Hałas ultradźwiękowy

Hałas ultradźwiękowy Hor
dziuk

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

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

TERMINOLOGIA

• poziom ciśnienia akustycznego, L w dB – dziesięć logarytmów

przy podstawie 10 z ilorazu kwadratu ciśnienia akustycznego p i
kwadratu ciśnienia akustycznego odniesienia p

( p

=20

-6

Pa )

• poziom ciśnienia akustycznego w i-tym paśmie tercjowym, L

dB – poziom ciśnienia akustycznego zmierzony z zastosowaniem
filtru tercjowego o częstotliwości środkowej f

• 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

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

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

PRZEMYSŁOWE ŹRÓDŁA HAŁASU

ULTRADŹWIEKOWEGO

myjki ultradźwiękowe

zgrzewarki ultradźwiękowe

drążarki ultradźwiękowe

koronkarki ultradźwiękowe

ultradźwiękowe urządzenia do wypłaszania insektów i

gryzoni

spawanie, cięcie plazmą i palnikiem acetylenowo-tlenowym

szlifierki elektryczne

szlifierki pneumatyczne

frezarki, piły tarczowe i strugarki

sprężarki

maszyny włókiennicze ( w niektórych przypadkach )

zakrętarki pneumatyczne i elektryczne

m) lutownice ręczne
n)

wanny do cynowania

Hałas ultradźwiękowy Hor
dziuk

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

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

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

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

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

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

C do

0,7

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

pracowników

eksponowanych

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

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

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

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

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

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

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

Maksymalny

poziom

ciśnienia

akustycznego

w dB

10: 12,5:
16

100

110

105

125

31,5: 40

110

130

Hałas ultradźwiękowy Hor
dziuk

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 /.

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

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

Maksymalny

poziom

ciśnienia

akustycznego

w dB

10: 12,5:
16

100

110

102

125

31,5: 40

107

130

Hałas ultradźwiękowy Hor
dziuk

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

Maksymalny

poziom

ciśnienia

akustycznego

w dB

10: 12,5:
16

100

110

100

125

31,5: 40

105

130

Hałas ultradźwiękowy Hor
dziuk

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

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

INTERPRETACJA WYNIKÓW HAŁASU

ULTRADŹWIĘKOWEGO

Krotność

eq,8h

względem

dop,8h

określa

się ze wzoru:

eq,8h

=10

( L

,8h -L

dop,8h

)/10

Krotność L

max

względem L

dop max

określa

się ze wzoru:

max

=10

( L

max

-L

dop,max

)/20

Hałas ultradźwiękowy Hor
dziuk

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



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

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

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

środowiska pracy, która nie zawsze jest możliwa.

Hałas ultradźwiękowy Hor
dziuk

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

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

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).

Document Outline