ruido

Riesgos FísicosRUIDO

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.

FISICA DEL SONIDO

Ruido: “Cualquier ruido molesto”

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


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


¿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


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?


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


Para S = 4πr2

NWS = NPS + 10 log 4πr2

NWS = NPS + 10 log r2 + 10 log 4π

NWS = NPS + 20 log r + 11


Por lo tanto, a partir del tipo de superficie de radiación se puede establecer el NWS de la fuente.

SEMI-ESFERA

S = 2πr2


FUENTE LINEAL

S = πr


¿Cómo obtener el NPS a cualquier distancia fácilmente si conozco un nivel de referencia a

una distancia conocida?

74 dB? dB

100m

15m


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

r2

r1NPS1

NPS2

NPS2 = NPS1 + 20 logr1

r2

FUENTE PUNTUAL

NPS2 = NPS1 + 10 logr1

r2

FUENTE LINEAL

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.

Exposición a RuidoSISTEMAS EXTRA-AUDITIVOS

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