Dobór ochronników słuchu, ze względu na tłumienie dźwięku

1|
Dobór ochronników słuchu,
ze względu na tłumienie dźwięku
wg PN-EN 458:20016-06,
Ochronniki słuchu. Zalecenia dotyczące doboru, użytkowania, konserwacji codziennej i okresowej. Dokument przewodni
 podstawowym założeniem prawidłowego doboru ochronników słuchu jest zagwarantowanie pod nim wartość poziomu dźwięku A (L’A) niższej niż wartość dopuszczalna dla danych warunków hałasowych,
 należy dążyć do tego, aby poziom dźwięku A pod ochronnikiem nie przekraczał 85
dB, zaś szczytowy poziom dźwięku C nie przekraczał 135 dB,
 oprócz ograniczenia wartości poziomu dźwięku A pod ochronnikiem słuchu wynikającego z ustalonych prawnie wartości dopuszczalnych, istnieje także ograniczenie „od dołu”, związane z komfortem pracy w ochronnikach; zbyt duże stłumienie
dźwięku (L’A poniżej 70 dB) może powodować u pracownika uczucie izolacji akustycznej. Tworzy to dyskomfort pracy i w efekcie może spowodować odrzucenie
przez pracownika (choćby chwilowe) ochronnika słuchu,
 wartość poziomu dźwięku A i C pod ochronnikiem słuchu oblicza się na podstawie
zmierzonych wielkości hałasu na stanowisku pracy oraz parametrów ochronnika
słuchu, podanych w informacji dla użytkownika
2|
Metody doboru ochronników słuchu
Stosowane metody doboru ochronników słuchu różnią się stopniem dokładności
szacowania poziomu dźwięku A pod ochronnikiem. Są oparte na różnych danych pomiarowych wielkości hałasu na stanowisku pracy oraz różnych parametrach akustycznych ochronników słuchu.




kontrola HML (zgrubna),
metoda SNR (szacunkowa),
metoda HML (przybliżona),
metoda pasm oktawowych (dokładna)
Wartości wejściowe do przeprowadzenia obliczeń:
Tabela. Wartości poziomów ciśnienia akustycznego (dB) w oktawowych pasmach częstotliwości, poziomy dźwięku A i C (dB) oraz wskaźnik rozkładu widma LC- LA (dB)
Częstotliwość, Hz
Hałas
LA
LC
LC - LA
125
250
500
1k
2k
4k
8k
A
105
102
99
96
93
90
87
101,8
107,9
6,1
Tabela. Parametry ochronników słuchu: wartość średnia tłumienia dźwięku (mf) oraz odchylenie standardowe (sf), parametry H, M, L, SNR
f
H
M
L
SNR
125 250 500 1k
2k
4k
8k
(Hz)
(dB) (dB) (dB) (dB)
mf
20,4 17,5 16,5 20,6 31,8 36,9 34,8
(dB)
ochronnik X
24
16
15
21
sf
6,3 3,5
3,8 4,6
4,8 4,9
8,3
(dB)
mf
14,6 20,2 32,5 39,3 36,4 34,4 40,2
(dB)
ochronnik Y
34
29
20
31
sf
1,6 2,5
2,3 2,1
2,4
4
2,3
(dB)
Tabela. Wartości poprawki korekcyjnej według charakterystyki ważenia A
Częstotliwość środkowa
125
250
500
1k
2k
pasma oktawowego f, Hz
KAf, dB
-16,2
-8,6
-3,2
0
+1,2
4k
8k
+1
-1,1
3|
 metoda pasm oktawowych (dokładna)
Metoda pasm oktawowych polega na dokładnym obliczeniu redukcji hałasu
uzyskanej przez ochronnik. Metoda ta wymaga znajomości zmierzonych wartości poziomu ciśnienia akustycznego hałasu na stanowisku pracy w pasmach oktawowych w
zakresie 125 – 8000 Hz oraz wartości średniego tłumienia dźwięku i odchylenia standardowego w pasmach oktawowych rozpatrywanego ochronnika słuchu.
Tłumienie dźwięku stosowane w tej metodzie jest to parametr ochronników słuchu wyznaczony w procesie ich certyfikacji. Wartość średnia tłumienia dźwięku wraz
z odchyleniem standardowym podawana jest w pasmach tercjowych o częstotliwościach środkowych 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 i 8000 Hz.
Poziom dźwięku A pod ochronnikiem słuchu L’A oblicza się zgodnie ze wzorem:
8k
𝐿′𝐴 = 10lg ∑ 100,1(𝐿𝑓 +𝐾𝐴𝑓 −(𝑚𝑓 −𝐿𝑠𝑓 ))
𝑓=125
(1)
gdzie:
Lf – poziom ciśnienia akustycznego hałasu w paśmie oktawowym o częstotliwości środkowej f, dB
KAf – wartość poprawki korekcyjnej według charakterystyki ważenia A
mf – średnie tłumienie dźwięku ochronnika słuchu (wg informacji dla użytkownika), dB
sf – odchylenie standardowe (wg informacji dla użytkownika), dB
f – częstotliwość środkowa pasma oktawowego 125 – 8000 Hz.
Przykład:
Obliczanie poziomu dźwięku A metodą pasm oktawowych pod ochronnikami słuchu
X i Y dla hałasu A.
Poziom dźwięku A pod ochronnikami słuchu wynosi:
- ochronnik X, hałas A
L’A = 10log (100,1(105+(-16,2)-(20,4-6,3)) +100,1(102+(-8,6)-(17,5-3,5)) + 100,1(99+(3,2)-(16,5-3,8)) + 100,1(96+0-(20,64,6)) + 100,1(93+1,2-(31,8-4,8)) + 100,1(90+1-(36,9-4,9)) + 100,1(87+(-1,1)-(34,8-8,3)) = 86,3 ≈ 86
- ochronnik Y, hałas A
L’A = 10log (100,1(105+(-16,2)-(14,6-1,6)) +100,1(102+(-8,6)-(20,2-2,5)) + 100,1(99+(3,2)-(32,5-2,3)) + 100,1(96+0-(39,32,1)) + 100,1(93+1,2-(36,4-2,4)) + 100,1(90+1-(34,4-4,0)) + 100,1(87+(-1,1)-(40,2-2,3)) = 79,2 ≈ 79
Na podstawie przeprowadzonego oszacowania można stwierdzić, że ochronnik Y w
przypadku hałasu A zapewnia zmniejszenie poziomu dźwięku A poniżej wartości 85
dB. W tym przypadku ochronnik X nie zapewnia odpowiedniej ochrony.
4|
 metoda HML (przybliżona)
Metoda HML wymaga w pierwszej kolejności oszacowania różnicy poziomów
dźwięku C i A hałasu na stanowisku pracy oraz znajomości trzech wartości tłumienia:
H, M i L. Parametry te określają, o ile obniży się poziom dźwięku A przy błonie bębenkowej ucha po zastosowaniu ochronnika słuchu w przypadku hałasów odpowiednio wysokoczęstotliwościowych, średnioczęstotliwościowych i niskoczęstotliwościowych. Parametry podawane są w informacji dla użytkownika ochronników słuchu.
Jeżeli wartość różnicy poziomów dźwięku C i A jest nie większa od 2 dB, przewidywaną redukcję hałasu PNR (ang.: predicted noise level reduction) należy wyznaczyć ze wzoru (2), jeżeli większa od 2 dB, wówczas wyznaczyć należy ze wzoru (3).
𝑃𝑁𝑅 = 𝑀 −
𝐻−𝑀
(𝐿C − 𝐿A − 2 dB) dla 𝐿C − 𝐿A ≤ 2 dB
4
(2)
𝑃𝑁𝑅 = 𝑀 −
𝑀−𝐿
(𝐿C − 𝐿A − 2 dB)
8
dla 𝐿C − 𝐿A > 2 dB
(3)
gdzie:
LC – poziom dźwięku C na stanowisku pracy, dB
LA – poziom dźwięku A na stanowisku pracy, dB
H – tłumienie hałasu wysokoczęstotliwościowego (wg informacji dla użytkownika)
M – tłumienie hałasu średnioczęstotliwościowego (wg informacji dla użytkownika)
L – tłumienie hałasu niskoczęstotliwościowego (wg informacji dla użytkownika)
Po określeniu wartości PNR, oszacowanie poziomu dźwięku A pod ochronnikiem słuchu polega na odjęciu wartości PNR od wartości poziomu dźwięku A na stanowisku pracy:
𝐿′A = 𝐿A − 𝑃𝑁𝑅
(4)
gdzie:
LA – poziom dźwięku A na stanowisku pracy, dB
PNR – obliczone przewidywane obniżenie poziomu hałasu, dB
Przykład:
Obliczanie poziomu dźwięku A metodą HML pod ochronnikami słuchu X i Y dla hałasu A. Dla hałasu A różnica LC- LA wynosi 6,1 dB i przewidywana redukcja hałasu
obliczana jest ze wzoru (3). Poziom dźwięku pod ochronnikiem słuchu oblicza się z
zależności (4).
5|
- ochronnik X, hałas A
PNR = 16 – (16 – 15)  (107,9 – 101,8 – 2) / 8 = 15,5
L’A = 101,8 – 15,5 = 86,3 ≈ 86 dB
- ochronnik Y, hałas A
PNR = 29 – (29 – 20)  (107,9 – 101,8 – 2) / 8 = 24,4
L’A = 101,8 – 24,4 = 77,4 ≈ 77 dB
6|
 metoda SNR (szacunkowa)
Metoda SNR bazuje na znajomości parametru SNR (jednoliczbowej ocenie właściwości ochronnych ochronników słuchu), oraz wynikach pomiaru poziomu
dźwięku C dla danego hałasu na stanowisku pracy.
Poziom dźwięku A pod ochronnikiem słuchu wylicza się ze wzoru:
𝐿′A = 𝐿C − 𝑆𝑁𝑅
(5)
gdzie:
LC – poziom dźwięku C na stanowisku pracy, dB
SNR – jednoliczbowa ocena właściwości ochronnych (wg informacji dla użytkownika), dB
Przykład:
Obliczanie poziomu dźwięku A metodą SNR pod ochronnikiem słuchu X i Y dla hałasu A.
Należy wprowadzić do wzoru (5) odpowiednie dane dotyczące poziomu dźwięku C
oraz parametru SNR ochronnika słuchu.
- ochronnik X, hałas A
L’A = 107,9 – 21 = 86,9 ≈ 87 dB
- ochronnik Y, hałas A
L’A = 107,9 – 31 = 76,9 ≈ 77 dB
7|
 kontrola HML (zgrubna)
Kontrola HML jest uproszczoną wersją metody HML. Bazuje na tych samych parametrach ochronnika słuchu (H, M, L), jednakże nie są tu wymagane obliczenia parametru PNR. Metoda ta wymaga subiektywnej decyzji o zakwalifikowaniu hałasu do
jednej z dwóch grup hałasów wzorcowych – na podstawie listy przykładów. Nie jest
wymagana znajomość różnicy poziomów dźwięku (LC – LA). Dzięki tej metodzie
można stwierdzić, czy zastosowanie danego ochronnika spowoduje zmniejszenie poziomu dźwięku pod ochronnikiem (L’A) poniżej poziomu dopuszczalnego.
Tabela. Przykłady hałasów klasy HM (wg PN-EN 458:2006)
Lista przykładów 1
Źródła hałasu średnio- i wysokoczęstotliwościowego (klasa HM)
LC – LA < 5 dB
- cięcie palnikiem gazowym,
- wygładzarki rolkowe,
- silniki wysokoprężne,
- prasy rotacyjne,
- maszyny cukrownicze do lukrowania,
- formierki kombinowane,
- dysze sprężonego powietrza,
- ręczne narzędzia udarowe,
- zmechanizowane urządzenia do wbijania gwoździ,
- szlifierki,
- krawędziarki,
- młoty kuźnicze,
- zawijarki,
- przędzarki,
- maszyny do napełniania butelek,
- maszyny dziewiarskie,
- okrawanie odlewów,
- przecinarki z tarczą ścierną,
- obrabiarki do drewna,
- krosna zmechanizowane,
- pompy hydrauliczne,
- wirówki
- wygładzarki wysokoobrotowe,
Tabela. Przykłady hałasów klasy L (wg PN-EN 458:2006)
Lista przykładów 2
Źródła hałasu niskoczęstotliwościowego (klasa L)
LC – LA ≥ 5 dB
- koparki,
- sprężarki tłokowe,
- agregaty prądotwórcze,
- przetwornice,
- elektryczne piece do wytopu,
- piece odlewnicze,
- spalarki,
- ciśnieniowe maszyny odlewnicze,
- piece do wyżarzania,
- sprzęt do robót ziemnych,
- wielkie piece,
- czyszczarki pneumatyczne
- kruszarki,
8|
 hałas niskoczęstotliwościowy
Jeśli na stanowisku pracy znajduje się źródło hałasu niskoczęstotliwościowego (klasa L), poziom dźwięku A oblicza się ze wzoru (6):
𝐿′A = 𝐿A − 𝐿
(6)
gdzie:
LA – poziom dźwięku A na stanowisku pracy, dB
L – tłumienie hałasu niskoczęstotliwościowego (wg informacji dla użytkownika), dB
Gdy obliczona wartość L’A jest mniejsza od 85 dB, ochrona słuchu może być wystarczająca. W
przeciwnym wypadku należy wypróbować ochronnik słuchu o większym tłumieniu.
 hałas średnio- i wysokoczęstotliwościowy
Jeśli na stanowisku pracy znajduje się źródło hałasu średnio- i wysokoczęstotliwościowego
(klasa HM), poziom dźwięku A oblicza się ze wzoru (7):
𝐿′A = 𝐿A − 𝑀
(7)
gdzie:
LA – poziom dźwięku A na stanowisku pracy, dB
M – tłumienie hałasu średnioczęstotliwościowego (wg informacji dla użytkownika), dB
Gdy obliczona wartość L’A jest mniejsza od 85 dB, ochrona słuchu może być wystarczająca. W
przeciwnym wypadku należy obliczyć poziom dźwięku A ze wzoru (8):
𝐿′A = 𝐿A − 𝐻
(8)
gdzie:
LA – poziom dźwięku A na stanowisku pracy, dB
H – tłumienie hałasu wysokoczęstotliwościowego (wg informacji dla użytkownika), dB
Gdy obliczona wartość L’A jest mniejsza od 85 dB, ochrona słuchu może być wystarczająca. W
przeciwnym wypadku należy wypróbować ochronnik słuchu o większym tłumieniu.
Kontrola HML powinna być traktowana jako dobór wstępny, skracający czas doboru
metodą dokładną lub HML, ewentualnie stosowana do oceny używanych już ochronników
słuchu, np. przy zmianie stanowiska pracy.
9|
Przykład:
Szacowanie poziomu dźwięku A metodą HML pod ochronnikiem słuchu X i Y dla
hałasu A.
W przypadku hałasu A różnica LC – LA jest większa od 5 dB, dlatego odpowiednią listą
przykładów hałasów jest lista hałasów klasy L. poziom dźwięku A pod ochronnikiem
słuchu oblicza się z zależności (6):
- ochronnik X, hałas A
L’A = 101,8 – 15 = 86,8 ≈ 87 dB
- ochronnik Y, hałas A
L’A = 101,8 – 20 = 81,8 ≈ 82 dB
10 |
ZADANIE: 1
Wartości wejściowe do przeprowadzenia obliczeń:
Wyniki pomiaru hałasu występującego na stanowisku obsługi sprężarki tłokowej podano w
tabeli
Tabela. Wartości poziomów ciśnienia akustycznego (dB) w oktawowych pasmach częstotliwości, poziomy dźwięku A i C (dB) oraz wskaźnik rozkładu widma LC- LA (dB)
Częstotliwość, Hz
Hałas
LA
LC
LC - LA
125
250
500
1k
2k
4k
8k
A
104
101
193
89
90
89
84
99,8
103,9
4,1
Określić zasadność stosowania ochronnika słuchu o parametrach podanych w tabeli
Tabela. Parametry ochronników słuchu: wartość średnia tłumienia dźwięku (mf) oraz odchylenie standardowe (sf), parametry H, M, L, SNR
f
H
M
L
SNR
125 250 500 1k
2k
4k
8k
(Hz)
(dB) (dB) (dB) (dB)
mf
parametry
21,4 18,4 17,3 20,1 25,8 32,7 33,7
(dB)
ochronnika
28
17
14
22
sf
słuchu
6,3 3,5
3,8 4,6
4,8 4,9
8,3
(dB)
Tabela. Wartości poprawki korekcyjnej według charakterystyki ważenia A
Częstotliwość środkowa
125
250
500
1k
2k
pasma oktawowego f, Hz
KAf, dB
-16,2
-8,6
-3,2
0
+1,2
4k
8k
+1
-1,1