BEZPIECZEC
STWO PRACY 10/2004
dr inż. PIOTR KOWALSKI
Centralny Instytut Ochrony Pracy
 Państwowy Instytut Badawczy
Ocena ryzyka zawodowego
pracowników narażonych na drgania
miejscowe i ogólne jednocześnie  propozycja metody
W artykule przedstawiono propozycję metody oceny narażenia pracowników na drgania miejscowe i ogólne
Wstęp
działające jednocześnie. Metodę opracowano na podstawie wyników badań przeprowadzonych w warun-
Na stanowiskach pracy obsługi ma- kach rzeczywistych. Wyniki badań na wybranych stanowiskach pracy pokazały, że narażenie na drgania
miejscowe i ogólne jest porównywalne. Prawidłowa ocena ryzyka zawodowego ze względu na drgania
szyn i urządzeń prawie zawsze występuje
mechaniczne wymaga m.in. uwzględnienia łącznego narażenia pracowników na oba rodzaje drgań.
zagrożenie drganiami mechanicznymi.
W wielu przypadkach (np. kierowcy, ope- The problem of evaluating simultaneous exposure of workers to hand-arm and whole-body vibrations
This article presents proposals for a method of evaluating simultaneous exposure of workers to hand-arm and
ratorzy maszyn samojezdnych) pracownik
whole-body vibrations. This method has been developed on the basis of the results of field investigations. Studies
jest narażony jednocześnie na drgania
at selected workstations showed that hazards caused by hand-arm and whole-body vibrations were comparable. In
działające przez kończyny górne (miej- order to properly evaluate the risk of vibration disease it is necessary, among other things, to determine the combined
influence of both kinds of vibrations.
scowe) i na cały organizm (ogólne). Brak
możliwości uwzględnienia łącznego
narażenia na oba rodzaje drgań wpływa
Badano drgania występujące na 10 wy-
na niedoszacowanie ryzyka zawodowego
branych stanowiskach pracy. Przeanali-
na takim stanowisku pracy.
zowano 60 zarejestrowanych sygnałów
Zgodnie z definicją zawartą w PN-N-
drgań, uzyskując w odniesieniu do każdego
-18002:2000 [1] ryzyko zawodowe to praw-
stanowiska 6 widm przyspieszenia drgań,
dopodobieństwo wystąpienia niepożąda-
Rys. Schemat toru pomiarowego
6 wartości ważonych przyspieszenia drgań
nych zdarzeń związanych z wykonywaną
Fig. Diagram of a test stand
oraz obliczone na ich podstawie dwie
pracą powodujących straty, w szczegól-
wartości sum wektorowych (w odniesieniu
ności wystąpienia u pracowników nieko-
Na magnetofonie cyfrowym rejestro-
do drgań o działaniu ogólnym i miejsco-
rzystnych skutków zdrowotnych w wyniku
wano 6 sygnałów drgań  trzy sygnały
wym). Uzyskane wartości sum wektoro-
zagrożeń występujących w środowisku
drgań miejscowych (z kierunków x,y,z)
wych aw,e,eq,8h porównano z wartościami
pracy lub sposobu wykonywania pracy,
i 3 sygnały drgań ogólnych (z kierunków
dopuszczalnymi A(8)dop określonymi
natomiast ocena ryzyka to proces anali-
x,y,z). Do analizy zarejestrowanych sygna-
w rozporządzeniu ministra pracy i polity-
zowania ryzyka i wyznaczania dopuszczal-
łów wykorzystano system multianalizatora
ki społecznej z dnia 29 listopada 2002 r.
ności ryzyka.
PULSE.
w sprawie najwyższych dopuszczalnych
Zaproponowana w tym artykule me-
toda łącznej oceny drgań miejscowych
Tabela 1
i ogólnych, działających na pracowników,
WARTOŚCI DOPUSZCZALNE DRGAC
MECHANICZNYCH [2]
jest próbą rozwiązania prowadzącego
Vibration exposure limits
do oceny ryzyka zawodowego zgodnego
z rzeczywistym narażeniem na drgania. Rodzaj drgań Wartości dopuszczalne drgań mechanicznych
Drgania działające przez kończyny
A(8)dop = 2,8 m/s2 aw,s,max,dop = 11,2 m/s2
górne (miejscowe)
Badania drgań
Drgania o działaniu ogólnym
i ocena ryzyka zawodowego
A(8)dop = 0,8 m/s2 aw,s,max,dop = 3,2 m/s2
(ogólne)
na wybranych
stanowiskach pracy
A(8) = aw,e,eq,8h  całkowita dzienna ekspozycja na drgania, równoważna dla 8 godzin
wartość sumy wektorowej skutecznych, ważonych częstotliwościowo przyspieszeń
Opracowanie propozycji metody łącz-
drgań, określana wzorem:
nej oceny drgań miejscowych i ogólnych
działających jednocześnie oparto na kom-
pleksowych badaniach drgań charakte-
ryzujących wybrane stanowiska pracy.
gdzie: aw,si  suma wektorowa skutecznych, ważonych częstotliwościowo przyspieszeń drgań, wyznaczona
Pomiary przeprowadzono za pomocą dla i-tej czynności w narażeniu na drgania, w m/s2 ; ti  czas trwania i-tej czynności w narażeniu na drgania,
w godz. lub min; n  liczba czynności w narażeniu na drgania na kontrolowanym stanowisku pracy; Di  dawka
zestawu aparatury, którego schemat przed-
drgań wyznaczona dla i-tej czynności w narażeniu na drgania, w m2/s3 ; T  8 godzin = 480 min = 28 800 s
stawiono na rys.
19
BEZPIECZEC
STWO PRACY 10/2004
stężeń i natężeń czynników szkodliwych ne. Podczas badań zarejestrowano także Ecałk. = Ł Ei (1)
dla zdrowia w środowisku pracy [2] przed- przypadki, w których jedna (np. ładowarka
gdzie: Ei  energia cząstkowa
stawionymi w tabeli 1. gąsienicowa Liebher, wywrotka Kamaz)
" całkowita energia drgań działających
Obliczone krotności wartości dopusz- lub obie wartości dopuszczalne są prze-
na pracownika Ecałk. jest proporcjonalna
czalnych posłużyły do oceny ryzyka zawo- kroczone (np. spycharka DT 75). Można
do całkowitej dawki Dcałk. drgań na jaką
przypuszczać, że ocenianie tylko jednego
dowego na badanych stanowiskach pracy.
jest narażony:
rodzaju drgań, np. drgań miejscowych
Zgodnie z normą PN-N-18002:2000 [1]
Ecałk. ~ Dcałk. (2)
i pominięcie drgań działających ogólnie,
przyjęto trójstopniową skalę oceny ry-
przy czym, całkowita dawka drgań defi-
wiąże się z bardzo dużym uproszczeniem
zyka:
niowana jest następująco:
i niedoszacowaniem rzeczywistego ryzyka
 krotność wartości dopuszczalnej < 0,5;
zawodowego. Ze względu na dotychczaso-
ryzyko małe
(3)
wy brak rozwiązań tego problemu podjęto
 0,5 d" krotność wartości dopuszczalnej d" 1;
próbę opracowania metody łącznej oceny
ryzyko średnie
gdzie:
drgań miejscowych i ogólnych działają-
 krotność wartości dopuszczalnej > 1;
ai  cząstkowe przyspieszenie drgań,
cych jednocześnie.
ryzyko duże.
w m/s2
Wyniki przeprowadzonej oceny zesta-
ti  czas działania cząstkowego przy-
Propozycja metody
wiono w tabeli 2.
spieszenia ai, w s
łącznej oceny drgań
Przedstawione wyniki badań wskazują
" całkowita dawka drgań Dcałk. jest sumą
miejscowych i ogólnych
na porównywalny udział w narażeniu
wszystkich dawek cząstkowych Di:
pracownika obu rodzajów drgań (miej- działających jednocześnie
Dcałk. = Ł Di (4)
scowych i ogólnych). Zaobserwowano
Przy opracowywaniu propozycji orien- można ją przedstawić jako sumę dawek
przypadki, w których wartości sum wek-
drgań ogólnych i miejscowych skorygo-
tacyjnej metody łącznej oceny narażenia
torowych obu rodzajów drgań osiągają
pracowników na drgania miejscowe i ogól- wanych wyznaczonymi eksperymentalnie
ok. 0,5 wartości dopuszczalnych (NDN),
współczynnikami (A, B):
ne działające jednocześnie założono, że:
np. autobus Jelcz M121, autobus Ikarus
 energia drgań E  działających przez
Dcałk. = A DO + B DM (5)
280. Zgodnie ze stosowaną metodą oceny,
kończyny górne  miejscowych oraz drgań
Zgodnie z przeprowadzaną dotychczas
oceniono ryzyko na tych stanowiskach jako
o działaniu ogólnym, sumuje się; ich anta-
oceną ryzyka zawodowego ze względu
średnie, czyli dopuszczalne. Gdy wartości
gonistyczne działanie możliwe jest tylko
na drgania mechaniczne, przekroczenie
obu sum wektorowych (drgań miejsco-
teoretycznie i to przy spełnieniu bardzo
którejkolwiek wartości dopuszczalnej
wych i ogólnych) zbliżają się do wartości
wielu warunków jednocześnie, w tym
 odnoszących się do drgań miejscowych
dopuszczalnych (np. autobus Man, autobus
warunku harmoniczności, wymuszających
lub ogólnych  oceniane jest w ten sam spo-
Solaris), przyjęcie ryzyka zawodowego
sygnałów drgań, nie występujących prawie
sób, tzn. skutkuje stwierdzeniem:  ryzyko
za akceptowalne staje się już problematycz-
w przyrodzie:
Tabela 2
Tabela 3
KROTNOŚĆ WARTOŚCI DOPUSZCZALNEJ I RYZYKO ZAWODOWE
KROTNOŚĆ WARTOŚCI 2,8 m/s2  ILORAZ WARTOŚCI ZAST
PCZEJ
NA WYBRANYCH STANOWISKACH PRACY
CAA
KOWITEJ SUMY WEKTOROWEJ AZC I WARTOŚCI 2,8 m/s2
Multiplication factor of the limit value and occupational risk at selected work places
Multiplication factor of the 2.8 m/s2 value - the quotient of the substitute value
of the total vector sum and the 2.8 m/s2 value
Krotność wartości
dopuszczalnej
Krotność wartości
Ryzyko
A(8) dop
2,8 m/s2
Nazwa stanowiska pracy zawodowe
drgania
Nazwa stanowiska pracy
drgania
miej-
ogólne wariant wariant wariant
scowe
1. 2. 3.
Kierowca autobusu IKARUS 260 0,45 0,65 średnie (O)
Kierowca autobusu IKARUS 260 0,79 1,59 2,33
Kierowca autobusu IKARUS 280 0,45 0,65 średnie (O)
Kierowca autobusu IKARUS 280 0,84 1,64 2,39
Kierowca autobusu JELCZ M121 0,44 0,54 średnie (O)
Kierowca autobusu JELCZ M121 0,70 1,33 1,93
Kierowca autobusu MAN 0,74 0,83 średnie (O)
Kierowca autobusu MAN 1,11 2,07 2,98
Kierowca autobusu NEOPLAN 0,74 0,64 średnie (M)
Kierowca autobusu NEOPLAN 0,97 1,66 2,34
Kierowca autobusu SOLARIS 1,05 0,70 duże (M)
Kierowca autobusu SOLARIS 1,22 1,93 2,65
Operator ładowarki gąsienicowej
0,95 1,38 duże (O)
LIEBHER 621 Operator ładowarki gąsienicowej
1,67 3,36 4,91
LIEBHER 621
Operator koparko-ładowarki BOREX 0,81 0,80 średnie (M)
Operator koparko-ładowarki
1,13 2,03 2,90
BOREX
Operator spycharki DT 75 1,57 1,66 duże (O)
Operator spycharki DT 75 2,29 4,20 6,03
Kierowca wywrotki KAMAZ 5511 0,4 1,05 duże (O)
Litery w nawiasach oznaczają rodzaj drgań, przy którym krotności wartości
Kierowca wywrotki KAMAZ 5511 1,12 2,48 3,38
dopuszczalnych były największe: M  drgania o oddziaływaniu miejscowym,
O  drgania o oddziaływaniu ogólnym
20
BEZPIECZEC
STWO PRACY 10/2004
Tabela 4
RYZYKO ZAWODOWE WYZNACZONE PROPONOWAN

duże  niedopuszczalne (mimo że skutki Przedstawione wartości (tabele 2 i 3)
METOD
A

CZNEJ OCENY DRGAC
MIEJSCOWYCH I
działania na człowieka drgań miejscowych uzyskano na podstawie wyników analizy
OGÓLNYCH
i ogólnych są odmienne). Można zatem zarejestrowanych 60 sygnałów. Analizę
Occupational risk determined with the proposed method of a combined
zaryzykować stwierdzenie, że na stopień drgań działających ogólnie przeprowa-
evaluation of hand-arm and whole-body vibrations
narażenia na drgania (w aspekcie oceny dzono w zakresie częstotliwości od 0,5 Hz
Ryzyko zawodowe wg
ryzyka utraty zdrowia) wpływa tak samo do 400 Hz (z rozdzielczością 0,25 Hz),
propozycji metody łącz-
przekroczenie wartości dopuszczalnej w odniesieniu do drgań działających miej-
nej oceny drgań miej-
Nazwa stanowiska pracy
drgań miejscowych, jak i przekroczenie scowo  w zakresie od 1 Hz do 1600 Hz (z scowych i ogólnych
wartości dopuszczalnej drgań ogólnych. rozdzielczością 1,0 Hz). Wynikiem analizy
wariant wariant wariant
Wykorzystano to przy opracowaniu były widma wąskopasmowe w każdym 1. 2. 3.
propozycji orientacyjnej łącznej metody punkcie pomiarowym, w trzech kierunkach
Kierowca autobusu IKARUS 260 średnie duże duże
oceny narażenia na drgania miejscowe (po 1600 składowych dla każdego analizo-
i ogólne działające jednocześnie. Związek wanego sygnału).
Kierowca autobusu IKARUS 280 średnie duże duże
opisujący dawkę drgań w postaci przedsta-
wionej wzorem (3) przyjęto na podstawie
Podsumowanie
Kierowca autobusu JELCZ M121 średnie duże duże
subiektywnej oceny drgań, prowadzonej
We wszystkich przypadkach badanych
w warunkach doświadczalnych przez wielu
Kierowca autobusu MAN duże duże duże
stanowisk pracy, wyznaczone za pomocą
autorów. W założeniu, wielkość ta ma
proponowanej metody łącznej oceny drgań
odzwierciedlać energię drgań jaka działa
Kierowca autobusu NEOPLAN średnie duże duże
miejscowych i ogólnych, ryzyko zawodo-
na organizm człowieka w czasie pracy.
we jest co najmniej średnie (wariant 1.) lub
Głównym elementem w proponowanej
Kierowca autobusu SOLARIS duże duże duże
duże (wariant 2. i 3.). W porównaniu z me-
metodzie oceny drgań działających na pra-
todą oddzielnej oceny drgań miejscowych
Operator ładowarki gąsienicowej
cownika jest wyznaczenie całkowitej daw-
duże duże duże
i ogólnych: dla 2 stanowisk (wariant 1.),
LIEBHER 621
ki drgań  zgodnie ze wzorem (5)  jako
lub dla 6 stanowisk (wariant 2. i 3.), zmie-
Operator koparko-ładowarki
sumy dawek drgań pochodzących od drgań
duże duże duże
niła się kwalifikacja ryzyka ze średniego
BOREX
miejscowych i ogólnych, skorygowanych
 dopuszczalnego na duże  niedopusz-
odpowiednimi współczynnikami korek-
Operator spycharki DT 75 duże duże duże
czalne. Na czterech stanowiskach ryzyko
cyjnymi. Wprowadzone współczynniki
pozostało duże w obu sposobach oceny.
Kierowca wywrotki KAMAZ
umożliwiają sumowanie dawek wyznaczo-
duże duże duże
We wszystkich przypadkach badanych 5511
nych w różnych zakresach częstotliwości
stanowisk pracy krotności przekroczenia
(drgania miejscowe 5,6  1400 Hz, drgania
przyjętej wartości dopuszczalnej są więk-
ogólne 0,8  90 Hz) oraz o dużych różni-
Mogą być punktem wyjścia do badań nad
sze niż krotności wyznaczone na podstawie
cach wartości (ponad 10-krotnych).
jednoczesnym działaniem drgań miejsco-
rozporządzenia [2].
Rozważano trzy warianty korekcji
wych i ogólnych na organizm człowieka,
Ocena drgań orientacyjną metodą
różniące się sposobem wyznaczenia oraz
prowadzących do ustalenia nowej wartości
łączną ukazuje niedoszacowanie ryzyka
wartościami współczynników A i B.
dopuszczalnej.
zawodowego na opisanych stanowiskach
Przedstawione współczynniki korek-
pracy, na których oceniono oddzielnie
cyjne uzyskano przez symulacje kompu-
PIŚMIENNICTWO
drgania miejscowe i ogólne. Ze względu
terowe dawek drgań z uwzględnieniem
[1] PN-N-18002:2000 Systemy zarządzania bez-
na wartość współczynnika A najostrzejsza
obowiązujących wartości dopuszczalnych pieczeństwem i higieną pracy. Ogólne wytyczne do
ocena drgań wiąże się z wariantem 3. pro- oceny ryzyka zawodowego
i charakterystyk ważenia [4]:
ponowanej metody, najłagodniejszą ocenę
[2] Rozporządzenie Ministra Pracy i Polityki
" wariant 1: Dcałkowita = 3,5 DO + DM
można przeprowadzić przy zastosowaniu Społecznej z dnia 29 listopada 2002 r. w sprawie
" wariant 2: Dcałkowita = 8,2 DO + DM
najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czyn-
wariantu 1. Wybór konkretnego wariantu
" wariant 3: Dcałkowita = 12,25 DO + DM ników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy.
proponowanej metody oceny drgań wyma-
DzU nr 217, poz. 1833
Na podstawie uzyskanych dawek Dcałkowita,
ga poszerzonych badań doświadczalnych,
[3] Directive 2002/44/EC of the European Parliament
wyznaczono wartości zastępczych cał- symulacyjnych i epidemiologicznych.
and of the Council on the minimum health and safety
kowitych sum wektorowych AZC, które
Wyniki badań drgań na wybranych 10 sta- requirements regarding the exposure of workers to
następnie poddano ocenie. the risks arising from physical agents ((vibration)
nowiskach pracy wskazują na porówny-
(sixteenth individual Directive within the meaning
Propozycja orientacyjnej metody łącz- walne zagrożenie pochodzące od drgań
of Article 16(1) of Directive 89/391/EEC) OJ L 177,
nej oceny drgań działających na pracow- miejscowych i ogólnych (co było głównym
06/07/2002 s. 0013 - 0020
ników jednocześnie w sposób miejscowy
motywem podjęcia pracy). Proponowana
[4] Sprawozdanie z realizacji zadania badawczego
i ogólny polega na porównaniu wyznaczo- metoda jest prosta i możliwa do zastoso-
w ramach działalności statutowej CIOP PIB nr II-04
nej wartości zastępczej całkowitej sumy Opracowanie metody oceny narażenia pracowników
wania przy wykorzystaniu tradycyjnego
na drgania miejscowe i ogólne działające jednocze-
wektorowej AZC z wartością dopuszczalną,
wielokanałowego zestawu pomiarowego,
śnie, Etap II, 2004
ustaloną dla takiego oddziaływania drgań.
wyposażonego w odpowiednie filtry wa-
Ponieważ w metodzie tej wykorzystano
żenia. Wyniki pomiarów wykorzystywane
Autor składa wyrazy podziękowania prof. zw.
wartości dopuszczalne określone w roz- w proponowanej metodzie mogą służyć
dr. hab. inż. Zbigniewowi Engelowi za pomysł i
porządzeniu MPiPS, orientacyjną ocenę
zarówno do oceny łącznej, jak i do oceny
merytoryczne wsparcie w badaniach dotyczących
drgań można uzyskać przez porównanie
stosowanej dotychczas, tzn. oddzielnie
zastosowania metody energetycznej do łącznej
wartości zastępczej całkowitej sumy wek- dla drgań miejscowych i oddzielnie dla
oceny drgań miejscowych i ogólnych.
torowej AZC z wartością A(8)dop = 2,8 m/s2
ogólnych (na podstawie wartości NDN).
(było to m.in. celem korekcji).
W tabeli 3. podano krotność tej war-
Opracowano w ramach zadania badawczego nr II-04 programu działalności statutowej
tości, a w tabeli 4.  ocenę ryzyka zawo-
Centralnego Instytutu Ochrony Pracy  Państwowego Instytutu Badawczego
dowego.
21