Rengastöiden riskit hallintaan muista myös melu 1. Johdanto Raskaan kaluston rengastyössä vaarallisin työvaihe on renkaan paineistus, jolloin kumin alla piilossa olevat rakenteelliset viat voivat johtaa renkaan räjähtämiseen. Räjähdyksen paineisku on varsin huomattava, koska paineistuksessa käytetty paine voi olla jopa 1 MPa (10 bar). Tämän takia tapaturmat voivat olla hengenvaarallisia. Jotta paineistus voisi tapahtua turvallisesti, käytetään turvahäkkiä, johon rengas sijoitetaan ennen paineistusta. Jos rengas räjähtää häkissä, paineaalto ja räjähdyksessä mahdollisesti irtoavat renkaan kappaleet eivät pääse aiheuttamaan vahinkoa. Renkaan räjähdyksessä syntyy myös voimakas ääni, joka on aiheuttanut pysyviä kuulovaurioitakin. Tavanomaisena rengastyö ei kuitenkaan ole niin meluista, että työntekijät kokisivat kuulonsuojainten käytön tarpeelliseksi. Tästä syystä yllättävä renkaan räjähtäminen tapahtunee usein niin, että kuulonsuojaimet eivät ole korvilla. Työturvallisuuskeskuksen alaisen Kumiteollisuuden ja autonrengasalan työalatoimikunnan aloitteesta tehtiin turvallisen rengaspaineistuksen opetusvideo /1/, jonka teon yhteydessä haluttiin selvittää rengasräjähdyksessä paineen purkautumisen aiheuttama impulssimelu. Mittaukset tehtiin 1.12.2011 2. Menetelmät Jotta rengas voisi koeolosuhteissa räjähtää mahdollisimman hallitusti, kokeessa käytetyt renkaat oli esikäsitelty ennen paineistusta siten, että renkaan kylkeen oli hiottu osittain rengaskudokset rikkova alue (kuva 1). Kuva 1. Hiomakoneella esikäsitelty räjähtänyt rengas. Räjähdyksissä renkaan painearvoa ei saatu mitattua, sillä paineistettaessa painemittarissa näkyi vain paineilmajärjestelmän maksimipaine. Paineen arviointi tehtiin keskeyttämällä paineistus ajoittain, jolloin painemittari näytti renkaassa vallitsevaa painetta. 1(5)
Kaksi räjäytystä tehtiin suojahäkin sisällä ja kolme ilman häkkiä. Koejärjestely on esitetty kuvissa 2 ja 3. Mittauspisteet on merkitty ympyröillä. Mittasuhteet eivät ole mittakaavassa Kuva 2. Häkkimittauksen koejärjestely Kuva 3. Koejärjestely ilman häkkiä Koska räjähdyksen voima tiedettiin suureksi, mittalaitteita ei sijoitettu suoraan paineaallon eteen rikkoutumisen estämiseksi. Sijoittelua ohjasi myös samanaikainen videointi, sillä mikrofoneja ei saanut näkyä kuvassa. Kuvassa 4 on videoinnissa käytetyn Keijo -nuken torso, jossa näkyy paineiskun aiheuttamat vauriot. Kuva 4. Keijo paineiskujen jäljiltä. Kuvassa 2 ja 3 merkitty mittauspiste K oli puinen keinopää, jonka korville oli sijoitettu kuulonsuojaimet. Merkintä M tarkoittaa mikrofonimittauspoistettä ja H hydrofonimittauspistettä. Räjäytysten aikana hallin ovet pidettiin auki, jotta paine pääsi purkautumaan rikkomatta seinärakenteita. Turva-etäisyydeksi renkaan säteensuuntaan oli määritetty 3 metriä. Paineen purkautumissuunnassa ei mittausten aikana saanut olla. Hallissa oleville oli myös 2(5)
annettu riittävän suojaavat kuulonsuojaimet ja ulkopihalle oli järjestetty vartiointi, jotta kukaan ei vahingossa päässyt vaara-alueelle. Mittalaitteina käytettiin hydrofoneja (B&K 8103) ja varausvahvistimia (B&K 2645) sekä ¼ mikrofoneja (B&K 4136) esivahvistimineen (B&K 2209 ja B&K ZC 0020). Analysaattorina oli nelikanavainen Sinus SoundBook Quadro. Signaalit tallennettiin myös signaalitallentimelle (Rion DA-40). Mittauksia tehtiin myös tavanomaisilla annosmittarilla (LD 706RC) ja pienellä kuulonsuojaimen sisään mahtuvalla mikrofonilaitteistolla (MIP 607). Vaikka säädöt tehtiin niin epäherkiksi kuin laitteistot sallivat, osassa mittareista mittausalue ei silti riittänyt. 3. Tulokset Saadut mittaustulokset on esitetty taulukoissa 1 ja 2. Esimerkit mittausten analysoinnista ovat kuvissa 5 ja 6. Taulukko 1. Häkkimittaustulokset. Rengasräjähdysten impulssimelu- (db) ja maksimipaine-arvot (Pa). Mittauspistetunnukset ovat samat kuin kuvissa 2. Ko tarkoittaa kuulonsuojainmittauksessa oikeaa korvaa ja Kv vasenta korvaa. Kuva 5. Esimerkki häkkimittauksen tuloksesta suoraan SoundBookin näytöltä. 3(5)
Taulukko 2. Rengastyökonemittaustulokset. Rengasräjähdysten impulssimelu- (db) ja maksimipaine-arvot (Pa). Mittauspistetunnukset ovat samat kuin kuvassa 3. Ko tarkoittaa kuulonsuojainmittauksessa oikeaa korvaa ja Kv vasenta korvaa. Kuva 6. Esimerkki rengastyökonemittausten tuloksista suoraan SoundBookin näytöltä. Kaikissa mittauspisteissä meluasetuksen tarkoittama raja-arvo (140 dbc) ylittyisi, jos suojaimia ei olisi käytössä räjähdyksen aikana. Myös kuulonsuojaimia käytettäessä raja-arvon ylittyminen on mahdollista, jos kuulonsuojainten tiivisteen ja ihon väliin jää rako esimerkiksi suojalasien takia. Suurimmat painearvot saatiin räjähdyssuunnasta noin 45 kulmassa olleista hydrofoneista. Suurin painearvo oli 1626 Pa toisessa räjähdyksessä, jolloin renkaan paine oli arviolta 800 kpa (8 bar). Kuulonsuojainmittauksissa vasemman ja oikean korvan välillä oli huomattavan suuri ero. Tämä johtunee siitä, että vasemman korvan kuvun alle päässyt paineisku ylitti mittalaitteen mittauskyvyn. Vain 5...9 db-yksikön erot oikean puoleisen kuvun sisältä ja keinopään viereltä mitatuissa huippupainetasoissa selittynee sillä, että paineisku pääsi kuulonsuojainkuvun alle ja siten kupu pääsi raottumaan. 4(5)
4. Pohdinta Renkaan räjähdyksessä hajoavan renkaan kappaleiden aiheuttamat tapaturmavammat voivat olla hengenvaarallisia, josta syystä rengas on syytä paineistettaessa sijoittaa suojahäkkiin. Suojahäkki hajottaa paineiskusuihkun, jolloin lähietäisyydellä painevaikutus on melko vähäinen. Melun kannalta suojahäkki ei kuitenkaan vaimenna merkittävästi iskumelun painehuippua etäämmällä räjähdyspaikasta. Kaikuvassa hallissa impulssimelusta aiheutuvan meluvamman riski on merkittävä koko hallin alueella. Renkaasta räjähtäessä purkautuvan paineiskun meluhuippu voi aiheuttaa välittömän kuulovaurion, joten tehokas suojaus on tarpeen. Tavallisesti melko meluttomassa ympäristössä suojainten jatkuva käyttö voi haitata keskusteluja hallissa asioivien kanssa, joten suositeltavaa olisi käyttää ns. "kuulevia" kuulonsuojaimia, joiden avulla keskustelu on mahdollista suojaimet korvilla. Äkillisen iskumeluhuipun sattuessa tällaiset kuulonsuojaimet leikkaavat huippumelupainetta merkittävästi, kunhan suojaimen käyttäjä oleskelee paineistuksen turvamääräysten mukaisella turva-alueella ja yli 10 metrin etäisyydellä räjähtävästä renkaasta. Jos rengastyöpaikalla käytetään silmänsuojaimia yhdessä kuulonsuojainten kanssa, on erityisesti huolehdittava siitä, että suojalasien sangat eivät aiheuta rakoa kuulonsuojainten tiivisteen ja ihon väliin. 5. Viiteet Kupusuojaimien käyttökään ei välttämättä suojaa kuuloa riittävästi, sillä paineisku voi raottaa kuulonsuojainta, jolloin suojausteho alenee merkittävästi. Tulppasuojaimia käytettäessä raottuminen ei ole samalla tavoin mahdollista. Tulppasuojaimien kanssa suojalasien käyttö ei aiheuta ongelmia, mutta tulppien asettaminen korviin olisi tehtävä huolellisesti suojainten käyttöohjeissa esitetyllä tavalla, jotta suojausteho olisi riittävä. 1. Rengastöiden riskit hallintaan, Opetusvideo DVD, Karissa Oy, Työturvallisuuskeskus, 2012 5(5)