Ha³as maszyn znormalizowane metody wyznaczania poziomu ciœnienia akustycznego emisji

Transkrypt

1 dr in. DARIUSZ PLEBAN doc. dr in. DANUTA AUGUSTYÑSKA Centralny Instytut Ochrony Pracy Ha³as maszyn znormalizowane metody wyznaczania poziomu ciœnienia akustycznego emisji Praca wykonana w ramach Programu Wieloletniego (b. SPR-1) pn. Bezpieczeñstwo i ochrona zdrowia cz³owieka w œrodowisku pracy dofinansowanego przez Komitet Badañ Naukowych METODY WYZNACZANIA POZIOMÓW CIŒNIENIA AKUSTYCZNEGO EMISJI NA PODSTAWIE POZIOMÓW MOCY AKUSTYCZNEJ W serii norm PN-EN ISO szczególnym dokumentem jest norma PN EN ISO 11203, poniewa nie wymaga bezpoœrednio przeprowadzania adnych badañ w celu wyznaczenia poziomów ciœnienia akustycznego emisji na stanowisku pracy lub w innych okreœlonych miejscach. Brak tego wymagania wynika z faktu, e norma ta opiera siê na charakterystycznym za³o eniu: znana jest wartoœæ poziomu mocy akustycznej maszyny, wyznaczona jedn¹ z metod okreœlonych w normach podstawowych EN ISO od 3741 do 3747, EN ISO lub EN ISO albo w procedurze badania ha³asu, która jest zgodna z tymi podstawowymi normami. W zwi¹zku z tym, podane w normie PN-EN ISO metody wyznaczania poziomów ciœnienia akustycznego emisji na podstawie poziomów mocy akustycznej pozwalaj¹ na uzyskanie: poziomów z tak¹ sam¹ charakterystyk¹ czêstotliwoœciow¹ i czasow¹ lub w tych samych pasmach czêstotliwoœci jak te, dla których wyznaczone zosta³y poziomy mocy akustycznej, dok³adnoœci takiej samej, jak w przypadku metod stosowanych do wyznaczania poziomu mocy akustycznej. Analizowana norma PN-EN ISO precyzuje dwie alternatywne metody, które maj¹ zastosowanie w przypadku maszyn spe³niaj¹cych oprócz wymagania dotycz¹cego dostêpnoœci danych dotycz¹cych poziomu mocy akustycznej, tak e poni sze wymagania: stanowiska pracy maszyn nie s¹ okreœlone, doœwiadczalnie okreœlono zale noœæ miêdzy poziomem mocy akustycznej a poziomami ciœnienia akustycznego emisji w pewnych okreœlonych miejscach lub stanowiska pracy s¹ przedstawione jako punkty (lub drogi) na okreœlonej powierzchni otaczaj¹cej maszynê (np. powierzchni pomiarowej stosowanej przy wyznaczaniu poziomu mocy akustycznej), maszyna emituje dÿwiêk wszechkierunkowo lub jest zazwyczaj zlokalizowana blisko œciany. Uwzglêdniaj¹c powy sze wymagania poziom ciœnienia akustycznego emisji w okreœlonym miejscu L p, obliczany jest przy zastosowaniu bardzo prostego wzoru: (8) gdzie: L poziom mocy akustycznej maszyny, w db, Q wielkoœæ, w db. Wielkoœæ Q mo e byæ wyznaczona doœwiadczalnie (Q = Q 1 ) lub obliczona z powierzchni pomiarowej otaczaj¹cej badan¹ maszynê (Q = Q 2 ). W zwi¹zku z tym okreœlenie poziomu ciœnienia akustycznego emisji mo e byæ dokonane jedn¹ z poni szych metod: metod¹ z wykorzystaniem wielkoœci Q wyznaczonej doœwiadczalnie (Q = Q 1 ), metod¹ z wykorzystaniem wielkoœci Q wyznaczonej obliczeniowo (Q = Q 2 ). Pierwsza z powy szych metod ma zastosowanie jedynie wówczas, jeœli istnieje procedura badania ha³asu dotycz¹ca rodziny maszyn, do której nale y badana maszyna. W takim przypadku procedura ta powinna podawaæ wartoœci Q 1. Wartoœci te s¹ wyznaczane na podstawie przeprowadzanych w ramach opracowywania procedury badania ha³asu badañ doœwiadczalnych, polegaj¹cych na okreœleniu korelacji miêdzy poziomem mocy akustycznej a poziomem ciœnienia akustycznego emisji w okreœlonym miejscu dla danej rodziny maszyn. A zatem, wartoœæ Q 1 jest zwi¹zana z okreœlonym miejscem, w którym ma byæ wyznaczony poziom ciœnienia akustycznego emisji i jest wa na tylko dla tego miejsca. Przyk³adowe wartoœci Q 1 dla maszyn rêcznych wynosz¹ 4 12 db (w zale noœci od wymiarów maszyny), zaœ dla rêcznych wkrêtaków i kluczy udarowych Q = 8 db [3]. Jednak obecnie niewiele jest maszyn, dla których zosta³y wyznaczone wartoœci Q 1. W drugiej z powy szych metod wartoœæ Q 2 oblicza siê z zale noœci: (9) gdzie: S pole powierzchni prostopad³oœcianu, w m 2, otaczaj¹cego maszynê w okreœlonej odleg³oœci pomiarowej d od prostopad³oœcianu odniesienia (tj. hipotetycznej powierzchni, któr¹ jest najmniejszy prostopad³oœcian otaczaj¹cy maszynê i ograniczony p³aszczyzn¹ odbijaj¹c¹ dÿwiêk), na której znajduje siê stanowisko pracy lub inne okreœlone miejsce, S 0 = 1 m 2. Metoda ta jest szczególnie przydatna dla maszyn, w przypadku których operator porusza siê w odleg³oœci d od prostopad³oœcianu odniesienia oraz dla maszyn 6

2 bez okreœlonego stanowiska pracy, w przypadku których mo e byæ przyjêty jako reprezentatywny œredni poziom ciœnienia akustycznego na powierzchni pomiarowej (w warunkach œrodowiska zbli- onych do pola swobodnego nad p³aszczyzn¹ odbijaj¹c¹ dÿwiêk) w ustalonej odleg³oœci d. METODA WYZNACZANIA POZIOMÓW CIŒNIENIA AKUSTYCZNEGO EMISJI NA PODSTAWIE POMIARÓW NATÊ ENIA D WIÊKU Projekt normy ISO/DIS okreœla jeszcze jedn¹ metodê wyznaczania poziomów ciœnienia akustycznego emisji na stanowisku pracy i w innych okreœlonych miejscach, a mianowicie metodê natê eniow¹ w warunkach in situ. Metoda ta jest szczególnie polecana do stosowania w œrodowisku badawczym, posiadaj¹cym cechy pola pog³osowego. W celu wyznaczenia poziomów ciœnienia akustycznego emisji nale y dokonaæ pomiarów poziomów natê enia dÿwiêku w pasmach oktawowych o czêstotliwoœciach œrodkowych Hz (lub w pasmach tercjowych o czêstotliwoœciach œrodkowych Hz) w trzech kierunkach uk³adu kartezjañskiego. Uwzglêdniaj¹c zmierzone poziomy natê- enia dÿwiêku, poziom ciœnienia akustycznego emisji na stanowisku pracy L p oblicza siê z nastêpuj¹cego wzoru: * * * Ogólne charakterystyki omówionych norm serii PN-EN ISO z wy³¹czeniem dokumentu ISO/DIS 11205, ze wzglêdu na jego obecny status-projekt zestawiono w tabeli. Przystêpuj¹c do wyznaczania poziomu ciœnienia akustycznego emisji na stanowisku pracy nale y uzyskaæ informacjê na temat ewentualnego istnienia procedury badania ha³asu dla danej grupy maszyn. Tak¹ procedur¹ mo e byæ norma europejska (lub za³¹cznik normatywny do normy europejskiej z zakresu bezpieczeñstwa) lub jeœli brak jest normy europejskiej norma miêdzynarodowa. Ka dy z tych dokumentów powinien okreœlaæ, które normy z serii PN-EN ISO mog¹ byæ u ywane do wyznaczenia poziomów ciœnienia akustycznego emisji danej grupy maszyn. W przypadku, jeœli procedura badania ha³asu dopuszcza mo liwoœæ stosowania kilku norm z serii PN-EN ISO lub brak jest procedury badania ha³asu, to mo e powstaæ dodatkowy problem wyboru odpowiedniej normy metody wyznaczania poziomu ciœnienia akustycznego emisji. Zasady tego wyboru przedstawiono na rysunku w formie schematu blokowego. Wybieraj¹c metodê nale y poczyniæ wszelkie kroki w celu zastosowania metody klasy 2 (preferowanej dla celów deklaracji). Jednoczeœnie zaleca siê, e norma PN-EN ISO (podaj¹ca metodê klasy 3) powinna byæ wykorzystywana tylko wtedy, jeœli technicznie jest ona jedyn¹ mo liw¹ metod¹ do stosowania. Przedstawione metody wyznaczania poziomów ciœnienia akustycznego emisji na stanowiskach pracy bêd¹ stosowane wraz z omówionymi wczeœniej [2,3] metodami wyznaczania poziomu mocy akustycznej maszyn (serie norm PN-EN ISO 3740 i PN-EN ISO 9614) w badaniach certyfikacyjnych maszyn na znak bezpieczeñstwa w ramach krajowego systemu badañ i certyfikacji. W zwi¹zku z powy szym, w Centralnym Instytucie Ochrony Pracy prowadzone s¹ dzia³ania dotycz¹ce weryfikacji tych metod i opracowania na ich podstawie procedur badawczych. Procedury te wraz ze stano- gdzie: L I,x poziom natê enia dÿwiêku zmierzony na stanowisku pracy w kierunku poziomym, prostopad³ym do maszyny, w db, L I,y poziom natê enia dÿwiêku zmierzony na stanowisku pracy w kierunku pionowym do pod³o a, w db, L I,z poziom natê enia dÿwiêku zmierzony na stanowisku pracy w kierunku poziomym, równoleg³ym do maszyny, w db. Algorytm wyboru odpowiedniej normy europejskiej dotycz¹cej wyznaczania poziomów ciœnienia akustycznego emisji maszyn i urz¹dzeñ 7

3 wiskami badawczymi zostan¹ objête systemem zapewnienia jakoœci laboratoriów badawczych Instytutu, a nastêpnie wprowadzone do nadzorowanego przez Polskie Centrum Badañ i Certyfikacji krajowego systemu badañ i certyfikacji. PIŒMIENNICTWO [1] Augustyñska D., Pleban D.: Nowe normy PN-EN, Wymagania dyrektywy 98/37/EC i zharmonizowanych norm dotycz¹cych ha³asu maszyn. Bezpieczeñstwo Pracy nr 1, 2000 [2] Augustyñska D., Pleban D., Mikulski W.: Nowe normy PN-EN Ha³as maszyn znormalizowane metody wyznaczania poziomu mocy akustycznej. Bezpieczeñstwo Pracy nr 2,3, 2000 [3] Jacques J., La série de normes EN ISO Determination des niveaux de pression acoustique d émission au poste de travail des machines industrielles, Cahiers de notes documentaires, n o 165, 1996 [4] Mikulski W., Augustyñska D.: Nowe normy PN-EN Ha³as maszyn wyznaczanie poziomu mocy akustycznej obrabiarek do drewna. Bezpieczeñstwo Pracy nr 7-8, 2000 [5] Pleban D., Engel Z., Augustyñska D., Mikulski W.: Metody oceny ha³asu maszyn na podstawie pomiaru poziomu ciœnienia akustycznego emisji. Zadanie badawcze SPR- 1, CIOP, Warszawa 1999 [6] Directive of the European Parliament and of the Council 98/37/EC of 22 June 1998 on the approximation of the laws of the Member States relating to machinery. Official Journal of the European Communities L 207, WYKAZ NORM PN-EN ISO 11200:1999 Akustyka Ha³as emitowany przez maszyny i urz¹dzenia Wytyczne stosowania podstawowych norm dotycz¹cych wyznaczania poziomów ciœnienia akustycznego emisji na stanowisku pracy i w innych okreœlonych miejscach (EN ISO 11200:1995) PN-EN ISO 11201:1999 Akustyka Ha³as emitowany metod¹ techniczn¹ w warunkach zbli onych do pola swobodnego nad p³aszczyzn¹ odbijaj¹c¹ dÿwiêk (EN ISO 11201:1995) Tabela PRZEGL D NORM MIÊDZYNARODOWYCH DOTYCZ CYCH WYZNACZANIA POZIOMÓW CIŒNIENIA AKUSTYCZNEGO EMISJI NA STANOWISKU PRACY I W INNYCH OKREŒLONYCH MIEJSCACH (PN-EN ISO 11200) 8

4 PN-EN ISO 11202:1999 Akustyka Ha³as emitowany metod¹ orientacyjn¹ w warunkach in situ (EN ISO 11202:1995) PN-EN ISO 11203:1999 Akustyka Ha³as emitowany na podstawie poziomu mocy akustycznej (EN ISO 11203:1995) PN-EN ISO 11204:1999 Akustyka Ha³as emitowany metod¹ wymagaj¹c¹ poprawek œrodowiskowych (EN ISO 11204:1995). ISO/DIS 11205:2000 Acoustics Determination of emission sound pressure levels in situ at the work station and at other specified positions using sound intensity EN ISO 3741:1999 Acoustics Determination of sound power levels of noise sources Precision method for reverberation rooms (ISO 3741:1999) PN-EN ISO :1998 Akustyka Wyznaczanie poziomów mocy akustycznej Ÿróde³ ha³asu. Metody techniczne dotycz¹ce ma³ych, przenoœnych Ÿróde³ w polach pog³osowych. Metoda porównawcza w pomieszczeniach pomiarowych o œcianach odbijaj¹cych dÿwiêk (EN ISO :1995) PN-EN ISO :1998 Akustyka Wyznaczanie poziomów mocy akustycznej Ÿróde³ ha³asu na podstawie ciœnienia akustycznego. Metody techniczne dotycz¹ce ma³ych, przenoœnych Ÿróde³ w polach pog³osowych. Metoda w specjalnych pomieszczeniach pog³osowych (EN ISO :1996) PN-EN ISO 3744:1999 Akustyka Wyznaczanie na podstawie pomiarów ciœnienia akustycznego. Metoda techniczna w warunkach zbli onych do pola swobodnego nad p³aszczyzn¹ odbijaj¹c¹ dÿwiêk (EN ISO 3744:1995) pren ISO 3745 Acoustics Determination of sound power levels of noise sources using sound Precision methods for anechoic and hemi anechoic rooms (ISO/DIS 3745:2000) PN-EN ISO 3746:1999 Akustyka Wyznaczanie na podstawie pomiarów ciœnienia akustycznego. Metoda orientacyjna z zastosowaniem otaczaj¹cej powierzchni pomiarowej nad p³aszczyzn¹ odbijaj¹c¹ dÿwiêk (EN ISO 3746:1995). PN-EN ISO :1999 Akustyka Wyznaczanie na podstawie pomiarów natê enia dÿwiêku Metoda sta³ych punktów pomiarowych (EN ISO :1995) prpn-en ISO : Akustyka Wyznaczanie na podstawie pomiarów natê enia dÿwiêku Metoda omiatania (EN iso :1996) Wrêczenie presti owej nagrody Pani prof. dr hab. med. Danucie Koradeckiej Dyrektor Centralnego Instytutu Ochrony Pracy za wybitny wk³ad w rozwój ergonomii podczas International Ergonomics Association XIVth Triennial Congress and Human Factors and Ergonomics Society 44 th Annual Meeting SAN DIEGO - sierpieñ 2000r. 9

5

6