Hałas ultradźwiękowy Hor
dziuk
1
TERMINOLOGIA
• Ultradźwięki – to drgania akustyczne mające częstotliwość
od ok. 16 kHz do 10 GHz, rozchodzące się w gazach, ciałach
stałych i cieczach w postaci fal.
• Hiperdźwięki – drgania akustyczne o częstotliwościach w
zakresie powyżej 10
10
Hz.
• Hałasem ultradźwiękowym nazywamy ultradźwięki o niskich
częstotliwościach rozchodzące się w powietrzu wraz z
dźwiękami o wysokich częstotliwościach słyszalnych
powyżej 10 kHz.
• Hałas ultradźwiękowy - hałas, w widmie którego występują
składowe o wysokich częstotliwościach słyszalnych i niskich
ultradźwiękowych od 10 kHz do 40 kHz.
Hałas ultradźwiękowy Hor
dziuk
2
TERMINOLOGIA
• poziom ciśnienia akustycznego, L w dB – dziesięć logarytmów
przy podstawie 10 z ilorazu kwadratu ciśnienia akustycznego p i
kwadratu ciśnienia akustycznego odniesienia p
o
( p
o
=20
.
10
-6
Pa )
• poziom ciśnienia akustycznego w i-tym paśmie tercjowym, L
f
w
dB – poziom ciśnienia akustycznego zmierzony z zastosowaniem
filtru tercjowego o częstotliwości środkowej f
i
• równoważny poziom ciśnienia akustycznego w i-tym paśmie
tercjowym, L
feq, T
w dB
• równoważny poziom ciśnienia akustycznego w i-tym paśmie
tercjowym, odniesiony do 8-godzinnego dnia pracy, L
f, eq, 8h
w dB
• maksymalny poziom ciśnienia akustycznego w i-tym paśmie
tercjowym, L
f max
w dB – maksymalna wartość skuteczna poziomu
ciśnienia akustycznego w i-tym paśmie tercjowym występująca w
czasie obserwacji
Hałas ultradźwiękowy Hor
dziuk
3
WYSTĘPOWANIE HAŁASU ULTRADŹWIĘKOWEGO
Człowiek w wyniku rozwoju technologicznego, w pierwszej kolejności zaczął
wytwarzać ultradźwięki w sposób niezamierzony, a później po znalezieniu dla
nich zastosowania, w sposób zamierzony i kontrolowany. Z zastosowaniem
ultradźwięków spotykamy się w rożnych dziedzinach techniki:
• hydrolokacji i i telekomunikacji
• defektoskopia i betonoskopia ( badania nieniszczące materiały )
• ultradźwiękowa obróbka materiałów ( oczyszczanie, lutownie , zgrzewanie,
drążenie
• wytwarzanie emulsji, hydrozoli, aerozoli
w medycynie ( diagnostyka i terapia), w biologii do naddźwiękowego badania
wisusów i bakterii ( niszczenie ) oraz w rolnictwie pobudzenie wzrostu i rozwoju
nasion i roślin .
.
Hałas ultradźwiękowy Hor
dziuk
4
WYSTĘPOWANIE HAŁASU ULTRADŹWIĘKOWEGO
• w zakładach zegarmistrzowskich, jubilerskich, optycznych ( myjki i
drążarki )
• gabinety dentystyczne i protetyki ( myjki )
• w zakładach produkcji tworzyw sztucznych ( ultradźwiękowe
zgrzewanie mas plastycznych)
• w laboratoriach i ambulatoriach ( mycie szkła, narzędzi
chirurgicznych )
• w zakładach poligraficznych ( wymywanie ciekłych polimerów )
• Zakładach elektronicznych ( mycie obwodów drukowanych )
• w warsztatach samochodowych ( mycie gaźników, aparatury
wtryskowej, oczyszczanie detali do lakierowania)
Wobec powyższego występuje coraz powszechniejsza obecność w
środowisku człowieka
Hałas ultradźwiękowy Hor
dziuk
5
Hałas ultradźwiękowy Hor
dziuk
6
Hałas ultradźwiękowy Hor
dziuk
7
Hałas ultradźwiękowy Hor
dziuk
8
PRZEMYSŁOWE ŹRÓDŁA HAŁASU
ULTRADŹWIEKOWEGO
a)
myjki ultradźwiękowe
b)
zgrzewarki ultradźwiękowe
c)
drążarki ultradźwiękowe
d)
koronkarki ultradźwiękowe
e)
ultradźwiękowe urządzenia do wypłaszania insektów i
gryzoni
f)
spawanie, cięcie plazmą i palnikiem acetylenowo-tlenowym
g)
szlifierki elektryczne
h)
szlifierki pneumatyczne
i)
frezarki, piły tarczowe i strugarki
j)
sprężarki
k)
maszyny włókiennicze ( w niektórych przypadkach )
l)
zakrętarki pneumatyczne i elektryczne
m) lutownice ręczne
n)
wanny do cynowania
Hałas ultradźwiękowy Hor
dziuk
9
PRZEMYSŁOWE ŹRÓDŁA HAŁASU
ULTRADŹWIEKOWEGO
W niektórych spośród wymienionych źródeł, drgania ultradźwiękowe
generowane są celowo do realizacji, przyspieszania lub usprawniania
procesów technologicznych.
Największe zastosowanie znalazły myjki ultradźwiękowe, zgrzewarki
ultradźwiękowe i drążarki ultradźwiękowe.
Oprócz zamierzonego wykorzystania ultradźwięków, spotykamy się z
powstawaniem ich jako efektu ubocznego ( czynnik towarzyszący )
występującego jako efekt niezamierzony.
Pierwsze doniesienia i objawy niekorzystnego wpływu hałasu
ultradźwiękowego na organizm człowieka pojawiły się wraz z
wprowadzeniem do stosowania pierwszych urządzeń
ultradźwiękowych.
Hałas ultradźwiękowy Hor
dziuk
10
PRZEMYSŁOWE ŹRÓDŁA HAŁASU
ULTRADŹWIEKOWEGO
Przyczyną ich powstawania są niekiedy procesy aerodynamiczne
( przepływ lub wypływ gazów pod dużym ciśnieniem ). Mogą występować
również jako dodatek w hałasie pochodzącym z wysokoobrotowych
maszyn ( strugarki, frezarki, piły tarczowe ) lub z operacji
technologicznych ( cięcie palnikiem ) i stosowania narzędzi z napędem
pneumatycznym.
W praktyce stosowne są ultradźwięki zarówno o wysokich jak i niskich
częstotliwościach. Podział taki jest uzasadniony z następujących powodów:
• inne sposoby wytwarzania ultradźwięków
• inny sposób rozprzestrzeniania się fal ( fale o niskiej częstotliwości
–
wszechkierunkowo
wszechkierunkowo od źródła, wysokiej częstotliwości prostoliniowo
w postaci wiązek)
• inne tłumienie ( związane z częstotliwością, tłumienie rośnie gdy f rośnie
)
• inne zastosowanie
• Inne oddziaływanie na organizmy żywe
Hałas ultradźwiękowy Hor
dziuk
11
PRZEMYSŁOWE ŹRÓDŁA HAŁASU
ULTRADŹWIEKOWEGO
Ultradźwięki niskich częstotliwości mogą wnikać do organizmu
człowieka
drogą :
• bezpośredniego kontaktu ( działanie miejscowe ) - sprzężenie
rąk pracownika z drgającym ciałem stałym, cieczą,
obrabianym przedmiotem
• drogą powietrzną ( działanie na narząd słuchu i organizm )
Źródłem hałasu ultradźwiękowego są wszystkie urządzenia
wytwarzające ultradźwięku występujące w środowisku pracy.
Wraz ze wzrostem liczby urządzeń wytwarzających ultradźwięki
rośnie
liczba osób narażonych na hałas ultradźwiękowy.
Hałas ultradźwiękowy Hor
dziuk
12
WPŁYW HAŁASU ULTRADŹWIĘKOWEGO NA
CZŁOWIEKA
Hałas ultradźwiękowy o częstotliwościach powyżej 16-20 kHz nie wywołuje
wrażeń słuchowych ( jest niesłyszalny, ze względu na fizjologiczną budowę
ucha ludzkiego. Pomimo tego jest zdolny do wywołania zagrożenia dla ucha
oraz do wywołania zagrożeń pozasłuchowych. Badania wpływu hałasu
ultradźwiękowego na słuch są utrudnione gdyż w praktyce może wystąpić
hałas słyszalny i ultradźwiękowy, wobec czego trudno określić jakim
rodzajem
hałasu spowodowane zostały zmiany u osób badanych.
Hałas ultradźwiękowy powoduje zaburzenia w układzie:
• krążenia ( pogorszenie ukrwienia serca i tkanek obwodowych )
–
nagłe blednięcie lub zaczerwienienie skóry twarzy i szyi
–
wyraźne zwolnienie czynności serca ( maleje częstotliwość tętna )
–
spadek liczby krwinek czerwonych ( tzw. nadbarwliwość )
• zaburzenia przemiany materii
• zaburzenia czynności układu nerwowego ( wzrost pobudliwości
nerwowej, zmienność nastrojów )
Hałas ultradźwiękowy Hor
dziuk
13
WPŁYW HAŁASU ULTRADŹWIĘKOWEGO NA
CZŁOWIEKA
Hałas ultradźwiękowy wywołuje zmiany, do których możemy
zaliczyć:
bóle i zawroty głowy,
nadmierne zmęczenie i osłabienie,
nudności i wymioty,
uczucie stałego rozdrażnienia,
uczucie pełności w uszach,
zaburzenia koordynacji nerwowo-mięśniowej
Wpływ ultradźwięków na człowieka zależy od częstotliwości
drgań, energii fali, czasu ekspozycji i od właściwości
środowiska.
Działanie ultradźwięków na człowieka na charakter:
mechaniczny ( poprzez zjawisko kawitacji ). Wywiera ona wpływ na
przebieg reakcji biochemicznych w ustroju.
termiczny ( wzrost temperatury w tkankach i cieczach )
biologiczny ( zaburzenia procesu termoregulacji oraz przemiany
materii )
Hałas ultradźwiękowy Hor
dziuk
14
WPŁYW HAŁASU ULTRADŹWIĘKOWEGO NA
CZŁOWIEKA
Ultradźwięki rozchodzące się w powietrzu mogą wnikać do organizmu człowieka
zarówno przez narząd słuchu, jak i całą powierzchnię ciała.
Potencjalne skutki oddziaływania hałasu ultradźwiękowego możemy
zakwalifikować jako:
skutki słuchowe,
skutki termiczne ( obserwuje się podwyższenie ciepłoty ciała od 0,5
0
C do
0,7
0
C u osób eksponowanych),
objawy subiektywne,
zaburzenia czynnościowe ( w układzie nerwowym, wzmożone działanie
tarczycy, zmiany oddychania tkankowego w niektórych narządach
wewnętrznych
).
Doniesienia w piśmiennictwie nie potwierdzają jednoznacznego wpływu
niekorzystnych
zmian
na
pracowników
eksponowanych
na
hałas
ultradźwiękowy.
Pojawiające się objawy negatywne były uzależnione od częstotliwości i
poziomów
dźwięku, przy czym obserwowano następującą zależność: przy niższych
częstotliwościach niekorzystne objawy obserwowano przy niższych poziomach
dźwięku.
Hałas ultradźwiękowy Hor
dziuk
15
Hałas ultradźwiękowy Hor
dziuk
16
POMIARY HAŁASU ULTRADŹWIĘKOWEGO
Pomiary hałasu infradźwiękowego przeprowadza się na stanowiskach
pracy i w miejscach przebywania pracownika w typowych warunkach
pracy. Szczegółowa procedura pomiarów opublikowana jest w
kwartalniku
„Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy” 2001 nr 2 s. 89-95.
Mikrofon w czasie pomiarów powinien być umieszczony na wysokości
głowy pracownika. Na badanym stanowisku ( po wcześniejszej
identyfikacji źródła ) ustala się czas ekspozycji na badany hałas w
ciągu dnia lub tygodnia pracy, po czym przeprowadza się pomiary:
1. równoważnego poziomu ciśnienia akustycznego w i-tym paśmie
tercjowym, L
feq,T
2. maksymalnego poziomu ciśnienia akustycznego w i-tym paśmie
tercjowym, L
f max
Hałas ultradźwiękowy Hor
dziuk
17
POMIARY HAŁASU ULTRADŹWIĘKOWEGO
Pomiary równoważnego poziomu ciśnienia akustycznego w
pasmach tercjowych wykonuje się metodą bezpośrednią. Stosowany
miernik poziomu dźwięku z filtrami tercjowymi o częstotliwościach
środkowych od 10 kHz do 40 kHz powinien spełniać wymagania wg.
PN-83/T-06461 i mieć charakterystykę częstotliwościową “ LIN” w
zakresie częstotliwości filtrów analizujących. Maksymalny poziom
ciśnienia w pasmach tercjowych wykonuje się przy dynamice Slow ( s)
Stosowane przyrządy pomiarowe powinny być sprawdzane na
zgodność z normami IEC 804 i PN-83/T-06461 oraz wzorcowane
przed i po zakończeniu pomiarów.
Wszystkie mierniki podlegają okresowej kontroli w Urzędzie Miar
zgodnie z odrębnymi przepisami ( legalizacji lub uwierzytelnieniu).
Hałas ultradźwiękowy Hor
dziuk
18
NORMY HIGIENICZNE
Pierwsze normatywy higieniczne zostały
opracowane i podane w normie PN-86/N-
01321
oraz umieszczone w Rozporządzeniu Ministra
Pracy
i Polityki Socjalnej z 1 grudnia 1989r. ( Dz.
U. 69
z 1989r., nr 69, poz. 417 ).
Hałas ultradźwiękowy Hor
dziuk
19
NORMY HIGIENICZNE
Obowiązujące dopuszczalne wartości hałasu ultradźwiękowego ( NDN )
ze względu na ochronę zdrowia pracowników zostały wprowadzone
rozporządzeniem Ministra Pracy i Polityki Społecznej z dnia 29
listopada
2002r. w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń
czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy - Dz. U. nr 217
dnia 18 grudnia 2002, poz. 1833.
wartości hałasu ultradźwiękowego ze względu na ochronę zdrowia,
które
obowiązują jednocześnie ustalono dla:
1. równoważnego poziomu ciśnienia akustycznego w i-tym paśmie
tercjowym, odniesionym do 8-godzinnego dnia pracy, L
fi, eq, 8h
w dB
2. maksymalnego poziomu ciśnienia akustycznego w i-tym paśmie
tercjowym, L
fi, max
oraz wprowadzono ograniczenie do zakresu pasm
tercjowych o częstotliwościach środkowych z przedziału od 10 kHz do
40 kHz.
Hałas ultradźwiękowy Hor
dziuk
20
NORMY HIGIENICZNE
Dopuszczalne ze względu na ochronę słuchu wartości
hałasu powinny spełniać następujące kryteria:
- równoważne poziomy ciśnienia akustycznego w pasmach
tercjowych o częstotliwościach środkowych od 10 kHz do
40 kHz odniesione do 8-godzinnego dnia pracy lub
odniesionych do tygodnia pracy ( działającego w sposób
nierównomierny w poszczególnych dniach tygodnia
- maksymalny poziom ciśnienia akustycznego w pasmach
tercjowych o częstotliwościach środkowych od 10 kHz do
40 kHz.
powinien nie przekraczać wartości podanych w poniższej tabeli:
Hałas ultradźwiękowy Hor
dziuk
21
Dopuszczalne wartości hałasu
ultradźwiękowego w środowisku pracy
Częstotliwość
środkowa pasm
tercjowych w
kHz
Równoważny poziom
ciśnienia akustycznego
odniesiony do 8- godzi-
nnego dnia pracy lub
tygodnia pracy w
dB
Maksymalny
poziom
ciśnienia
akustycznego
w dB
10: 12,5:
16
80
100
20
90
110
25
105
125
31,5: 40
110
130
Hałas ultradźwiękowy Hor
dziuk
22
NORMY HIGIENICZNE DLA KOBIET W CIĄŻY I
MŁODOCIANYCH
Problem zatrudnienia kobiet i osób młodocianych w
narażeniu
na hałas ultradźwiękowy regulują inne szczegółowe przepisy
tj.
1) Rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 10 września 1996r.
w sprawie wykazu prac szczególnie uciążliwych lub
szkodliwych dla zdrowia kobiet / Dz. U. z 1996r, Nr 114,
poz. 545, z 2002 Nr 127, poz. 1092 /.
2)
Rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 24 sierpnia 2004r
w sprawie wykazu prac wzbronionych młodocianym,
warunków ich zatrudniania przy niektórych z tych prac /
Dz. U. Nr 200, poz. 2047 i Dz. U. Nr 136 z 2005r., poz.
1145/ .
Hałas ultradźwiękowy Hor
dziuk
23
Dopuszczalne wartości hałasu
ultradźwiękowego w środowisku pracy –
kobiety w ciąży
Częstotliwość
środkowa pasm
tercjowych w
kHz
Równoważny poziom
ciśnienia akustycznego
odniesiony do 8- godzi-
nnego dnia pracy lub
tygodnia pracy w
dB
Maksymalny
poziom
ciśnienia
akustycznego
w dB
10: 12,5:
16
77
100
20
87
110
25
102
125
31,5: 40
107
130
Hałas ultradźwiękowy Hor
dziuk
24
Dopuszczalne wartości hałasu
ultradźwiękowego w środowisku pracy -
młodociani
Częstotliwość
środkowa pasm
tercjowych w
kHz
Równoważny poziom
ciśnienia akustycznego
odniesiony do 8- godzi-
nnego dnia pracy lub
tygodnia pracy w
dB
Maksymalny
poziom
ciśnienia
akustycznego
w dB
10: 12,5:
16
75
100
20
85
110
25
100
125
31,5: 40
105
130
Hałas ultradźwiękowy Hor
dziuk
25
INTERPRETACJA WYNIKÓW
Podstawy prawne oceny
• Zgodnie z przyjętymi zasadami oceny według obowiązujących
przepisów, higieniczna ocena narażenia na hałas ultradźwiękowy polega
na wyznaczeniu odpowiednich parametrów, określenia czasu ekspozycji i
porównania
z
wartościami
dopuszczalnymi
/
normatywami
higienicznymi / ustalonymi rozporządzeniem Ministra Pracy i Polityki
Socjalnej w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń
czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy ( Dz. U. Nr 217 z
2002r., poz. 1833 z późn. zmianami).
• Wielkość NDN-u działającego czynnika na organizm człowieka należy
wyznaczyć osobno dla każdego równoważnego poziomu ciśnienia
akustycznego w i-tym paśmie tercjowym oraz dla maksymalnego
poziomu ciśnienia akustycznego w i-tym paśmie tercjowym
.
• Przy ustalaniu zakresu przedziału NDN-u od dopuszczalnego
równoważnego poziomu ciśnienia akustycznego w i-tym paśmie
tercjowym należy odjąć 3 dB, a od maksymalnego poziomu ciśnienia
akustycznego w i-tym paśmie tercjowym
6 dB.
Hałas ultradźwiękowy Hord
ziuk
26
INTERPRETACJA WYNIKÓW HAŁASU
ULTRADŹWIĘKOWEGO
Krotność
L
eq,8h
względem
L
dop,8h
określa
się ze wzoru:
K
eq,8h
=10
( L
eq
,8h -L
dop,8h
)/10
Krotność L
max
względem L
dop max
określa
się ze wzoru:
K
max
=10
( L
max
-L
dop,max
)/20
Hałas ultradźwiękowy Hor
dziuk
27
Częstotliwość pomiarów – Rozp. MZ z dnia
20.04.2005 Dz. U. Nr 73., poz. 645
Wartość parametru podlegającego
ocenie
krotność przekroczenia
L fi, eq, 8h ≤ NDN – 10 dB
Lfi, max ≤ NDN - 20 dB
k
0,1
NDN – 10 dB < Lfi,eq,8h ≤ NDN - 3
NDN – 20 dB < Lfi, max ≤ NDN - 6
0,1 < k 0,5
NDN – 3 dB < Lfi,eq,8h ≤ NDN
NDN – 6 dB < Lfi, max ≤ NDN
0,5 < k 1
L fi, eq, 8h > NDN
Lfi, max > NDN
k > 1
Hałas ultradźwiękowy Hor
dziuk
28
RYZYKO ZAWODOWE
Wobec powyższego uzyskujemy odpowiedź jaka jest wielkość
narażenia, a tym samym jaka jest częstotliwość wykonywania
następnych pomiarów oraz pozwala zakwalifikować występujące
ryzyko zdrowotne do jednej z klas:
• krotność jest mniejsza od 0,5 NDN ( ryzyko małe - M ),
pomijalne
• krotność jest między 0,5 NDN, a NDN ( ryzyko średnie - Ś ) -
akceptowalne,
• krotność jest większa od NDN ( ryzyko duże – D ) -
nieakceptowalne
Hałas ultradźwiękowy Hor
dziuk
29
OCHRONA PRACOWNIKÓW PRZED HAŁASEM
ULTRADŹWIĘKOWYM
Zgodnie z art. 227 § 1 Kodeksu pracy pracodawca jest
obowiązany stosować środki zapobiegające chorobom
zawodowym i innym chorobom związanym z
wykonywaną pracą, w tym w szczególności:
– utrzymywać w stanie stałej sprawności urządzenia
ograniczające lub eliminujące szkodliwe dla zdrowia
czynniki środowiska pracy oraz urządzenia służące
do pomiarów tych czynników,
– przeprowadzać, na swój koszt, badania i pomiary
czynników szkodliwych dla zdrowia, rejestrować i
przechowywać wyniki tych badań i pomiarów oraz
udostępniać je pracownikom
• Najlepszym rozwiązaniem eliminującym narażenie jest
całkowita
eliminacja
hałasu
ultradźwiękowego
ze
środowiska pracy, która nie zawsze jest możliwa.
Hałas ultradźwiękowy Hor
dziuk
30
OCHRONA PRACOWNIKÓW PRZED HAŁASEM
ULTRADŹWIĘKOWYM
• Skuteczne
zapobieganie
przed
oddziaływaniem
ultradźwięków wymaga całkowitej izolacji pracownika,
przez co w praktyce jest trudne do realizacji.
• W związku z tym ochrona pracownika powinna skupić się
na metodach polegających na minimalizacji zagrożenia,
do których zaliczamy metody techniczne i organizacyjne.
Do metod ograniczenia emisji hałasu ultradźwiękowego
należy:
• zmiana technologii ( nie zawsze możliwa ),
• stosowanie obudowy
• automatyzacja procesów technologicznych
Hałas ultradźwiękowy Hor
dziuk
31
OCHRONA PRACOWNIKÓW PRZED HAŁASEM
ULTRADŹWIĘKOWYM
• zdalne sterowanie źródłami
Do metod administracyjnych należy:
• stosowanie odpowiedniej profilaktyki medycznej ( badania
wstępne, okresowe i końcowe ),
• zapewnienie bezpiecznej obsługi maszyn i urządzeń,
• przesuwanie do innej pracy
• skracanie czasu ekspozycji
• lokalizowanie stanowisk pracy, na których może wystąpić
nadmierny hałas ultradźwiękowy
Hałas ultradźwiękowy Hor
dziuk
32
OCHRONA PRACOWNIKÓW PRZED HAŁASEM
ULTRADŹWIĘKOWYM
• wykonywanie pomiarów środowiska pracy,
• analiza i ocena stanu zagrożenia,
• szkolenie pracowników i podnoszenie ich świadomości
Stosowanie właściwej profilaktyki prowadzi do poprawy
zdrowotnej ( czynnik humanitarny ) oraz obniżenia
kosztów
społecznych i ekonomicznych mających realny wymiar.
Wobec powyższego ten czynnik jest w praktyce mało
dostrzegalny przez służby techniczne (dyrekcje zakładów i
bhp) i medyczne ( nadzór sanitarny i lekarzy zakładowych
prowadzących nadzór medyczny nad pracownikami).