas: circulacin de agua en los refrigerantes,

ruido de origen aerodinmico debido a la ventilacin, frotamiento de las escobillas

sobre los anillos, zumbido del circuito magntico debido a la magnetizacin

Transformadores de potencia

El fenmeno productor del ruido se la magnetostriccin de las chapas del ncleo, ste se

transmite a travs del dielctrico a la carcasa desde donde radia el aire

2. Objetivos

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2.1 Objetivo general

La empresa de generacin elctrica EGASA solicita los servicios de una entidad

especializada para la realizacin del monitoreo de Ruido Ocupacional en Octavas de

Banda en su Centrales Charcani I, en cumplimiento lo establecido en la resolucin

ministerial N 161-2007-MEN-DM reglamento de seguridad y salud en los trabajadores de actividades elctricas

2.2 Objetivos especficos

Monitoreo de Intensidad de Ruido

Monitoreo de frecuencia de ruido (Octavas de banda)

Determinacin UTM de los puntos de monitoreo

Elaboracin de planos de monitoreo

Revisin NRR de los equipos de proteccin personal

Definicin de recomendaciones para el control del ruido en la fuente, medio de difusin y cuerpo receptor.

Medicin de % de humedad relativa, temperatura y velocidad de viento a intervalos definidos para validar las condiciones bajo las cuales debe realizarse

el monitoreo de ruido.

Informe final y registro fotogrfico.

3. Conceptos Generales

El sonido debido a una variacin de la presin del aire en condiciones a nivel del mar se

propaga a 344 m/s (equivale a 1,225 km/h). Si las variaciones son 20 veces por

segundo, esto es 20 Hz hasta 20000 Hz el sonido es audible, lo percibe el odo humano.

Ya que medir un sonido es medir su presin, esta presin tiene diversas unidades con

que expresarla, de entre todas ellas se ha seleccionado el Pascal como la ms

conveniente para tratar temas de acstica.

El odo humano es capaz de detectar 20 millonsimas de Pascal (20 Pa, micropascales) y es capaz de soportar la presin de 20 millones de veces ms (20 Pa).

3.1 Presin acstica

Considrese un punto en el espacio cerca de una fuente de sonido; en el punto de

observacin, antes del paso de las ondas sonoras, la presin es igual a la atmosfrica, P.

Cuando las ondas pasan por el punto de observacin, la presin adicional p (la presin

acstica) debida al paso de sta se obtiene mediante tfsenpp )2(0 , es decir, es el

valor de la presin del medio de propagacin debida a la presencia de una perturbacin

acstica. La presin acstica suele expresarse en micropascales, abreviado Pa, en el sistema internacional de unidades. As, la presin total en el punto de observacin es

igual a: tfpPPLp )2sin(0

3.2 Potencia acstica

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La emisin de la energa acstica de diferentes fuentes, se determina en la mayora de

los trabajos sobre control del ruido de manera relativamente pequea en trminos

absolutos. La potencia sonora suele expresarse en Watts o en picowatts (millones de una

millonsima de un Watt); un picowatt es igual a 10-12 Watts.

La potencia instantnea (la tasa a la que la energa acstica es radiada en cualquier

instante de tiempo) flucta considerablemente. El valor mximo en cualquier intervalo

de tiempo se define como potencia mxima. La potencia media suele tener un valor

mucho menor que la potencia mxima y depende del intervalo de tiempo a lo largo del

cual se calcula la media y del mtodo empleado.

3.3 Nivel y decibel

El intervalo de presin acstica en el campo del control del ruido es tan amplio que es

ms cmodo emplear el nivel de presin acstica, como una cantidad que es

proporcional al logaritmo de la presin acstica. Por definicin, el nivel es el logaritmo

de la razn de una cantidad dada respecto de una cantidad de referencia del mismo tipo.

Hay que indicar la base del logaritmo, la cantidad de referencia y el tipo de nivel. El

trmino nivel indica que se emplea la escala logartmica y que las unidades se expresan

en decibeles.

El decibel (dB) es una unidad de nivel que denota la relacin entre dos cantidades que

son proporcionales en su potencia. El nmero de decibelios que corresponde a esta

relacin es 10 veces el logaritmo (de base 10) de la razn de las dos cantidades.

3.4 Nivel de presin acstica

El nivel de presin acstica, pL en decibeles, correspondiente a una presin acstica se

define por

dBppppLP )/(log20)/(log10 0102

010

Donde 0p es la presin acstica de referencia.

Al expresar la presin acstica sobre una escala logartmica, es frecuente comparar la

presin acstica de todos los sonidos en el aire con un valor de referencia de 20

micropascales (Pa). Por definicin, el nivel de presin acstica de las ondas sonoras con una presin acstica es igual a:

dBpLp )20/(log20 10

Donde la presin sonora p se expresa en micropascales. Por otra parte la escala en dB se

acerca mucho ms a la percepcin humana del sonido, ya que el odo reacciona a la

proporcin de cambio de nivel acstico.

3.5 Nivel de potencia acstica

Una fuente se expresa en Watts o en alguna fraccin de un Watt. Con frecuencia, resulta

ms cmodo expresar la potencia acstica sobre una escala logartmica. Entonces, se

emplea el nivel de potencia acstica. El nivel de potencia acstica, Lw, de una fuente,

en decibeles, se obtiene mediante la expresin

dBWWLw )/(log10 010

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Donde W potencia de la fuente en Watts y 0W potencia de referencia en Watts.

3.6 Ruido de fondo Cada punto de monitoreo ser corregido en ruido de fondo. La correccin, se realiza

segn la ecuacin para correccin por ruido de fondo:

21.01.0 )1010(10 LbLcLogL

Donde: Lc: Es el nivel combinado de presin sonora de la fuente y del ruido de fondo.

Lb: Nivel de presin sonora del ruido de fondo sin interferencias.

3.7 Medida de la exposicin sonora

La exposicin sonora es la integral en el tiempo del cuadrado de la presin acstica

instantnea ponderada para la frecuencia durante un suceso, por ejemplo, una secuencia

de operaciones ruidosas que duran minutos u horas o la duracin completa de una

jornada laboral. Las medidas de la exposicin sonora en el ambiente de trabajo suelen

realizarse con la respuesta de frecuencia con ponderacin A (sensibilidad del aparato en

respuesta de la frecuencia a la sensibilidad del odo humano) que est normalizada

internacionalmente para los sonmetros. La exposicin sonora E con ponderacin A

viene dada por

2

1

2 )(

t

t

A dttpE

es el cuadrado de la presin acstica instantnea con ponderacin A, en pascales, en

funcin del tiempo t, para un perodo de integracin t, desde t1 a t2.

La unidad del Sistema Internacional (SI) para la exposicin sonora es el Pascal al

cuadrado segundo. Para medidas de exposicin sonora en ambientes laborales, la unidad

ms conveniente es el Pascal al cuadrado hora )( 2 hPa

El nivel sonoro continuo equivalente con ponderacin A (smbolo Leq o LAeq T), en

decibelios en un lugar durante un intervalo de tiempo (periodo) T, en horas, est

relacionado con la exposicin sonora total E, en pascales cuadrados hora, que ocurre

dentro de este perodo por medio de la expresin

)/(log10 210 TpEL oeq

Donde 200 P micropascales (20 Pa).

Para sonidos estables o no estables, los niveles sonoros con ponderacin temporal

exponencial, convenientemente promediados para los perodos de medida apropiados

pueden utilizarse en la ecuacin, en lugar del nivel sonoro continuo equivalente, para

estimar las exposiciones sonoras. A menos que se indique otra cosa, se sobreentiende la

ponderacin A.

3.8 Ponderacin de frecuencia

La ponderacin de frecuencia en un sonmetro altera las caractersticas de la respuesta

de frecuencia de acuerdo con los valores especificados en las norma. As, la indicacin

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31.563125250500100020004000800016000Hz0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

dB(A)

An

lis

is d

e O

cta

va

s

Frecuencia

de un instrumento para medir el nivel sonoro, para un nivel determinado de presin

acstica de entrada, depende de la frecuencia del sonido que llega al micrfono y de la

ponderacin de frecuencia seleccionada.

3.8.1 Ponderacin A: Las normas nacionales e internacionales requieren que

todos los aparatos que midan el nivel sonoro incorporen la ponderacin de

frecuencia designada mediante la letra A. Muchos aos de estudio y experiencia

prctica han demostrado que los niveles sonoros con ponderacin A ofrecen una

correlacin adecuada con varias respuestas humanas (de personas o grupos en

una comunidad) para distintos tipos de fuentes de ruido.

En consecuencia, es la ponderacin de frecuencia ms utilizada. La unidad del

nivel sonoro con ponderacin A es el decibelio, con el smbolo de unidad dB(A)

[1].

3.8.2 Ponderacin B: La ponderacin B ya no suele incluirse en los

instrumentos de medida acstica.

3.8.3 Ponderacin C: La respuesta con ponderacin C es bastante uniforme

entre 50 y 5 kHz.

Comnmente, si un sonmetro no incluye la ponderacin plana o lineal, la

ponderacin C se utiliza para una medicin global o de banda ancha del nivel

sonoro. Cuando se usa la ponderacin C, el smbolo de la unidad dB(C).

Figura 3.1 Curvas de ponderacin A, B, C y D. Figura 3.2: banda de

octava

3.9 Anlisis de octavas

Hay situaciones dnde se requiere de un anlisis de frecuencia, un ejemplo de esto es el

anlisis del ruido; en el que se estudia el ndice de molestias causadas a un observador

humano. En realidad el mecanismo de audicin humano es sensible a proporciones de

frecuencias, que a frecuencias. La frecuencia de un sonido determinar su altura.

Este fenmeno se puede resumir diciendo que la percepcin de altura del odo es

proporcional al logaritmo de la frecuencia, en lugar de a la frecuencia misma. Por eso,

tiene sentido expresar el eje de frecuencias de espectros acsticos, en un eje de

logaritmos de frecuencias.

La octava es un intervalo de frecuencias para el odo. La figura 3.2, muestra un espectro

de banda de octava tpico, donde se usan las frecuencias estndar ISO de la banda de las

octavas. Cada banda de octavas tiene una anchura de banda de alrededor del 70% de su

frecuencia central. Este tipo de espectro se llama banda a porcentaje constante, porque

cada 48 bandas tiene su anchura que es un porcentaje constante de su frecuencia central.

En otras palabras, las bandas de anlisis se hacen ms anchas en proporcin a sus

frecuencias centrales.

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Banda de las octavas segn IEC1260:1995

31.5Hz, 63HZ, 125Hz, 250Hz, 500Hz, 1000Hz, 2000Hz, 4000Hz, 8000Hz.

Se puede argumentar que la resolucin de frecuencias en un anlisis de banda de

octavas no es lo suficiente preciso, para ser muy til, especialmente en el anlisis de la

firma de vibraciones de maquinaria, pero es posible de definir el anlisis de bandas a

porcentaje constante, con bandas de frecuencias de una anchura ms angosta. Un

ejemplo comn de esto es el espectro de un tercio de octava, cuyas anchuras de banda

son alrededor del 27% de sus frecuencias centrales. Tres bandas de un tercio de octava

forman una octava y la resolucin de este tipo de espectro es tres veces mejor que la del

espectro de la banda de octava. Los espectros de un tercio de octava se usan

frecuentemente en mediciones acsticas.

3.10 Mapas de ruido

Uno de los primeros pasos en un programa de la disminucin del ruido ser

generalmente hacer un mapa del ruido que demuestra las posiciones relativas de todas

las mquinas y otros artculos del inters se dibuja. Las medidas del nivel de sonido se

obtienen en varias posiciones alrededor del rea que es investigada y las posiciones se

trazan respecto al bosquejo. Las lneas que conectan se dibujan entre los puntos con los

niveles de sonido iguales, as produciendo los contornos del ruido que indican el patrn

sano de la distribucin; ms medidas, ms exacto el mapa del ruido. Un mapa de esta

clase demostrar inmediatamente en qu reas son demasiado altos los niveles de

ruidos. Esto proporciona un punto de partida para planear los pasos que se tomarn para

proteger a los trabajadores. Cuando se hayan tomado las medidas necesarias de la

reduccin, las nuevas medidas darn un cuadro claro en cuanto a qu grado se han

cambiado los patrones del ruido. Un mapa del ruido se podra tambin utilizar para

indicar reas donde es obligatorio el uso de la proteccin auditiva

3.11 Tasa de Reduccin de Ruido NRR

Los protectores auditivos son dispositivos de importancia en el control pasivo de ruido.

Ellos garantizan (cuando la seleccin es correcta), la atenuacin necesaria que asegura

la disminucin de la exposicin efectiva al ruido. Se requerir el uso de protectores

auditivos, por ley, cuando el nivel de exposicin al ruido supere los 85 dBA de nivel

sonoro continuo equivalente para 8 horas )8( hLAeq . Es importante acotar que se corre

riesgo de dao auditivo con valores inferiores al reconocido oficialmente como de

riesgo atendible en ambientes laborales. Es comn la seleccin de dispositivos de

proteccin auditiva sin considerar, seriamente, si realmente el modelo que se trabaja es

capaz de asegurar la mejor proteccin. Es preciso realizar un estudio previo de las

caractersticas del ambiente sonoro para el cual se busca el resguardo ms efectivo. Para

ello, deber considerar la informacin del fabricante (o suministrador), y confrontarla

con los datos reales del ambiente acstico donde se desea la proteccin, para as evaluar

la eficacia del protector. Existen varios criterios para la seleccin de un protector

auditivo. Tenemos los criterios HML y SNR (segn ISO 4869), el NRR segn OSHA y

el mtodo de seleccin ms eficaz, que obtiene un nivel efectivo considerando la

atenuacin por bandas de octavas normalizadas.

.La Tasa de Reduccin de Ruido (Noise Reduction Rating, NRR, legislado para los

fabricantes de Estados Unidos y de aplicacin en otros pases), es un valor que debe

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ofrecer el fabricante y se obtiene en condiciones de laboratorio rigurosas. Resulta la tasa

de reduccin terica, inalcanzable en condiciones prcticas de la industria. La

determinacin emprica de la atenuacin real del protector se determina por el protector

(o combinacin de stos) que brinde el nivel de ruido efectivo ms bajo. La

determinacin del nivel de ruido efectivo (dBA*) para protectores auditivos segn este

mtodo es como sigue:

1. Cuando es conocido el nivel de ruido, medido con la aplicacin de la escala de ponderacin C (dBC):

][* dBANRRdBCdBA

2. Cuando es conocido el nivel de exposicin al ruido, medido con la aplicacin de la escala de ponderacin A (dBA, la ms utilizada mundialmente):

][)7(* dBANRRdBAdBA

3. Cuando es necesario, debido a la agresividad del ambiente sonoro, utilizar doble proteccin auditiva (tapones y orejeras): en este caso, se debe tomar al que presenta

mayor tasa de reduccin de ruido (NRR), para calcular el nivel de ruido efectivo.

][)2(* dBANRRdBAdBA

A todos los clculos anteriores se les recomienda afectar en un 50% la tasa efectiva de

reduccin de ruido [NRR, (NRR-7), (NRR-2), segn la variante para calcular el nivel de

ruido efectivo (dBA*)]. Esto, sin duda, restringe todava ms, la atenuacin real que

pudiera imputrsele al protector que se analiza. Sin embargo, se recomienda tal

afectacin debido a que el uso de protectores auditivos en condiciones reales no

garantiza, bajo ninguna circunstancia, el nivel de atenuacin declarado ni siquiera

aproximadamente.

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4. Normas Aplicadas

4.1 ISO 1996 Evaluacin del Ruido Ambiental ISO 1996 Acstica Descripcin y Medicin del Ruido Ambiental es una norma bsica en la evaluacin del ruido ambiental, sirviendo de referencia en la materia.

Se divide en tres partes:

ISO 1996 Parte 1 (1982): Cantidades bsicas y procedimientos. ISO 1996 Parte 2 (1987): Adquisicin de datos pertinentes al uso del suelo (corregido 1998).

ISO 1996 Parte 3 (1987): Aplicacin a los lmites de ruido. Define la terminologa bsica incluyendo el parmetro Nivel de Evaluacin y describe

las prcticas recomendadas para evaluar el ruido ambiental.

4.2 ISO 9613 Clculo ISO 9613 Acstica Atenuacin del Sonido durante su Propagacin en el Exterior se divide en dos partes:

ISO 9613 Parte 1 (1993): Clculo de la absorcin del sonido por la atmsfera. ISO 9613 Parte 2 (1996): Mtodo General de Clculo.

Define un mtodo de clculo basado en octavas teniendo como referencia fuentes

puntuales con un nivel de potencia sonora definido. Las fuentes lineales pueden

obtenerse mediante adicin de fuentes puntuales.

4.3 IEC 60651, IEC 60804 y IEC 61672 Sonmetros Estas tres normas estn agrupadas juntas ya que tratan acerca de los sonmetros. Las

normas internacionales para los sonmetros estn aceptadas en todos los pases del

mundo.

Son importantes porque todas las normas de medida se refieren a normas de sonmetros

para definir la instrumentacin requerida.

IEC 60651 Sonmetros (1979, 1993): Define los sonmetros en cuatro grados de precisin (Tipos 0, 1, 2 y 3). Especifica caractersticas incluyendo la

directividad, ponderacin frecuencial y temporal, y sensibilidad a ambientes

varios. Establece pruebas para verificar el cumplimiento con las caractersticas

especificadas.

IEC 60804 Sonmetros integradores-premediadores (1985, 1989, 1993): Es una norma adicional a la IEC 60651 que describe este tipo de instrumento (es

decir, aquellos que miden Leq).

IEC 61672 Sonmetros: Es una nueva versin de la norma IEC de sonmetros que reemplazar a la IEC 60651 y a la IEC 60804. Cambios

principales: especificaciones ms duras, el tipo 3 desaparece.

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4.4 ISO-1999 - Exposicin Del Nivel De Ruido

Este criterio relaciona la exposicin del nivel de ruido en dBA, la duracin de dicho

nivel dentro de las 40 horas semanales y el porcentaje de personas que estn expuestas

sin sufrir perdida en la audicin. La evaluacin del riesgo de perdida de la audicin por

la exposicin de los trabajadores frente al ruido de acuerdo con las normas ISO se

realiza en funcin del contenido energtico del ruido. La directiva establece los lmites

de exposicin diaria. Criterio ACGIH: Este criterio parte del concepto de TLV

Threshold Limit Value o valores limites permitidos. Son niveles para los cuales la mayora de los trabajadores pueden estar expuestos sin sufrir efectos perjudiciales para

la salud. Criterio OSHA (Occupational Safety and Health Administration):

Administracin de seguridad y salud laboral de EE.UU. Organismo en el cual depende a

escala federal la salud laboral. Norma nacional estadounidense ANSI S1.25- 1978:

Dicha norma contiene especificaciones sobre dosmetros. La presin sonora con

ponderacin de frecuencia A y ponderacin temporal lenta (slow) es integrada con una

tasa de intercambio de 5 dB, de acuerdo con las normas de EE.UU. de la OSHA y de la

Mine Safety and Health Administration (MSHA).

4.5 IEC1260:1995 DIN EN 61260 - Anlisis De Frecuencia

Un anlisis de octava divide el espectro de la seal de entrada en bandas de ancho de

banda relativamente constante (todas las bandas, el cociente de la frecuencia mxima y

mnima es la misma). Puede elegir entre las resoluciones de frecuencia siguientes:

octava, 1/3 de octava, 1/6 de octava, 1/24 de octava

Las frecuencias de banda media de octavas y tercios de octavas son las frecuencias de

banda media nominal (valores redondeados frecuencia). Las frecuencias de banda media

de las resoluciones restantes son las bandas de frecuencias de base 10 (frecuencias de 1

Hz, 10 Hz, 100 Hz,... se encuentran exactamente),

4.6 Otras Normas

Anlisis en Frecuencia

Para los filtros de bandas de octavas y fraccin de octavas se utiliza la norma IEC1260 EN61260

Filtro de octavas para medicin electroacstica DIN45651

Filtro para 1/3 de Octava para medicin electroacstica DIN 45662

Niveles de sonido

Medicin de nivel sonoro IEC651 EN 60651

Integral-promedio del nivel sonoro IEC804 EN60804

Medicin de ruido en maquinaria DIN 45635

4.7 Reglamento De Estndares Nacionales De Calidad Ambiental Para Ruido

El decreto supremo N 085-2003-PCM Reglamento de Estndares Nacionales de

calidad Ambiental para Ruido el cual consta de 5 ttulos, 25 artculos, 11 disposiciones

complementarias 2, disposiciones transitorias y 1 anexo que forman parte del Decreto

Supremo

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En el anexo N 1 establece los estndares Nacionales de calidad ambiental para el

ruido:

Zonas de Aplicacin Valores expresados en AeqL (T)

Horario Diurno Horario Nocturno

Zona de proteccin especial 50 40

Zona Residencial 60 50

Zona comercial 70 60

Zona Industrial 80 70

Tabla 4.1: los estndares Nacionales de calidad ambiental

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5. Ubicacin y Delimitacin Geogrfica

Charcani I ubicado en el distrito de Cayma, provincia y departamento de Arequipa a una

altura de 2,527 m.s.n.m., UTM Zona 19 230 330 E, 8193471 N

Figura 5.1 Fotografa Satelital de Charcani I

Figura 5.10: Planos y ubicacin del sonmetro P1, P3 sala de maquinas y P2 Sala del

operador

P3P1

P2

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Figura 5.2 Ubicacin de los sonmetros P3 y P2 en la sala de maquinas y en la sala del

operador

P3 P2

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6. Metodologa y Descripcin del Monitoreo

Inicio de Monitoreo Fecha: 27 /11/2010 14 horas

Termino de monitoreo Fecha: 28 /11/2010 14 horas

Se instalaron 2 sonmetros marca CEM Modelo DT-8852 y Sonmetro marca CE

modelo PR-352 simultneamente a una altura de 1.6 m del nivel del suelo sobre un

trpode el que se apoya en una plataforma antivibracin. Los sonmetros, en la sala de

maquina, se instalaran apuntado a la fuente generadora principal a 4 metros de estas, los

instrumentos se configuran en la escala de 50 a 100 dB en tiempo de respuesta

rpida o fast y filtro de ponderacin A, como se recomienda en la norma ISO 1996/1.

Se capturan los datos de nivel de ruido iL en (dBA) a una tasa de 30s. y se captura la

salida AC a una tasa de 41 KHz. para el anlisis de frecuencia en octavas y tercios de

octava de acuerdo con la norma IEC 651. El periodo de monitoreo es de 24 horas.

El nivel de presin sonora contino equivalente. )(TLAeq se calcula de acuerdo con la

ecuacin:

)101

log(10)(1

10/ N

i i

L

Aeq tT

TL i .

Donde:

T Periodo de monitoreo 24 horas

it Tasa de muestreo 30s.

iL Nivel de ruido en dBA

N Numero de muestras tomadas

El sonmetro P2 se instalara en la sala del operador y dos sonmetros (P1 y P3) en la

sala de maquina, un termo higrmetro y un anemmetro se instalan en la sala de

maquinas en la posicin del sonmetro P3 para garantizar que las mediciones de nivel

de ruidos estn entre los mrgenes de humedad y temperatura establecidos por el

fabricante del sonmetro, que para el caso de los monmeros utilizados son:

Temperatura entre 0 a 40C,

Humedad entre 10% a 90%

Velocidad de viento menores a 3m/s

Calibracin

Los sonmetros utilizados en el monitoreo son:

P1 Sonmetro Marca: CEM Modelo: DT-8852 Numero de Serie: N008012359

P2 Sonmetro Marca: CEM Modelo: DT-8852 Numero de Serie: N008012345

P3 Sonmetro Marca: CE Modelo: PR-352 Numero de Serie: 1090072080

Los cuales fueron debidamente calibrados en el laboratorio de Instrumentacin Fsica

UNSA-AREQUIPA segn el procedimiento de calibracin descrito en la norma

metrologica nmp 011 del estado Peruana publicada por la Comisin de Reglamentos

Tcnicos y Comerciales INDECOPI 2007 (ver Anexos A-B)

MED

17

7. RESULTADOS

7.1 Variables que influyen en la medicin de nivel de Ruido

El fabricante de los sonmetro utilizados establece los limites de operacin del

instrumento en el intervalo de Temperatura entre 0 a 40C, la tabla 7.1 muestra que la

temperatura en el periodo de monitoreo esta entre 10.4 C y 20 C

El valor para la humedad relativa establecido por el fabricante esta entre 10% a 90%

la tabla 7.1 muestra que la humedad relativa en el periodo de monitoreo esta entre

22.6% y 50.4%

Ubicacin Mensurado Unidad N

total

Media Desviacin

estndar

Mnimo Mximo

Sala de

Maquinas

Humedad

R.

(%) 3050 34.7 6.7 22.6 50.4

Temperatura C 3050 14.2 2.6 10.4 20

V. Viento m/s 3050 0.0024 0.049 0 1

Tabla 7.1: Valores medios mximos y mnimos de temperatura, humedad relativa y

velocidad de viento.

Los valores de temperatura humedad y velocidad de viento mostrados en la tabla 7.1

fueron tomados en la sala de maquinas en la ubicacin del sonmetro P3, la tasa de

muestreo fue de 30s y el perodo de monitoreo 24 horas. Estos valore estn dentro de

los mrgenes que el fabricante recomienda para una medicin de nivel de ruido valida.

7.2 Nivel de Ruido [dBA]

Ubicacin Mensurado N

Muestras

Media

dB(A)

D.

estndar

dB(A)

Mnimo

dB(A)

Mximo

dB(A)

Sala de

Maquinas

Nivel

Ruido P3

3050 81.0 0.6 79.2 83.4

Nivel

Ruido P1

3050 83.4 1.1 80.3 87.7

Sala de

Operador

Nivel

Ruido P2

3050 67.3 3.1 62.4 87.8

Tabla 7.2: Variables que influyen en la medicin tomadas en la sala de maquinas,

Nivel de ruido en la sala de operador y en la sala de maquinas.

7.3 Nivel contino equivalente )(TLAeq

Lugar P. Monitoreo Resultado

Sala de Operador P2 69.3 dBA (24h)

Sala de maquina P3 81.1 dBA (24h)

Sala de maquinas P1 83.6 dBA (24h)

Tabla 7.3: Nivel contino equivalente calculado a un periodo de 24 horas.

Para los tres puntos de monitoreo.

MED

18

40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 6300 8000 1000012500 Hz0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

70.0

80.0

90.0

100.0

dB(A)

Te

rcio

s d

e O

cta

va

Frecuencia

31.5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000Hz0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

70.0

80.0

90.0

100.0

dB(A)

An

lis

is d

e O

cta

va

Frecuencia

7.4 Anlisis de octavas y tercios de octava

Sala de maquinas P1

Grafica 7.1: Anlisis de octavas en la sala de maquinas punto P1, tabla de resultados

muestra que el nivel de ruido mximo corresponde a la frecuencias de 1Khz

Grafica 7.2: Anlisis de tercios de octava en P1, una mejor resolucin muestra que el

nivel de ruido mximo corresponde a la frecuencia entre 800Hz y 1KHz

La nicas fuentes de ruido en la sala de maquinas son los dos turbinas Francis y los

dos generadores, ambos generadores operan a 600 RPM y la carga sobre estos es

mantenida constante. De manera que el espectro tanto en octavas como en tercios de

octavas permanece constante en todo el periodo de monitoreo, esto es consistente con la

informacin de nivel de ruido mostrada en la grafica 7.7A

Frecuencia

[Hz]

Nivel

[dB(A)]

31.5 6.5

63 25.5

125 43.8

250 59.7

500 75.7

1000 84.7

2000 81.5

4000 76.0

8000 67.5

16000 34.7

MED

19

31.5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000Hz0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

dB(A)

An

lis

is d

e O

cta

va

Frecuencia

50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 6300 800010000 Hz0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

dB(A)

Te

rcio

s d

e O

cta

va

Frecuencia

Sala de operador P2

Grafica 7.3: Anlisis de octavas en la sala del operador, la tabla de resultados muestra

que el nivel de ruido mximo corresponde a la frecuencia de 1Khz

Grafica 7.4: Anlisis de tercios de octava, una mejor resolucin, muestra que el nivel

de ruido mximo corresponde a la frecuencia entre 800Hz y 1KHz

En la sala del operador la fuente de ruido principal proviene de la sala del maquinas, sin

embargo la actividad del operador es tambin una fuente de ruido importante. Esta

actividad modifica el espectro de frecuencias, esto se muestra en la grafica 7.7 B, en

esta grafica puede distinguirse con claridad 2 niveles de ruido bien diferenciados, que se

corresponden con los tiempos en que la sala del operador permanece con la puerta

abierta o serrada. El espectro mostrado en las graficas 7.3 y 7.4 es el que corresponde

a los intervalos de tiempo en que la puerta de la sala del operador permanece serrada y

la actividad de operador es mnima.

Frecuencia

[Hz]

Nivel

[dB(A)]

31.5 0.5

63 1.8

125 21.2

250 41.1

500 54.2

1000 64.7

2000 62.0

4000 56.7

8000 50.4

16000 14.7

MED

20

027:14 027:19 028:00 028:04 028:09 028:14

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

Niv

el (d

BA

)

Tiempo (Dia:Hora)

027:15 027:18 027:21 028:00 028:03 028:06 028:09 028:12 028:15

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

Niv

el (d

BA

)

Tiempo (Dia:Hora)

31.5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 Hz

Frecuencia

0

9

18

27

36

45

54

63

72

81

90

dBA

Niv

el

0

1

7.5 Atenuacin de ruidos por octavas en Sala Maquinas Sala del Operador

Grafica 7.5: Comparacin del anlisis de

octavas entre la sala del operador (en rojo)

y la sala de maquinas P2 (en Negro), el

espectro es idntico salvo por la

atenuacin del nivel de ruido en la sala del

operador.

La atenuacin media en todo el espectro de tercios de octava cuando la sala del

operador esta serrada es de )]([518 AdB segn muestra la grafica 7.5

7.6 Nivel de ruido Sala de Maquinas P1 - Sala del Operador P2

Grafica 7.7: A: Sala de Maquinas P1 B: Sala del Operador

En la grafica 7.7 A y B se muestra el nivel de ruido para un periodo de de monitoreo

de 24 horas a una tasa de muestreo de 30s. El nivel de ruido mximo en la sala del

operador alcanza los 87.8 dBA y la dispersin es considerable, debido a actividad del

operador (entra y sale de la sala de operador)

7.7 Tasa de Reduccin de Ruido NNR

Cuando las medidas de control no pueden ser puestas en prctica o mientras se

establecen esos controles, el personal debe ser protegido por los efectos de los niveles

excesivos de ruido. En la mayora de los casos esa proteccin puede alcanzarse

mediante el uso de protectores auditivos adecuados.

MED

21

Los dispositivos protectores auditivos personales son barreras acsticas que reducen la

cantidad de energa sonora transmitida a travs del canal auditivo hasta los receptores

del odo interno.

La capacidad de un dispositivo protector para atenuar (en decibeles) es la diferencia en

el nivel medido del umbral de audicin de un observador con protectores auditivos

(umbral de test) y el umbral auditivo medido sin ellos (umbral de referencia).

Se requerir el uso de protectores auditivos, por ley, cuando el nivel de exposicin al

ruido supere los 85 dBA de nivel sonoro continuo equivalente para 8 horas )8( hLAeq .

Segn el mtodo NRR (Noise Reduction Rating,) [18] La determinacin del nivel de

ruido efectivo (dBA*) para protectores auditivos se obtiene utilizando

][)7(* dBANRRdBAdBA

Cuando es conocido el nivel de exposicin al ruido, medido con la aplicacin de la

escala de ponderacin A (dBA, la ms utilizada mundialmente)

El valor de NRR es proporcionado por el fabricante y se obtiene en condiciones de

laboratorio rigurosas

Para el clculo del ruido efectivo en condiciones laborales la OSHA [18] recomienda

afectar en 50% la tasa efectiva de reduccin de ruido. En 1998 la NIOSH recomend

modificar este criterio [17]. Lo que, sin duda, restringe todava ms, la atenuacin real

que pudiera imputrsele al protector que se analiza. Sin embargo, se recomienda tal

afectacin debido a que el uso de protectores auditivos en condiciones reales no

garantiza, bajo ninguna circunstancia, el nivel de atenuacin declarado, de manera que,

ver [19], la ecuacin para el clculo del ruido efectivo segn OSHA queda:

][]5.0)7[(* dBANRRdBAdBA

Sistema de proteccin

Los protectores auditivos que se usan en EGASA son del tipo tapn u orejeras. El

protector tipo tapn atena el ruido obstruyendo el canal auditivo externo, mientras que

el tipo orejera encierra la oreja proporcionando un sello acstico. La lista a continuacin

muestra la marca y modelo de los dispositivos de proteccin usado

Orejeras marca MSA modelo left/right de NRR 28 dbA adaptables a casco

Tapn de silicona marca MSA modelo premiun plug

Tapn de silicona marca 3M modelo 1270 NRR 20 dBA

Tapn de espuma marca 3M modelo 1110 NRR 29 dBA

Tapn de silicona marca Moldex de NRR 33 dBA

Orejeras marca MSA modelo left/right

El nivel de ruido efectivo utilizando las orejeras MSA modelo left/right se calcula de los

datos de Nivel contino equivalente mostrados en la tabla 8.2 para los tres puntos

MED

22

monitoreados. Los resultados se muestran en la tabla 8.4. Donde se calculo el ruido

efectivo segn OSHA

Lugar P. Monitoreo NRR (dBA) dBA dBA*

S. Operador P2 28 69.3 58.8

S. Maquinas P3 28 81.1 70.6

P1 28 83.6 73.1

Tabla 7.4: Nivel de ruido efectivo (dBA*) para Orejeras marca MSA

Tapn de silicona marca 3M modelo 1270

El nivel de ruido efectivo Tapn de silicona 3M modelo 1270 se calcula de los datos de

Nivel contino equivalente mostrados en la tabla 8.2 para los tres puntos monitoreados.

Los resultados se muestran en la tabla 8.5. Donde se calculo el ruido efectivo segn

OSHA

Lugar P. Monitoreo NRR(dBA) dBA dBA*

S. Operador P2 20 69.3 62.8

S. Maquinas P3 20 81.1 74.6

P1 20 83.6 77.1

Tabla 7.5: Nivel de ruido efectivo (dBA*) para Tapn de silicona marca 3M modelo

1270

Tapn de espuma marca 3M modelo 1110 NRR 29 dBA

El nivel de ruido efectivo utilizando Tapn de espuma 3M modelo 1110 se calcula de

los datos de Nivel contino equivalente mostrados en la tabla 8.2 para los tres puntos

monitoreados. Los resultados se muestran en la tabla 8.6. Donde se calculo el ruido

efectivo segn OSHA

Lugar P. Monitoreo NRR (dBA) dBA dBA*

S. Operador P2 29 69.3 58.3

S. Maquinas P3 29 81.1 70.1

P1 29 83.6 72.6

Tabla 7.6: Nivel de ruido efectivo (dBA*) para Tapn de espuma marca 3M modelo

1110

Tapn de silicona marca Moldex de NRR 33 dBA

El nivel de ruido efectivo utilizando Tapn de silicona Moldex se calcula de los datos

de Nivel contino equivalente mostrados en la tabla 8.2 para los tres puntos

monitoreados. Los resultados se muestran en la tabla 8.7. Donde se calculo el ruido

efectivo segn OSHA

Lugar P. Monitoreo NRR (dBA) dBA dBA*

S. Operador P2 33 69.3 56.3

S. Maquinas P3 33 81.1 68.1

P1 33 83.6 70.6

Tabla 7.7: Nivel de ruido efectivo (dBA*) para Tapn de silicona marca Moldex

MED

23

8. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Nivel de Presin Acstica Contina Equivalente AeqL

El nivel de presin acstica continuo equivalente contiene dos conceptos:

un nivel en dB y un tiempo de exposicin. La importancia del nivel de presin acstica

continuo equivalente reside en que es el principal parmetro utilizado en la Comunidad

Europea para la proteccin de los trabajadores contra el ruido ( 86/188/CEE). Y el

estado peruano en el decreto supremo N 085-2003-PCM Reglamento de Estndares

Nacionales de calidad Ambiental para Ruido en el anexo 1 establece los estndares

Nacionales de calidad ambiental para el ruido, el que se reproducen a continuacin.

Zonas de Aplicacin Valores expresados en AeqL (T)

Horario Diurno Horario Nocturno

Zona de proteccin especial 50 40

Zona Residencial 60 50

Zona comercial 70 60

Zona Industrial 80 70

Tabla 8.1: Estndares Nacionales de calidad ambiental

El nivel de presin acstica contino equivalente calculado segn se explica en las

sesiones 6 y 7 para cada uno de los puntos de monitoreo en charcani I se reproducen a

continuacin.

Lugar P. Monitoreo Resultado

Sala de Operador P2 69.3 dBA (24h)

Sala de maquina P3 81.1 dBA (24h)

Sala de maquinas P1 83.6 dBA (24h)

Tabla 8.2 Nivel contino equivalente calculado a un periodo de 24 horas. Para los tres

puntos de monitoreo.

Comparando las tablas 8.1 y 8.2 el nivel de presin acstica continuo equivalente en la

sala de maquinas sobrepasa los valores mximo permitidos por decreto supremo N

085-2003-PCM anexo 1 (tabla 8.1)

La sala del operador cumple con normativa peruana en el horario diurno y nocturno.

El uso de protectores auditivos en la sala de maquinas debe tener un carcter

obligatorio.

MED

24

Tiempo Mximo de Exposicin para AeqL

El tiempo mximo de exposicin para el nivel de presin sonora equivalente diario, se

calcula mediante la frmula siguiente3/)82(2

16

Leq

Tm y el factor de riesgo se calcula

como mt TTGR /

Lugar P. Monitoreo Resultado AeqL Tm (H:M:S)

S. Operador P2 69.3 dBA (24h) ------

S. Maquinas P3 81.1 dBA (24h) 19.7

P1 83.6 dBA (24h) 11.06

Tabla 8.3: Tiempo mximo de exposicin para AeqL

La tabla 8.3 muestra el tiempo mximo que puede un trabajador estar expuesto a los

niveles AeqL mostrados en la tabla, por ejemplo para el punto P1 el tiempo mximo

que un trabajador puede exponerse a 83.6 dB(A) sin proteccin es de 11 horas 3

minutos, despus de esto existe riesgo de dao permanente. Clculos segn American

National Standard, medicin de exposicin al ruido laboral, ANSI S12.19-1996 [ANSI

1996]

Tasa de Reduccin de Ruido NNR

Los resultados del anlisis NRR se resumen en la grafica 8.1, a la derecha se muestra

el nivel de presin sonora equivalente diaria LAeq o dosis a la que esta expuesto un

trabajador sin proteccin en los tres puntos de monitoreo, este dato se compara con la

dosis recibida por el trabajador cuando esta usando equipo de proteccin durante las 8

horas de jornada laboral.

3M - 1110 3M - 1270 Moldex MSA Ruido

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

LA

eq [d

B(A

)]

Marca-Modelo

S. Operador P2

S. Maquinas P1

S. Maquinas P3

Grafica 8.1 Nivel de ruido y nivel de ruido efectivo para los protectores

En la sala de maquinas todos los protectores estudiados atenan el LAeq a niveles que

estn dentro de las lneas roja y verde como se muestra en la grafica 2, en esta casos

todos los equipos de proteccin cumplen con el propsito principal de los protectores,

que es, minimizar el riesgo a padecer una hipoacusia inducida por ruido (HIR); los

MED

25

trabajadores encargados de la operacin y mantenimiento de los grupos generadores, en

ningn caso pueden usar los protectores durante toda la jornada laboral, porque esto

limitara la comunicacin, la interaccin y aumentara el riesgo de no advertir seales

de peligro. De manera que la grafica 8.1 es importante solo como referencia y no

informa sobre la dosis real recibida por el trabajador en toda la jornada laboral. Para una

mejor estimacin de la dosis recibida, se requiere datos sobre el tiempo que el

trabajador usa los protectores, el tiempo que permanece en la sala del operador, el

tiempo que permanece en la sala de maquinas, que tipo de protector usa en cada caso y

el tiempo en que esta expuesto al nivel de ruido en la sala de maquinas sin equipo de

proteccin. Todos estos datos deben colectarse por encuesta.

Por otro lado en la sala del operador el uso del equipo de proteccin no esta

recomendado, porque esto limita la capacidad del operador de advertir seales o

indicios de riego para su seguridad como para el correcto funcionamiento de los grupos

generadores y sus sistemas de control. De manera que en la sala del operador se debe

alcanzar los niveles mnimos derruido propuestos en [20] Estndares Nacionales de calidad Ambiental para Ruido.

Anlisis de Frecuencia

El ruido no afecta todas las frecuencias por igual, lesionando especialmente las

frecuencias de 3000, 4000 y 6000 Hz; siendo posible medir la prdida del umbral de la

audicin en personas expuestas a ruidos continuos por encima de 80 dB. Tpicamente

las frecuencias de 500, 1000 y 2000 Hz no son afectadas.

Los resultados del anlisis de frecuencia pueden resumirse en la figura 8.2, donde se

muestra el anlisis de tercios de octava tanto para la sala del operador como para la sala

de maquinas, ambos espectros son idnticos y presenta el nivel mximo de ruido entre

800 y 1000Hz. La atenuacin producida en el nivel de ruido en la sala del operador es

constante en todo el espectro y es en media de 18dB(A) como se muestra en la grafica

8.1B

Grafica 8.2: A. Comparacin del anlisis de tercios de octavas entre la sala del operador

(en rojo) y la sala de maquinas P2 (en Negro) B. Atenuacin en tercios de octavas en

la sala del operador

100 1000 10000

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

[dB

(A)]

Frecuencia [Hz]

100 1000 10000

0

20

40

60

80

100

[dB

(A)]

Frecuencia [Hz]

Tercios de Octava P1

Tercios de Octava P2

MED

26

El mtodo ms efectivo para la seleccin de equipo de proteccin auditivo es el mtodo

de bandas de octava, descrito en la norma IRAM4060-2 1996, este mtodo requiere que

se provean los niveles de presin sonora en bandas de octava del espectro del ruido y lo

valores de proteccin auditiva previstos. El clculo se efecta para cada situacin de

ruido en particular, debido a que el mtodo depende de ella.

El mtodo de seleccin de proteccin auditivo NRR no es el ms eficaz, la informacin

del espectro obtenida en este trabajo puede usarse en el mtodo de bandas de octava

para seleccionar el protector auditivo ms eficaz en cada caso.

Correlacin entre la Energa entregada y Nivel de ruido

La grafica 8.3 muestra en azul la energa entregada por el generador 1, muestreada cada

15 minutos, a los datos originales se les aplico un filtro FFT, este procedimiento

consiste en aplicar a los datos de energa, la trasformada rpida de fourier (FFT),

despus, se establece una frecuencia de corte y se procede a eliminar todo el espectro

por arriba de esta frecuencia, a los datos resultantes se les aplica la transformada inversa

de fourier. los resultados se muestran en la grafica 8.3. El propsito de esto es de

eliminar todas las respuestas de alta frecuencia en la seal original y dejar solo la

tendencia a 24 horas de operacin.

Se aplica el mismo procedimiento descrito arriba en los dato de nivel de ruido. Los

resultados se muestran en la grafica 8.3. Se aprecia una correlacin perfecta en entre la

nivel de ruido en (dBA) y la energa entregada por el generador 1 en (kWh)

Se trabajo inicialmente con la hiptesis de que la carga en los generadores variaba

significativa y consistentemente de acuerdo con la demanda de energa, podamos

entonces esperar que en horas de mayor demanda de energa, una mayor carga sobre los

generadores, mostraran un significativo aumento en los niveles de ruido registrados.

Los niveles mximos de ruido de 83.84 (dBA) y 83.55 (dBA son registrados a las 17

horas 48 minutos y a las 06 horas con 51 minutos respectivamente.

Los niveles mnimos de ruido de 83.02 (dBA) y 83.26 (dBA) son registrados a las 00

horas con 49 minutos y a alas 12 horas con 45 minutos respectivamente.

Los niveles mximos de energa en el generador 1 son de 221.24 (kWh) y 212.43

(kWh) los que se registraron a las 18 horas 00 minutos y a la 6 horas con 45 minutos.

Los niveles mnimos del generador 1 son de 211.58 (kWh) y 211.40 (kWh) los que se

registraron a las 00 horas con 30 minutos y a las 13 horas con 15 minutos

El desfase en el tiempo de los valores mximos y mnimos en el nivel de ruido

respecto de la energa mxima y mnima registrada se debe con seguridad a la tasa de

muestreo de los sistemas de registro. En el caso de nivel de ruido se muestrea y registra

a una tasa de 30s mientras que la energa es registrada a una tasa de 15 minutos.

MED

27

027:17 027:22 028:03 028:08 028:13

83.0

83.2

83.4

83.6

83.8

84.0

Nivel

Energa

Tiempo (Dia:Hora)

Niv

el (d

BA

)

211.4

211.6

211.8

212.0

212.2

212.4

212.6

En

erg

a (k

Wh

)

Grafica 8.3 En azul la energa entregada por el generador 1 muestreada cada 15

minutos en (kWh) y en negro el nivel de ruido (dBA)

La grafica 8.3 muestra claramente que el nivel derruido varia consistentemente con la

energa entregada por el grupo generador. Sin embargo, notemos que las variaciones

en el nivel de ruido son menores a 1 dBA en todo el periodo muestreado. Esta

variacin de los niveles de ruido es poco significativa y no tiene influencia en el clculo

del nivel de ruido equivalente o dosis. No es preciso entonces, tomar medidas de

proteccin adicionales que estn en funcin de la carga en los grupos generadores.

La correlacin entre los datos de energa y nivel de ruido mostrados en la grafica 8.3 es

significativa y sugiere que esta informacin puede ser usada para diagnsticos precoz de

posibles anomalas en los grupos generadores. Una mejor aproximacin en diagnostico

precoz es sin duda comparar el nivel de ruido por tercios de octava con la energa

entregada por los generadores.

Conclusiones

El nivel continuo equivalente AeqL en la sala del operador esta por debajo de los

70dBA(8h), la exposicin a estos niveles de ruido no conlleva ningn riesgo y esta

incluso por debajo de los Estndares Nacionales de calidad ambiental.

El nivel continuo equivalente AeqL en la sala de maquinas esta por debajo de los 85

dBA(8h) y por en sima de los 80 dBA(8h) en los dos puntos medidos, por lo que el

riesgo de padecer hipoacusia sensorioneural producida por ruido existe y es inferior al

8%

La atenuacin del ruido en la sala del operador respecto a al sala de maquinas es de

aproximadamente 15 dBA

MED

28

La atenuacin del ruido en la sala del operador respecto a la sala de maquinas es

constante en todo el espectro estudiado, lo que muestra que el aislamiento acstico de

la sala del operador esta bien diseado.

La dosis o nivel continuo equivalente AeqL mostrado en el estudio, es referencial y

supone que un trabajador este expuesto a los niveles indicados sin proteccin durante 8

horas diarias.

El anlisis NRR realizado sobre la eficacia de protectores de uso personal no toma en

cuanta la informacin de frecuencia obtenida en este estudio. El mtodo de seleccin de

proteccin auditivo NRR no es el ms eficaz, la informacin del espectro obtenida en

este trabajo puede usarse en el mtodo de bandas de octava para seleccionar el protector

auditivo ms eficaz en cada caso.

La variacin de los niveles de ruido respecto a la energa entregada por los generadores

es poco significativa y no tiene influencia en el clculo del nivel de ruido equivalente o

dosis. No es preciso entonces, tomar medidas de proteccin adicionales que estn en

funcin de la carga en los grupos generadores.

Recomendaciones

No se recomienda modificar el blindaje en la sala del operador por dos razones: 1. el

nivel de ruido esta por debajo de los 70dBA 2. La atenuacin del ruido en la sala del

operador respecto a la sala de maquinas es constante e inferior en 15dBA en todo el

espectro estudiado.

En la sala del operador no se recomienda uso de protectores personales y desde que el

nivel de ruido esta por debajo de los 70dBA no se requiere su uso.

Atendiendo a los resultados y normas establecidas en el estudio, se recomienda escoger

los protectores personales como sigue:

En la sala de maquinas pueden ser usados los modelos 3M-110, Moldex y MSA

En la sala del operado puede usarse el modelo 3M-1270

Se recomienda efectuar el clculo de dosis o nivel continuo equivalente para todos los

trabajadores expuestos, lo que supone conocer datos como: el tiempo que permanece en

la sala del operador, el tiempo que permanece en la sala de maquinas, que tipo de

protector usa en cada caso y el tiempo en que esta expuesto al nivel de ruido en la sala

de maquinas sin equipo de proteccin. Con esta informacin y con los resultados

logrados en este estudio puede estimarse el nivel de riesgo para cada trabajador

expuesto.

Se recomienda seleccionar el equipo de proteccin personal atendiendo al mtodo de

de bandas de octava que ase uso de la informacin de frecuencia obtenida en este

trabajo. El mtodo de NRR es ampliamente usado en EEUU, sin embargo esta siendo

remplazado a favor de mtodos ms modernos como el de bandas de octava.

MED

29

En la implementacin de un programa de disminucin del ruido, se recomienda trazar

un mapa del ruido. Un mapa de esta clase demostrar inmediatamente en qu reas son

demasiado altos los niveles de ruidos. Esto proporciona un punto de partida para disear

las medidas de proteccin. Despus de implementar las medidas de reduccin, nuevas

mediciones darn un cuadro claro en cuanto a qu grado se han cambiado los patrones

del ruido. Un mapa de ruido puede tambin ser usado para verificar si se cumplen los

estndares nacionales de calidad ambiental.

La informacin obtenida del registro del nivel de ruido por tercios de octava en funcin

de la energa entregada por el grupo, puede usarse para diagnostico precoz de posibles

anomalas en los grupos generadores. Se recomienda considerar un estudio de costo

beneficio de la instalacin de un sistema de registro continuo de tercios de octava para

el diagnostico precoz en los sistemas de generacin.

MED

30

9. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

[1] Antoni Manuel, Biel Soleanchez Robertlive, ET. AL., Virtual: Adquisicin,

procesado y anlisis de la seal, Edicions UPC, 2001.

[2] Bertran Alberto Eduard, Procesado digital de seales: Fundamentos para

comunicaciones y control, Universidad Politcnica de Catalua, Edicions UPC, 2006.

[3] P.P.L. Regtien, Electronic instrumentation, Publications VSSD, Second Edition,

The Netherlands, 2005.

[4] Sinclair, Ian R., Sensors and transducers, Newnes, Third Edition, 2001.

[5] Chassaing, Rulph, Digital Signal Processing and Aplications with the C6713 and

C6416 DSK, John Wiley & Sons, Canada, 2005.

[6] Fraden, Jacob, Handbook of Modern Sensors. Physics, designs and applications

Third edition, Aip Press & Springer, 2003.

[7] Crocker, Malcolm, Handbook of Acoustics / Sound Level Meters by Robert W.

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[8] Cowan, James P., Handbook of Environmental Acoustics, International Thomson

Publishing, USA, 1994.

[9] Bruel&Kjaer, Sound & Vibration Measurement A/S, Dinamarca, 2001.

[10] Beranek, Leo L., Acoustical measurements, Acoustical Society of America, USA,

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[11] B. A. Shenoi, Introduction to Digital Signal Processing and Filter Design, John

Wiley & Sons, Canada, 2006.

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Limusa, 1975.

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MATLAB, Universidad Tcnica Particular de Loja, Ecuador.

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[15] The MathWorks, Inc., Data Acquisition Toolbox Users Guide, For Use with MATLAB, 1999 2005, USA.

[16] NMX-AA-062-1979, acstica - determinacin de los niveles de ruido ambiental

MED

31

[17] NIOSH (National Institute for Occupational Safety and Health) Criteria for a Recommended Standard: Occupational Noise Exposure. Revised Criteria 1998

[18] A. Werner, A. Mndez y E. Salazar, "El ruido y la audicin", editorial Ad-

Hoc, 1990.

[19] OSHA Reference Method Mandatory 1910.1001 App A www.osha.gov

[20] Reglamento de Estndares Nacionales de Calidad Ambiental, decreto supremo N

085-2003-PCM publicado en el peruano pagina 254090 el 3O de octubre de 2003

[21] Centro Nacional Condiciones de Trabajo. NTP 287. 1991, Jones 1996, May 2000,

Verma et al. 2002, Miller 2004, Roland 2004

[22] NIOSH (National Institute for Occupational Safety and Health) Criteria for a Recommended Standard: Occupational Noise Exposure. Revised Criteria 1998

[23]AOMA Committee (American Occipational Medical Association's Noise and

Hearing Conservation Committee of the Council on Scientific Affairs) (1987)

Guidelines for the conduct of an occupational hearing conservation program. J Occup

Med 29 (12) 981-982

MED

32

10. ANEXOS

ANEXO A

CONSTANCIA DE CALIBRACIN DE SONMETRO

MED

33

ANEXO B

INFORMES DE CALIBRACIN DE SONMETROS

MED

34

ANEXO C

REGLAMENTO DE ESTNDARES NACIONALES DE CALIDAD

AMBIENTAL PARA RUIDO

MED

35

ANEXO D

GLOSARIO DE TRMINOS

D. Glosario de trminos

ACSTICA

La ciencia y tecnologa del sonido

ANLISIS DE BANDA DE OCTAVA

Un anlisis de los niveles sonoros y atenuacin en bandas separadas por una octava. El

mnimo requerido en Europa son las cifras para 125, 250, 500, 1.000, 2.000, 4.000 y

8.000 hertz.

ANR

Active Noise Reduction (reduccin activa del ruido), un mtodo electrnico para

suprimir ruido.

ANSI

American National Standards Institute.

ATENUACIN Reduccin del nivel de presin acstica como en "atenuacin con protector auricular".

AUDMETRO Instrumento utilizado para medir la capacidad auditiva de una persona.

AUDIOGRAMA Grfico que muestra la capacidad auditiva de una persona en una gama de frecuencias.

CEN

Comit Europen de Normalisation (Comit Europeo de Normalizacin).

DECIBELIO (DB)

Trmino que representa la relacin de dos cantidades: el nivel sonoro que se mide y un

nivel sonoro de referencia correspondiente aproximadamente a los sonidos ms dbiles

perceptibles por el odo humano. Cuanto mayor es el nivel sonoro medido en dB, ms

alto es el sonido. Por regla general, un cambio de 2 dB es justo perceptible, 5 dB es

claramente audible y 10 dB se percibe dos veces ms alto.

DESVIACIN NORMAL

Una medida de la variabilidad de un conjunto de puntos de datos alrededor de su media

(nivel medio). Los trminos anteriores se utilizan con frecuencia en discusiones sobre la

proteccin auricular y la conservacin del odo.

EN 352

Especificacin de Norma Europea para protectores auriculares industriales.

Parte 1: Orejeras

Parte 2: Tapones de odo

MED

36

Parte 3: Orejeras montadas en casco

Parte 4: Orejeras dependientes del nivel

Parte 5: Orejeras ANR

Parte 6: Orejeras con entrada elctrica de audio

Parte 7: Tapones de odo dependientes del nivel

Parte 8: Orejeras con entrada de audio de entretenimiento

Parte 9: Tapones de odo con entrada elctrica de audio

Parte 10: Tapones de odo con entrada de audio de entretenimiento.

FRECUENCIA Se refiere a un fenmeno peridico de ocurrencia cclica como una onda sonora. Su

frecuencia es el nmero de veces que se repite en un segundo; es decir, ciclos por

segundo. La unidad de frecuencia es el Hertz (Hz) que corresponde a 1 ciclo por

segundo.

H, M, L

Una indicacin de la atenuacin que proporciona un protector auricular en entornos

ruidosos influidos por frecuencia alta (H), media (M) y baja (L).

HERTZ

Ver FRECUENCIA

K Prefijo que indica multiplicacin por 1.000; por ejemplo, 1 kHz equivale a 1.000 Hz.

LEP,D Exposicin al ruido personal diaria. La energa sonora media a la que se expone una

persona en una jornada laboral. El nivel se normaliza normalmente al equivalente de 8

horas.

LEQ

Presin acstica contina equivalente. Una medida del nivel de presin acstica media

durante un periodo de tiempo.

NIVEL DE REDUCCIN DE RUIDO (NRR)

El mtodo US EPA consistente en combinar la atenuacin de protector auricular y la

desviacin estndar en muchas frecuencias en una medida de nmero simple de la

reduccin de ruido de un protector auricular. NRR representa la reduccin de ruido en

dB(A) aproximada que proporciona el protector. NRR se sustrae de un nivel sonoro con

PONDERACIN C; es decir, dB(C) (nivel sonoro) -NRR = dB(A) (exposicin

efectiva).

PONDERACIN A

Medicin del ruido que se ha corregido para reflejar la forma en que percibira el ruido

un ser humano. Las mediciones con ponderacin A tambin indican mejor el dao

potencial que puede causar un ruido en el odo.

MED

37

PONDERACIN C Una caracterstica de filtro que discrimina sonidos de frecuencia muy baja y muy alta.

Los niveles sonoros medidos con este filtro se denominan dB(C).

RUIDO

Generalmente definido como sonido no deseable.

RUIDO AMBIENTAL

Ruido de fondo relacionado con un entorno determinado. Tpicamente es una

composicin de sonidos de muchas fuentes situadas cerca y lejos. No predomina ningn

sonido en especial.

RUIDO ROSA

Ruido aleatorio con energa distribuida igualmente en la gama de frecuencias de radio,

de tal forma que haya un nivel de presin acstica igual en cada banda de octava.

SONIDO

Variaciones de presin en un medio elstico, como aire, que pueden estimular la

sensacin auditiva.

SNR Reduccin de ruido simplificada, tambin conocida como clasificacin de un solo

nmero. Un solo nmero indicando la atenuacin que puede proporcionar un protector

auricular.

TONO PURO

Una onda sonora consistente en energa a solamente una sola frecuencia.

UMBRAL DE ODO

El nivel ms bajo de sonido que es perceptible por el odo humano

MED

38

ANEXO E

PLANOS DE MONITOREO