Ing. Maurizio Muratore
INAIL Friuli V. Giulia - CONTARP (Consulenza Tecnica Accertamento Rischi e Prevenzione)
Vibrazioni trasmesse al sistema mano-braccio: evoluzione dei
dispositivi di protezione, azioni preventive e casi-studio
INTRODUZIONE
• Impianti, macchinari e utensilipossono trasmettere vibrazioni all’uomo
• Le vibrazioni trasmesse comprendono componenti di frequenza diversa
VIBRAZIONI A BASSA FREQUENZAVIBRAZIONI A BASSA FREQUENZA
In relazione alla frequenza delle vibrazioni la
risposta del nostro organismo è diversa.
Sollecitato da vibrazioni a bassa frequenza, il
corpo umano risponde in maniera uniforme, cioè
come una massa unica e omogenea, grazie alla
capacità della muscolatura di irrigidirsi e
contrastare le sollecitazioni.
Per frequenze più elevate, il corpo umano reagisce con un comportamento disuniforme delle sue componenti :
• la muscolatura volontaria non è in grado di contrastare pienamente i movimenti oscillatoridelle sue parti
• il moto vibratorio si smorza all’interno del corpo ed interessa solo un’area relativamente limitataintorno al punto d’applicazione
VIBRAZIONI AD ALTA FREQUENZAVIBRAZIONI AD ALTA FREQUENZA
Alle alte frequenze (circa maggiori di 80 Hz) in adiacenza del punto di contatto con il corpo vibrante ogni suo componente reagisce alla sollecitazione in modo diversoa seconda delle caratteristiche di massa, inerzia, caratteristiche di risonanza, ecc.
VIBRAZIONI AD ALTA FREQUENZAVIBRAZIONI AD ALTA FREQUENZA
FREQUENZA DI RISONANZAFREQUENZA DI RISONANZA
Se l’azione esterna forzante ha unafrequenza coincidente con la frequenza naturale [fn] del sistemasollecitato, si ha la condizione dirisonanza, cui può corrispondereun’esaltazione dell’ampiezza del motovibratorio (esempio: l’altalena)
RUOLO DELLA CONTARPRUOLO DELLA CONTARP
La CONTARP Friuli Venezia Giulia ha valutato oltre 200 casi di Malattie Professionali aventi per origine l’esposizione a vibrazioni.
Tra questi casi di Malattie Professionali, il complesso di quelle derivanti da vibrazioni al sistema mano-bracciocostituisce il 40%.
STRUMENTI VIBRANTI STRUMENTI VIBRANTI ADEGUATAMENTE STIMATIADEGUATAMENTE STIMATI
Gli strumenti vibranti che notoriamente trasmettono vibrazioni al sistema mano-braccio in modo rilevante presi di solito adeguatamente in considerazione sono:
•• martelli pneumatici
• demolitori
• motoseghe
• levigatrici roto-orbitali
Gli strumenti vibranti che trasmettono vibrazioni
al sistema mano-braccio in modo rilevante ma
che sovente non vengono adeguatamente
stimati sono:
•• Avvitatori
• Decespugliatori
STRUMENTI VIBRANTI NON STRUMENTI VIBRANTI NON ADEGUATAMENTE STIMATIADEGUATAMENTE STIMATI
In particolare vengono riportati tempi molto ridotti e poco verosimili di utilizzo
CONDUZIONE MACCHINE E VEICOLICONDUZIONE MACCHINE E VEICOLI
Vibrazioni al sistema mano-braccio possono
derivare da attività poco note, nelle quali le
vibrazioni sono trasmesse attraverso le stegole,
il volante o il manubrio, come nel caso di:
• motocoltivatori
• motociclette , ciclomotori
• autobus , camion
• pale meccaniche, escavatori, trattrici agricole
Vibrazioni mano-braccio: il livello di esposizione si valuta mediante il calcolo del valoredell’esposizione giornaliera normalizzato alle 8 ore A (8) ( D. lgs. 81/2008 )
Valore limitegiornaliero di esposizione
A(8) = 5 m / s2
Livello d'azione
giornaliero
di esposizione
A(8) = 2,5 m / s2
STIMA DEL RISCHIOSTIMA DEL RISCHIO
Vibrazioni mano-braccio: calcolo della dose personale
Per riferire l’esposizione alle 8 ore lavorative si adotta il
“Principio dell’Uguale Energia”
(a 1) 2····T 1= (a 2) 2 ····T2
STIMA DEL RISCHIOSTIMA DEL RISCHIO
Secondo la norma ISO 5349:2004 e ISO 8041:2005
DISPOSITIVI DI PROTEZIONEDISPOSITIVI DI PROTEZIONE
La norma di riferimento per i Dispositivi diProtezione Individuale in ambito vibrazioni al sistema mano-braccio è la UNI EN ISO 10819 (1998) dal titolo:
Vibrazioni e urti meccanici - Vibrazioni al sistema mano-braccio - Metodo per la misurazione e la valutazione della trasmissi-bilità delle vibrazioni dai guanti al palmodella mano.
GUANTI ANTIVIBRAZIONIGUANTI ANTIVIBRAZIONI
La certificazione di un guanto come DPI antivibrazionale
secondo la Norma UNI EN ISO 10819 (1998) non
prevede che vengano fornite le curve di
attenuazione delle vibrazioni nell’intervallo di interesse
igienistico (6,3 – 1250 Hz)
Può quindi accadere che un guanto in grado di
fornire sufficiente attenuazione per un dato
utensile vibrante non superi il test e, viceversa,
che un guanto non idoneo a quell’utensile sia
certificato come antivibrante
SPETTRI E TRASMISSIBILITASPETTRI E TRASMISSIBILITA’’
La norma sui dispositivi di protezione dalle
vibrazioni distingue due spettri di frequenze di
vibrazione:
spettro M (medie frequenze, fra i 16 e 400 Hz)
spettro H (alte frequenze, tra i 100 e 1600 Hz)
Per entrambi gli spettri, M e H, viene calcolata la
trasmissibilità o fattore di trasmissione del
guanto
DISPOSITIVI DI PROTEZIONEDISPOSITIVI DI PROTEZIONE
Un guanto può essere considerato “antivibrazione”quando:
• TRM < 1.0 e TRH < 0.6
• tutte le dita del guanto hanno le stesse proprietà(materiali e spessore) della parte del guanto che ricopre il palmo della mano.
TRM = trasm. media corretta per le medie freq. (spettro M)
TRH = trasm. media corretta per le alte freq. (spettro H)
GRAFICO TRASMISSIBILITAGRAFICO TRASMISSIBILITA’’ -- FREQUENZAFREQUENZA
Tutti i materiali indicati nel grafico iniziano ad attenuare a frequenze maggiori di circa 32 Hz.
IMPEDENZA DELLE STRUTTURE ANATOMICHEIMPEDENZA DELLE STRUTTURE ANATOMICHE
L’ampiezza predominante della trasmissibilità si
rileva in 11-16 Hz, 25 -27,3 Hz e tra 29,7 - 57, 8 Hz
Analisi suggeriscono che i minimi valori
dell’impedenza possono derivare dalle frequenze
naturali delle ossa / struttura del sistema mano-
braccio, prossime a 4 Hz e poi situate tra 89,4 Hz
e 103 Hz.
I picchi dell’impedenza corrispondono invece alle
frequenze naturali dei muscoli del sistema mano-
braccio, che appaiono situati tra 30,5 Hz e 58 Hz.
10% - 20%Decespugliatori
10% - 20%Motoseghe
40% - 60%Smerigliatrici angolari e assiali
10% - 20%Seghe circolari e seghetti alternativi
40% - 60%Levigatrici orbitali e roto-orbitali
Utensili di tipo rotativo
< 10%Martelli piccoli scrostatori
< 10%Cesoie e Roditrici per metalli
< 10%Martelli Sabbiatori
< 10%Avvitatori ad impulso
< 10%Trapani a percussione
< 10%Martelli Demolitori e Picconatori
< 10%Martelli Perforatori
< 10%Scalpellatori- scrostatori – Martellirivettatori
< 10%Utensili di tipo percussorio
Attenuaz.(%)Tipologia di utensile
EFFICACIA DEI GUANTIEFFICACIA DEI GUANTI
I D.P.I. inizianoad attenuare a freq. maggiori dicirca 32 Hz
TAB.1 Livelli diprotezione minimi
ottenibili daiguanti anti-
vibrazione stimati, in accordo con la norma EN ISO 10819 (1998)
FONTE: I. Pinto(dal sito ISPESL)
PREVENZIONE DEL RISCHIO
Poiché i DPI anti-vibrazione non sono
completamente efficienti ed in grado di
proteggere adeguatamente i lavoratori,
per riportare i livelli di esposizione al di
sotto dei valori limite fissati dalla Legge e
dalle Direttive CE, in molti casi la
riduzione del rischio alla fonte è
l’unica misura da adottare.
OBBLIGHI DEL DATORE DI LAVOROOBBLIGHI DEL DATORE DI LAVORO
Il datore di lavoro deve elaborare ed applicare un piano di lavoro volto a ridurre al minimo l’esposizione, considerando in particolare:
a) altri metodi di lavoro che richiedano una minore esposizione a vibrazioni
b) scelta di attrezzature adeguate concepite nel rispetto dei principi ergonomici che producano il minor livello possibile di vibrazioni
c) fornitura di attrezzature accessorie per
ridurre i rischi di lesioni quali ad esempio i guanti
anti-vibrazione
d) adeguati programmi di manutenzione delle
attrezzature di lavoro e del luogo di lavoro
e) progettazione e assetto dei luoghi e dei posti di
lavoro
OBBLIGHI DEL DATORE DI LAVOROOBBLIGHI DEL DATORE DI LAVORO
f) Adeguato addestramento specifico dei lavoratori per l’utilizzo corretto e sicuro delle attrezzature di lavoro, e in particolare:
� corrette modalità di prensione e di impugnatura degli utensili
� adozione di procedure di lavoro idonee al riscaldamento delle mani prima e durante il turno di lavoro
� esercizi e massaggi alle mani da effettuare durante le pause di lavoro
� limitazione della durata e intensità dell’esposizione
� orari di lavoro adeguati con appropriati periodi di riposo
� fornitura di indumenti di protezione dal freddo e dall’umidità.
OBBLIGHI DEL DATORE DI LAVOROOBBLIGHI DEL DATORE DI LAVORO
VALUTAZIONE DEL RISCHIOVALUTAZIONE DEL RISCHIO
Per ridurre al minimo l’esposizione a vibrazioni, come richiesto anche dal D.lgs. 81/08 titolo VIII, occorre prendere in considerazione:
• l’assenza di condizioni di vibrazioni intermittenti o di urti ripetuti
• la valutazione dell’eventuale presenza di lavoratori particolarmente sensibili al rischio (MC)
• le eventuali interazioni tra vibrazionimeccaniche e ambiente di lavoro ovvero altreattrezzature
• le informazioni fornite dal costruttore dell’attrezzatura di lavoro
• l’esistenza di attrezzature alternative progettateper ridurre i livelli di esposizione alle vibrazionimeccaniche
• eventuali necessità di prolungamento del periododi esposizione al di là delle ore stabilite dallavalutazione individuale del rischio (rischi connessialla “commessa”, etc.)
VALUTAZIONE DEL RISCHIOVALUTAZIONE DEL RISCHIO
• condizioni di lavoro particolari (basse / alte temperature ambientali, etc.)
• i rischi incrociati (presenza di altri fattori dirischio, es: MR)
Allo studio -> uso di Dosimetri PersonaliDosimetri Personali
VALUTAZIONE DEL RISCHIOVALUTAZIONE DEL RISCHIO
Le vibrazioni generate da un avvitatore
pneumatico dipendono dalla potenza del
motore interno e dalla tecnologia
costruttiva della frizione che interviene al
raggiungimento della coppia di serraggio
AVVITATORI PNEUMATICI
Caratteristiche tipiche dell’attrezzo sono:
• LA CONFORMAZIONE: diritta, diritta con testa angolata
o a pistola;
• IL NUMERO DI GIRI: che determinano l’inerzia in gioco;
• LA POTENZA DEL MOTORE: e le conseguenti dimensioni
dell’avvitatore;
• LA METODOLOGIA DI AVVIAMENTO: a leva, a grilletto, a
spinta dell’utensile;
• LA FRIZIONE DI ARRESTO: al raggiungimento della
coppia reimpostata
AVVITATORI PNEUMATICIAVVITATORI PNEUMATICI
• Avvitatori a frizione a stacco d’aria
Gli avvitatori più avanzati sono dotati di una frizione
che arresta automaticamente e istantaneamente l’aria
di alimentazione al raggiungimento della coppia
preimpostata.
• Avvitatori a frizione meccanica a saltarelli
Gli avvitatori di tipo tradizionale impiegano invece una
frizione meccanica a saltarelli, in cui due elementi
dentati in acciaio contrapposti fra loro slittano l’uno
sull’altro, provocando l’insorgere di elevati livelli di
vibrazione
AVVITATORI PNEUMATICIAVVITATORI PNEUMATICI
RIDUZIONE DELLE VIBRAZIONIRIDUZIONE DELLE VIBRAZIONI
a) avvitatore a saltarelli b) a stacco d’aria.
Grafici di fonte: Industrie Zanussi
1° CAS0 : LEVIGATRICI ORBITALI E
SATINATRICI ROTO-ORBITALI
Da misure svolte gli strumenti adoperati sono risultati avere
valori di A(8) compresi tra : 3,8 – 5,5 m / s2
Per superare la soglia di rischio inferiore (2,5 m/s2) sono
sufficienti :
3,5 ore / giorno di espos. al valore a,eq medio = 3,8 m/ s2
1,7 ore / giorno al valore a,eq max = 5,5 m/ s2
L’uso di guanti antivibrazioni associato alla
riduzione dei tempi di esposizione hanno permesso
un abbattimento dell’insorgenza delle MP
2°°°° CASO : DISCHI ABRASIVI
Un esempio di adeguato programma dimanutenzione delle attrezzature di lavoro: la valutazione della presenza di presenza di dischi abrasivi dischi abrasivi sbilanciatisbilanciati nelle smerigliatrici angolari (Norma ISO 6103:2005)
Da studi risulta un picco di vibrazioniun picco di vibrazioni nella banda di frequenza di 100 Hz, correlabile allo sbilanciamento, che, una volta eliminatoeliminato,, haconsentito una diminuzionediminuzione di aw,z dada 9,9 m / s9,9 m / s22 a 3,3a 3,3 m / sm / s22
1,8 CommercialeFurgone
2,4Forze di Polizia
UrbanaMoto
(BMW R850)
3,4Porta - lettere,
FattoriniCiclomotore(Piaggio 125 Liberty)
Aw
m/s2
TIPO UTENZAMARCA / MODELLO
3°°°° CASO : CONDUCENTI DI VEICOLI
VibrazioniVibrazioni al al sistemasistema
manomano--bracciobraccio
Con il valore3,4 m/s2
per avereA(8) > 2,5 m/s2
risultanosufficienti circa 5 ore di guida
(in via continuata)