VIBRAZIONI MECCANICHE NEGLI AMBIENTI DI LAVORO

VIBRAZIONI MECCANICHE
NEGLI AMBIENTI DI LAVORO
Aspetti tecnici introdotti dal D.Lgs. 187/2005
sui valori di azione e i valori limite
di esposizione alle vibrazioni.
Valutazione del rischio
e prescrizioni minime di sicurezza
Massimiliano Della Pasqua
Agostino Messineo
Stefano Battistini
È uno degli agenti patogeni più diffusi anche se, forse, meno conosciuti. Nella vita di tutti i giorni e negli ambienti di lavoro, infatti, sono innumerevoli le occasioni di esposizione a vibrazioni: sui mezzi di trasporto, utilizzando utensili per uso domestico o amatoriale, ma anche utilizzando attrezzature professionali o macchine per la
movimentazione delle merci. Di qui l'importanza del d.Lgs. 187/05 che fissa i valori limite di esposizione dei
lavoratori e prevede alcune misure per prevenire i rischi. Il volume rappresenta una vera e propria guida per
applicare le norme contenute nel provvedimento e consente di avere le carte in regola con le disposizioni in vigore. Norme che non devono però essere viste solo come una fonte di spesa per le aziende. L’esposizione a vibrazioni riduce lo stato di comfort, l’efficienza lavorativa, lo stato di attenzione mettendo a rischio la salute dei lavoratori. In molti posti di lavoro sono presenti elevati valori di vibrazione, pertanto tale agente deve essere valutato e tenuto sotto controllo come altri agenti patogeni per la salute. Senza contare, infine, che negli ultimi anni, la
meccanizzazione dei processi produttivi con lo sviluppo di mezzi di trasporto/movimentazione di grande potenza ha incrementato notevolmente il numero dei lavoratori esposti a vibrazioni in grado di produrre danni al loro
organismo.
INDICE GENERALE
INDICE GENERALE
Introduzione ......................................................................................7
Richiami di fisica delle vibrazioni ...................................................7
CAPITOLO 1
SCOPO E CAMPO DI APPLICAZIONE
DEL NUOVO DECRETO LEGISLATIVO
17
CAPITOLO 2
VALORI LIMITE PREVENZIONALI
IN AMBITO LAVORATIVO
19
CAPITOLO 3
VALUTAZIONE DEI RISCHI CON O SENZA
MISURAZIONI (LE BANCHE DATI...)
23
CAPITOLO 4
VIBRAZIONI TRASMESSE
AL SISTEMA MANO-BRACCIO
LO STANDARD ISO 5349-1/2001
27
4.1
Effetti delle vibrazioni trasmesse
al sistema mano-braccio ......................................................28
4.1.1
L'angiopatia da vibranti....................................................... 28
4.1.2
La neuropatia da vibranti..................................................... 30
4.1.3
L'osteoartropatia da vibranti................................................ 31
3
VIBRAZIONI MECCANICHE NEGLI AMBIENTI DI LAVORO
4.1.4
CAPITOLO 5
Le misurazioni ......................................................................32
4.3
Esempi di calcolo dell’esposizione giornaliera
e vibrazione di tipo HAV ...................................................43
4.4
Relazione tecnica per la valutazione
dell’esposizione a vibrazioni trasmesse
al sistema mano-braccio ....................................................46
VIBRAZIONI TRASMESSE
AL CORPO INTERO
LO STANDARD ISO 2631-1/1997
Effetti delle vibrazioni trasmesse al corpo intero ............62
5.2
Le misurazioni ......................................................................65
La strumentazione e le modalità utilizzate
nella misurazione ..................................................................65
5.3
Esempi di calcolo dell’esposizione giornaliera
a vibrazioni tipo WBV .........................................................79
5.4
Relazione tecnica per la valutazione
dell’esposizione a vibrazioni trasmesse
al corpo intero .....................................................................82
AZIONI CONSEGUENTI
ALLA VALUTAZIONE
97
6.1
Dispositivi ed accorgimenti
per la protezione individuale ............................................99
6.2
Acquisto di nuove attrezzature/macchinari .................100
6.3
La sorveglianza sanitaria:
controlli sanitari preventivi e periodici .......................... 100
6.3.1
4
61
5.1
5.2.1
CAPITOLO 6
Altre possibili patologie da vibrazioni.................................. 31
4.2
La visita medica preventiva................................................ 102
6.3.2
La visita medica periodica .................................................. 105
6.3.3
Indagini specialistiche ........................................................ 106
6.3.4
Il giudizio di idoneità lavorativa ........................................ 108
INDICE GENERALE
CAPITOLO 7
SANZIONI
7.1
113
Conclusioni .........................................................................114
CAPITOLO 8
ESEMPIO DI VALUTAZIONE DEL RISCHIO
VIBRAZIONI IN UN’AZIENDA DI SERVIZI
117
CAPITOLO 9
RIFERIMENTI NORMATIVI
E LINEE GUIDA PER LA VALUTAZIONE
DEL RISCHIO
137
BIBLIOGRAFIA .......................................................................... 141
APPENDICE NORMATIVA
143
D.Lgs. 19 agosto 2005, n. 187
Attuazione della direttiva 2002/44/CE sulle prescrizioni
minime di sicurezza e di salute relative all'esposizione
dei lavoratori ai rischi derivanti da vibrazioni meccaniche....................145
5
INTRODUZIONE
Introduzione
I.1
Richiami di fisica delle vibrazioni
Nella vita di tutti i giorni e negli ambienti di lavoro sono innumerevoli
le occasioni di esposizione a vibrazioni: sui mezzi di trasporto, utilizzando utensili per uso domestico o amatoriale, ma anche utilizzando utensili
professionali o macchine per la movimentazione di merci. L’esposizione a
vibrazioni riduce lo stato di comfort, l’efficienza lavorativa, lo stato di attenzione e pertanto la sicurezza ed espone a rischio la salute degli esposti.
In molti posti di lavoro sono presenti elevati valori di vibrazione, pertanto
tale agente deve essere valutato e tenuto sotto controllo come altri agenti
patogeni per la salute. In questi ultimi anni, la meccanizzazione dei processi produttivi con lo sviluppo di mezzi di trasporto/movimentazione di
grande potenza ha incrementato notevolmente il numero dei lavoratori
esposti a vibrazioni in grado di produrre danni al loro organismo (vedi
Tab. I.1 e I.2).
Il D.M. 27/04/20041 (aggiornamento dell’elenco delle malattie per le
quali è obbligatoria la denuncia ai sensi dell’art.139 del D.P.R. 1124/65 e
ss.mm.), pubblicato nella G.U. n. 134 del 2004, inserisce fra le malattie dovute a vibrazioni trasmesse al sistema mano-braccio la Sindrome di Raynaud secondaria (angioneurosi delle dita delle mani), le Osteoartropatie (di polso,
gomito e spalla), la Sindrome del tunnel carpale, le Altre neuropatie degli arti superiori, le Tendiniti-tenosinoviti della mano-polso e fra le malattie dovute a vibrazioni trasmesse al corpo intero per le attività di guida di automezzi
pesanti e conduzione di mezzi meccanici le Spondilodiscopatie del tratto lombare e l'Ernia discale lombare.
1. Elenco delle malattie per le quali è obbligatoria la denuncia, ai sensi e per gli effetti
dell'art. 139 del Testo unico, approvato con decreto del Presidente della Repubblica 30
giugno 1965, n. 1124, e successive modificazioni e integrazioni.
7
Tab. I.1 - Source - 3° European Sourvey on Working Conditions- European Fondations 2000, Dublin
Stati membri
Tempo
Totale %
A
B
DK
FIN
F
D
EL
NL
IRL
I
L
P
E
S
UK
1. quasi l'intero tempo lavorativo
10,3
10
9
4
8
11
10
14
5
9
11
11
14
18
5
7
2. circa 3/4 o 1/2 del tempo lavorativo
6,5
8
5
4
9
6
7
9
3
7
8
4
7
8
4
6
3. circa 1/4 del tempo lavorativo
6,8
6
6
7
12
6
9
7
6
9
7
5
7
25
8
5
TOTALE (1+2+3)
23,6
24
20
15
29
23
26
30
14
25
26
20
28
31
17
18
Tab. I.2 - Source - ESWC- Data 2° European Sourvey on Working Conditions- European Fondations 1996, Dublin
PERCENTUALE DI LAVORATORI ESPOSTI A VIBRAZIONI TRASMESSE DA STRUMENTI MANUALI O MACCHINE
Settori
Tempo
Totale %
A-B
C-D
E
F
G
H
I
J
K
I
L
M
1. quasi l'intero tempo lavorativo
11
18
20
13
23
6
3
4
2
4
11
4
5
2. circa 3/4 o 1/2 del tempo lavorativo
6
14
8
8
12
5
6
6
1
1
8
2
3
3. circa 1/4 del tempo lavorativo
7
13
9
18
14
6
4
24
2
4
7
4
3
TOTALE (1+2+3)
24
45
37
39
29
17
13
30
5
9
26
10
11
A-B: agricoltury, hunting forestry and fishing
C-D: mining, quarrying and manufacturing
VIBRAZIONI MECCANICHE NEGLI AMBIENTI DI LAVORO
8
PERCENTUALE DEI LAVORATORI ESPOSTI PROFESSIONALMENTE A VIBRAZIONI MECCANICHE
(segue) Tab. I.2 - Source - ESWC- Data 2° European Sourvey on Working Conditions- European Fondations 1996, Dublin
PERCENTUALE DI LAVORATORI ESPOSTI A VIBRAZIONI TRASMESSE DA STRUMENTI MANUALI O MACCHINE
Settori
Tempo
Totale %
A-B
C-D
E
F
G
H
I
J
K
I
L
M
E: electricity gas, and water supply
F: costruction
G: wholesale and retall trade, repair of motor vehicles, motorcycles and personal household goods
H: hostess and restaurant
I: transport, storage and communications
J: financial intermediation
K: real estate, renting and bisiness activities
L: public administration and defence, compulsory social security
M-Q: other services
INTRODUZIONE
9
VIBRAZIONI MECCANICHE NEGLI AMBIENTI DI LAVORO
Il Decreto Legislativo 19 agosto 2005, n. 1872, entrato in vigore il 6/10/
2005 può essere considerato, relativamente alla valutazione del rischio da
vibrazioni meccaniche, il supporto al noto D.Lgs. 626/943, limitandosi in
verità a specificare obblighi cui i datori di lavoro erano già tenuti in base
alla precedente normativa. La sua pubblicazione abroga sia l’art. 24 del
D.P.R. 303/19564 che indicava genericamente le vibrazioni come un fattore
di rischio per la salute dei lavoratori da controllare con adeguate misure sia
la voce 48 della Tabella allegata all’art. 33 del D.P.R. 303/1956 che individuava le lavorazioni per le quali vigeva l'obbligo delle visite mediche preventive e periodiche.
Come sopra accennato, il recente provvedimento va a colmare pertanto
le carenze legislative in un contesto di obblighi a carattere generale già considerati dalla normativa pre-vigente quale il già citato D.Lgs. 626/94 e l’articolo 20875 del codice civile. Nello specifico infatti fissa l’ultima data utile
(1 gennaio 2006) per effettuare la valutazione o misurazione del rischio da
vibrazioni meccaniche, indica le metodologie da adottare nella individuazione e valutazione dei rischi associati all’esposizione a vibrazioni del sistema mano-braccio (HAV - hand and arm vibration) e del corpo intero
(WBV- whole body vibration), prescrive le specifiche misure di tutela da
adottare e documentare nel rapporto di valutazione dei rischi previsto
dall’art. 4 del D.Lgs. 626/94 e fissa obbligatoriamente per il 6 luglio 2010 il
rispetto dei valori limite di esposizione per le attrezzature di lavoro messe
2. D.Lgs. 187/2005 - Prescrizioni minime di sicurezza e salute relative all’esposizione dei lavoratori ai rischi derivanti dagli agenti fisici vibrazione - Attuazione della direttiva 2002/44/CE sulle prescrizioni minime di sicurezza e di salute relative all'esposizione dei
lavoratori ai rischi derivanti da vibrazioni meccaniche- riguardante le prescrizioni minime di sicurezza e salute relative all’esposizione dei lavoratori ai rischi derivanti dagli agenti fisici (vibrazioni) - pubblicato sulla Gazzetta Ufficiale N. 220 del 21 Settembre 2005.
3. D.Lgs. 626/’94 “Attuazione delle direttive 89/391/CEE, 89/654/CEE, 89/655/CEE,
89/656/CEE, 90/269/CEE, 90/270/CEE, 90/394/CEE e 90/679/CEE riguardanti il miglioramento della sicurezza e della salute dei lavoratori sul luogo di lavoro” e successivi
aggiornamenti e integrazioni.
4. D.P.R. 303/1956 “Norme generali per l’igiene del lavoro”.
- art. 24: “RUMORI E SCUOTIMENTI” “nelle lavorazioni che producono scuotimenti, vibrazioni o rumori dannosi ai lavoratori, devono adottarsi i provvedimenti consigliati dalla tecnica
per diminuirne l’intensità”
- voce 48 della Tabella allegata all’art. 33: Vibrazioni e scuotimenti - Lavoratori che impiegano utensili ad aria compressa o ad asse flessibile
5. Tutela delle condizioni di lavoro. L’imprenditore è tenuto ad adottare nell’esercizio dell’impresa le misure che, secondo la particolarità del lavoro, l’esperienza e la tecnica, sono necessarie a tutelare l’integrità fisica e le personalità morale dei prestatori di
lavoro.
10
INTRODUZIONE
a disposizione dei lavoratori anteriormente al 6 luglio 2007. Nel settore
agricolo e forestale l’obbligo del rispetto dei valori limite di esposizione
stabiliti è fissato invece per il 6 luglio 2014.
In tale contesto normativo è
doveroso menzionare il D.P.R.
n. 459/19966 o “Direttiva Macchine” che recependo le direttive di prodotto sviluppatesi in
Europa e nei paesi industrializzati per la salvaguardia della sicurezza e della salute degli
utilizzatori di macchine e attrezzature, definisce già da qualche
anno specifici obblighi per i progettisti e i costruttori di macchine e attrezzature anche ai fini
della riduzione e controllo
dell’emissione di vibrazioni “La
macchina deve essere progettata e
costruita in modo tale che i rischi
dovuti alle vibrazioni trasmesse dalla macchina siano ridotti al livello
minimo, tenuto conto del progresso
tecnico e della disponibilità dei mezzi atti a ridurre le vibrazioni, in particolare alla fonte” paragrafo
1.5.9. In particolare i costruttori
devono dichiarare tra le altre informazioni incluse nelle istruzioni per l’uso della macchina “il
valore medio quadratico ponderato Fig. I.1
in frequenza dell’accelerazione cui
sono esposte le membra superiori quando sono superiori a 2,5 m/s2 o il corpo (piedi o
parte seduta) quando sono superiori a 0,5 m/s2, se invece sono inferiori in entrambi
i casi occorre segnalarlo”.
6. D.P.R. n. 459/1996 “Regolamento per l’attuazione delle direttive 89/392/CEE, 91/368/
CEE, 93/44/CEE e 93/68/CEE concernenti il riavvicinamento delle legislazioni degli Stati membri relative alle macchine”.
11
VIBRAZIONI MECCANICHE NEGLI AMBIENTI DI LAVORO
Con il termine “vibrazione” dal punto di vista fisico s’intende l’insieme
dei movimenti oscillatori ripetitivi nel tempo come quelli schematicamente
rappresentati nelle figure (vedi Fig. I.1).
Nei sistemi reali le vibrazioni sono generalmente contrastate dalle forze
dissipative (attriti, smorzatori, ecc.) che si oppongono al moto originando
dei transitori attraverso la limitazione dell'ampiezza del moto oscillatorio
del sistema fino ad annullarlo, oppure fino a raggiungere l'ampiezza della
vibrazione permanente nel caso di vibrazioni forzate. I fenomeni vibratori,
schematicamente rappresentati nella Fig. I.2 seguente, possono essere armonici (sinusoidali puri), periodici (composti da più moti sinusoidali), caotici (costituiti da uno spettro continuo), transienti (periodici ma di breve
durata) ma anche impattivi (caratterizzati da grandi ampiezze per brevi
durate ad esempio urto, esplosione).
Periodici
Caotici
Impattivi
Fig. I.2 - Time History e analisi in frequenza
Fra i parametri qualificanti del fenomeno vibratorio è opportuno ricordare il periodo T o l’intervallo di tempo necessario al sistema, oscillante attorno ad una posizione di equilibrio, per riproporre identiche
caratteristiche e la frequenza della vibrazione [f = 1/T] misurata in Hertz
(Hz) che rappresenta il numero delle oscillazioni complete per unità di
tempo. In base agli strumenti o macchine che ne sono all’origine le vibrazioni possono essere suddivise in tre bande di frequenza:
-
bassa frequenza (0÷2 Hz) tipiche dei mezzi di trasporto;
-
media frequenza (2÷20 Hz) tipiche dei macchinari e degli impianti industriali;
-
alta frequenza (oltre 20 Hz) tipiche degli strumenti vibranti.
12
INTRODUZIONE
L’azione del moto
vibratorio sull’organismo umano dipende, in generale dalla
frequenza. Il corpo
umano è una struttura molto complessa
che a causa delle diverse caratteristiche
dei tessuti (massa, caratteristica elastica,
ecc.) che lo compongono presenta diverse
frequenze naturali (o
frequenze proprie)
Fig. I.3 - Corpo umano schematizzato
[fn] ( vd. Tab. I.3).
come un sistema meccanico
Quando l’azione
esterna forzante ha
una frequenza coincidente con la frequenza naturale [fn] del sistema sollecitato, si ha la condizione di risonanza, cui può corrispondere una esaltazione dell’ampiezza del moto vibratorio. Ad esempio le spinte anche
piccole sincronizzate con la frequenza naturale di un’altalena, cioè con il
ritmo di movimento spontaneo di un’altalena contribuiscono positivamente ad aumentare l’ampiezza dell’oscillazione. Un macchinario o qualsiasi
agente vibrante, trasferisce la massima quantità di energia ad un altro oggetto quando vibra alla frequenza di risonanza dell’oggetto. Per tale ragione i fenomeni di risonanza possono anche provocare seri danni alle
strutture. Nel 1940, solo quattro mesi dopo essere stato inaugurato, il ponte
di Tacoma Narrowos, negli Stati Uniti, finì in pezzi perché entrò in risonanza a causa di particolari raffiche di vento che si ripetevano con una frequenza uguale alla frequenza propria di oscillazione della struttura. Si
comprende, quindi da questi esempi l'importanza della determinazione
della frequenza naturale in un sistema vibrante.
Il corpo umano nei confronti delle vibrazioni meccaniche si comporta
come un sistema meccanico in cui tutti gli elementi (organi o strutture)
sono caratterizzati da una propria fascia di frequenze di risonanza e le loro
interazioni risultano influenzate dalle specifiche posture assunte dal corpo
umano (seduto, in piedi, ecc.).
13
VIBRAZIONI MECCANICHE NEGLI AMBIENTI DI LAVORO
Tab. I.3 - Frequenze di risonanza di alcuni organi e strutture del corpo umano
FREQUENZA [Hz]
2
EFFETTI
Risonanza della testa per vibrazioni longitudinali, posizione seduta
1÷3
Tutte le risonanze per vibrazioni verticali
2÷3
Risonanza spalla-testa per vibrazioni longitudinali, posizione eretta
2÷6
Risonanza del corpo seduto (vibrazione lungo asse del corpo)
3÷3,5
4
Massima risonanza degli organi toracico-addominali in posizione eretta a
Massima risonanza del corpo per vibrazioni longitudinali
4÷6
Risonanza toracico-addominale per vibrazione verticale su corpo seduto
4÷12
Risonanza del corpo in piedi vibrazione lungo l’asse del corpo
5
Massima risonanza toracico-addominale
12
Picco di risonanza del corpo eretto per vibrazione verticale
13÷20
Risonanza della testa
20÷30
Massima risonanza del corpo
20÷30
Risonanza di testa e spalle con vibrazione verticale a corpo seduto
30÷90
Risonanza dei globi oculari
40÷300
Risonanza del cranio
100÷200
Risonanza del mascellare
900÷1000
Risonanza del cranio
Sollecitato a bassa frequenza, inferiore a 2 Hz, il corpo umano risponde
come una massa unica e omogenea, a medie frequenze (2÷80 Hz) il corpo
umano non si comporta più come una struttura unica ma ogni suo componente reagisce alla sollecitazione in modo diverso a seconda delle caratteristiche di massa, inerzia, caratteristiche di risonanza, ecc., alle alte
frequenze (>80 Hz) i tessuti corporei smorzano efficacemente le vibrazioni,
ma in adiacenza del punto di contatto con il corpo vibrante analogalmente
al caso precedente ogni suo componente reagisce alla sollecitazione in
modo diverso a seconda delle caratteristiche di massa, inerzia, caratteristiche di risonanza, ecc. In corrispondenza delle frequenze di risonanza si assiste al massimo effetto dell’azione delle forze esterne pertanto gli elementi
14
INTRODUZIONE
coinvolti (strutture scheletriche e organi) sono sottoposti ad elevate sollecitazioni biodinamiche responsabili degli effetti fisiologici sull’organismo.
Per poter valutare l'azione delle vibrazioni sull'uomo oltre alla frequenza, bisogna conoscere la regione di ingresso, la direzione di azione, la durata, e l’accelerazione… Questa ultima grandezza fisica utilizzata per
indicare l’ampiezza della vibrazione è più significativa delle altre grandezze fisiche ad essa correlate quali ad esempio la velocità (espressa in m/sec)
o lo spostamento (espresso in m) perché rappresentativa delle variazioni di
stimoli generati delle vibrazioni e avvertititi dall’uomo. Nel campo
dell’igiene industriale viene utilizzato il valore efficace, ossia la radice quadrata della media dei quadrati in un certo intervallo di tempo T (r.m.s. root mean square) dei valori istantanei dell’accelerazione [a2 (t)] (in m/sec2
o in multipli di g, accelerazione di gravità: 1g = 9,8 m/sec2):
aeff =
1
T
∫
T
0
a 2 ( t) dt
15