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)

GRAZIE PER GRAZIE PER LL’’ASCOLTOASCOLTO