Download - Ruido
GENERALIDADES• Los procedimientos de trabajo que se vinculan con las
operaciones done hay una corriente de gas o vapor, tomas de aire, turbinas, descargas de aire comprimido, motores, bombas estampados de metal y amoladura para citar solo algunas, exponen al trabajador a niveles de ruino que pueden producir anormalidades auditivas en forma permanente si el nivel de ruido y en el tiempo de exposición se prolonga excesivamente.
GENERALIDADES
• Sin embargo, la mayoría de los ruidos industriales pueden reducirse a niveles aceptables mediante un programa apropiado de controles técnicos y administrativos y el uso de equipo de protección personal, cuando éstos son necesarios.
PROPAGACION DEL SONIDO• Es una forma de energía en el aire, vibraciones invisibles que
entran al oído y crean una sensación.
PROPIEDADES
• FRECUENCIA (f/Hz): “Es el numero de pulsaciones de una onda acústica sinusoidal ocurrida en el tiempo de un segundo.”
• PERIODO (T/seg): “Tiempo transcurrido en completar un ciclo.”
• AMPLITUD (A/m): “Desplazamiento máximo del punto de vibración respecto a su posición de equilibrio”
• LONGITUD (λ/m): “Distancia recorrida durante un tiempo igual al periodo”
• VELOCIDAD DEL SONIDO (C/m*seg-1): “Es la dinámica de propagación de las ondas sonoras”
PROPAGACION DEL SONIDO
• En la práctica, la generación de ruido es causada por una variación de presión o de la velocidad de las moléculas del medio.
• El Sonido es una forma de energía que es transmitida por la colisión de las moléculas del medio, unas contra otras, sucesivamente.
ONDA DE PRESION SONORA• Como se dijo, el sonido es causado por una variación de la
presión atmosférica.• La amplitud de presión acústica P(t) se refiere a la magnitud
de la fluctuación de presión total Pt(t) en comparación con la presión atmosférica Pa (aprox. 1000 milibar en condiciones normales de temperatura y presión ambiental).
P(t)
Silencio
Tiempo
Pa
Pt(t)
P(t) = Pt(t) - Pa
PRESION SONORA
(a) Compresiones y rarefacciones de una onda sonora en el aire en un instante determinado.
(b) Variación sinusoidal de la presión como función del desplazamiento.
INTENSIDAD SONORA (I/erg*seg-1cm-2)• Cantidad de energía acústica por unidad de tiempo que pasa a
través de una unidad de área que es normal a la dirección de propagación.
POTENCIA SONORA (W/watt)• Cantidad de energía acústica producida por la fuente en la
unidad de tiempo.
PRESION SONORA EFECTIVA (RMS)
“Raíz Cuadrática Media”• Las presiones sonoras instantáneas
en un intervalo de tiempo son primero elevadas al cuadrado, luego promediadas, y finalmente extraídas la raíz cuadrada del promedio.
LOS INSTRUMENTOS DE MEDICION ESTAN DISEÑADOS PARA MEDIR LA PRESION SONORA EFECTIVA
(RMS).
EL DECIBEL
• Unidad adimensional usada para expresar el logaritmo de la razón entre una cantidad medida y una cantidad de referencia. Es utilizado para describir los niveles de presión, potencia e intensidad sonora.
Normalmente el valor tomado como referencia es siempre el menor valor de la cantidad. Este nivel de referencia tomado en Acústica, es una aproximación al nivel de presión mínimo que hace que nuestro oído sea capaz de percibirlo. No es el mismo nivel de referencia para la presión acústica, que para la intensidad acústica o para la potencia acústica.
NIVELES DE REFERENCIA
PRESION SONORA
2x105 pa
INTENSIDAD SONORA
10-12 W/m2
POTENCIA SONORA
10-12 W
NIVEL DE PRESION SONORA
El Nivel de Intensidad Acústica (NI) esta dado por:
NI = IIo
10 logI es la intensidad acústica en Watt/m2
Io 10-12 Watt/m2
La Intensidad acústica es proporcional al cuadrado de la presión acústica, entonces el Nivel de Presión Sonora está dado por:
NPS = P2
Po210 log
Po es la presión de referencia = 2x10-5 N/m2
PPo
= 20 log
NIVEL DE INTENSIDAD SONORA
Además del NPS y NI, se tiene un tercer parámetro acústico importantes: el Nivel de Potencia Sonora (NWS) definido por:
NWS =W
10-1210 log
W es la potencia sonora (Watt)10-12 es la potencia sonora de referencia (Watt) análoga a la intensidad Io
La Potencia Sonora es sólo dependiente de la propia fuente e independiente del medio donde ella se encuentra.
NIVEL DE POTENCIA SONORA
NIVEL DE PRESION SONORA
Escala de ruidos y efectos que producen
dBA Ejemplo Efecto. Daño a largo plazo
10 Respiración. Rumor de hojas Gran tranquilidad
20 Susurro Gran tranquilidad
30 Campo por la noche Gran tranquilidad
40 Biblioteca Tranquilidad
50 Conversación tranquila Tranquilidad
60 Conversación en el aula Algo molesto
70 Aspiradora. Televisión alta Molesto
80 Lavadora. Fábrica Molesto. Daño posible
90 Moto. Camión ruidoso Muy molesto. Daños
100 Cortadora de césped Muy molesto. Daños
110 Bocina a 1 m. Grupo de rock Muy molesto. Daños
120 Sirena cercana Algo de dolor
130 Cascos de música estripitosos Algo de dolor
140 Cubierta de portaaviones Dolor
150 Despegue de avión a 25 m Rotura del tímpano
TIPOS DE RUIDOS
• Ruido Estable: Es aquel ruido que presenta fluctuaciones de nivel de presión sonora, en un rango inferior o igual a 5 dB(A) Lento, observado en un período de tiempo igual a un minuto.
• Ruido Fluctuante: Es aquel ruido que presenta fluctuaciones de nivel de presión sonora, en un rango superior a 5 dB(A) lento, observado en un período de tiempo igual a un minuto.
• Ruido Imprevisto: Es aquel ruido fluctuante que presenta una variación de nivel de presión sonora superior a 5 dB(A) Lento en un intervalo no mayor a un segundo.
• Ruido de Fondo: Es aquel ruido que prevalece en ausencia del ruido generado por la fuente fija a medir.
ADICION DE NIVELES DE RUIDO• El ruido comunitario se debe a la superposición de muchas
fuentes de ruido que emiten simultáneamente, es así que con frecuencia será necesario sumar o restar niveles de presión sonora.
ADICION DE NIVELES DE RUIDO
Supongamos que se tienen dos fuentes de ruido en condiciones de campo libre. Nos interesa conocer el nivel de presión sonora resultante de la suma de la fuente 1 y 2.
NPS =P2
RMS
Po2
10 log
Ptot (t) = P1 (t) + P2 (t)
P2RMS, tot = ∫
1T
0
T
(P1 (t) + P2 (t))2 dt
P2RMS, tot = P1
2 + 2P1P2 + P22
El resultado de la superposición depende de las características de las dos fuentes, se pueden tener tres casos:
a) Las fuentes no son coherentes
b) Son coherentes e interfieren destructivamente
c) Son coherentes e interfieren constructivamente
Para el caso a) el término 2P1P2 es Nulo lo cual es válido para fuentes de ruido.
P2RMS, tot = P1
2 + P22
ADICION DE NIVELES DE RUIDO
Ej. Un motor genera 70 dB sobre un receptor ¿Cuánto será el Nivel de Presión Sonora si tengo 2 motores?.
NPS = P2
Po210 log
P12 + P2
2
70 dB 0.06325 pa 2 x (0.06325)2 = 0.008
Reemplazando
NPS = 10 log 0.008(2x10-5)2 = 73 dB
Esto quiere decir que la suma de dos fuentes iguales implica un aumento de
3dB
ADICION DE NIVELES DE RUIDO
¿Cuánto es 82 dB más 85 dB?
a) 85 – 82 = 3 dBb) Delta = 1.7 dBc) Nivel Total = 85 + 1.7 = 86.7
dB
1.7
Ahora, ¿cuánto es 86.7 dB menos 85 dB?
a) 86.7 – 85 = 1.7 dBb) Delta = 4.7 dBc) Nivel Total = 86.7 - 4.7 = 82 dB
ADICION DE NIVELES DE RUIDO
60 dB 60 dB
63 dB
60 dB 60 dB
63 dB
66 dB
60 dB 60 dB
63 dB
67.8 dB
¿Cuánto generan seis fuentes idénticas, cuando en un punto conocido el NPS es de 60 dB?
ADICION DE NIVELES DE RUIDO
Normalmente la suma y resta de Niveles se facilita utilizando las siguientes expresiones:
NPS TOTAL = 10 log Σ10NPSi/10
i=1
i=n
Ej 1). 70 dB + 68 dB
NPS = 10*log (1070/10 + 1068/10) = 72.1 dB
Ej 2). 70 dB - 68 dB
NPS = 10*log (1070/10 - 1068/10) = 65.7 dB
NIVEL DE POTENCIA SONORA
Para S = 4πr2
NWS = NPS + 10 log 4πr2
NWS = NPS + 10 log r2 + 10 log 4π
NWS = NPS + 20 log r + 11
NIVEL DE POTENCIA SONORA
Por lo tanto, a partir del tipo de superficie de radiación se puede establecer el NWS de la fuente.
SEMI-ESFERA
S = 2πr2
NWS = NPS + 20 log r + 8
FUENTE LINEAL
S = πr
NWS = NPS + 10 log r + 5
¿Cómo obtener el NPS a cualquier distancia fácilmente si conozco un nivel de referencia a
una distancia conocida?
74 dB? dB
100m
15m
NWS = NPS + 20 log r + 11
NWS = NPS1 + 20 log r1 + 11
Cómo es la misma fuente, el Nivel de Potencia es el mismo, por lo tanto:
r2
r1NPS1
NPS2
NWS = NPS2 + 20 log r2 + 11
Igualando:
NPS1 + 20 log r1 + 11 = NPS2 + 20 log r2 + 11
74.2
20m5m250m
68.0
25m
Una industria tomó la decisión de evaluar sus niveles de ruido en el perímetro de ella. Se efectuaron mediciones en el deslinde del predio a 20m de la industria y a 5m de una avenida obteniendo 74.2 dBA considerando ambas fuentes. Cuando la industria entro en receso se obtuvo un nivel de ruido de 68 dBA. Se pide:
1. ¿Cuál es la fuentes de ruido predominante en ambas viviendas?
AB
CONTROL DE RUIDO
Existen tres formas de controlar el ruido:Control de Ingeniería: Significa atacar la fuente de ruido con
medidas de control ingenieril; para ello previamente es necesario evaluar el nivel de ruido.
CONTROL DE RUIDO
• Algunos mejoramientos pueden ser: aislar equipos ruidosos, cambiar equipos ruidosos, rediseñar equipos ruidosos o hacer arreglos (acondicionamiento acústico) para reducir el ruido que llega al trabajador expuesto.
• Control de la Exposición: Una solución bastante usada es disminuir el tiempo de exposición y de esta manera se disminuye la cantidad de energía sonora recibida, reduciendo la posibilidad de daño.
CONTROL DE RUIDO
• Protección Auditiva: Si no es posible obtener resultados por los dos métodos anteriores, es necesario recurrir a la protección personal.
CONTROL DE RUIDO
Protectores Auditivos
- Tapón auditivo.- Tapón auditivo
desechable.- Fonos auditivos.
Existen diferentes tipos de protectores auditivos:
Protectores Auditivos• El protector que usted necesita dependerá
de:- Nivel de presión sonora (ruido) a que esté expuesto.- Que usted se sienta cómodo con el protector.- Que le permita trabajar apropiadamente con otros
sistemas de protección.
- Su supervisor o el experto en prevención le ayudará a escoger la correcta protección para su audición.
Exposición a Ruido
• Características de la Sordera Profesional• La sordera depende principalmente de cuatro
factores:• - Nivel de ruido.• - Tipo de ruido.• - Tiempo de exposición.• - Edad del trabajador.
Sordera Profesional
• Las características más importantes son:- Es incurable.- Compromete a los dos oídos.- La persona que padece sordera profesional, al principio no se da cuenta
que la tiene.- Va avanzando mientras más tiempo exista de exposición a ruido.- Es invalidante y deja al trabajador en desventaja en relación a otros
trabajadores, frente a nuevas oportunidades de trabajo.
Exposición a Ruido
• El ruido, además de producir sordera incurable, también puede
• producir otras molestias, tales como dolor de cabeza, irritación,
• tensión y cansancio, entre otros.