Università degli Studi di Napoli FEDERICO II Dipartimento Ingegneria Civile Edile Ambientale SICUREZZA DEI CANTIERI MOBILI prof. Fabrizio Leccisi a.a. 2015-156 IL RISCHIO VIBRAZIONI
RISCHIO VIBRAZIONI In Italia il 26 % dei lavoratori è esposto a vibrazioni meccaniche: 11% con esposizione giornaliera continua o quasi con utensili e/o macchine vibranti 8% con tempo di esposizione tra ¾ e ½ del turno di lavoro 7% con esposizione corrispondente a ¼ del turno di lavoro. Il D. Lgs. 81/08 al TITOLO VIII, CAPO III fissa i criteri per la protezione dei lavoratori dai rischi di esposizione a vibrazioni.
ANGIOPATIA DA STRUMENTI VIBRANTI Gli studi epidemiologici indicano che la prevalenza da vibranti è estremamente variabile: in aree geografiche a clima caldo la prevalenza varia tra 0 e 5% nei lavoratori esposti; nei Paesi Nordici la prevalenza è pari a 80-100% tra i lavoratori esposti contemporaneamente a basse temperature e vibrazioni. Si ha poi una prevalenza maggiore in caso di abitudine al fumo di sigaretta.
DEFINIZIONI Le vibrazioni sono un fenomeno ondulatorio, della stessa natura di quello dei suoni, ma a differenza di questi, che si propagano nell aria, le vibrazioni diffondono le loro onde nelle strutture solide. Possono essere definite come un movimento oscillatorio di un corpo solido intorno ad un punto o posizione di riferimento. Le onde sono caratterizzate da ampiezza e frequenza. L ampiezza è in relazione con la forza che provoca l oscillazione ed è tanto più piccola quanto maggiore è la frequenza. La frequenza, cioè il numero d oscillazioni al secondo, dipende dalla massa del corpo che entra in vibrazione e dalla sua rigidezza: diminuisce all aumentare della massa e cresce all aumentare della rigidezza.
DEFINIZIONI La rigidezza di un corpo solido è il rapporto tra lo sforzo applicato e la deformazione ottenuta: un corpo molto rigido si deforma poco. Il potenziale lesivo degli strumenti vibranti è correlato quasi esclusivamente alla frequenza ed all accelerazione. Quanto più è elevata la frequenza tanto meno l effetto lesivo si propaga dal punto di contatto. Per la semplicità d uso e l efficacia dei sensori disponibili per la misura, l accelerazione è il fenomeno fisico che viene normalmente utilizzato per caratterizzare le vibrazioni, e viene espressa in m/s 2. La produzione di vibrazioni può essere evitata, o almeno ridotta, intervenendo sulle cause che le generano, per es. migliorando l equilibratura delle masse in movimento.
TRASMISSIONE VIBRAZIONI Le vibrazioni meccaniche possono essere trasmesse: al sistema mano braccio, HAV acronimo di Hand Arm Vibration; al corpo intero, WBV acronimo di Whole Body Vibration. Generano patologie differenti. La valutazione e il controllo dei rischi per la salute dei lavoratori dovuti all esposizione a vibrazioni meccaniche, come previsto dal T.U., si deve sempre basare su interventi di prevenzione tecnica. Vibrazioni HAV Vibrazioni WBV
EFFETTI FISIOPATOLOGICI DELLE VIBRAZIONI Per poter valutare l effetto delle vibrazioni sull uomo vanno considerati diversi parametri quali: 1.la regione di ingresso delle vibrazioni e la loro direzione; 2.la frequenza; 3.l accelerazione; 4.l intensità; 5.la risonanza; 6.la durata di esposizione.
EFFETTI VIBRAZIONI Vibrazioni inferiori a 2 Hz agiscono su tutto l organismo. Sono provocate da alcuni mezzi di trasporto e determinano nell uomo effetti noti come mal di mare, mal d auto, a causa della stimolazione vestibolare. Vibrazioni comprese fra 2 e 20 Hz agiscono su tutto l organismo. Sono prodotte dagli autoveicoli, dai treni, dai trattori, dalle gru e sono trasmesse all uomo attraverso i sedili e il pavimento, determinando nell uomo alterazioni degenerative a carico della colonna vertebrale.
EFFETTI VIBRAZIONI Vibrazioni superiori a 20 Hz agiscono su settori limitati del corpo. Sono prodotte principalmente da utensili portatili e trasmesse agli arti superiori. Trapani elettrici, motoseghe determinano lesioni osteoarticolari a carico dell arto superiore e disturbi neurovascolari, angioneurosi, sempre a carico dell arto superiore.
VIBRAZIONI HAV Le vibrazioni trasmesse al sistema mano-braccio HAV, acronimo di Hand Arm Vibration, comportano un rischio per la salute e la sicurezza dei lavoratori, in particolare disturbi vascolari, osteoarticolari, neurologici o muscolari. Si riscontrano nelle lavorazioni: in cui si impugnino utensili vibranti o materiali sottoposti a vibrazioni o impatti; in cui vi è contatto delle mani con l'impugnatura di utensili manuali o di macchinari condotti a mano.
VIBRAZIONI HAV Principali lavorazioni Tipologia di utensile Edilizia - lapidei, metalmeccanica Scalpellatori, Scrostatori, Rivettatori Edilizia - lavorazioni lapidei Martelli Perforatori Edilizia - estrazione lapidei Martelli Demolitori e Picconatori Metalmeccanica Trapani a percussione Metalmeccanica, Autocarrozzerie Avvitatori ad impulso Fonderie - metalmeccanica Martelli Sabbiatori Metalmeccanica Cesoie e Roditrici per metalli Metalmeccanica - Lapidei - Legno Levigatrici orbitali e roto-orbitali Metalmeccanica - Lapidei - Legno Seghe circolari e seghetti alternativi Metalmeccanica - Lapidei - Legno Smerigliatrici Angolari e Assiali Metalmeccanica - Lapidei - Legno Smerigliatrici Diritte per lavori leggeri Lavorazioni agricolo-forestali Motoseghe Lavorazioni agricolo-forestali Decespugliatori Manutenzione aree verdi Tagliaerba Lavorazioni agricolo-forestali Motocoltivatori Palletts, legno Chiodatrici Produzione vibrati in cemento Compattatori vibro-cemento Produzione vibrati in cemento Iniettori elettrici e pneumatici Trasporti etc. Manubri di motociclette Lavorazioni lapidei (porfido) Cubettatrici Calzaturifici Ribattitrici Odontoiatria Trapani da dentista
SINDROME DA VIBRAZIONI MANO-BRACCIO La sindrome HAVS acronimo di Hand Arm Vibration Syndrome è l insieme di segni e sintomi associati a prolungata esposizione a vibrazioni ad alta frequenza trasmesse al sistema mano-braccio, provocando alterazioni: vascolari; neurologiche; Amuscolo-scheletriche.
SINDROME DA VIBRAZIONI MANO-BRACCIO L alterazione vascolare è la forma secondaria del fenomeno di Raynaud, comunemente denominata sindrome del dito bianco ed è la quarta patologia professionale indennizzata dall INAIL. Interessa le dita maggiormente esposte al microtrauma vibratorio con la comparsa di pallore locale delimitato alle dita a causa della costrizione dei capillari sanguigni. costrizione dei capillari
SINDROME DA VIBRAZIONI MANO-BRACCIO La sindrome della mano bianca presenta questi sintomi: formicolio e/o insensibilità alle dita; difficoltà nel percepire gli oggetti al tatto; perdita di forza nelle mani; impallidimento e successivo arrossamento delle dita accompagnato da una sensazione di dolore (in ambienti freddi e/o umidi); danni alla muscolatura, alle ossa ed alle giunture. Le alterazioni neurologiche consistono in: neuropatie del nervo mediano, ulnare e radiale del polso; compromissione della componente sensitiva; ipoestesie, parestesie, riduzione della sensibilità termica, riduzione della presa di precisione.
Sperone oleocranico a sx SINDROME DA VIBRAZIONI MANO-BRACCIO Le alterazioni muscolo-scheletriche sono: Lesioni tendinee: tendinite dei muscoli flessori della mano; Lesioni osteoarticolari di tipo cronico-degenerativo con particolare interessamento di polsi e gomiti: cisti, vacuoli delle ossa carpali e metacarpali, artrosi dei polsi, artrosi ed osteofitosi dei gomiti (sperone oleocranico) Necrosi del semilunare dx e artrosi radiocarpica e del carpo
VIBRAZIONI WBV Le vibrazioni trasmesse al corpo intero, WBV, acronimo di Whole Body Vibration, comportano rischi per la salute e la sicurezza dei lavoratori, in particolare lombalgie e traumi del rachide. Si riscontrano in lavorazioni a bordo di: mezzi di movimentazione usati in industria ed edilizia; mezzi di trasporto; in generale macchinari industriali vibranti che trasmettano vibrazioni al corpo intero. Generano: patologie del rachide lombare; disturbi cervicobrachiali; disturbi digestivi; disturbi circolatori nel sistema venoso periferico; effetti sull apparato riproduttivo femminile; effetti cocleo-vestibolari.
VIBRAZIONI WBV Principali settori di impiego Edilizia, lapidei, agricoltura Lapidei, cantieristica Agricoltura Cantieristica, movim. industriale Cantieristica, movim. industriale Trasporti, servizi spedizioni etc. Trasporti, marittimo Trasporti, movimentazione industriale Protez.civile, Pubblica sicurezza etc. Pubblica sicurezza, servizi postali, etc. Cantieristica, movim. industr. Vibrati in cemento, varie industriali Sanità Macchinario Ruspe, pale meccaniche, escavatori Perforatori Trattori, Mietitrebbiatrici Carrelli elevatori Trattori a ralla Camion, autobus Motoscafi, gommoni, imbarcazioni Trasporti su rotaia Elicotteri Motociclette, ciclomotori Autogru, gru Piattaforme vibranti Autoambulanze
VALORI LIMITE Il T.U., all art. 201, prevede, in relazione alle vibrazioni trasmesse al sistema mano-braccio HAV ed al corpo intero WBV, due valori di esposizione A(8): Livello di azione giornaliero di esposizione; Livello limite giornaliero di esposizione. VIBRAZIONI TRASMESSE AL SISTEMA MANO-BRACCIO HAV Livello di azione giornaliero di esposizione A(8)=2,5 m/s 2 Livello limite giornaliero di esposizione A(8) =5 m/s 2 o 20 m/s 2 (periodi brevi) VIBRAZIONI TRASMESSE AL CORPO INTERO WBV Livello di azione giornaliero di esposizione A(8)=0,5 m/s 2 Livello limite giornaliero di esposizione A(8) =1 m/s 2 o 1,5 m/s 2 (periodi brevi) Nel caso di variabilità del livello di esposizione giornaliero, similarmente al rischio rumore, il termine da assumere per il confronto con i limiti tabellati dalla norma, dovrà essere il livello giornaliero massimo ricorrente.
AZIONI DA INTRAPRENDERE Livello di AZIONE giornaliero di esposizione A(8) 2,5 m/s 2 (HAV) 0,5 m/s 2 (WBV) Livello LIMITE giornaliero di esposizione A(8) 5-20 m/s 2 (HAV) 1-1,5 m/s 2 (WBV) NON C E RISCHIO MISURE DI PREVENZIONE E PROTEZIONE (BONIFICHE) SORVEGLIANZA SANITARIA MISURE IMMEDIATE PER RIPORTARE L ESPOSIZIONE AL DI SOTTO DEL LIMITE
VALUTAZIONE DEL RISCHIO Per l effettuazione della valutazione del rischio vibrazioni, l art. 202 del D.Lgs. 81/2008 indica nell'allegato XXXV, parte A, le disposizioni pertinenti per valutare l esposizione dei lavoratori alle vibrazioni trasmesse al sistema mano-braccio HAV e nella parte B, quelle relative alle vibrazioni trasmesse al corpo intero WBV. Le metodiche valutative del rischio da esposizioni a vibrazioni, definite nell ambito della ISO 2631-1:2008, si basano sulla misura dell accelerazione ponderata in frequenza a w : m/s 2 La formula rappresenta il valore quadratico medio (r.m.s.), espresso in m/s 2. Tale quantità va rilevata lungo ciascuna delle tre componenti assiali del vettore accelerazione.
VALUTAZIONE DEL RISCHIO WBV Lo standard ISO 2631-1 definisce il sistema di assi cartesiani, riportato di lato, e specifici filtri di ponderazione in frequenza, definiti per ciascuno dei tre assi di misura x, y, z e per ciascuna delle differenti posture del corpo esposto a vibrazioni: eretta, seduta, supina.
VALUTAZIONE DEL RISCHIO WBV Nella valutazione del rischio si fa sempre riferimento alla esposizione giornaliera riferita ad 8 ore di lavoro e l Accelerazione assiale massima A wmax è pari al valore più grande di una delle 3 componenti vettoriali, delle quali quelle lungo x ed y opportunamente amplificate: A wmax = max {1,4 x a wx ; 1,4 x a wy ; a wz } Per la valutazione del rischio si adotta la formula: con T e pari al tempo di esposizione giornaliero.
VALUTAZIONE DEL RISCHIO HAV Gli assi di misura secondo la ISO 5349/2001, lungo i quali effettuare la valutazione dell accellerazione assiale massima sono di seguito riportati.
VALUTAZIONE DEL RISCHIO Nell ambito di quanto previsto dall art. 181, il datore di lavoro valuta i livelli ed tempi di esposizione e, se necessario, misura i livelli di vibrazioni meccaniche cui i lavoratori sono esposti. Il livello di esposizione alle vibrazioni meccaniche può essere valutato mediante l'osservazione delle condizioni di lavoro specifiche e il riferimento ad appropriate informazioni sulla probabile entità delle vibrazioni per le attrezzature o i tipi di attrezzature nelle particolari condizioni di uso reperibili presso banche dati dell INAIL (ex-ispesl) o delle Regioni o, in loro assenza, dalle informazioni fornite in materia dal costruttore delle attrezzature. Tale operazione va distinta dalla misurazione, che richiede l'impiego di attrezzature specifiche e di una metodologia appropriata e che resta comunque il metodo di riferimento.
VALUTAZIONE DEL RISCHIO Nella valutazione il Datore di Lavoro tiene conto di: 1) il livello, il tipo e la durata dell'esposizione (incluse vibrazioni intermittenti o a urti ripetuti); 2) i valori limite di esposizione e di azione; 3) gli eventuali effetti sulla salute e sulla sicurezza dei lavoratori particolarmente sensibili al rischio; 4) gli eventuali effetti indiretti sulla sicurezza dei lavoratori risultanti da interazioni tra le vibrazioni meccaniche e l'ambiente di lavoro o altre attrezzature; 5) le informazioni fornite dal costruttore dell'attrezzatura di lavoro; 6) l'esistenza di attrezzature alternative progettate per ridurre i livelli di esposizione alle vibrazioni meccaniche; 7) condizioni di lavoro particolari, come le basse temperature; 8) informazioni raccolte dalla sorveglianza sanitaria, comprese quelle reperibili nella letteratura scientifica.
VALUTAZIONE DEL RISCHIO Nel grafico riportato è riportata l accelerazione equivalente riferita ad 8 ore che determina il fenomeno di Raynaud nel 10% dei soggetti esposti, i più sensibili, a seconda degli anni di esposizione. Quest ultima durata è data da: D Y = 31,8 / [A(8)] -1,06
VALUTAZIONE DEL RISCHIO La misurazione va eseguita quando non sono disponibili valori in Banca Dati o forniti dal fabbricante, o si usano attrezzature, i cui libretti riportano valori senza riferimento a nome CEN pertinenti o in palese disaccordo con la Banca Dati, o in presenza di contenziosi sull attendibilità dei livelli di esposizione. Anche se, a differenza di quanto previsto per la valutazione del rischio rumore, nel capo III non è esplicitamente richiesto al D.L. di tenere conto dell incertezza delle misure determinate secondo la prassi metrologica, è opportuno che se ne tenga conto, mutuando l analogo criterio stabilito per la valutazione del rumore. In assenza di determinazione analitica dell incertezza si può considerare, secondo la UNI EN ISO 5349-2, un valore del 20% sul valore di A(8) per esposizioni HAV e WBV. Si sottolinea che i valori di accelerazione ottenuti dai fabbricanti o dalla Banca Dati Vibrazioni, contenendo già l incertezza stessa, vanno utilizzati tal quale per il confronto con il valore limite di esposizione.
MISURE DI PREVENZIONE E PROTEZIONE Quando sono superati i valori d azione, cioè, per ognuno dei due sistemi del corpo interessati ad una esposizione a 8 ore oltre i 2,5 m/s 2 per HAV o 0,5 m/s 2 per WBV, si considera, ai sensi dell art. 203 D.Lgs. 81/08, il lavoratore esposto a rischi significativi. L addetto deve essere sottoposto a sorveglianza sanitaria e il datore di lavoro elabora ed applica un programma di specifiche misure tecniche organizzative per ridurre al minimo l esposizione e i rischi che ne conseguono: a) Altri metodi di lavoro che comportano una minore esposizione; b) Scelta di attrezzature ergonomiche che producono il minor livello possibile di vibrazioni; c) Fornitura di dispositivi accessori per ridurre i rischi di lesioni (DPI); d) Adeguati programmi di manutenzione delle attrezzature di lavoro; e) Progettazione ed organizzazione dei posti di lavoro;
MISURE DI PREVENZIONE E PROTEZIONE f) Informazione e formazione dei lavoratori sull uso corretto e sicuro delle attrezzature; g) Limitazione della durata e dell intensità dell esposizione; h) Organizzazione degli orari con adeguate pause; i) Fornitura di indumenti per la protezione dal freddo e dall umidità. Se, nonostante le misure adottate, il valore limite di esposizione è stato superato, il datore di lavoro prende misure immediate per riportare l esposizione al di sotto di tale valore, individua le cause del superamento e adotta le conseguenti misure di prevenzione e protezione per evitare un nuovo superamento. Vanno sottoposti a sorveglianza sanitaria i lavoratori esposti a vibrazioni superiori al valore di azione. Vanno effettuati controlli medici con periodicità 1 volta l anno o con periodicità diversa decisa dal medico competente con adeguata motivazione.
INFORMAZIONE E FORMAZIONE LAVORATORI I lavoratori esposti ai rischi fisici, ai sensi art. 184 D.Lgs. 81/08 devono ricevere informazione e formazione riguardo: misure adottate per ridurre il rischio; valori d azione e valori limite di esposizione; risultati delle valutazione e/o misurazione delle vibrazioni e le potenziali lesioni derivanti dalle attrezzature di lavoro; individuazione e segnalazione degli effetti negativi dell esposizione; circostanze nelle quali i lavoratori hanno diritto alla sorveglianza sanitaria; procedure di lavoro sicure per ridurre al minimo l esposizione; uso corretto dei DPI.
BANCA DATI INAIL (EX-ISPESL) http://www.ispesl.it/test/lineeguida.htm
BANCA DATI INAIL Impugnatura a 40 cm dalla sonda Impugnatura a 100 cm dalla sonda Impugnatura 40 cm dalla sonda Impugnatura 100 cm dalla sonda
BANCA DATI INAIL 2004 Martelli pneumatici
BANCA DATI INAIL 2004 Trattori gommati
LIMITI IMPIEGO BANCA DATI Non è sempre semplice trovare nella Banca Dati l attrezzatura sufficientemente simile a quella effettivamente in uso. I dati riportati sono caratterizzati, a parità di attrezzatura, da una discreta variabilità che porta ad intervalli numerici a volta molto ampi. In tali casi si dovrebbe utilizzare l estremo superiore dell intervallo. Nel caso in cui l attrezzatura effettivamente in uso sia datata e non soggetta a corretta manutenzione, l impiego della banca dati potrebbe comunque portare ad una sottostima del rischio. Nel caso in cui la banca dati riporti valori di esposizione superiori al valore di azione o addirittura al valore limite, la corretta applicazione delle misure di prevenzione e protezione (art. 203, D.Lgs. 81/2008) è di ardua applicazione, non essendo noti i valori di esposizione reali.
UTILIZZO VALORI DICHIARATI DAL PRODUTTORE Per le macchine portatili tenute o condotte a mano, la direttiva macchine prescrive che, tra le altre informazioni incluse nelle istruzioni per l uso, deve essere dichiarato il valore medio quadratico ponderato in frequenza dell accelerazione cui sono esposte le membra superiori quando superi i 2,5 m/s 2. Se l accelerazione non supera i 2,5 m/s 2 occorre segnalarlo. Per i macchinari mobili, la direttiva prescrive che le istruzioni per l'uso contengano, le indicazioni del valore quadratico medio ponderato, in frequenza, dell'accelerazione cui é esposto il corpo (piedi o parte seduta) quando superi 0,5 m/s 2 ; se tale livello é inferiore o pari a 0,5 m/s 2, occorre indicarlo. I valori di emissione dichiarati dal produttore sono ottenuti in condizioni di impiego standardizzate, conformemente a specifiche procedure di misura definite per ciascun macchinario dagli standard ISO-CEN, non necessariamente corrispondenti a quelle di reale impiego di ciascun macchinario.
UTILIZZO VALORI DICHIARATI DAL PRODUTTORE L INAIL fornisce coefficienti moltiplicativi ottenuti in una serie di condizioni sperimentali da utilizzare per poter ottenere una stima dei valori di A(8) riscontrabili in campo a partire dai dati di certificazione. I dati del costruttore non vanno utilizzati quando: il macchinario non è usato in maniera conforme a quanto indicato dal costruttore; il macchinario manutenzione; il macchinario è stato modificato; non è in buone condizioni di il macchinario non è uguale a quello indicato (differente marca modello).
UTILIZZO VALORI DICHIARATI DAL PRODUTTORE Tabella 6 Macchine pneumatiche Coefficienti moltiplicativi (fattore di correzione) per calcolare a partire dai dati di certificazione l esposizione stimata in campo Macchina Martelli e scalpelli a percussione Martelli perforatori per lapidei e martelli rotativi Smerigliatrici (tutte) Smerigliatrici (tutte) Demolitori stradali e picconatori per roccia edilizia ecc. Trapani a percussione Cacciaviti a pistola e diritti avvitatori Levigatrici orbitali e rotorbitali Compattatore costipatore (pestelli) Normativa di riferimento EN28662-2 :1992 EN28662-3 :1994 EN28662-4 :1995 EN28662-4 :1995 EN28662-5 :1994 EN28662-6 :1995 EN28662-7 :1997 EN28662-8 :1997 EN28662-9 :1996 Condizioni di lavoro durante il test Assorbitore a sfere di acciaio Foratura di cemento Disco sbilanciato a vuoto Disco sbilanciato a vuoto Assorbitore a sfere di acciaio Reali condizioni di uso Fattore di correzione Tutte 1,5-2,0 Perforazione lapidei e cemento Tutte le operazioni di smerigliatura (non lucidatura) 2,0 1,5 taglio 2,0 demolizione cemento e asfalto foratura a percussione in foratura a condizioni percussione standardizzate Prova su supporto di test Levigatura su superficie di acciaio standard con carta abrasiva Percussione su superficie standard 2,0 1,5 Tutte 1,5 nessuna Tutte 1,5 Tutte 1,5 nessuna Note 1,5 per uso come rivettatore e scrostatore; 2,0 per tutti gli altri usi non applicabile per utensili di taglio e spazzole acciaio applicabile per spazzole acciaio 1,5 demolizione asfalto (nel caso di dispositivi antivibrazioni l'esposizione dipende sensibilmente dalla forza di spinta. Il fattore di correzione è valido unicamente se il macchinario è impiegato conformemente a quanto prescritto dal costruttore) applicabile solo per buone condizioni manutentive Cesoie e roditrici EN28662-10 :1998 Taglio di fogli di metallo Tutte 1,5 nessuna Chiodatrici CEN ISO/TS 8662-11:2004 n.d.
STRUMENTI DI MISURA Quando non è possibile fare ricorso alle banche dati esistenti, si deve procedere alla misurazione strumentale, che richiede: personale tecnico qualificato; attrezzature specifiche; metodologia appropriata. Gli strumenti di misura da impiegare sono di vario tipo, accellerometri, filtri, calibratori, analizzatori. Accelerometro triassale per corpo intero Accelerometro triassale per mano-braccio Filtro per vibrazioni Analizzatore multicanale Accelerometro monoassale per mano-braccio Calibratore portatile per accelerometri
STRUMENTI DI MISURA - HAV SISTEMA DI ACQUISIZIONE FILTRO ACCELLEROMETRO TRIASSIALE
STRUMENTI DI MISURA - HAV
STRUMENTI DI MISURA - WBV ACCELEROMETRO TRIASSIALE CON ADATTATORE A CUSCINO PER IL RILIEVO DELLE VIBRAZIONI AL CORPO INTERO
ISOLAMENTO DELLE VIBRAZIONI Per le vibrazioni WBV non esistono DPI, ma sistemi e mezzi per ridurre le vibrazioni a carico del rachide lombare. La loro diffusione si combatte interponendo appositi dispositivi isolanti tra le apparecchiature in vibrazione e le strutture che si vogliono proteggere. Il grado di attenuazione della diffusione che si può ottenere dipende dalle caratteristiche del dispositivo isolante utilizzato. Le apparecchiature che sono sedi di vibrazioni tendono a diffonderle attraverso il terreno, i pavimenti ed ogni altra struttura con loro collegata. Si può annullare, o almeno ridurre, tale diffusione mettendo in atto processi di isolamento, utilizzando sospensioni elastiche che assorbono una certa percentuale dell energia vibratoria. L isolamento può essere: attivo; passivo.
ISOLAMENTO DELLE VIBRAZIONI L isolamento è attivo quando s interpongono materiali isolanti tra l apparecchiatura vibrante e la struttura che la supporta, quali lastre isolanti, blocchetti di materiale elastomerico, supporti a molle: quasi mai si riesce ad impedire del tutto la diffusione di vibrazioni verso altre strutture. Si ha l isolamento passivo quando l apparecchiatura da proteggere viene isolata dall ambiente circostante. La frequenza di eccitazione deve essere adeguatamente più grande della frequenza propria del sistema vibrante: ciò si ottiene aumentando la prima oppure riducendo la seconda. La prima soluzione non è generalmente praticabile perché la frequenza di eccitazione non è modificabile, di solito si tratta del numero di giri di un motore installato sull apparecchiatura vibrante, pertanto va ridotta la frequenza propria del sistema attraverso un aumento della sua massa.
ISOLAMENTO DELLE VIBRAZIONI A tale scopo si vincola rigidamente la struttura vibrante alla massa inerziale di un plinto flottante. La frequenza si riduce anche appoggiando la macchina su supporti antivibranti. Un isolamento ottimale si ottiene realizzando un rapporto tra la frequenza di eccitazione e quella propria del sistema vibrante compreso tra 2 e 3. In corrispondenza si ottiene un isolamento fra 67 ed 87%.
SMORZAMENTO DELLE VIBRAZIONI L impiego di supporti antivibranti è utile per smorzare le vibrazioni. Mentre l isolamento elimina o almeno riduce la diffusione di vibrazioni verso altre strutture, lo smorzamento ne riduce l ampiezza. Con lo smorzamento si trasforma in calore una certa quota dell energia vibratoria. La dissipazione è prodotta dall attrito interno del materiale antivibrante quando le vibrazioni sottopongono questo ad una continua alternanza di carico e quindi di deformazione elastica. Isolamento e smorzamento delle vibrazioni sono operazioni in contrasto tra loro poiché il primo è favorito dall impiego di materiali antivibranti teneri, il secondo dall uso di materiali duri. Va pertanto attuato un compromesso fra le due caratteristiche. La gomma è il materiale che fornisce i migliori risultati nei confronti dello smorzamento.
SISTEMI ANTIVIBRANTI L impiego di supporti antivibranti è utile per smorzare le vibrazioni. Mentre l isolamento elimina o almeno riduce la diffusione di vibrazioni verso altre strutture, lo smorzamento ne riduce l ampiezza. Gli antivibranti possono essere di tipo diverso: in elastomero; a molle; pneumatici. Per migliorarne le caratteristiche talvolta alle molle si accoppiano componenti in elastomero. Le molle di acciaio, materiale che lascia passare le frequenze percepibili dall orecchio, trasmettono, però, il rumore. In opera gli antivibranti sono sottoposti a sollecitazioni di compressione, o di taglio, o contemporaneamente di compressione e taglio.
SEDILI ANTIVIBRANTI Spesso i sedili montati sui mezzi non riducono le vibrazioni trasmesse al conducente, anzi, nell intervallo 1 20 Hz, amplificano talvolta anche di un fattore 2-3 e oltre le vibrazioni. Sono idonei i sedili antivibranti passivi, meccanici, idraulici, pneumatici, o attivi AVC, acronimo di Active Vibration Control.
SILENT BLOCK I silent block sono supporti antivibranti utilizzati per ridurre le vibrazioni che raggiungono le cabine delle macchine movimento terra e dei trattori agricoli o forestali. Le vibrazioni sono generate dalle asperità del terreno e dalla presenza di buche e avvallamenti e giungono all operatore mediante la catena di trasmissione costituita dalle ruote, dagli assali, dal telaio della cabina e dal gruppo sedile. I silent block sono costituiti da: parte elastomerica in gomma naturale; parti metalliche di supporto per il fissaggio. Silent block tra asse e telaio del veicolo
DISPOSITIVI PROTEZIONE INDIVIDUALE Per le vibrazioni HAV, esistono in commercio guanti cosiddetti antivibranti, certificati secondo la norma europea armonizzante EN ISO 10819:1996. I guanti, oltre alla protezione delle mani dai rischi meccanici, dalle temperature estreme, dai rischi chimici e dall umidità, possono ridurre la trasmissione delle vibrazioni alle mani, assumendo il ruolo di dispositivi di protezione individuale per il rischio vibrazioni. La EN ISO 10819:1996 prescrive un metodo di laboratorio per la misura delle proprietà dinamiche dei guanti, fissando i requisiti prestazionali nella gamma di frequenza compresa tra 31,5 Hz e 1250 Hz. Vengono definiti due spettri di vibrazione, sia matematicamente che in termini di bande di terzi d ottava: lo spettro M, medie frequenze, che si estende fra 16 e 400 Hz; lo spettro H, alte frequenze, che si estende fra 100 e 1600 Hz.
DISPOSITIVI PROTEZIONE INDIVIDUALE La trasmissibilità T R è data dal rapporto tra l accelerazione ponderata misurata sull adattatore a mano guantata e l accelerazione ponderata misurata sulla manopola a mano nuda, per ognuno dei due spettri. Un guanto va considerato guanto antivibrazione secondo la norma EN ISO 10819 se rispetta entrambi i seguenti criteri: T RM < 1,0 T RH < 0,6 con T RM trasmissibilità media delle vibrazioni nell intervallo delle medie frequenze [31,5 Hz -200 Hz] e T RH trasmissibilità media del guanto alle alte frequenze [200 Hz -1 khz]. Si fa notare che il soddisfacimento di tali criteri non implica che l impiego di tale guanto elimina il rischio di esposizione alle vibrazioni.
DPI GUANTI ANTI VIBRANTI I guanti antivibranti devono essere: certificati e marcati CE; accompagnati da una scheda tecnica; omologati secondo ISO EN UNI 10819:1998. I guanti non offrono attenuazioni comparabili con i DPI uditivi, poiché non sono in grado di proteggere adeguatamente i lavoratori e riportare i livelli di esposizione a valori inferiori ai valori limite. Non è agevole conoscere se e quando attenuano su un dato attrezzo. Per gli attrezzi di tipo rotatorio in genere si ha un attenuazione delle vibrazioni del 40-60%, per gli utensili di tipo percussorio l attenuazione è minore del 10%. Si sottolinea che i comuni guanti tradizionali amplificano la vibrazione di un fattore compreso tra 1 e 2.
DPI GUANTI ANTI VIBRANTI Nell utilizzo dei guanti antivibranti attualmente disponibili sul mercato va tenuto presente che: la loro efficacia è significativa su una serie di attrezzi ad emissione medio-alta; sui martelli demolitori e roto-perforatori, che emettono vibrazioni a basse frequenze, non funzionano; a parità di attenuazione vanno valutate le caratteristiche ergonomiche dei guanti, isolamento termico, resistenza all umidità e resistenza meccanica; la scelta dei guanti deve essere effettuata dai lavoratori, dopo averli provati sul campo. in alcuni casi è necessaria una doppia certificazione, per es. per le motoseghe i guanti devono essere anche anti taglio;
DPI GUANTI ANTI VIBRANTI nella banca dati è possibile trovare informazioni sui guanti antivibranti; a parità di guanto, la trasmissibilità cambia a seconda dell attrezzo utilizzato; fin quando i costruttori non certificheranno i guanti con le trasmissibilità T R in frequenza 1/3 d ottava, e non sarà promulgata una norma tipo EN 458, l unico modo per valutare correttamente la reale attenuazione sul campo saranno le banche dati o le misure dirette.
ATTENUAZIONE GUANTI ANTI VIBRANTI Di seguito si riportano i livelli di protezione minimi ottenibili dai guanti anti-vibrazione stimati per alcune tipologie di utensili. TIPOLOGIA UTENSILE ATTENUAZIONE ATTESA DELLE VIBRAZIONI % Scalpellatori e scrostatori Martelli rivettatori < 10 Martelli perforatori < 10 Martelli demolitori e picconatori < 10 Trapani a percussione < 10 Martelli sabbiatori < 10 Seghe circolari e seghetti alternativi 10-20 Motoseghe Decespugliatori 10-20 Levigatrici orbitali e roto orbitali 40-60 Smerigliatrici angolari e assiali 40-60
ATTENUAZIONE GUANTI ANTI VIBRANTI Attenuazione ottenuta sul campo < 10% Attenuazione ottenuta sul campo 10% - 20% Attenuazione ottenuta sul campo 40% - 60%