Ruido Perimetral

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  • REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD DEL ZULIA

    FACULTAD DE INGENIERA DIVISIN DE POSTGRADO

    PROGRAMA DE POSTGRADO EN CIENCIAS DEL AMBIENTE

    ANLISIS DE RUIDO AMBIENTAL EN LA PLANTA COMPRESORA DE GAS BARUA V

    Trabajo de grado presentado como requisito

    para optar al grado acadmico de:

    MAGSTER SCIENTIARUM EN CIENCIAS DEL AMBIENTE MENCIN: INGENIERIA AMBIENTAL

    Autor: Ing. Aileana Liseth Navarro Garca

    Tutor: MSc. David Bukowitz

    Co-Tutor: MSc. Zenaida Soto

    Maracaibo, junio de 2008

  • REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

    UNIVERSIDAD DEL ZULIA FACULTAD DE INGENIERA DIVISIN DE POSTGRADO

    PROGRAMA DE POSTGRADO EN CIENCIAS DEL AMBIENTE

    ANLISIS DE RUIDO AMBIENTAL EN LA PLANTA COMPRESORA DE GAS BARUA V

    Trabajo de grado presentado ante la

    Ilustre Universidad del Zulia para optar al grado acadmico de

    MAGSTER SCIENTIARUM EN CIENCIAS DEL AMBIENTE

    MENCIN: INGENIERIA AMBIENTAL

    Autor: AILEANA LISETH NAVARRO GARCA

    Tutor: David Bukowitz

    Co-Tutor: Zenaida Soto

    Maracaibo, junio de 2008

  • Navarro Garca, Aileana Liseth. Anlisis de ruido ambiental en la planta compresora de gas Barua 5. (2008). Trabajo de Grado. Universidad del Zulia. Facultad de Ingeniera. Divisin de Postgrado. Maracaibo. Venezuela. 84p. Tutor: MSc. David Bukowitz y Co-Tutor: MSc. Zenaida Soto.

    RESUMEN

    El ruido se define como un sonido no deseado y es un contaminante que ocasiona efectos sobre el ambiente y a la salud; Aunque el impacto de una fuente de ruido concreta se limita a un rea especfica, el ruido es tan penetrante que es casi imposible evitarlo. Las fuentes habituales de ruido incluyen el trfico, los vecinos y la industria, siendo esta ltima la causa de la mayora de las quejas acsticas. El objetivo de esta investigacin es analizar los niveles de ruido ambiental en la Planta Compresora de Gas Barua 5, mediante la aplicacin de un modelo matemtico validado, para el cual se deben realizar mediciones de Niveles de Presin Sonora (NPS), construir el mapa de ruido de la instalacin, prediccin de la propagacin acstica hacia las reas circunvecinas y realizar la medicin de bandas de frecuencias dominantes de ruido y la medicin de NPS en un punto por 24 horas en caso que aplique para el control de ruido. El anlisis realizado de los niveles de ruido generados por la Planta Compresora de Gas Barua 5, utilizando modelo matemtico validado para predecir la propagacin acstica de la instalacin, servir de base para determinar la propagacin acstica en otras instalaciones similares. Palabras Claves: Anlisis de Ruido Ambiental, Planta Compresora de Gas, Propagacin acstica, Nivel de presin sonora (NPS), Mapa de ruido, Bandas de Octavas, Control pasivo. E-mail del autor: [email protected]

  • Navarro Garca, Aileana Liseth. Analysis of environmental noise in the Plant Compressor of Gas Barua 5. (2008). Trabajo de Grado. Universidad del Zulia. Facultad de Ingenieria. Divisin de Postgrado. Maracaibo. Venezuela. 84p. Tutor: MSc. David Bukowitz y Co-Tutor: MSc. Zenaida Soto.

    ABSTRACT The noise is defined as a not wanted sound and it is a pollutant that causes effects on the atmosphere and to the health; although the impact of a concrete source of noise is limited to a specific area, the noise is so penetrating that it is almost impossible to avoid it. The habitual sources of noise include the traffic, the neighbors and the industry, being this last one the cause of most of the acoustic complaints. The objective of this investigation is to analyze the levels of environmental noise in the Plant Compressor of Gas Barua 5, by means of the application of a validated mathematical model, for which mensurations of Levels of Sound Pressure should be carried out (NPS), to build the map of noise of the installation, prediction of the acoustic propagation toward the surrounding areas and to carry out the mensuration of bands of dominant frequencies of noise and the mensuration of NPS in a point for 24 hours in case that applies for the control of noise. The carried out analysis of the levels of noise generated by the Plant Compressor of Gas Barua 5, using mathematical model validated to predict the acoustic propagation of the installation, it will serve as base to determine the acoustic propagation in other similar facilities. Key words: Analysis of Environmental Noise, Compressor of Gas, acoustic Propagation, Plants Level of sound pressure (NPS), Map of noise, Bands of Eighth, passive Control. Authors e-mail: [email protected]

  • AGRADECIMIENTO

    A Dios Todopoderoso.

    A mi esposo Damin Gabriel, por prestarme su apoyo incondicional.

    A mis hijos: Damin Alejandro y Valentina, por ser fuente de inspiracin.

    A mis padres, por guiarme, darme los valores y principios necesarios para cumplir

    con las metas propuestas en la vida y prestarme su apoyo incondicional.

    A mis hermanos por su apoyo incondicional y estar presente en los momentos ms

    importante de mi vida.

    A mi Tutor, Profesor David Bukowitz y mi Co-tutora, Profesora Zenaida Soto, por ser

    pilar fundamental en la realizacin y elaboracin de este proyecto.

    Al Departamento de Higiene Ocupacional de PDVSA Occidente, por facilitarme los

    equipos de medicin necesarios para la ejecucin de este proyecto.

    Un especial agradecimiento a dos personas que desinteresadamente aportaron sus

    conocimientos para el desarrollo de esta investigacin, Mireya Ferrer y Carlos Lpez.

  • TABLA DE CONTENIDO

    Pgina

    RESUMEN... 3

    ABSTRACT...4

    AGRADECIMIENTO5

    TABLA DE CONTENIDO....6

    LISTA DE FIGURAS...9

    LISTA DE TABLAS....11

    INTRODUCCIN......13

    CAPTULO

    I. MARCO TERICO...................15

    1.1 Ondas Sonoras.......15

    1.2 Ruido.....15

    1.2.1 Definicin de ruido...15

    1.2.2 Clasificacin de los ruidos..16

    1.2.3 Instrumento para la medicin de ruidos..........17

    1.2.4 Nivel de ruido continuo equivalente (Leq) ..19

    1.3 Concepto de decibel...19

    1.4 Tonos en el ruido20

    1.5 Ruido de baja frecuencia..21

    1.6 Identificacin de fuentes de ruido21

    1.7 Tipos de fuentes de ruido..22

    1.7.1 Fuente Puntual.22

    1.7.2 Fuente Lineal23

    1.8 Escala de ponderacin...24

    1.9 Anlisis de frecuencias. Bandas de Octavas.....24

    1.10 Parmetros Caractersticos del Ruido..25

    1.10.1 Presin Sonora y Nivel de Presin Sonora..25

    1.10.2 Potencia Sonora y Nivel de Potencia sonora27

    1.10.3 Diferencia entre Presin y Potencia sonora..27

  • 1.11 Principios Bsicos de Control de Ruido....28

    1.12 Control de Ruido...30

    1.12.1. Control del Foco...31

    1.12.2 Control del Medio de Transmisin..32

    1.12.3 Control del Receptor.....42

    1.13 Control de Ruido en Locales Industriales.43

    1.14 Efectos del Ruido sobre la Personas....47

    1.15 Descripcin de la Planta Compresora de Gas Barua V.48

    II. MARCO METODOLGICO..54

    2.1 Seleccin de los Puntos de Medicin..54

    2.2 Mtodo de medicin de Ruido. Segn la Norma COVENIN 1565.56

    2.2.1 Equipos e Instrumentos e medicin..56

    2.2.2 Procedimiento para realizar las mediciones56

    2.3 Construccin del Mapa de Ruido de la Instalacin...59

    2.4 Predecir la propagacin acstica hacia reas circunvecinas..59

    2.4.1 Fuentes Puntuales...59

    2.4.2 Fuentes lineales...60

    2.4.3 Fuentes Planas....62

    2.4.4 Validacin de la formula de propagacin acstica.....62

    2.4.5 Clculo de la propagacin acstica de la instalacin....63

    2.5 Medir bandas de frecuencia dominantes de ruido (Si aplica)..63

    2.6 Medir NPS en un punto por 24 horas (Si aplica)...64

    2.7 Definir Acciones para el Control Pasivo de Ruido....65

    III. RESULTADOS Y DISCUSIN...70

    3.1 Seleccin de los puntos de medicin .........70

  • 3.2 Medicin del Nivel de Presin Sonora (NPS) o Nivel de Ruido Equivalente (Leq)

    y del Nivel de ruido que no podr ser excedido durante ms del 10% del lapso de

    medicin (L10)...72

    3.3 Mapa de Ruido de la Instalacin para la validacin del modelo matemtico74

    3.4 Prediccin de la propagacin acstica hacia reas circunvecinas.75

    3.4.1 Validacin de la formula.76

    3.4.2 Clculos de la propagacin acstica de la instalacin..77

    CONCLUSIONES..81

    RECOMENDACIONES.83

    BIBLIOGRAFA..84

  • LISTA DE FIGURAS

    Figura Pgina

    1. Diagrama simplificado del funcionamiento de un sonmetro .....17

    2. Tonos en el ruido ....20

    3. Ruido de baja frecuencia ......21

    4. Fuente puntual de ruido..23

    5. Fuente lineal de ruido..23

    6. Dificultad para reducir el ruido de baja frecuencia utilizando barreras...34

    7. Atenuacin atmosfrica por la distancia desde la fuente y por el contenido

    frecuencial del ruido..39

    8. Efecto del viento..39

    9. Efecto del viento de acuerdo a la distancia, considerando el viento a favor, lateral

    y en contra..40

    10. Influencia de la superficie del suelo a una distancia de 100m. entre la fuente y el

    receptor. Altura de la fuente y receptor 2m..41

    11. Influencia del factor de reflexin en la medicin de ruido43

    12. Diagrama del Sistema de Recoleccin de Gas en Barua Motatn.....49

    13. Puntos de medicin para validar el estudio de la propagacin acstica....54

    14. Seleccin de los puntos de medicin de ruido para elaborar las Curvas ISO de

    Nivel de ruido ....55

    15. Propagacin de una fuente puntual de ruido .....60

    16. Propagacin de una fuente lineal de ruido .....61

    17. Propagacin de una fuente plana de ruido ....62

    18. Trazado de lneas para el clculo de la propagacin acstica de la instalacin,

    partiendo de las mediciones de ruido en la fuente .63

    19. Puntos de medicin para realizar la validacin de la formula de la propagacin

    acstica.......70

    20. Puntos de medicin para realizar las curvas de nivel de ruido y la validacin del

    modelo matemtico de propagacin del ruido .....72

    21. Curvas de Nivel de Ruido con los valores medidos en sitio ....75

  • 22. Propagacin de una fuente lineal de ruido .....76

    23. Seleccin de puntos para el clculo de la propagacin acstica del ruido de la

    Planta Compresora de Gas Barua V .....78

    24. Mapa de ruido de la instalacin, calculado con el modelo matemtico validado

    para la propagacin acstica......79

  • LISTA DE TABLAS Tabla Pgina

    1. Anchos de Bandas Normalizados....25

    2. Relacin entre presin sonora e intensidad sonora..26

    3. Soluciones tpicas de ruido...45

    4. Niveles de ruido en ambientes tpicos.....45

    5. Estimacin de la potencia sonora de equipos...46

    6. Caractersticas de los procesos de Barua V..49

    7. Caractersticas de los depuradores de la Planta Compresora de Gas Barua V..50

    8. Caractersticas de las vlvulas de control de la Planta Compresora de Gas Barua

    V.50

    9. Caractersticas de las vlvulas de seguridad de la Planta Compresora de Gas

    Barua V.51

    10. Caractersticas de los compresores de la Planta Compresora de Gas Barua

    V.52

    11. Caractersticas de los motores de los compresores de la Planta Compresora de

    Gas Barua V.55

    12. Niveles de ruido tolerables segn Decreto 2.217 Normas sobre el control de la

    contaminacin generada por ruidos ......64

    13. Resultados de mediciones en los puntos definidos en la figura 3.1...71

    14. Resultados de niveles de ruido en el lado A de la figura 3.2...73

    15. Resultados de niveles de ruido en el lado B de la figura 3.2...73

    16. Resultados de niveles de ruido en el lado C de la figura 3.2...74

    17. Resultados de niveles de ruido en el lado D de la figura 3.2...74

    18. Resultados de niveles de ruido medidos y calculados, considerando cada lado de

    la instalacin.....77

    19. Resultados de la propagacin acstica del lado A de la

    instalacin.....78

    20. Resultados de la propagacin acstica del lado B de la

    instalacin.....78

  • 21. Resultados de la propagacin acstica del lado C de la

    instalacin.....79

    22. Resultados de la propagacin acstica del lado D de la

    instalacin.....79

  • INTRODUCCION

    El ruido se define como un sonido no deseado y es un contaminante que

    ocasiona efectos sobre el ambiente y a la salud; Aunque el impacto de una fuente de

    ruido concreta se limita a un rea especfica, el ruido es tan penetrante que es casi

    imposible evitarlo. Las fuentes habituales de ruido incluyen el trfico, los vecinos y la

    industria. En la industria petrolera existen instalaciones que generan altos niveles de

    ruido debido a los equipos que se encuentran presentes en esta, siendo posible que

    se origine incomodidad en las comunidades vecinas.

    El control de ruido se consigue con uno o ms de tres procedimientos

    diferentes (Fernndez y Chacn, 1996). La fuente primaria del ruido puede eliminarse

    o modificarse por cambios en el proyecto; las trayectorias de transmisin por las que

    se propaga el sonido desde la fuente hasta la persona pueden ser reducidas en

    efectividad; o bien, se puede reducir el nivel de sonido producido en la posicin de la

    persona oidora por el procedimiento de opacamiento.

    Baptista (2007), Con el propsito de analizar la contaminacin snica urbana

    en los habitantes del Sector Los Rosales del Municipio Jess Enrique Lossada del

    Estado Zulia. El estudio fue descriptivo, no-experimental, de campo y se emple un

    cuestionario con escala Likert, modificada de treinta y cuatro (34) temes, validado

    por tres (3) expertos y cuya confiabilidad segn Alfa Cronbach fue de 0.96. Los

    resultados indican: (a) la contaminacin snica se caracteriza por tener como

    fuentes vehculos e industrias, por los das de semana laborables, los meses

    vacacionales, las zonas comerciales, el parque industrial y los espacios

    pblicos/recreativos, a lo que acuden jvenes y adultos; (b) el tratamiento presenta

    debilidades en lo preventivo y mitigante, debido a la falta de diagnstico y

    seguimiento a los problemas de salud; (c) los problemas psicosociales incluyen

    barreras en la comunicacin oral en lugares abiertos y cerrados, alteraciones en el

    humor, prdida de concentracin, afectaciones en las interrelaciones personales

    impidiendo la comunicacin entre las personas, y problemas de salud como dolores

    de odos y cefaleas.

  • Canelones (2007) con el propsito de describir la situacin de la

    Contaminacin Snica en la Zona Residencial del Casco Central de Maracaibo,

    enmarc su estudio dentro de las investigaciones descriptivas, bajo la modalidad de

    campo no experimental. La poblacin la conformaron 396 sujetos, la muestra la

    constituyeron 80 habitantes del edificio Cuman, de las Torres del Saladillo. En el

    desarrollo de este estudio, se utiliz un instrumento constituido por 27 tems con 4

    alternativas, Se calcula el coeficiente de confiabilidad mediante la formula del Alpha

    Cronbach para universos finitos el cual se somete a juicio de expertos dando como

    resultante 0,98 el grado de confiabilidad. El anlisis de los datos se realiza a travs

    de estadstica descriptiva utilizando medidas de tendencia central. Se concluye, en

    forma fehaciente las posibles fuentes de ruido urbano conlleva un trabajo minucioso

    de campo de carcter metodolgico y de tipo descriptivo, consistente en ir tomando

    apuntes de aquellas causas que se estn produciendo desde el punto de vista de las

    personas. Este estudio representa un valioso aporte, ya que abre las puertas a un

    campo novedoso que ha sido por poco estudiado en Venezuela.

    El objetivo de la presente investigacin es analizar los niveles de ruido

    ambiental en la Planta Compresora de Gas Barua V, perteneciente a PDVSA

    Exploracin & Produccin, ubicada en Barua Motatn, Municipio Baralt - Edo. Zulia,

    mediante los siguientes objetivos especficos:

    - Medir NPS en puntos seleccionados en la instalacin, con la finalidad de

    validar el modelo de propagacin acstica.

    - Construir el mapa de ruido de la instalacin.

    - Predecir la propagacin acstica hacia reas circunvecinas.

    - Medir bandas de frecuencias dominantes de ruido (Si aplica).

    - Medir NPS en un punto por 24 horas (Si aplica).

    - Definir acciones para el control pasivo de ruidos.

  • CAPITULO I

    MARCO TERICO

    1.1 Ondas Sonoras

    El sonido se origina por la radiacin de energa procedente de una fuente

    sonora y se transmite en forma de ondas. En relacin con las ondas sonoras hay

    que considerar dos factores importantes. Primero que la energa se transporta a

    travs del aire mediante ondas, y segundo que las ondas son sensibles al odo, lo

    que significa que las variaciones de presin del aire excitan a los nervios situados en

    el odo interno.

    Todas las caractersticas de las ondas como la frecuencia, la longitud de

    onda, etc., son en cierto grado anlogas a las del sonido. Por ello, el uso de

    analogas entre ondas y sonido puede ayudar a visualizar e interpretar los

    fenmenos acsticos. As, las leyes de reflexin, difraccin y transmisin son

    fcilmente demostrable s en ptica mediante espejos, lentes, prismas, resultando por

    tanto que las leyes acsticas pueden comprenderse ms fcilmente.

    1.2 Ruido

    1.2.1 Definicin

    Segn el diccionario el ruido es un sonido inarticulado y confuso ms o

    menos fuerte es por tanto, un sonido no deseado. Acsticamente, el ruido se define

    como la emisin de energa originada por un fenmeno vibratorio que es detectado

    por el odo de una persona y que puede provocar una sensacin de molestia o

    incluso dolor. Analizando detalladamente la definicin anterior se pueden destacar

    los siguientes aspectos:

    Hay una transmisin de energa.

    Intervienen tres elementos foco, medio de transmisin y receptor.

    Es contaminante, ya que perturba el ambiente que lo rodea.

  • Carcter subjetivo de la sensacin.

    Puede causar dao o lesin en el odo humano.

    Un foco de ruido origina una transmisin area y otra estructural.

    1.2.2 Clasificacin de los ruidos

    Es necesario clasificar y definir los distintos tipos de ruidos para realizar unas

    mediciones correctas que permitan su anlisis posterior. En relacin al ruido se

    distinguen los siguientes tipos:

    Ruido continuo: Es aquel cuyo intervalo de tiempo entre 2 niveles mximos

    tiene una duracin menor o igual a 0.5 segundos.

    Ruido continuo constante: Es aquel cuyo nivel es detectado en forma

    continua durante todo el periodo de medicin y las diferencias entre los valores

    mximos y mnimos no excedan a seis (6) dB.

    Ruido continuo fluctuante: Es aquel cuyo nivel es detectado en forma

    continua durante todo el periodo de medicin, pero presentan diferencias mayores a

    seis (6) dB entre los valores mximos y mnimo alcanzados.

    Ruido intermitente: Es aquel que durante un segundo o ms presenta

    caractersticas estables fluctuantes, seguidas por interrupciones mayores o iguales a

    0.5 segundos. Como caso tpico sealamos el ruido de los trenes y el de un

    compresor frigorfico.

    Ruido impulsivo o de impacto: Son aquellos de corta duracin (menor de 1

    segundo) con niveles de alta intensidad que aumentan y decaen rpidamente en

    menos de un (1) segundo presentando diferencias por encima de 35 dB entre los

    valores mnimos y mximos alcanzados. Casos tpicos son el ruido de martillo,

    prensas y explosiones.

  • 1.2.3 Instrumentos para la Medicin de Ruidos

    Sonmetros

    Son instrumentos para la lectura directa del nivel de presin sonora. Los

    sonmetros constan de los siguientes elementos electrnicos:

    Transductor o micrfono.

    Acondicionador de la seal elctrica.

    Redes de ponderacin en frecuencia.

    Amplificador.

    Rectificador del valor eficaz de la seal.

    Circuito de ponderacin temporal.

    Indicador logartmico (respuesta en dB).

    En la figura 1 se representa un diagrama simplificado del funcionamiento de

    un sonmetro.

    Figura 1 Diagrama simplificado del funcionamiento de un sonmetro

    El transductor es el dispositivo que transforma las magnitudes acsticas,

    variaciones de presin, en seales elctricas proporcionales. En los sonmetros el

    transductor es un micrfono. Las redes de ponderacin en frecuencia permiten la

    lectura en escala A, B, C y lineal, mientras que el circuito de ponderacin temporal

    permite la lectura en respuesta rpida o lenta.

    Internacionalmente los sonmetros estn normalizados y se distingue entre

  • normas europeas IEC y normas americanas ANSI. Para garantizar que las

    mediciones sean correctas es necesario que la respuesta de los micrfonos sea

    lineal respecto a la frecuencia. Esta caracterstica de sensibilidad es el factor ms

    importante de los micrfonos.

    Al realizar las mediciones hay que distinguir entre medidas en campo libre y

    en campo difuso. La respuesta en campo libre se refiere a la medicin que se

    efecta al introducir el micrfono en el campo prximo donde las ondas resultan

    direccionales. La respuesta en campo difuso las ondas se propagan en todas las

    direcciones del espacio.

    El indicador del sonmetro funciona de la siguiente forma: la seal

    instantnea se divide por una seal de referencia, al resultado se le calcula el

    logaritmo y al valor resultante se multiplica por 20. Este valor corresponde a la

    presin sonora normalizada y referida a 20 Pa y por tanto el indicador mide en

    decibelios.

    Los sonmetros disponen de un sistema de integracin para amplios periodos

    de tiempo, de forma que la lectura resulta significativa cuando los niveles de presin

    sonora fluctan a lo largo del tiempo. Estos sonmetros se conocen como integra-

    dores y facilitan el valor del nivel continuo equivalente (Leq).

    Los filtros se utilizan para conocer el contenido energtico a distintas frecuen-

    cias. Los filtros estn normalizados y se caracterizan por las frecuencias inferior,

    central y superior. Los filtros son una especie de ventana que dejan pasar de la

    seal slo la correspondiente a un intervalo de frecuencias, el resto de la seal se

    atena o elimina. Los analizadores en frecuencia utilizan como filtros ms usuales

    los de tercio de octava y los de octava.

    Analizadores Estadsticos

    Con el analizador estadstico se puede distinguir cundo el nivel de ruido

    supera un determinado valor de ruido de fondo. Se utiliza para ello el "estadstico"

    LANT que indica cundo el nivel se ha excedido en un porcentaje del N por 100 del

    tiempo T de exposicin. La estructura del analizador consta de los siguientes ele-

    mentos:

    - Rango dinmico superior a 100 dB.

  • - Memoria interna de gran capacidad.

    - Clasificador de niveles en intervalos de 2 dB.

    - Procesador de seal digital.

    - Almacenamiento de datos en ordenador porttil.

    En estos equipos, como en la mayora de los instrumentos de medida, el

    tratamiento de la seal se realiza de forma digital, el filtrado en bandas de octavas, el

    almacenamiento de datos y los clculos de parmetros estadsticos.

    Slo la fase de ponderacin en frecuencia se efecta de forma analgica. La

    ventaja de disponer de medidores digitales es que la informacin se puede

    transvasar a un ordenador porttil donde los datos se registran en un soporte

    magntico para su posterior anlisis.

    1.2.4 Nivel de ruido continuo equivalente (Leq)

    Es un nivel de presin de sonido continuo constante que producira la misma

    cantidad de energa sonora que el ruido continuo fluctuante medio durante el mismo

    periodo. El Leq permite evaluar el nivel de peligro de ruidos fluctuantes.

    1.3 Concepto de Decibel

    Es una medida adimensional que se expresa como 20 veces el logaritmo del

    cociente de la presin sonora entre la presin de referencia. Para mediciones de

    ruido en aire, la presin de referencia es de 20 micropascales 0.0002 microbares.

    La medida del ruido presenta una serie de dificultades debido al amplio rango

    de deteccin por parte del odo humano. En relacin con la frecuencia, la

    sensibilidad del odo vara entre 20 y 20.000 Hz, es decir, comprende una relacin

    de 1 a 1.000. El rango de variacin de la intensidad es mucho mayor, as el valor

    mnimo que detecta el odo de variacin de presin sonora es de 20.10-6 N/m2 y el

    valor mximo de 200 N/m2, es decir la relacin vara de 1:107.

    Para que el radio resulte ms pequeo se utiliza la escala logartmica y la

    unidad de medida se llama Bel. De esta forma el rango se transforma de 0 a 7, por lo

    que se emplea el decibelio, siendo 10 dB equivalente a 1 beiio. El decibelio se define

    por:

  • dB = 10 Log Energa / E. referencia

    De acuerdo con la anterior definicin se deduce que los ndices de presin y

    energa se transforman en los siguientes niveles:

    Nivel de potencia sonora: NWS = 10 Log W /W0

    Nivel de presin sonora: NPS = 10 Log P2/P2

    Siendo los valores de referencia para la potencia y presin:

    W0 = 10-12 w y P0 = 10

    -6N/m2

    As, mediante las escalas logartmicas los mrgenes anteriores se

    transforman entre 0 a 140 dB.

    1.4 Tonos en el Ruido

    Los tonos molestos pueden verse generados de dos maneras:

    Frecuentemente las mquinas con partes rotativas tales como motores, cajas de

    cambios, ventiladores y bombas, crean tonos. Los desequilibrios o impactos

    repetidos causan vibraciones que, transmitidas a travs de las superficies al aire,

    pueden ser odos como tonos. Tambin pueden generar tonos los flujos pulsantes

    de lquidos o gases que se producen por causa de procesos de combustin o

    restricciones de flujo.

    Los tonos pueden ser identificados subjetivamente, escuchndolos, u

    objetivamente mediante anlisis de frecuencias. La audibilidad se calcula entonces

    comparando el nivel del tono con el nivel de los componentes espectrales

    circundantes. Tambin deber documentarse la duracin del tono.

  • Figura 2 Tonos en el ruido

    1.5 Ruido de Baja Frecuencia

    El ruido de baja frecuencia tiene una energa acstica significante en el

    margen de frecuencias de 8 a 100 Hz. Este tipo de ruido es tpico en grandes

    motores diesel de trenes, barcos y plantas de energa y, puesto que este ruido es

    difcil de amortiguar y se extiende fcilmente en todas direcciones, puede ser odo a

    muchos kilmetros.

    El ruido de baja frecuencia es ms molesto que lo que se cabra esperar con

    una medida del nivel de presin sonora ponderado A. La diferencia entre el nivel

    sonoro ponderado A y el ponderado C puede indicar la existencia o no de un

    problema de ruido de baja frecuencia. Para calcular la audibilidad de componentes

    de baja frecuencia en el ruido, se mide el espectro y se compara con el umbral

    auditivo. Los infrasonidos tienen un espectro con componentes significantes por

    debajo de 20 Hz. Lo percibimos no como un sonido sino ms bien como una presin.

    La evaluacin de los infrasonidos es an experimental y en la actualidad no est

    reflejado en las normas internacionales.

    Figura 3 Ruido de baja frecuencia

    1.6 Identificacin de Fuentes de Ruido

  • La evaluacin del ruido se hace generalmente considerando el impacto de

    una fuente de ruido especfica, por ejemplo el ruido procedente de una fbrica

    determinada.

    sta no es siempre una tarea fcil. En prcticamente todos los entornos, un

    gran nmero de fuentes distintas contribuyen al ruido ambiental en un determinado

    punto. El ruido ambiental es el ruido de todas las fuentes combinadas ruido de

    fbricas, ruido de trfico, canto de pjaros, la corriente del agua, etc.

    El ruido especfico es el ruido procedente de la fuente sometida a

    investigacin. Dicho ruido es un componente del ruido ambiental y puede ser

    identificado y asociado con el foco generador de molestias.

    El ruido residual es el ruido ambiental sin ruido especfico. El ruido residual es

    el que permanece en un punto bajo ciertas condiciones, cuando el ruido de la fuente

    especfica se suprime.

    Esta terminologa deriva de la norma ISO 1996 y se utiliza de forma habitual.

    El trmino ruido de fondo (no utilizado en la ISO 1996) es tambin un trmino comn

    pero no debera confundirse con el ruido residual. El ruido de fondo se utiliza

    algunas veces para expresar el nivel medido cuando la fuente especfica no es

    audible y, a veces, es el valor de un determinado parmetro de ruido, tal como el

    LA90 (nivel excedido durante el 90% del tiempo de medicin).

    1.7 Tipos de Fuente de Ruido

    1.7.1 Fuente Puntual

    Si las dimensiones de una fuente de ruido son pequeas comparadas con la

    distancia al oyente, entonces se llama fuente puntual, por ejemplo, ventiladores y

    chimeneas. La energa sonora se propaga de forma esfrica, por lo que el nivel de

    presin del sonido es el mismo en todos los puntos que se encuentran a la misma

  • distancia de la fuente y disminuye en 6 dB al doblar la distancia. Esto se mantiene

    as hasta que el efecto del suelo y la atenuacin del aire influyen de forma notoria en

    el nivel.

    Figura 4 Fuente puntual de ruido

    1.7.2 Fuente Lineal

    Si una fuente de ruido es estrecha en una direccin y larga en la otra

    comparada con la distancia al oyente, sta es llamada fuente lineal. Puede ser una

    fuente individual tal como una caera llevando un fluido turbulento o puede estar

    compuesta de muchas fuentes puntuales operando simultneamente, tal como una

    sucesin de vehculos en una carretera concurrida.

    El nivel de sonido se propaga cilndricamente, por lo que el nivel de presin

    sonora es el mismo en todos los puntos a la misma distancia de la lnea y disminuye

    en 3 dB al doblar la distancia. Esto se mantiene as hasta que el efecto del terreno y

    la atenuacin del aire influyen de forma notoria al nivel. Para una fuente lineal con

    nivel de potencia sonora por metro (LW/m) localizada cerca del suelo, el nivel de

    presin sonora (Lp) a cualquier distancia (r, en m.) desde la fuente puede ser

    calculado a partir de la ecuacin:

  • Figura 5 Fuente lineal de ruido

    1.8 Escala de ponderacin

    Son filtros electrnicos que poseen los sonmetros que permiten ajustar

    selectivamente los niveles de presin sonora dentro de unos lmites establecidos

    segn la percepcin diferencial del odo humano. Pueden ser A, B, C, D o L y su

    seleccin depende del anlisis de ruido que se realice.

    Escala A: Es aquella que no diferencia las frecuencias muy bajas (al igual

    que el odo humano) y por lo tanto es mejor utilizarla para medir niveles generales de

    sonido. La escala A est pensada como atenuacin al odo cuando soporta niveles

    de presin sonora bajos (85

    dB)

    Escala D: Es aquella que est diseada para niveles muy altos de presin

    sonora.

    1.9 Anlisis en frecuencia. Bandas de Octava

    La frecuencia es una caracterstica clave en el estudio del sonido. Se define

    como el nmero de oscilaciones o ciclos completos de una seal por segundo. Su

    unidad es el hercio (Hz).

  • El odo humano tiene capacidad para detectar las frecuencias dentro de un

    rango comprendido entre 20 y 20.000 Hz. La sensibilidad mxima del odo oscila

    entre 2 y 4 KHz. El rango de emisin y audicin de la palabra vara entre 500 Hz y

    4.000 Hz. Debido a la diferente sensibilidad de la energa sonora frente a la

    frecuencia resulta que la molestia y el riesgo de prdida de audicin ocurre en dicha

    zona de mxima sensibilidad.

    Para analizar todo el espectro de audicin, entre 20 y 20.000 Hz se utiliza una

    escala constante en frecuencia. Cuando la relacin en frecuencia es de 2 a 1 el an-

    lisis se conoce como "anlisis en banda de octavas". Todo el espectro se recorre con

    10 octavas.

    La curva de audicin indica cmo vara la intensidad sonora a lo largo de todo

    el espectro de acuerdo con la percepcin del odo. Por ello, los sonmetros incor-

    poran la escala de ponderacin "A" para medir los sonidos que percibimos.

    En la siguiente tabla se recogen los intervalos de ancho de banda

    normalizados.

    Tabla 1. Anchos de banda normalizados

    FR. CENTRAL RANGO

    31.25 22-44

    62.5 44-88

    125 88-177

    250 177-354

    500 354-707

    1000 707-1414

    2000 1414-2828

    4000 2828-5656

    8000 5.656-11.321

    Para realizar mediciones normalizadas se generan unos ruidos que se

    conocen como ruido blanco y ruido rosa. Se denomina ruido blanco al que tiene la

    misma intensidad en todas las frecuencias, su espectro en tercios de octava es una

    recta de pendiente 3 dB por octava. Se conoce por rosa, al ruido cuyo espectro en

    tercio de octava tiene un valor constante, su espectro es continuo de 3 dB por

  • octava.

    1.10 Parmetros Caractersticos del Ruido

    1.10.1 Presin Sonora y Nivel de Presin Sonora

    La presin sonora se define como "la variacin de la presin atmosfrica en

    un punto originada por la emisin sonora de un foco de ruido". La unidad de la pre-

    sin, es N/m2 o Pascal.

    Debido al gran intervalo que los valores de presin sonora pueden tomar

    entre 20. 10-5 Y 200 Nw/m2, se emplea la escala logartmica. El Nivel de presin

    sonora" se define como diez veces el logaritmo del cociente entre la presin

    instantnea y la presin de referencia.

    NPS = 10 log P2/P2o = 20 log P/po

    Siendo: P = Presin RMS en N/m2 y Po = 20. 10-5 N/m2

    Este cociente entre dos magnitudes fsicas iguales, presiones, es un nmero

    adimensional. No obstante el Nivel de Presin Sonora, se expresa en decibelios, dB,

    y la amplitud de la escala logartmica es ms manejable, resultando un intervalo

    entre 0 y 140 dB.

    Tabla 2. Relacin entre presin sonora e intensidad sonora

    NPS PRESIN INTENSIDAD

    140 200 100

    120 20 1

    100 2 0.01

    80 0.2 10-4

    60 0.02 10-6

    40 0.002 10-8

    20 0.0002 10-10

    0 0.00002 10-12

  • Con los sonmetros se mide el nivel de presin sonora,"NPS" y representa el

    valor global del ruido para todo el espectro de frecuencia audible. En el captulo

    dedicado a mediciones se describen distintos sonmetros y otros equipos de medida

    de ruido.

    1.10.2 Potencia Sonora y Nivel de Potencia Sonora

    La potencia sonora se define como "la cantidad de energa producida por un

    manantial sonoro y que se transmite en forma de ondas de presin en la unidad de

    tiempo". La unidad de medida de la potencia es el watio.

    De forma anloga a lo que ocurre con la presin, la potencia que emiten

    distintas fuentes sonoras varan entre 100 y 10-12 watios, lo que se corresponde

    respectivamente al estruendo de un avin y al zumbido de una mosca.

    El "Nivel de potencia sonora" NWS se define igualmente como diez veces el

    logaritmo de la relacin entre la potencia sonora y la potencia de referencia.

    NWS = 10 log W / Wo

    Siendo:

    W = Potencia sonora emitida por un foco en watios.

    Wo = Potencia de referencia = 10-12 watios.

    La potencia y el nivel de potencia sonora, tienen por tanto caractersticas de la

    energa radiada por un foco ruidoso. Conocido el nivel de potencia sonora, se puede

    calcular el valor de la potencia sonora, mediante las expresiones matemticas o

    mediante grficos.

  • 1.10.3 Diferencia entre Presin y Potencia Sonora

    De acuerdo con las definiciones anteriores la presin y potencia sonora son

    magnitudes escalares y la diferencia entre ellas, se debe a que la potencia es

    caracterstica energtica intrnseca de la emisin sonora de la mquina, mientras

    que la presin sonora, es el valor instantneo de la presin en un punto. Estos

    valores dependen de la posicin, proximidad y ambiente donde se ubica la mquina.

    Para comprender ms claramente la diferencia entre potencia y presin sono-

    ra, se propone el siguiente smil: Consideramos que en el centro de un recinto

    cerrado, se introduce una placa elctrica con una potencia de 2.000 vatios. Al cabo

    de un tiempo, en rgimen estacionario, en cada punto del local se alcanzar un

    determinado valor la temperatura. El valor de la temperatura depende de la

    proximidad al foco radiante, caracterstica del local, mientras que su potencia

    elctrica, es una caracterstica intrnseca del equipo. As pues, con el sonmetro se

    mide la presin sonora, 10 mismo que con un termmetro slo se mide la tem-

    peratura. Por tanto, la potencia sonora de una fuente es una caracterstica intrnseca

    del equipo.

    Se puede relacionar la potencia y la presin sonora mediante expresiones

    ms o menos complicadas. En un apartado posterior se indica el procedimiento

    normalizado que relaciona las citadas magnitudes. Igualmente se dispone de

    grficos para calcular la presin sonora una vez conocida la potencia sonora de un

    equipo, que es un parmetro que facilitan los fabricantes de mquinas.

    1.11 Principios Bsicos de Control de Ruidos

    Antes de abordar los distintos procedimientos que se utilizan para el control

    de ruidos en el ambiente industrial se indican una serie de conceptos y principios

    bsicos no slo para entender los fenmenos de ruidos y vibraciones sino para

    encontrar soluciones prcticas a los problemas de control.

  • Al estudiar los problemas de ruidos y vibraciones se distinguen dos situacio-

    nes, una se presenta al analizar el problema en la fase de proyecto y otra cuando las

    instalaciones estn en funcionamiento. En la fase de proyecto los procedimientos de

    control son ms eficaces siendo las soluciones ms sencillas y econmicas. Cuando

    las instalaciones estn en marcha, hay que realizar mediciones y entonces los

    procedimientos de control resultan ms caros y las soluciones ms difciles.

    Para resolver los problemas de control de ruidos y vibraciones se utilizan

    mtodos matemticos donde intervienen ecuaciones diferenciales que se resuelven

    de forma analtica o de forma grfica, mtodos de Bode y Nyquist. Tambin se

    emplean mtodos de simulacin mediante ordenadores analgicos. Estos modelos

    matemticos tericos se conocen como "modelos de transferencia global" que en

    una fase posterior se ajustarn segn la experiencia de los especialistas.

    La utilizacin de modelos matemticos y mtodos grficos en la resolucin de

    los problemas de control de ruidos permite una simplificacin importante de los

    procedimientos de clculo evitando de esta forma la resolucin de ecuaciones dife-

    renciales complicadas. A estos mtodos se le aplica el principio de superposicin,

    esto es, la solucin de sistemas complejos se resuelve como suma de soluciones

    elementales de sistemas sencillos.

    De forma general, se consideran los siguientes principios bsicos de control

    de ruido:

    1. Cualquier fuente de ruido siempre origina una transmisin area y otra

    estructural.

    2. El ruido estructural se transmite a grandes distancias.

    3. Las molestias que origina el ruido dependen de la frecuencia, siendo ms

    molesto el ruido de alta frecuencia.

    4. Para evitar transmisin slida se utilizarn antivibratorios adecuados.

    5. Los aisladores suelen ser flexibles o que dificulten la transmisin.

    6. Si el montaje antivibratorio se realiza de forma incorrecta las vibraciones se

  • amplifican y se eleva el nivel de ruido.

    7. La frecuencia de resonancia en un montaje antivibratorio es inversamente

    proporcional al peso y a la deflexin esttica.

    8. El sonido de alta frecuencia es muy direccional y se refleja muy fcilmente.

    9. El sonido de baja frecuencia rodea los obstculos y atraviesa pequeas

    aberturas. Por esta razn es ms difcil controlar un ruido de baja frecuencia.

    10. El ruido que se origina cuando vibra una superficie se puede eliminar ado-

    sando materiales con elevado amortiguamiento (damping).

    11. El ruido de impacto aumenta con la masa y la altura de cada.

    12. El aislamiento acstico de una pared simple depende de la rigidez y de la

    masa superficial.

    13. Para mejorar el aislamiento se utilizan paredes dobles de materiales y

    espesores diferentes que se montan de forma independiente.

    14. La resonancia se produce a una frecuencia que coincide con la frecuencia

    natural del sistema.

    15. Los materiales porosos son responsables de la absorcin acstica.

    16. Durante el fenmeno de absorcin se produce una disipacin de calor.

    17. La absorcin aumenta con la frecuencia del ruido y con el espesor de los

    materiales.

    1.12 Control de Ruido

    Una vez realizada la evaluacin del problema de ruido y cuando se superen

    los criterios legales, tal sera el caso de un ruido superior a 85 dBA durante una

    exposicin de 8 horas diarias, es necesario analizar las causas, identificar los focos

    de ruido y estudiar los procedimientos para la reduccin del nivel de ruido.

    El control del ruido industrial se puede abordar de tres formas diferentes:

    Reduciendo el ruido en el foco, disminuyendo la propagacin del sonido y modifi-

    cando el proceso de produccin. Para el control de ruido industrial hay que tener

    presente las siguientes consideraciones:

  • - Reducir el nivel de ruido de los equipos o sustituido por otros ms silenciosos.

    - Reducir el tiempo de exposicin del trabajador o trabajadores afectados.

    - Aumentar la distancia entre foco y receptor.

    - Sustituir el proceso de produccin por otro menos ruidoso o modificar su

    distribucin en planta.

    - Automatizar el proceso de fabricacin.

    Cuando las anteriores soluciones se hayan adoptado y contine existiendo el

    problema, se adoptarn medidas de organizacin y rotacin de personal. Por ltimo,

    se deber suministrar al trabajador equipos de proteccin auditiva para su

    proteccin.

    El control del ruido industrial es un asunto extremadamente amplio y no es

    posible discutir fcilmente todas las soluciones que existen para cada problema. Los

    libros y manuales tcnicos estudian problemas y procedimientos standard con objeto

    de facilitar unos conocimientos bsicos. Posteriormente, mediante el estudio y la

    experiencia se resuelven la mayora de los problemas de ruido. Al analizar de forma

    esquemtica cualquier problema de control de ruido, hay que tener presente los

    siguientes factores:

    La radiacin directa a travs de las aberturas del encerramiento.

    Las transmisiones indirectas.

    La radiacin del ruido debido a las vibraciones.

    La transmisin de ruido a la estructura.

    La radiacin indirecta causada de la fuente al interior del cerramiento.

    La radiacin de las superficies del cerramiento al exterior.

    La transformacin de energa sonora en otra forma de energa.

    En definitiva, para encontrar la solucin ms econmica y eficaz en cada pro-

    blema de ruido hay que estudiar la energa sonora implicada en los diferentes cami-

    nos de transmisin del ruido, seleccionar los mtodos de control que reducen la

    energa sonora en todos los caminos. A continuacin, se indican los puntos tpicos

    que se consideran durante el control de ruido estudiando y agrupando las distintas

  • soluciones en bloques segn se analice el foco, el medio y el receptor.

    1.12.1 Control del foco

    En la industria el ruido se produce por el funcionamiento de motores y mqui-

    nas de combustin, por mquinas en movimiento y por flujos hidrodinmicos ms o

    menos aerodinmicas. Tambin se presentan otras fuentes de ruido, alarmas, sire-

    nas, msica de fondo y conversaciones.

    El anlisis de las distintas fuentes es necesario para determinar qu focos de

    ruido son ms importantes. Hay que tener presente tambin las condiciones de ope-

    racin y de montaje. As, los equipos durante el arranque o con baja carga producen

    ms ruido que en rgimen continuo o a plena carga. De la misma forma, dos

    mquinas que al principio generan niveles de ruido similares, despus de unos

    meses de funcionamiento, producen ruidos diferentes dependiendo del mante-

    nimiento y uso de cada una.

    Normalmente, la solucin ms eficaz en los problemas de ruido consiste en

    reducir el ruido en la fuente. El control de ruido en la fuente es un buen

    procedimiento resultando muy econmico para evitar futuros problemas de ruido. Es

    interesante distribuir las mquinas y equipos aislando una zona del resto de la nave

    de forma que se evite el tratamiento acstico en la misma.

    Igualmente, se puede sustituir una gran fuente de ruido por varios pequeos

    motores capaces de realizar el mismo trabajo. Resulta ms costoso reducir el nivel

    de ruido una vez que los equipos estn ubicados en la planta industrial. En trminos

    generales hay que considerar los siguientes aspectos:

    Reducir las fuerzas de impacto y de friccin. Aislar las vibraciones en

    mquinas.

    Emplear materiales de amortiguamiento en las superficies de radiacin de

    ruido.

    Modificar las caractersticas de radiacin en caso de ruido aerodinmico de

  • expulsin cambiando la direccin del flujo.

    Modificar las condiciones de operacin realizando los trabajos ruidosos

    cuando haya menos personas afectadas.

    1.12.2 Control del medio de transmisin

    Existe problema de ruido cuando un camino conecta la fuente con el receptor.

    La energa acstica se transmite simultneamente a travs del aire y de la estructura

    slida, por ello, el ruido se transmite como areo y estructural.

    Cuando la transmisin de energa llega al receptor a travs del aire se

    considera un problemas de ruido, pero si llega a travs de la estructura slida se

    considera como vibracin, aunque los principios fsicos implicados son los mismos.

    El ruido llega al receptor por varios caminos, aunque lo importante en el control de

    ruido consiste en determinar la importancia relativa de cada camino.

    Cuando se estudia una mquina como causante de un problema de ruido se

    realizan las mediciones estando los otros equipos parados. Hay que tener presente

    al realizar las mediciones que las condiciones sean parecidas a la realidad ya que

    los resultados varan si las puertas y ventanas de la nave permanecen normalmente

    abiertas por problemas de ventilacin del local y en estas circunstancias hay que

    realizar las medidas. El control de ruido en el medio de transmisin se realiza con-

    siderando los siguientes apartados:

    Ubicacin y distribucin

    Las partes ms ruidosas de las fbricas se deben localizar lo ms lejos

    posible de zonas donde la tranquilidad es importante. Como las fuentes no radian

    ruido de forma uniforme en todas direcciones, hay que combinar la orientacin de la

    fuente con la posicin del receptor para obtener mejores resultados.

    La planificacin y localizacin de distintos recintos y reas en una nave es la

  • solucin ms econmica para reducir las zonas donde es necesario controlar el

    ruido. Desde el punto de vista de control de ruido lo ideal es instalar las mquinas

    que vibran y generan ruido estructural en la parte baja del edificio o en el stano.

    Barreras y pantallas

    La efectividad de las pantallas es mxima cuando el tamao es grande en

    comparacin con la longitud de ondas del ruido y cuando est prxima la barrera a la

    fuente o al receptor. Los parmetros ms importantes de diseo son: las dimensio-

    nes de la pantalla y la separacin al foco productor.

    El peso superficial y los materiales utilizados no son parmetros crticos. De

    forma esquemtica, para el diseo de barreras acsticas, se tendr en cuenta los

    siguientes factores:

    1. Dimensiones: Las dimensiones de las barreras sern mayores que las del

    foco.

    2. Ubicacin: Se situarn lo ms prximo posible al foco de ruido. En caso de

    situar las barreras en el interior de locales industriales, la utilizacin ser

    adecuada cuando la constante del local sea superior a 20 m2.

    3. Clculo de atenuacin: La atenuacin se estimar mediante grficos

    Maekewa y en funcin del nmero de Presnel.

    4. Seleccin del material: El aislamiento del material utilizado en las pantallas se

    elegir de forma que sea 5 dB superior al valor de atenuacin calculado.

    La reduccin de ruido causado por una barrera depende de dos factores:

    1. La diferencia de la trayectoria de la onda sonora al viajar por encima de la

    barrera comparado con la transmisin directa al receptor (en el diagrama:

    a+b-c)

    2. El contenido frecuencial del ruido

    El efecto combinado de estos dos factores se muestra en la figura 6 y representa

    que las bajas frecuencias son difciles de reducir usando barreras.

  • Figura 6 Dificultad para reducir el ruido de baja frecuencia utilizando barreras

    Encerramientos

    Los encerramientos de las fuentes de ruido pueden proporcionar una

    atenuacin considerable en el problema global del ruido. La efectividad del

    encerramiento depende de la parte ms dbil. Por ello es importante considerar los

    orificios de ventilacin y las puertas para conseguir un eficaz control de ruido.

    Cuando predomina la alta frecuencia el tamao de los orificios es crtico, debido a

    que dicha frecuencia atraviesa fcilmente las aperturas. Para el diseo de

    encerramientos se deber tener presente:

    1. Determinar el espectro en frecuencia del foco de ruido mediante estimacin o

    mediciones.

    2. Establecer los valores lmites recomendados, de acuerdo con los criterios NC

    o similares.

    3. Calcular el aislamiento requerido por diferencia entre los niveles existentes y

    valores recomendados.

    4. Elegir el material absorbente para el interior del recinto.

    5. Calcular el aislamiento segn:

    TL = NR + 10 log S1/S2a2

    6. Seleccionar los materiales aislantes de la cabina de forma que su aislamiento

    sea superior al valor TL calculado.

  • Absorcin

    Los materiales absorbentes se utilizan para acondicionar el nivel de ruido en

    recintos y mejorar el tiempo reverberacin. Se emplean tambin en la industria para

    disminuir el nivel de ruido a cierta distancia de la fuente.

    No se consigue reduccin por absorcin cuando la distancia entre la mquina

    y el operario es inferior a dos metros o, de forma ms precisa, para distancias

    inferiores al radio del local. En el control de ruido industrial puede ser ms barato

    construir cabinas acsticas que tratar grandes superficies absorbentes en las naves

    industriales. Frecuentemente, se emplea un tratamiento combinado de pantallas y

    baffles colgados del techo, dependiendo de la separacin entre foco y receptor.

    Para disear la absorcin adecuada en un local se deber seguir el siguiente

    proceso:

    1. Seleccionar las dimensiones del local, de forma que la suma de los inversos

    de la longitud, anchura y altura del recinto sea superior a 0,25.

    2. Determinar la absorcin inicial segn la frmula de Sabin.

    3. Elegir el TR ptimo segn el tipo y el uso del local.

    4. Calcular la atenuacin requerida segn: A = 0,16 V (1TR2 1/TR1)

    5. Elegir el tipo de material absorbente de forma que el coeficiente de absorcin

    sea superior a A/S.

    Aislamiento

    Un muro de separacin interrumpe el camino de transmisin del ruido. El ais-

    lamiento acstico de un paramento es proporcional a la densidad superficial del

    material y a la frecuencia del ruido (Ley de masa). La energa acstica que choca

    con un paramento tiene dos componentes una es reflejada y otra se transmite aun-

  • que parte de esta energa transmitida puede ser absorbida, transformndose en

    energa calorfica.

    Consideremos el caso de una plancha de acero para explicar estos

    fenmenos. El acero refleja la mayora de la energa acstica pero es un material

    con poco amortiguamiento interno, es decir, disipa poco calor. Pero si se le acopla

    un material absorbente, como espuma de poliuretano, entonces la energa

    transmitida se absorbe y se transforma en calor.

    La conclusin importante del anlisis es que para conseguir una efectividad

    importante en el aislamiento deben combinarse distintos materiales, con densidades

    superficiales diferentes y con estructura interna distinta que modifique la velocidad

    de transmisin y capacidad para disipar fcilmente la energa.

    Cuando existen caminos alternativos en la transmisin, como en el caso de un

    encerramiento, es ms fcil la transmisin y los resultados de aislamiento pueden

    ser inferiores a los esperados. Esto ocurre cuando en una pared doble existen pun-

    tos o zonas de conexin que se conoce por puentes acsticos, el aislamiento global

    resulta ms pequeo que lo previsto en los clculos.

    De la misma forma, no se alcanza el aislamiento esperado cuando las

    ventanas o puertas estn mal cerradas o tienen un aislamiento pequeo. Otro

    ejemplo de prdida de transmisin es el caso de montajes antivibratorios con

    conexin rgida en tuberas de agua.

    Para el diseo de un encerramiento o cabina se deber tener presente la rela-

    cin entre los volmenes del local y de la cabina. Cuando el encerramiento es

    pequeo comparado con el local el aislamiento global est condicionado por la

    absorcin de la cabina. Las aberturas en la cabina repercuten sobre el aislamiento

    global.

    As resulta, que un cerramiento con un aislamiento potencial de 55 dB donde

  • existe un 1% de superficie abierta, la atenuacin global es de slo 20 decibelios.

    Silenciadores

    Los silenciadores son elementos que se instalan en las conducciones de aire

    o de gases para amortiguar el ruido producido por las turbulencias. Se instalan en la

    entrada, en medio de los conductos o en la salida de las conducciones. Se

    distinguen tres tipos de silenciadores de acuerdo con el mecanismo de disipacin de

    energa implicado en el proceso de atenuacin.

    1. Silenciadores "reactivos": se utilizan para el control de ruido en baja

    frecuencia, en general inferiores a 150 Hz. El mecanismo de reduccin se

    basa en las reflexiones que se producen al variar la seccin del conducto.

    2. Silenciadores "disipativos": La absorcin de la energa sonora se efecta por

    la utilizacin de materiales absorbentes, tales como fibra de vidrio o espuma

    de poliuretano. La aplicacin de estos silenciadores se refiere a frecuencias

    superiores a 1.000 Hz. Para el diseo se tendr presente el tipo de material,

    su espesor, la separacin de elementos absorbentes y la longitud del

    silenciador.

    3. Silenciadores "reactivos-disipativos": Estos equipos combinan las caracte-

    rsticas de los anteriores. El rango de aplicacin para ellos est comprendido

    entre 150 y 1.000 Hz.

    Para el diseo de silenciadores se sigue el siguiente esquema:

    1. A partir de las mediciones o de estimaciones se establece el espectro de ruido

    de la fuente sonora.

    2. Se corrige el nivel de potencia sonora anterior considerando la amortiguacin

    originada por los conductos, codos, rejillas, etc.

    3. El NWS se transforma en NPS mediante la utilizacin del grfico que realiza

    la correccin en funcin de las caractersticas del recinto.

    4. La amortiguacin requerida del silenciador se obtiene por diferencia entre el

    valor calculado y el nivel establecido segn los valores NC.

  • La eleccin del silenciador se realiza de forma que la atenuacin resultante

    sea superior al valor calculado.

    Atenuacin atmosfrica

    Se trata de una materia compleja y aqu slo puede resumirse. La reduccin

    de ruido al pasar a travs del aire depende de muchos factores incluyendo:

    Distancia desde la fuente

    Contenido frecuencial del ruido

    Temperatura ambiental

    Humedad relativa

    Presin ambiental

    Los dos primeros factores mencionados arriba son muy influyentes y se

    muestran en la figura 7. Resumiendo, la absorcin atmosfrica no atena bien las

    bajas frecuencias.

    Figura 7 Atenuacin atmosfrica por la distancia desde la fuente y por el

    contenido frecuencial del ruido

  • Efecto del Viento

    La velocidad del viento aumenta con la altitud, la cual desviar la trayectoria

    del sonido para hacerla converger en el lado situado a favor del viento y crear una

    sombra en el lado de la fuente que se encuentra en contra del viento.

    Figura 8 Efecto del viento

    Por qu medir a favor del viento?

    En distancias cortas, hasta 50 m, el viento tiene una influencia pequea en el nivel

    de sonido medido. Para mayores distancias, el efecto del viento se hace

    apreciablemente mayor.

    A favor del viento, el nivel puede aumentar unos pocos decibelios, dependiendo de

    la velocidad del viento. Pero midiendo en contra del viento o lateralmente, el nivel

    puede caer en ms de 20 dB, dependiendo de la velocidad del viento y de la

    distancia. sta es la razn por la que se prefiere medir a favor del viento la

    desviacin es ms pequea y tambin el resultado es prudente o conservador.

  • Figura 9 Efecto del viento de acuerdo a la distancia, considerando el

    viento a favor, lateral y en contra

    Efecto de la Temperatura

    Los gradientes de temperatura crean efectos similares a los de los gradientes

    de viento, excepto en que los primeros son uniformes en todas direcciones a partir

    de la fuente. En un da soleado y sin viento, la temperatura disminuye con la altitud,

    creando un efecto sombra del sonido. En una noche clara, la temperatura puede

    aumentar con la altitud, haciendo converger el sonido en la superficie del suelo.

    Efecto del Terreno

    El sonido reflejado por el terreno interfiere con el sonido propagado

    directamente. El efecto del suelo es diferente cuando se trata de superficies

    acsticamente duras (hormign o agua), blandas (csped, rboles o vegetacin) o

    mixtas. La atenuacin del suelo se calcula en bandas de frecuencia, para tener en

    cuenta el contenido frecuencial de la fuente de ruido y el tipo de terreno entre la

    fuente y el receptor. La precipitacin puede afectar a la atenuacin del terreno. La

    nieve, por ejemplo, puede dar una atenuacin considerable y adems puede causar

    gradientes de temperatura positivos altos. Las normas habitualmente desaconsejan

    realizar medidas bajo dichas condiciones.

  • Figura 10 Influencia de la superficie del suelo a una distancia de 100m.

    entre la fuente y el receptor. Altura de la fuente y receptor 2m

    1.12.3 Control del receptor

    El receptor en caso de ruido industrial puede ser una o varias personas,

    incluso la mayora de los trabajadores presentes en la nave de produccin.

    Dependiendo de la proporcin y nmero de mquinas y personas afectadas pueden

    encontrarse distintas soluciones de control.

    As puede ser interesante instalar un rea donde los operarios puedan

    permanecer en una cabina acondicionada acsticamente. Tambin en operaciones

    que generan niveles elevados de ruido se automatiza el proceso de forma que la

    mquina entra en funcionamiento cuando el trabajador abandona el recinto. En

    casos extremos cuando la presencia del operario es espordica o no es continua

    pueden utilizarse tapones y cascos anti ruidos debidamente homologados y de

  • acuerdo con la legislacin laboral.

    Segn el Real Decreto 1.316/89, la proteccin auditiva la suministra obligato-

    riamente el empresario cuando el nivel de exposicin diaria de los trabajadores es

    superior a 85 dBA. As mismo, se recomienda la utilizacin de proteccin personal a

    partir de 85 dBA, siendo obligatorio su empleo cuando la exposicin sea superior a

    90 dBA o cuando el nivel pico supere los 140 dB.

    Ruido en el receptor por reflexin

    Cuando las ondas del sonido impactan sobre una superficie, parte de su

    energa acstica se refleja, parte se transmite a travs de ella y parte es absorbida.

    Si la absorcin y la transmisin son bajas, como sucede generalmente en el caso de

    los edificios, la mayora de la energa sonora se refleja y se dice que la superficie es

    muy reflectante. El nivel de presin sonora cerca de la superficie se debe, por lo

    tanto, a la emisin directa de la fuente y al sonido que llega de una o ms

    reflexiones.

    Tpicamente, el nivel a 0.5 m de una pared lisa es 3 dB(A) mayor que si no

    hubiera pared. Las normas requieren a menudo que se excluya el efecto de reflexin

    de los resultados del informe (condiciones de campo libre).

    Figura 11 Influencia del factor de reflexin en la medicin de ruido

  • Ruido con Ventanas Abiertas y Cerradas

    Cuando estn en casa, a muchas personas les gusta tener las ventanas

    cerradas - por el clima o por tradicin. En esos casos, el ruido molesto en el

    ambiente queda atenuado por el edificio, ofreciendo tpicamente de 20 30 dB de

    proteccin (aislamiento acstico de fachada). Las ventanas suelen ser puntos

    acsticamente dbiles, pero que pueden ser mejorados mediante un diseo

    apropiado.

    En otros pases y climas, las personas se acostumbran a tener las ventanas

    abiertas y experimentan los plenos efectos del ruido ambiental. Las normas de ruido

    ambiental, por lo tanto, deben tener en cuenta tanto la forma en que se construyen

    las viviendas como la forma en que se utilizan.

    1.13 Control de Ruido en Locales Industriales

    Para luchar contra el ruido industrial es fundamental conocer los niveles sono-

    ros que se prevn van a existir en el taller o local industrial con anterioridad a su

    construccin. El ruido generado en una nave industrial depende por un lado de las

    caractersticas y dimensiones de la nave y por otro de la potencia sonora de los

    focos y su ubicacin dentro del recinto.

    La presin sonora en el local est compuesta de dos factores, uno es la

    componente directa de las ondas producidas por la fuente y otro es debido a las

    ondas reflejadas por el suelo, paredes y techo.

    En los clculos clsicos se admite que la reverberacin est formada por

    superposicin de ondas que se propagan en todas direcciones con igual

    probabilidad. Esto se conoce como "hiptesis de campo difuso" y permite calcular la

    presin sonora en los diferentes puntos del local. Sin embargo, cuando este mtodo

    se aplica para el control de ruidos en talleres no conduce a resultados vlidos ya que

    los resultados reales aparecen muy desviados. Al confrontar los resultados

  • obtenidos con los previstos por los mtodos de clculo se puede determinar la

    validez de los procedimientos y establecer los lmites de aplicacin.

    Cualquier proceso de clculo se basa en estimar de forma precisa la potencia

    acstica de las mquinas, calcular su distribucin sonora, es decir, determinar el

    mapa de ruido previsto en la nave industrial y finalmente aplicar los distintos mto-

    dos de clculo indicados de control del foco, del medio y del receptor. En definitiva,

    calcular la reduccin de ruido consiste en realizar el tratamiento absorbente, en

    instalar barreras y pantallas y en aislar total o parcialmente los focos de ruidos.

    Otro factor a tener presente en el control de ruido industrial es el aspecto eco-

    nmico de las distintas soluciones constructivas y los problemas derivados por la

    prdida de audicin en los trabajadores. Las compensaciones econmicas por

    indemnizaciones de dao en el odo es una realidad econmica que no se puede

    olvidar, ya que a veces ello condiciona las soluciones de control a adoptar en los

    problemas de ruido.

    A continuacin se indica en forma de tablas las soluciones de control de

    ruidos, as como los niveles de ruidos producidos por diferentes fuentes de ruidos y

    los ambientes tpicos de ruidos en la industria:

    Tabla 3 Soluciones tpicas de control

    FUENTE DE

    RUIDOS

    INTENSIDAD

    Compresores * Recubrimiento acstico.

    * Silenciadores en lnea.

    * Idem. en admisin y salida.

    Ventiladores * Reducir velocidad giro.

    * Aumentar nmero de palas.

    * Utilizar correas.

  • Torres refrigeracin. * Encerramiento total.

    * Antivibratorio.

    * Silenciadores.

    Mquinas

    y Motores.

    * Antivibratorios.

    * Pantallas.

    * Cerramientos parciales.

    * Techos y suelos aislantes.

    * Revestimientos absorbente.

    Tabla 4 Niveles de ruido en ambientes tpicos

    CONDICIN

    AUDICIN

    n.dBA-NC Ambientes Tpicos

    Riesgo prdida

    audicin

    100-95

    95-90

    90-80

    Plantas textiles.

    Plantas llenadoras.

    Taller mecnico.

    Condiciones

    Aceptables

    80-75

    75-70

    70-65

    65-60

    60-55

    Carpintera

    Taller tornos

    Otros talleres.

    Oficinas generales.

    Ruido urbano da.

    Tabla 5 Estimacin potencia sonora de equipos

    Estimacin de potencia sonora

    Bombas centrfugas NWS = K + 63 + 10 Log CV

    Compresores NWS = K + 70 + 10 Log CV

    Plantas enfriadoras NWS = K + 50 + 10 Log CV

    Plantas climatizadoras NWS = K + 10 Log Qp2

    Motores Diesel NWS = 30 Log N + 50 Log B-71

    Motores elctricos NWS = K + 20 Log CV + 15 Log N-7

  • Equipos ventana Entre 60 y 70 dBA

    Torres refrigeracin Entre 75 y 85 dBA

    Por locales singulares se entiende los recintos destinados a actividades de

    espectculos pblicos como cines, teatros, auditorios, etc., cuyo objetivo se centra,

    por una parte, en aislar el local de los ruidos exteriores de forma que no interfieran

    en el interior y, por otra, en disponer de forma adecuada los materiales acsticos en

    su interior para conseguir una audicin correcta. Para estudiar acsticamente los

    recintos singulares se deben considerar los siguientes aspectos:

    Ruido de fondo.

    Criterios de valoracin.

    Tiempo ptimo de reverberacin.

    Difusin y reflexin del sonido.

    Geometra del local.

    El ruido de fondo se determina por el nivel de ruido existente en el local en

    ausencia de la actividad para la que se disea el recinto, depende por tanto del ruido

    ambiente en el exterior y de las caractersticas aislantes de los elementos construc-

    tivos que conforman el local. Internacionalmente se establecen unos niveles de con-

    trol de ruidos en funcin del uso y actividad de los locales. Los ms utilizados son los

    criterios NC. Cuando para un recinto se establecen unos mrgenes NC se estn

    fijando los niveles mximos de ruido en todo el espectro de frecuencia. El

    aislamiento se estudia en funcin de la diferencia entre los niveles exteriores y los

    citados criterios.

    Para analizar la sonoridad del recinto se utiliza como parmetro ms

    caracterstico el tiempo de reverberacin que sintetiza las caractersticas

    absorbentes del recinto. El tiempo de reverberacin depende del volumen del local,

    del espectro en frecuencia y del uso del recinto. Existen tablas y grficos para

    estimar los TR ptimos, siendo el intrvalo de variacin entre 1 y 2.5 segundos.

  • Otro parmetro que interviene en la definicin de una correcta audicin es el

    ndice que se obtiene por la relacin entre el volumen del local y el nmero de ocu-

    pacin de espectadores. El rango ptimo para este parmetro oscila entre 7 y 12 m3

    por persona.

    Para conseguir una excelente difusin del sonido es importante considerar las

    dimensiones y geometra del recinto, as como la distribucin de materiales acsticos

    en el techo y sobre los paramentos laterales del recinto que sern los responsables

    de la amplificacin o reduccin del sonido, en definitiva de la intelegibilidad y de la

    acstica del recinto.

    1.14 Efecto del Ruido sobre las Personas

    La exposicin a niveles elevados de ruidos durante exposicin prolongada de

    tiempo origina prdidas sobre la audicin, que si al principio son recuperables pos-

    teriormente llegan a ser irreversibles convirtindose en sorderas profesionales.

    Para prevenir a los trabajadores frente al riesgo de ruido se efectan

    audiometras y controles audiomtricos con objeto de evitar daos sobre la salud. Se

    observa al principio un desplazamiento temporal del umbral de audicin, que se

    conoce como TTS, Temporaly Threshold Shif, y se refiere a que la prdida en la

    audicin se recupera despus de un periodo de descanso. Los valores de TAS

    dependen del nivel de ruido, de su espectro y de la duracin de la exposicin.

    Cuando la exposicin del ruido contina, el desplazamiento temporal se

    agrava y aparece un desplazamiento permanente de la audicin. Esta situacin se

    identifica por los valores "PTS", Permanente Threshold Shif. Al principio el despla-

    zamiento se registra a 4.000 Hz. Y, posteriormente, despus de aos de exposicin

    las frecuencias afectadas aparecen en el entorno de los 2.000 Hz.

  • El ruido puede afectar negativamente a otros sistemas del organismo y as

    podemos considerar:

    Efectos sobre el sistema nervioso central: El ruido afecta a las corrientes

    cerebrales y origina alteraciones en los electroencefalogramas, afecta tam-

    bin al riego cerebral y a la coordinacin del SNC.

    Efectos sobre el sistema cardiovascular: La exposicin al ruido produce

    alteraciones del ritmo cardiaco. Se comprueba su efecto en electrocardio-

    gramas y se aprecia en grupos afectados aumentos significativos de muerte

    por infarto de miocardio. Tambin se detecta aumento en la tensin.

    Efectos sobre el aparato digestivo: Se detectan alteraciones en la secrecin

    cida del estmago, apareciendo mayor incidencia en la poblacin expuesta

    al ruido de lceras duodenales y trastornos gastrointestinales.

    Efectos sobre el equilibrio: Exposiciones elevadas de ruido pueden provocar

    nuseas, vmitos, vrtigos y prdidas de equilibrio.

    1.15 Descripcin de la Planta Compresora de Gas Barua V

    La Planta Compresora de Gas est ubicada en el Municipio Baralt, Parroquia

    Rafael Urdaneta del Estado Zulia.

    Tabla 6 Caractersticas de los procesos de Barua V

    Caractersticas de los procesos de Barua V

    Capacidad de almacenamiento (BBLS) 10000

    Tiempo de retencin de crudo 9 horas

    Capacidad de bombeo (MBD) 63

    Capacidad de separacin

    Lquido(BPD) 78800

    Gas (MMPCND) 32

  • Capacidad de compresin de gas (MMPCND) 54

    Figura 1.12 Diagrama del Sistema de Recoleccin de Gas en Barua - Motatn

    La Planta contempla las siguientes caractersticas:

    Tabla 7 Caractersticas de los Depuradores de la Planta Compresora de Gas

    Barua V

    DEPURADORES Depurador N V-503 Depurador KO Drum V-229 gas

    combustible Marca Phillips Van Dam Petro Fac

    Movible PO-827 S-13919 S-14053 VPO-885 Altura 30 4

  • Dimetro 60 Capacidad de liquido (Max.) 17.3 m3 Capacidad de liquido (Normal) Capacidad de liquido (Min.) Capacidad de gas (Max.) Capacidad de gas (Normal.) Capacidad de gas (Min.) Presin de operacin (psig) 1130 200 Presin de operacin (Max.) (psig)

    1809 300

    Temperatura de operacin (F) 585 150 Temperatura de operacin (Max) (F)

    Espesor de pared (plg) 2 3/16 0.375 Material A-515-70 SA-516-70 Serial 5

    Tabla 8 Caractersticas de las vlvulas de control de la Planta Compresora de

    Gas Barua V

    VLVULAS DE CONTROL (GAS) Marca Ubicacin

    Ent/Salida Modelo Movible Dimetr

    o (Plg.) Rango

    del Actuador

    Cv Aplicacin

    Fisher Depurador/

    S 4 Control de

    flujo Masoneilan KO durm/S Camflex II VA-6295 1 5.

    6 Control de

    Flujo Masoneilan V-229/E Camflex II 4 Control de

    Flujo

    Fisher V-229/S 2 Control de Flujo

    Fisher V-229/S 2 Control de Flujo

    Tabla 9 Caractersticas de las vlvulas de seguridad de la Planta Compresora

    de Gas Barua V

    VLVULAS DE SEGURIDAD No. Ubicacin Ent/Salida Movible Setting Marca Requiere

    Paro Equipo / Planta.

    MOTOCOMPRESORES COOPER

    1 K-500 E.1ra etapa VS-2278 100 CROSBY EQUIPO

    2 K-500 S.1ra etapa VS-2279 350 CROSBY EQUIPO

    3 K-500 S.2da etapa VS-7890 865 CROSBY EQUIPO

  • 4 K-500 S.3ra etapa VS-1931 2750 CROSBY EQUIPO

    5 K-501 E.1ra etapa VS-3531 100 CROSBY EQUIPO

    6 K-501 S.1ra etapa VS-2290 350 CROSBY EQUIPO

    7 K-501 S.2da etapa VS-2291 865 CROSBY EQUIPO

    8 K-501 S.3ra etapa VS-2294 2750 CROSBY EQUIPO

    9 K-502 E.1ra etapa VS-2431 100 CROSBY EQUIPO

    10 K-502 S.1ra etapa VS-10229 350 CROSBY EQUIPO

    11 K-502 S.2da etapa VS-2284 865 CROSBY EQUIPO

    12 K-502 S.3ra etapa VS-2296 2750 CROSBY EQUIPO

    EQUIPOS DE PROCESO

    13 Separador de Gas C. VS-6666 200 CONSOL PLANTA

    14 Lnea de Gas Imp. VS-7949 720 CONSOL PLANTA

    15 Trampa de Gas Imp. VS-2338 720 CONSOL PLANTA

    SISTEMA DE AIRE DE INSTRUMENTO

    16 K-506 Descarga 1ra Etapa

    VS-10453 45 KUNKLE EQUIPO

    17 K-506 Descarga 2da Etapa

    VS-10452 175 KUNKLE EQUIPO

    18 K-507 Descarga 1ra Etapa

    VS-10454 45 KUNKLE EQUIPO

    19 K-507 Descarga 2da Etapa

    VS-10451 175 KUNKLE EQUIPO

    20 K-508 Descarga Aire Emerg

    VS-12006 200 KUNKLE EQUIPO

    SISTEMA DE ESPUMA

    21 Tanques Sist. Espuma

    VS-1999 170 KUNKLE EQUIPO

    22 Tanques Sist.Espuma S

    VS-2001 170 KUNKLE EQUIPO

    MOTOCOMPRESORES DRESSER

    23 K-503 Descarga.1ra etapa

    VS-8783 495 AXELSON EQUIPO

    24 K-503 Descarga .2da etapa

    VS-8031 1200 AXELSON EQUIPO

    25 K-503 Descarga.3ra etapa

    VS-8786 2750 AXELSON EQUIPO

    26 K-504 Descarga.1ra etapa

    VS-8784 495 AXELSON EQUIPO

    27 K-504 Descarga.2da etapa 1200 AXELSON EQUIPO

    28 K-504 Descarga.3ra etapa 2750 AXELSON EQUIPO

    29 K-505 Descarga.1ra etapa

    VS-14262 495 AXELSON EQUIPO

    30 K-505 Descarga.2da etapa

    VS-8031 1200 AXELSON EQUIPO

    31 K-505 Descarga.3ra etapa

    VS-8782 2750 AXELSON EQUIPO

    EQUIPOS DE PROCESO DRESSER

    32 Succin general Dresser

    VS-6698 75 AGCO EQUIPO

    33 Succin general Dresser

    VS-6699 75 AGCO EQUIPO

  • 34 Descarga general Dresser

    VS-6706 2750 AGCO EQUIPO

    35 Descarga general Dresser

    VS-6707 2750 AGCO EQUIPO

    36 Gas Combustible Dresser

    VS-6700 165 AGCO EQUIPO

    37 Gas Combustible Dresser

    VS-6701 165 AGCO EQUIPO

    SISTEMA DE GAS COMBUSTIBLE DRESSER

    38 Succin al Skid VS-9351 2750 CROSBY EQUIPO

    39 Separador Fro VS-9355 895 CROSBY EQUIPO

    40 Filtro de Glicol VS-9360 20 CROSBY EQUIPO

    41 Descarga Gas Combustible

    VS-9361 285 CROSBY EQUIPO

    42 Bomba de inyeccin de glicol "A"

    VS-9353 2900 CROSBY

    43 Bomba de inyeccin de glicol "B"

    VS-9354 2900 CROSBY

    Tabla 10 Caractersticas de los Compresores de la Planta Compresora de Gas

    Barua V

    COMPRESORES N Compresores K-500 K-501 K-502 K-503 K-504 K-505 Marca Cooper Cooper Cooper Dresser Dresser Dresser Movible EO4935 EO4936 EO4937 EO-

    4948 EO-4950

    EO-4951

    Tipo Recip. Recip. Recip. Recip. Recip. Recip. Serial Presin de Succin (psig)

    50 50 50 50 50 50

    Presin de Descarga (psig)

    2500 2500 2500 2500 2500 2500

    HP 2700 2700 2700 R.P.M. 330 330 330 1000 1000 1000 N de Cilindro 4 4 4 6 6 6 Etapas 3 3 3 3 3 3

    RC 4,9 a 1 4,9 a 1 4,9 a 1 9 a 1 9 a 1 9 a 1

    Tabla 11 Caractersticas de los Motores de los Compresores de la Planta

    Compresora de Gas Barua V

    MOTORES DE LOS COMPRESORES

    Ubicacin Movible Marca Modelo Tipo RPM HP M-500 EO-4935 Bessemer GMVH C. interna M-501 EO-4936 Bessemer GMVH C. interna

  • M-502 EO-4937 Bessemer GMVH C. interna M-503 EO-4948 Waykesha AT 25 GL C. interna 950 2460 M-504 EO-4950 Waykesha AT 25 GL C. interna 950 2460 M-505 EO-4951 Waykesha AT 25 GL C. interna 950 2460

  • CAPITULO II

    MARCO METODOLGICO

    2.1 Seleccin de los Puntos de Mediciones

    Para realizar la validacin de la propagacin acstica del ruido generado

    por la instalacin

    En primer lugar, se demarc en el plano el rea interna que posee las fuentes

    generadoras de ruido y el rea propiamente de la instalacin (Permetro)

    Luego de definir la superficie de referencia de forma que envuelve al

    manantial de ruido, se seleccionaron los puntos de medicin en el borde de las

    mismas (Considerando al momento de la medicin una separacin de 1.2 mts. de la

    pared o cerca), tomando en cuenta un solo punto en cada lado (A, B, C, D Y A1, B1,

    C1, D1) para predecir la propagacin acstica hacia las reas circunvecinas, tal

    como lo muestra la figura 13.

    Figura 13. Puntos de medicin para validar el estudio de la propagacin

    acstica

    A

    B

    C

    D

    A1

    D1

    B1

    C1

  • Adicional a las mediciones de Nivel de ruido equivalente (Leq.), se

    consideraron los valores de Nivel mximo (Lmax.) y Nivel mnimo (Lmin.) de ruido

    para cada punto, con la finalidad de obtener la diferencia de los mismos para

    conocer el tipo de ruido que se presenta en la instalacin y finalmente obtener la

    respuesta dinmica que se utilizar en el equipo de medicin (Sonmetro), la cual

    puede ser lenta para ruidos estables y rpida para ruidos fluctuantes, impulsivos o

    picos.

    Para realizar las Curvas de Nivel de Ruido de la Instalacin

    Se seleccionaron puntos ubicados en el permetro de la instalacin

    (Considerando al momento de la medicin una separacin de 1.2 mts. de la pared o

    cerca) y tres (03) metros hacia fuera del mismo, tal como lo representa la figura 14.

    Estas mediciones se realizaron con una separacin de 20 mts. a lo largo del borde,

    con la finalidad de realizar las Curvas ISO de Nivel de Ruido.

    Figura 14. Seleccin de los puntos de medicin de ruido para elaborar las

    Curvas ISO de Nivel de ruido

    3 mts. hacia fuera de la instalacin

    En el permetro (a 1,2 mts. de

    la cerca)

    A

    D

    C

    B

  • 2.2 Mtodo para la medicin de Ruido. Segn la Norma COVENIN 1565

    2.2.1 Equipos e Instrumentos de medicin

    Sonmetro de acuerdo a las caractersticas del ruido a evaluar, que cumpla

    con las especificaciones establecidas en la norma venezolana COVENIN

    1432. Para el presente estudio el equipo posee las siguientes caractersticas:

    Sonmetro Modelo Sound Pro Se/DL, Marca: Quest Technologies, serial

    BHG010009.

    Calibrador.

    Cronmetro o reloj con segundero.

    Cinta mtrica

    Trpode

    2.2.2 Procedimiento para realizar las mediciones

    Condiciones Generales

    Los niveles de sonido en decibeles ledo en escala A de un medidor de nivel

    de sonido (sonmetro) no diferencian las frecuencias muy bajas (al igual que el odo

    humano) y por lo tanto es mejor utilizarla para medir los niveles generales de sonido.

    Por lo antes expuesto, para la determinacin de las condiciones sonoras en

    lugares de trabajo se recomiendan realizar mediciones de niveles de ruido de dB (A).

    Un anlisis ms detallado puede requerir el uso de filtros de bandas octavas o de

    tercios de bandas; este ltimo se recomienda para fines de control de ruido, en

    donde el nivel de ruido global debe deducirse tomando en consideracin el nivel de

    ruido en cada banda.

    Si se deseara determinar la exposicin al ruido se debe medir el nivel de ste

    en los lugares de trabajo de acuerdo a las condiciones en que es recibido por los

    trabajadores, o bien medir dosis de ruido en corta o larga duracin con dosmetros.

  • Previo a la realizacin de las mediciones se siguieron los siguientes pasos:

    Se determin claramente la finalidad de las mediciones.

    Se determin el tipo de medicin que se debe realizar.

    Para la planificacin de la realizacin de las mediciones, se consider:

    * El equipo adecuado; situaciones que se desean evaluar; nmero de puntos

    de medicin y de medidas que se requieren, preparacin de las mediciones

    propiamente dichas (planillas de recoleccin de datos, planos a escala de los

    lugares de medicin y preparacin logstica en general).

    * Se asegur que el equipo, calibrador y accesorios as como sus bateras se

    encuentren en buen estado.

    * Se calibr el equipo de acuerdo a las instrucciones de su fabricante.

    * Se conocan y tenan en sitio los manuales de operacin y mantenimiento

    de los equipos.

    Para Nivel de Ruido

    Despus de seleccionar la escala de ponderacin y la respuesta dinmica

    segn el tipo de ruido a medir. Se recomienda lenta para ruidos estables y rpida

    para ruidos fluctuantes, impulsivos o pico.

    En caso que se deseen obtener medidas del ruido al que est expuesto el

    personal se deber hacer lo posible para medir en los lugares en los que trabaja,

    colocando el micrfono a una altura y localizacin aproximada a la zona de audicin.

    Para fines de control deber medirse en distintos puntos, para ello se recomienda

    medir de 1.2 m a 1.5 m de altura sobre el piso y mantener el equipo a una distancia

    prudencial de la persona que realiza la medicin, se recomienda una distancia de

    0.30 m en sentido horizontal de la zona alrededor para as reducir las reflexiones de

    sonido hacia el micrfono. El sonmetro deber ubicarse como mnimo a una

    distancia 1.2 m de las paredes. En nuestro caso, se coloc el sonmetro a una altura

    que permiti medir el ruido en cuestin, considerando las premisas detalladas

    anteriormente.

    El micrfono utilizado es unidireccional, y para determinar los niveles de ruido

  • en campo libre se coloc dirigido perpendicularmente hacia la fuente. Si se utilizar

    un micrfono unidireccional para ruido que proviene de varios lugares se le coloca

    haciendo un ngulo de 72 grados respecto a la direccin predominante del ruido. En

    caso de que provenga de mltiples lugares, debe medirse con micrfonos de

    incidencia aleatoria; si no se posee, se mide con micrfonos de campo directo

    dirigidos directamente hacia la (s) fuente (s) de mayor nivel de ruido.

    Para ruidos muy estables en los que no se detecte diferencias de nivel,

    siempre se realizan lecturas de niveles de ruido cada diez segundos durante el

    mayor tiempo posible para obtener la mayor representatividad de la situacin que se

    mide. Se puede fraccionar el perodo de medicin y medir en puntos de similar o

    diferente situacin. Debe medirse durante un mnimo de veinte minutos, cada diez

    segundos. Para ruido continuo fluctuante y ruido intermitente ser un total de

    medidas mayor o igual a veinte (20) veces el rango de niveles detectado.

    El tiempo de medicin en cada punto preseleccionado fue de veinte (20)

    minutos.

    Para anlisis de bandas de frecuencia

    Las mediciones de ruido en cada banda de frecuencia, convenientes para fines

    de control de ruido, se realizan siguiendo el procedimiento descrito COVENIN No.

    1565 Ruido Ocupacional Criterios de exposicin y teniendo en consideracin

    realizar un mnimo de mediciones igual a diez (10) veces el rango que posean los

    niveles de ruido en las bandas.

    Clculos para los niveles de ruido

    Para calcular los niveles de ruido excedidos, se ordenan las lecturas en la hoja

    de datos y se procede segn se especifica en el Anexo A de la Norma COVENIN

    1565. Si el sonmetro es automtico no hay necesidad de copiar los datos en la hoja

    sino que se presentan directamente los valores obtenidos por el aparato. En esta

    investigacin el sonmetro utilizado es integrador.

  • 2.3 Construccin del Mapa de Ruido de la Instalacin

    El mapa de ruido ambiental de la instalacin se construir partiendo de los

    valores de niveles de ruido medidos en el borde de la instalacin (Considerando 1.2

    mts. de separacin de la cerca) y tres (03) metros hacia fuera de la misma, sobre los

    cuales se trazaran Curvas ISO (Curvas de Niveles de Ruido) utilizando el Programa

    Excel de Microsoft Office .

    Adicionalmente, se construir el mapa de ruido de la instalacin con los valores

    determinados con el modelo de propagacin acstica seleccionado.

    2.4 Predecir la propagacin acstica hacia reas circunvecinas

    La propagacin del sonido en exteriores depender de la naturaleza de la

    fuente y se realiza a travs de distintos tipos de ondas:

    - Fuentes puntuales: Ondas esfricas.

    - Fuentes lineales: Ondas cilndricas.

    - Fuentes planas: Ondas planas.

    2.4.1 Fuentes puntuales

    Una fuente puntual es una fuente sin movimiento (un compresor, un martillo

    neumtico, una conversacin, un equipo musical, etc.). La fuente puntual radia

    ondas esfricas y la propagacin del sonido se efecta en todas direcciones.

    Aunque la propagacin esfrica es la forma ms comn, sta no debe asociarse con

    la formacin de una esfera perfecta. No obstante, deberemos tener en cuenta que

    en la atenuacin del sonido no slo influyen las distancias, sino tambin otra serie de

    factores que pueden modificar los resultados.

    Ley de atenuacin:

  • Si dos puntos distan del foco emisor R1 y R2, siendo R2 = 2*R1, en R2

    percibiremos 6 dB menos que en R1. Esto se mantiene as hasta que el efecto del

    suelo y la atenuacin del aire influyen de forma notoria en el nivel.

    Figura 15. Propagacin de una fuente puntual de ruido

    A continuacin se detalla la formula para calcular el nivel de ruido en