Selección efectiva de la protección auditiva

Según los criterios de la Seguridad e Higiene laboral, el uso de protección auditiva personal debe ser la última medida a adoptar para la conservación de la audición. Cuando se implementa el uso de un determinado protector auditivo, hay que determinar cual es el nivel efectivo de ruido que el personal expuesto soporta utilizando los protectores. El siguiente trabajo se realizó en el sector de secado spray de colorantes para cueros en una empresa química ubicada en el parque industrial de la ciudad de Zárate, Buenos Aires Argentina, donde el uso de protección auditiva es obligatorio dado que el nivel de ruido supera el máximo admisible para que las personas expuestas al mismo no sufran deterioro auditivo. Específicamente se aplica el método de las bandas de octava, procedimiento normalizado para estimar la reducción de ruido que se conseguir, con el uso de un determinado protector auditivo.
Main Author: 
Jorge Raúl
Parente
Universidad Tecnológica Nacional
Argentina

Introducción

El ruido es el contaminante ambiental más extendido de la modernidad. Los procesos industriales se reconocen como importantes focos generadores de este agresor físico. En la mayoría de los ambientes de planta se emiten ruidos excesivos que comprometen directamente la salud y la seguridad del personal que trabaja en esos puestos de trabajo.

Alguna de las características del ruido son la intensidad (o presión) la frecuencia y la duración. Todos estos factores revisten importancia en la evaluación de los efectos del ruido en el oído humano. Cuanto más elevado es el ruido mayor es la intensidad; así mismo, los ruidos de alta frecuencia son más nocivos al oído que los de baja frecuencia y, cuanto más prolongada es la exposición al ruido; mas pronunciado será el daño producido al aparato auditivo humano (CIAS, 1997).

Es la causa directa de la hipoacusia o pérdida auditiva irreversible, reconocido efecto como enfermedad profesional. Es también responsable de transformaciones fisiológicas y psicológicas en el organismo que se manifiesta en afectación directa de la calidad de vida y en el comportamiento.

Interfiere en la comunicación, provoca trastornos en el sueño, en la presión y composición química de la sangre, en el funcionamiento cardíaco, en el desarrollo fetal y en los órganos de fonación. También propicia la perdida de la atención y la disminución del rendimiento en el trabajo. Además, es causa de estrés y de la consiguiente disminución del sistema defensivo del organismo humano.

Cuando el nivel de ruido recibido es excesivo la solución puede implicar la atenuación sobre uno o mas de los tres elementos involucrados: fuente, trayectoria de transmisión y receptor (Kiely, 1999).

En los ambientes laborales, dentro de las medidas a implementar para reducir la inmisión sonora se pueden mencionar: 1) el uso de ingeniería de control pasiva tales como cerramientos, materiales absorbentes, barreras acústicas, aisladores de vibración, etc.; 2) la utilización de medidas administrativas, tal como la limitación de la exposición del personal mediante la reducción de la jornada laboral en los puestos de trabajo próximos a las fuentes de ruido; 3) en los casos en que no es viable, por razones prácticas o económicas, reducir la exposición del personal a niveles elevados de ruido que pueden causar daño al sistema auditivo, debe usarse protección auditiva personal. Se deberá utilizar esta protección en forma permanente cuando en los lugares de trabajo el nivel sonoro continuo equivalente sea igual o superior a los 85 dBA (Resolución MTESS, 295/2003)

Los protectores auditivos pueden dar una protección contra el ruido del orden de los 30dB a 40 dB dependiendo de la frecuencia, si es que son usados correctamente. Desafortunadamente, si son colocados en forma incorrecta o se les da un uso inapropiados, la atenuación esperada puede verse drásticamente afectada (Malcolm J. Crocker, 2007).

La importancia de reducir los niveles de ruido en el oído radica en que en la actualidad la pérdida auditiva es uno de los problemas más dominantes en cuanto a la salud ocupacional a nivel mundial. Según los datos aportados por NIOSH, en Estados Unidos, aproximadamente 30 millones de trabajadores están expuestos en sus ámbitos laborales a niveles de ruido u ototóxicos que son potencialmente peligrosos para la audición (NIOSH, 1996).

Afortunadamente, la pérdida auditiva inducida por ruido puede ser reducida, o hasta incluso eliminada, mediante la aplicación exitosa de programas de prevención.

Un programa de prevención de pérdida de la audición ejecutado de forma exitosa beneficia tanto a los empleados afectados como a la empresa involucrada. Los empleados se encuentran a salvo de las deficiencias auditivas y la evidencia sugiere que pueden sufrir menos fatiga y su correspondiente mejora general en la salud. Y a su vez, la empresa se beneficia de la reducción de gastos médicos y costos de compensación de los trabajadores a través de su Aseguradora de Riesgos del Trabajo, propiciando en algunos casos un aumento de la eficiencia del trabajo.

Sin embargo, se debe ser consiente de que la sola existencia de un programa adecuado no garantiza la prevención de l pérdida ocupacional de la audición. La experiencia sobre el desempeño de programas de prevención exitosos muestra la necesidad de desarrollar y adherir a políticas específicas desde un comienzo. Estas políticas se deben integrar al programa de seguridad e higiene de la empresa tomando en cuenta los siete componentes básicos que integran un programa de prevención de la audición: 1) Monitoreo de la exposición al ruido; 2) Ingeniería y administración de control; 3) Evaluación audiométrica; 4) Uso de protectores auditivos; 5) Educación y motivación; 6) Registro del plan de acción; 7) Programa de evaluación.

La mayoría de la veces, el uso de protectores auditivos resulta ser imposible de evitar y, por lo tanto, es necesario poder predecir la efectividad o aptitud de un protector auditivo para impedir que llegue al oído del trabajador un nivel de presión sonora capaz de causar daño.

Siendo una responsabilidad del empleador suministrar elementos de protección personal que evite todo daño resultante de las tareas que realizan sus empleados, es importante conocer los criterios técnicos que deben emplearse para seleccionar el protector adecuado a cada uno de los puestos de trabajo, dado que el ruido presenta la particularidad de ser un fenómeno físico de composición espectral variable, por lo que aún teniendo dos puestos con igual nivel de presión sonora resultante, es bastante probable que el mismo protector no tenga la misma eficacia en ambos casos, si difieren sus composiciones espectrales.

Por lo tanto, la selección del mejor protector auditivo será aquel que el trabajador acepte usarlo correctamente con conformidad y manteniéndolo colocado todo el tiempo de exposición al ruido (Gerges, 2003).

Según los criterios de seguridad e higiene laboral, el uso de protección auditiva personal debe ser la última medida de seguridad a adoptar para la conservación de la audición.

La estimación de la reducción de nivel sonoro producido por uso de protección auditiva, debería efectuarse sobre la base de los datos de atenuación en bandas de octava, determinados según norma IRAM 4060-1 – Acústica- Protectores auditivo. Parte 1: Método subjetivo de medición de la atenuación sonora (ISO 4869-1:1990). Sin embargo, es evidente que muy frecuentemente en la práctica, especialmente cuando no se dispone de mediciones de ruido por bandas de octava, es aconsejable una descripción mas simple, que pueda ser utilizada cuando se cuenta solamente con mediciones de sonido compensadas por curva “A” o “C”. La norma IRAM 4060-2:1999 – Acústica – Protectores auditivos. Parte 2 – Estimación de los niveles de presión sonora efectivos compensados con la red de ecualización “A” cuando se utilizan protectores auditivos (ISO 4869-2:1994) se refiere a ambas situaciones mencionadas, al describir un método de cálculo basado en bandas de octava a la vez que de dos procedimientos simplificados alternativos, denominados el método HML y el SNR, respectivamente.

Los protectores auditivos deben garantizar la atenuación sonora que proporcionan. Esta atenuación, es un valor constante para cada banda de octava, pero la protección global es diferente según el espectro de frecuencias del ruido en cuestión, por lo que puede decirse que, para un mismo protector, la protección varía en cada situación. Los correspondientes datos sobre la atenuación figuran en los folletos del fabricante que adjunta al protector. Los tres métodos pueden ser utilizados, no obstante me detendré sólo en desarrollar el Método de Bandas de Octava, porque lo considero más confiable para predecir la capacidad de atenuación de un protector auditivo en una condición de ambiente ruidoso dado.

Objetivo: Nos planteamos como objetivo  determinar la protección que ofrecerá un protector auditivo  para asignarlo al operador del secadero spray en una industria química que fabrica colorantes para cueros.

Definiciones:

Nivel de Presión Sonora Efectivo (LA´): Es el nivel que llega al oído al utilizar el protector auditivo que se analiza en el ambiente ruidoso donde se realizó la medición del nivel de presión sonora, compensado “A” para un grado de protección “X”.

Reducción del Nivel Sonoro Pronosticado (PNR): Es la diferencia entre el nivel de presión sonora compensado “A” (LA) del ruido medido en el ambiente, y el nivel de presión sonora efectivo compensado “A” (LA´) cuando se usa el protector auditivo que se evalúa, para un cierto grado de protección “X”.La relación entre ellos es:

PNR = LA – LA´

Protección asumida (APVf): de un protector es un valor, por banda de octava, obtenido de restar del valor medio de atenuación por banda de octava (mf), en diferentes ensayos de laboratorio, la desviación típica (σ) obtenida en dichos ensayos.

APVf = mf – σ

El valor de APVf así calculado es la atenuación de que se dispondrá con una probabilidad del 84% o, lo que es lo mismo, es la atenuación de que dispondrán 84 de cada 100 personas que lo utilicen. Si se desea aumentar la eficacia de atenuación al 95% se utilizará APVf = mf – 1,64 σ. Otros valores de eficacia de atenuación se dan en la tabla 1. Porcentaje de protección y protección asumida de un protector auditivo.

Eficacia de protección (%)

Protección asumida (dB)

75%

APVf = mf – 0,67 σ

80%

APVf = mf – 0,84 σ

84%

APVf = mf – 1,00 σ

85%

APVf = mf – 1,04 σ

90%

APVf = mf – 1,28 σ

95%

APVf = mf – 1,64 σ

99,5%

APVf = mf – 2,58σ

Tabla 1. Eficacia de atenuación

Habitualmente la eficacia es del 84%.

Leq: Nivel sonoro continúo equivalente en dB(A) de un ruido supuesto constante y continuo durante toda la jornada cuya energía después de atravesar la red de ponderación A, del sonómetro, sea igual a la correspondiente al ruido variable a lo largo de la jornada laboral. Se calcula utilizando la siguiente expresión:

   

LAi sería el Leq de cada uno de los intervalos de tiempo considerados.

En este caso (que el ruido en cada intervalo puede ser considerado constante se puede asumir que Leq = LA, siendo LA el nivel sonoro instantáneo con ponderación A que caracteriza a cada intervalo de tiempo. T, es el tiempo total de análisis y Ti la duración de cada intervalo.

Metodología

Método de Bandas de Octavas, IRAM 4060-2 (1996).

Requiere conocer los niveles de presión sonora en bandas de octava, del ruido ambiental.

Cuando se utiliza un protector auditivo se obtiene el valor del nivel de presión sonora efectivo ponderado A (LA´), aplicando la siguiente expresión.

   

Donde Af es la ponderación A en cada octava y Lf el nivel de presión sonora por octava, sin ponderar.

El valor resultante de LA´ debe redondearse al entero más próximo.

DESARROLLO

Se desea conocer el nivel de presión sonoro efectivo ponderado A, en una industria química, en el sector de secado spray de colorantes para cueros, cuando se utiliza un determinado protector auditivo. Se utilizó un decibelímetro Quest Model 215 con filtro de banda de octava OB - 45 y calibrador Model CA-32.

El nivel de presión sonora, por banda de octava, del ruido ambiental y las características de atenuación del protector se indican en las tablas 2 y 3.

Frecuencia (Hz)

63

125

250

500

1000

2000

4000

8000

Lf (dB)

83

88

87

90

80

86

96

83

Tabla 2. Espectro de frecuencias en bandas de octava del ruido en cuestión

Frecuencia (Hz)

63

125

250

500

1000

2000

4000

8000

mf

15

15,8

21

28,3

29,3

30,2

38,6

38,9

σ

2,2

2,9

2,4

2,7

1,8

1,9

2,6

4,2

Tabla 3.Datos de atenuación del protector utilizado (datos del fabricante)

Se calcula el valor de APVf, en la que se ha escogido una eficacia del 84%.

Frecuencia (Hz)

63

125

250

500

1000

2000

4000

8000

mf

15

15,8

21

28,3

29,3

30,2

38,6

38,9

σ

2,2

2,9

2,4

2,7

1,8

1,9

2,6

4,2

APVf

12,8

12,9

18,6

25,6

27,5

28,3

36

34,7

Tabla 4.Cálculo de atenuación del protector

A continuación se aplica, por suma de los valores correspondientes, (ver tabla 5) la ponderación A (fila 2) al nivel de presión sonora en cada banda de octava (fila 1) y a continuación se le restan los valores de la protección asumida también en forma vertical (fila 4). Los valores resultantes por octava se suman en horizontal (suma logarítmica). El resultado es el nivel de presión sonora efectivo, ponderado A (fila 5, final).

A si mismo por suma horizontal logarítmica de los valores de la fila 1 se obtiene el nivel lineal de presión sonora no ponderado y en la fila 3, el nivel de presión sonora ponderado A.

La suma logarítmica se calcula así:

      

La interpretación de los resultados es la siguiente:

En el puesto de trabajo el nivel de presión sonora ponderado es de LA = 98 dB, siendo el espectro de frecuencias el que se ha indicado. Si se utiliza un protector auditivo con el que el nivel de presión sonora efectivo ponderado A es LA´ = 68 dBA, con una probabilidad del 84% o lo que es lo mismo, en 84 de cada 100 ocasiones que se use, por lo que la reducción predicha del nivel de ruido es PNR84 LA – LA´= 30 dBA.

Fila

Frecuencia (Hz)

63

125

250

500

1000

2000

4000

8000

global

1

Lf (dB)

83

88

87

90

80

86

96

83

L =99

2

Ponderación A

-26

-16

-9

-3

0

1

1

-1

3

LA

57

72

78

87

80

87

97

82

LA=98

4

APVf

12,8

12,9

18,6

25,6

27,5

28,3

36

34,7

5

LA´

44,2

59,1

59,4

61,4

52,5

58,7

61

47,3

LA´=68

Tabla 5.Cálculo del nivel de presión sonora efectivo

En la Figura 1 se muestra el espectro de frecuencia de ruido con ponderación A y en la Figura 2 el espectro de frecuencia de ese ruido con ponderación A y la atenuación de protector auditivo utilizado.

Figura 1.Espectro de frecuencia de ruido con ponderación A

Figura 2.Espectro de frecuencia de ruido con ponderación A y atenuación del protector auditivo

Resultados

En una jornada de 8 horas el nivel de presión sonoro efectivo ponderado A es LA´= 68. Considerando el descanso de 30 minutos para merienda donde el nivel de presión sonora es de 65 dBA y suponiendo que se desprende de ves en cuando del protector (5 minutos de cada hora de trabajo) el nivel equivalente diario efectivo será:

      

     

El protector auditivo en la práctica se comporta como si tuviese un valor de PNR = 98 – 88 = 10 dBA

Suponiendo que el trabajador cumple con los 30 minutos de descanso y no se saca el protector auditivo en su puesto de trabajo, el nivel diario efectivo será:

     

Pudiéndose observar que el nivel equivalente diario efectivo es menor cuanto mayor sea el tiempo de utilización de la protección.

Para que la protección sea efectiva, debe situar al usuario en un nivel de exposición diario equivalente entre 65 y 80 dBA. Por encima de 80 dBA la protección se considera insuficiente y por debajo de 65 la atenuación resulta excesiva puesto que pueden camuflarse sonidos importantes para la operación: alarmas, máquinas, etc.

Discusión de resultados

Siendo que el nivel sonoro pronosticado PNR  que resultaría aplicado al oído usando el protector auditivo evaluado resulta menor que los 85 dBA aceptables para una exposición de 8 horas diarias o 48 semanales, el protector evaluado resulta APTO para el puesto de trabajo.

Se muestra en la Figura 3 sector de la industria donde se ensayo la efectividad de la protección auditiva utilizada.

Figura 3.Sector secador spray

Si no se dispone de un análisis de ruido por bandas de octava y se dispone de una medida del ruido en dBA o dBC el nivel de ruido LA´efectivo empleando el protector es:

LA´ = L (C) – SNR (simplified noise reduction) CEE

LA´ = L (A) – (NRR – 7) (noise reduction rating) USA

El valor resultante debe ser inferior al permitido y mayor que el permitido menos 15 dB para permitir percibir las señales de información y alerta.

Los valores SNR (utilizado en la CEE) y NRR (utilizados en USA) se indican claramente en los protectores. La utilización de estos valores SNR y NRR no es tan precisa como la utilización de los niveles por bandas de octava, pero mucho más sencilla y rápida (Salesa E, 2007).

Esta simplicidad tiene como contrapartida el margen de error que se puede cometer en la estimación de la protección que proporciona al usuario del equipo, toda vez que no tiene en cuenta las características del nivel de ruido existente.

Así el método de análisis en bandas de octava resulta ser el más preciso de los métodos ya que considera con detalle tanto las características del sonido como las del protector auditivo utilizado.

Una vez que la gerencia ha tomado la decisión que deben usarse los protectores auditivos, el éxito de ese programa dependerá en gran parte del método de iniciación e instrucción del personal supervisor, así como de los trabajadores. Los supervisores deben constituirse en ejemplo colocándose los protectores auditivos cuando entran a áreas ruidosas (CIAS, 1981).

Cuidemos siempre nuestros oídos de la siguiente manera:

  • Los oídos se limpian solos
  • No se introduzca nada
  • No se rasque adentro
  • Hágase un examen medico
  • Use protectores en su casa
  • Evite la música fuerte
  • Deje descansar el oídos

Es muy importante instruir correctamente al operario sobre la necesidad del uso del protector así como del peligro que significa el no usarlo.

Del mismo modo se deberá instruir sobre la forma correcta de colocación y de la higiene que hay que observar durante su uso. Esto es muy importante sobre todo cuando se trata de los tapones. Un tapón mal colocado no protege. Un tapón sucio puede provocar infecciones del conducto auditivo externo.

No hay que olvidar la máxima: El mejor protector es el que se usa. Esto quiere decir que el entregar los protectores no significa haber protegido al personal. Es necesario controlar su correcta aplicación e incluso su uso, (IAS, 1977).

Conclusiones

Se determinó que la protección auditiva elegida es apta para el puesto de trabajo seleccionado. Los responsables de la Higiene y Seguridad en el Trabajo, tenemos la responsabilidad de velar por la calidad del medio de protección auditiva y asesorar a los empleados. Para ello se deberá considerar la información del fabricante (o suministrador), y confrontarla con los datos reales del ambiente acústico donde se desea la protección, para así evaluar la eficacia del protector.

Es común la selección de dispositivos de protección auditiva sin considerar, seriamente, si realmente el modelo que se trabaja es capaz de asegurar la mejor protección

Debido a que la producción y el mercado de protectores auditivos se ha globalizado, es que las normas deberían ser las mismas internacionalmente para permitir la comparación de resultados en cualquier país.

Agradecimientos

Agradecemos sinceramente a la cátedra de Ingeniería Ambiental y Seguridad Industrial de segundo año de Ingeniería mecánica de la Universidad Tecnológica Nacional, Facultad Regional Delta y a la empresa química ubicada en Zárate de fabricación de colorantes para cueros por su apoyo hacia esta investigación.

Referencias bibliográficas

CIAS, Consejo Interamericano de Seguridad (1981). Manual de Fundamentos de Higiene Industrial, Pág. 265.

CIAS, Consejo Interamericano de Seguridad, Editorial MAPFRE (1997) Manual de Prevención de Accidentes para Operaciones Industriales, Pág. 1350.

Gerges, Samir N.Y. (2003); “Protectores Auditivos”, NR Editora, Florianopolis, Santa Catarina, Brazil.

IRAM 4060-1:1999 – Acústica- Protectores auditivos. Parte 1: Método subjetivo de medición de la atenuación Sonora.

IRAM 4060-2:1999 – Acústica – Protectores auditivos. Parte 2 – Estimación de los niveles de presión sonora efectivos compensados con la red de ecualización “A” cuando se utilizan protectores auditivos.

ISO 4869-2:1994 - Acústica. Protectores auditivos contra el ruido. Parte 2: Estimación de los niveles efectivos de presión sonora ponderados A cuando se utilizan protectores auditivos.

Kiely Gerard (1999) – Ingeniería Ambiental – Fundamentos, entornos, tecnologías y sistemas de gestión Mc Graw-Hill – 1999 – Capítulo 9 – Contaminación por ruido, Pág. 563.

Malcom J. Crocker; (2007) “General introduction to noise and vibration effects on people and hearing conservation”, Handbook of Noise and Vibration Control. Chapter 23. Edited by Malcom J.

NIOSH (1996); “Preventing Occupational Hearing Loss – A Practical Guide”. NIOSH Publication Nº 96-110.

Resolución del Ministerio de Trabajo, Empleo y Seguridad Social Nº 295 (2003).

Salesa E. (2007); Hipoacusia neurosensorial inducida por ruido. Revista de Logopedia, Foniatría y Audiología, Vol.27 Nº.4, 204-206.

Seguridad e Higiene en el Trabajo, Instituto Argentino de Seguridad (1977), Pág.403.

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