Análisis de las vibraciones mano-brazo en el empleo de la herramienta forestal.

Susana Cavia Santos, Licenciada en C.C. Físicas, Técnico de prevención de la Unidad de seguridad y salud laboral de la O.T.T. de Valladolid, Junta de Castilla y León.
Joaquín Serra Martín, Ingeniero de Montes, Coordinación Medio Natural Junta de Castilla y León.
Verónica Antón Herrera, Ingeniero Técnico Forestal, empresa INCOSA.
Miguel Ángel Muñoz Sastre, Ingeniero de Montes, Assessor of the National Proficiency Tests Council, ARPANA FORMACIÓN FORESTAL, S.L.
Colaboradores:
Junta de Castilla y León
Empresa TRAGSA
Fabricantes de guantes: Morán, S.L. y Tomás Bodero, S.A.

La legislación relativa a la exposición de los trabajadores a riesgos físicos -vibraciones- establece unas fechas límite para que los empresarios adopten cuantas medidas sean necesarias para que los trabajadores no estén expuestos a unos niveles de vibraciones que puedan resultar peligrosos para su salud.
Los trabajos silvícolas, recogidos expresamente en esta norma, disponen
de una prórroga de dos años (hasta el 6 de julio de 2012) para su cumplimiento respecto a otros sectores. Esto es debido a la propia naturaleza del trabajo, que dificulta cumplir con los valores límite establecidos por dos motivos fundamentales:
- Los elevados niveles de emisión de vibraciones de la mayoría de los equipos de trabajo estudiados.
– La dificultad para reducir dichos niveles con medidas técnicas o el uso de equipos de protección individual prácticamente inexistentes en el mercado.
Durante el periodo en el que ahora nos encontramos es fundamental realizar un esfuerzo conjunto entre Administraciones públicas, fabricantes y empresarios para conocer la situación y así reducir los niveles de emisión de las máquinas a los niveles más bajos posibles, optimizando el diseño de los sistemas antivibración, desarrollando nuevos materiales absorbentes y aportando la información necesaria para que los empresarios den el mejor uso de los equipos y medios de protección de manera que no se ponga en peligro la seguridad y salud de los trabajadores.

El presente artículo pretende divulgar los aspectos más importantes del Informe de Higiene Industrial realizado en trabajos preventivos de incendios forestales por las consejerías de Medio Ambiente y Economía y Empleo de la Junta de Castilla y León a finales del 2009, en colaboración con distintas empresas del sector. El informe se centra en las vibraciones transmitidas al sistema mano-brazo por las herramientas portátiles más usadas en los trabajos forestales y en la amortiguación que proporcionan en diferentes guantes antivibratorios.

INTRODUCCIÓN.
La Directiva 2002/44/CE estableció las disposiciones mínimas de seguridad y salud relativas a la exposición de los trabajadores a los riesgos derivados de la exposición a agentes físicos -vibraciones-, y fue transpuesta a la legislación española por el Real Decreto 1311/2005, de 4 de noviembre, sobre exposición a vibraciones mecánicas, modificado por el Real Decreto 330/2009, de 13 de marzo.

En concreto, en la norma se establecen los valores de acción (a partir de los cuales el empresario tiene la obligación de actuar mediante la aplicación de medidas técnicas y organizativas para reducir los niveles) y los valores límite de exposición (que no pueden superarse nunca), así como las fechas a partir de las cuales entran en vigor. Los datos se recogen en la tabla I (mirar el Pdf).

El estudio higiénico realizado ha evaluado el riesgo de vibraciones manobrazo en el uso de las siguientes herramientas forestales: motosierra, desbrozadora y motopértiga accionadas por motor de gasolina en trabajos silvícolas preventivos de incendios forestales. También se han establecido los tiempos de exposición máxima, de acuerdo con la normativa, y valorado la amortiguación de guantes antivibratorios facilitados por distintas casas comerciales, algunos de ellos prototipos de posibles soluciones para atenuar los niveles de vibraciones emitidos por las máquinas.

LOCALIZACIÓN Y MÉTODOS.
Los tajos seleccionados pertenecen al monte “El Carrascal”, que se encuentra situado en la provincia de Valladolid, dentro del término municipal de Quintanilla de Onésimo. Posee una superficie de 1.168,58 ha y fue incluido dentro del Catálogo de Montes de Utilidad Pública en agosto de 1987.

En la actualidad constituye un bosque heterogéneo de pino piñonero – principalmente- y resinero -en menor proporción- con aspecto maduro y de estructura irregular, con representación de pies de todos los diámetros y de todas las edades en mezcla íntima. Se pueden distinguir claramente tres estratos: uno superior o dominante formado por pino piñonero con pino resinero en menor medida; un estrato arbustivo de
menor altura, compuesto mayoritariamente por encina, quejigo y, de forma salpicada, ejemplares de sabina; y por último, un estrato arbustivo con abundancia de encina, quejigo, cistáceas, tomillos y especies gipsófilas.

Los trabajos forestales consisten en la realización de fajas auxiliares como labores silvícolas preventivas de incendios forestales en una franja de 20 metros a ambos lados del camino, con el objeto de reducir la carga de combustible forestal y efectuar mejoras fitosanitarias al eliminar arbolado seco o enfermo.

OBJETIVOS.
Los objetivos principales que se han planteado con este análisis han sido:
• Evaluación del riesgo de vibraciones al que están expuestos los trabajadores en la realización de trabajos silvícolas con herramientas de corte portátiles más usuales y establecimiento de un tiempo de exposición que garantice la utilización de dichas herramientas en condiciones de seguridad y salud para los trabajadores.
• Valoración de la amortiguación de los guantes antivibratorios facilitados por distintas casas comerciales mediante la realización de mediciones comparativas de vibraciones mano-brazo.
• Valoración de la influencia del correcto mantenimiento y uso de los equipos mediante la comparación de herramientas de las mismas características en correcto estado de mantenimiento o con deficiencias en el mismo.

EFECTOS DE LAS VIBRACIONES.
Los efectos que ocasionan las vibraciones sobre la salud son muy diversos, y van desde trastornos vasculares y nerviosos hasta lesiones en los huesos y las articulaciones.

Las vibraciones de medias frecuencias generadas por herramientas rotativas o percutoras en el sistema manobrazo provocan enfermedades cuya gravedad depende de la intensidad, el tiempo de exposición y la dirección del movimiento vibratorio respecto al cuerpo. Los efectos perjudiciales que afectan al sistema mano-brazo son:
• Lesiones óseas de muñeca y codo (artrosis de codo).
• Alteraciones angioneuróticas de la mano (calambres, trastornos de sensibilidad).
• Síndrome de Raynaud (dedo blanco).
• Alteraciones musculares (dolor, entumecimiento, rigidez y disminución de la fuerza muscular).
• Alteraciones gástricas.

El Cuadro de Enfermedades Profesionales en el Sistema de la Seguridad Social, aprobado por el Real Decreto 1299/2006, de 10 de noviembre, reconoce en su Anexo 1, Grupo 2, “Enfermedades causadas por Agentes Físicos”, entre las que se incluyen las enfermedades osteoarticulares y angioneuróticas provocadas por las vibraciones mecánicas.

Este hecho supone un avance considerable para el reconocimiento del riesgo y la adopción de medidas preventivas que permitan buscar soluciones.

MEDICIONES Y MUESTREOS.
Las peculiaridades del trabajo de campo llevaron a organizar el mismo en tres fases: una primera de preparación de la estrategia de muestreo, una segunda de medición de las vibraciones y una tercera de evaluación de los resultados obtenidos para probar la validez de los mismos.

En la tabla II (mirar el Pdf) se muestra un esquema del trabajo de campo desarrollado. Todas las mediciones se realizaron en condiciones de trabajo reales, con la particularidad de la utilización de guantes antivibratorios para su evaluación.

Además se realizaron mediciones comparativas que tuvieron en cuenta la influencia del factor humano en lo referente al correcto uso y mantenimiento de las herramientas. Para ello se contó con la colaboración de un técnico experto en formación a trabajadores forestales, que puso a nuestra disposición su experiencia y sus herramientas.

Las mediciones se realizaron con dos equipos de “vibrómetros” de diferentes casas comerciales, compuestos por un acelerómetro triaxial o trasductor de vibraciones, que se coloca en la mano del trabajador, transmite la señal a un monitor que filtra y registra la señal para su procesamiento. El equipo se complementa con un calibrador de vibraciones, que permite calibrar los equipos antes y después de cada serie de medidas. Todos los equipos cumplen las especificaciones de la ISO 8041:2005.

Los métodos de muestreo y análisis de las vibraciones de mano-brazo utilizados son los descritos en el citado Real Decreto 1311/2005 en su Anexo, que remite a los capítulos 4 y 5 y normas UNE-EN ISO 5349-1:2001 y UNEEN ISO 5349-2001, así como en la Guía Técnica de aplicación, que recomienda para operaciones intermitentes con herramientas la realización de mediciones de corta duración durante un trabajo ininterrumpido simulado.

Para este estudio se han realizados más de 200 mediciones de 1,5 a 2,5 minutos de duración. Para cada resultado mostrado se han tomado entre 3 y 4 mediciones en las condiciones más similares posibles, con las que se ha calculado el promedio para mostrar el valor final.

RESULTADOS OBTENIDOS.
La estimación de la exposición diaria normalizada para un periodo de ocho horas, A(8), se determina por la muración de la exposición diaria a las mismas, texp, y por la aceleración ponderada en frecuencia ah o nivel de aceleración medido en cada herramienta.

El tiempo de exposición diaria es siempre  menor que la jornada laboral, y en nuestro caso se ha considerado de 5 horas y 45 minutos, dato que se obtiene de restar a una jornada ordinaria de 8 horas los periodos de descanso establecidos y otras interrupciones propias de la tarea.

Se tipificaron catorce tipos de operaciones diferentes, obteniendo para cada una de ellas la aceleración ponderada en frecuencia y su promedio para una exposición normalizada de 8 horas A(8). Los resultados son los recogidos en la tabla III (mirar el Pdf).

La representación gráfica de estos valores permite hacer de forma inmediata una comparativa visual con el valor límite y el nivel de acción legalmente establecido.

Como puede observarse, en la mayoría de los casos se supera el nivel de acción, y por lo tanto es necesaria la aplicación de medidas preventivas. Las únicas excepciones son cuando se utiliza la motosierra de 3,1 kW (MS 361) para tareas que requieren menor esfuerzo de corte y cuando se utiliza la desbrozadora en perfecto estado de mantenimiento (FS 550 (2008)).

Un caso particular es la motopértiga, la cual no solo supera el nivel de acción sino también el valor límite, lo que obliga a aplicar medidas de forma inmediata.

Gráfico I. Se observa la superación del N.A. en todos los casos excepto en las operaciones 9, 10 y 12, que se corresponden con las operaciones de desramado y resalveo de encina con la motosierra grande (MS361) y el resalveo con la desbrozadora nueva FS550 (2008). También se observa una superación del VL en las dos últimas tareas, correspondientes a la desbrozadora FS 550 mal mantenida y a la motopértiga,
operaciones 13 y 14.

UTILIZACIÓN DE GUANTES ANTIVIBRATORIOS.
Aunque no se pretende dar una valoración cuantitativa sino cualitativa de la amortiguación de los guantes, debido a la existencia de numerosas fuentes de incertidumbre en el trabajo de campo (forma de agarre, fuerza del trabajador…), sí que se puede afirmar que se han observado atenuaciones entre un 5-15 %, alcanzando el 20 % en las situaciones más favorables.

Estos resultados se han obtenido durante la repetición de las tareas más homogéneas, como son el desbrozado de encina y la olivación del pino.

Respecto a las soluciones aportadas por los fabricantes como posibles (materiales amortiguadores en palma) se pudo comprobar un mejor comportamiento de los guantes de gel (tipo GELFOM), respecto a la utilización de espuma.

LA INFLUENCIA DEL CORRECTO USO Y MANTENIMIENTO DE LAS HERRAMIENTAS.
Los resultados obtenidos, en lo que respecta al mantenimiento de las herramientas, muestran valores menores en las máquinas revisadas previamente a su uso en contraposición a las utilizadas habitualmente por los trabajadores, con un mantenimiento menos riguroso.

En el gráfico II se muestran los valores obtenidos con tres desbrozadoras de la misma marca y modelo (STHIL, FS 550) durante el desbroce de encina, pero a las que se las ha dado distinto uso y mantenimiento. La desbrozadora n.o 1, del año 2008, pertenece al formador en trabajos forestales, y por lo tanto se considera que tiene un buen mantenimiento. Las desbrozadoras n.o 2 y n.o 3 pertenecen a la cuadrilla de trabajos. En concreto, la desbrozadora n.o 3, a pesar de ser relativamente nueva, se comprobó a posteriori que tenía un amortiguador roto y el disco desgastado. Esto hace que se obtengan valores muy dispares pasando de una situación segura (por debajo del nivel de acción) para la desbrozadota n.o 1 con un mantenimiento riguroso (año 2008) a una situación que supera los valores límites establecidos, desbrozadora n.o
3 para la misma tarea.

CONCLUSIONES.
1. Todas las herramientas medidas: motosierras, desbrozadoras y motopértigas emiten un nivel de vibraciones A(8) que superan el nivel de acción (N.A.) establecido en el Real Decreto 1311/2005 sobre riesgo de exposición a vibraciones si se utilizan durante una jornada normalizada de ocho horas de trabajo. Esto significaría que el empresario tiene la obligación de ejecutar un programa de medidas técnicas y organizativas para reducir el nivel obtenido y someter al trabajador a una adecuada vigilancia de la salud.

Además, la motopértiga y la desbrozadora FS 550 mal mantenidas superan el valor límite (V.L.), por lo que se deberían adoptar medidas inmediatas para reducir estos niveles.

Las herramientas de mayor nivel de emisión son por este orden: motopértiga, motosierra y desbrozadora.

Como era de esperar, los valores obtenidos para cada herramienta dependen de numerosos factores:
- La operación concreta que se está realizando. En el caso concreto de la motosierra se obtienen valores más altos durante el apeo y tronzado de los troncos que durante el desramado de los mismos. El resalveo o desbroce de regenerado de encina con la motosierra genera menos vibraciones debido a que su grosor es mucho más fino.
- Las características de la materia prima con la que se está trabajando, es decir, si es herbácea o leñosa (jara, encina o pino), la dureza de la madera de corte (pino piñonero o resinero), su estado (madera húmeda o seca) y, especialmente, el grosor del tronco. Como era de esperar, los valores más altos se obtienen durante el tronzado de pinos gruesos de más de medio metro de diámetro.
- Velocidad de funcionamiento: ralentí, media carga, plena carga…, que  a su vez está directamente relacionada con la dureza de la materia prima.
- Características de la zona de corte: altura de corte, puntos de apoyo, espacio, posturas forzadas, etc.
- Forma de agarre de la herramienta: con ambas manos, por el manillar o por encima del codo, como el casode la motopértiga, lo que explica sus valores elevados.
Pero también de otros factores no tan obvios, como es el nivel de fatiga del trabajador, que influye directamente en la fuerza de agarre y la forma de sujetar la herramienta.

Es importante destacar que la motosierra MS 341, de mayor potencia que la utilizada habitualmente, la MS 260, emite menor nivel de vibraciones para los mismos trabajos de tronzado y desramado, llegando incluso a obtener valores por debajo del N.A. Pero no hay que olvidar que se introduce un factor como es el peso de la máquina -aumento del peso en 800 g- que influye directamente en el nivel de fatiga del operario. Esta situación puede provocar agarres defectuosos de la máquina y el consecuente riesgo de rebotes incontrolados, posibles cortes y, en todo caso, problemas músculo-esqueléticos. Por lo tanto, a la hora de realizar cualquier  trabajo debe tenerse en cuenta una correcta elección de la máquina a utilizar y profundizar en la aplicación de medidas correctoras.

Los datos publicados por los fabricantes de herramientas no coinciden con los valores de vibraciones medidos y son por lo general inferiores a los reales. Además, el fabricante no especifica en qué condiciones o tareas concretas se obtienen los valores publicados, lo que dificulta enormemente la evaluación del riesgo sin realizar las mediciones. En el caso de la motosierra da el mismo nivel para ambas manos, cuando lo habitual es que el nivel sea superior en la mano izquierda porque soporta el peso del motor y está más cerca de este.

2. Amortiguación de los guantes Hasta la fecha no se conocen en nuestro país estudios comparativos de guantes antivibración que demuestren la eficacia de estos, y los que existen ofrecen resultados poco alentadores para frecuencias medias habituales en herramientas rotativas comunes. Además, los fabricantes de guantes no aportan información al respecto. En nuestro trabajo de campo se ha probado la evolución y mejora de los nuevos materiales con la realización de mediciones con dos tipos de guantes antivibratorios: de espuma y de gel. Algunos de estos modelos se comercializan y otros son prototipos especialmente fabricados para este estudio.

En el caso de la motosierra, en el que existe una mayor variabilidad de tareas durante las mediciones (tronzado, desramado…) con maderas de distintas características y grosores, con traslados intermitentes por el monte, se obtienen resultados poco concluyentes en cuanto a la amortiguación de los diferentes tipos de guantes.

Sin embargo, con la desbrozadora sí que se ha podido constatar la amortiguación de los guantes, gracias a que las condiciones de trabajo son más homogéneas (misma tarea: desbroce, misma posición de trabajo, materia vegetal similar, etc.). Lo mismo ocurre durante la operación de olivación de pino con la motopértiga, en la que se comprobó una amortiguación superior frente al guante normal. No obstante, la comprobación de dicha amortiguación de forma exhaustiva en condiciones de laboratorio sería muy interesante desarrollarla en un futuro.

Es importante que los fabricantes de guantes no olviden que la vibración, al igual que el ruido, es una onda mecánica que se caracteriza por dos magnitudes: la amplitud y la frecuencia. La primera magnitud es la más conocida  porque es la que reflejan todos los equipos de medida, y en función de ella se fijan los valores límites. Sin embargo, es fundamental conocer la frecuencia para elegir la amortiguación de los equipos de protección individual, y al igual que para ruido, para vibraciones habría que hacer un análisis en frecuencia característica de la herramienta y aplicar el material que mejor amortigüe. De lo contrario se podrían elegir erróneamente  los materiales y llegar a fenómenos de resonancia que aumenten la amplitud, lo que, aunque poco probable, podría darse.

No obstante, el desarrollo de guantes con sistemas antivibración será fundamental para la reducción de las vibraciones si se quieren realizar trabajos forestales en el marco de la legislación que entrará en vigor en el año 2012.

3. La influencia del correcto mantenimiento y uso de los equipos se ha podido constatar de forma contundente durante las operaciones de desbroce de encina con varios modelos de desbrozadora STIHL FS 550. Para ello se contó con un técnico experto formador en técnicas seguras en trabajos forestales, que compartió su experiencia y maquinaria de los mismos modelos utilizados. Cuando se realizaron las mediciones comparativas, se pudo constatar una reducción de casi el 50 % del nivel de vibraciones cuando se utilizaba la herramienta bien mantenida (ahv =3,4 m/s2, frente a ahv = 6,02 m/s2).

RECOMENDACIONES GENERALES FINALES.
• Utilizar las herramientas adecuadas para cada tipo de tarea, teniendo en cuenta el nivel de vibraciones que emiten, adecuando la potencia a la tarea a realizar, así como los útiles de corte, como discos y cadenas antirrebote, etc.
• Emplear técnicas de trabajo seguras, siguiendo las instrucciones del fabricante y la formación recibida. En este aspecto es fundamental adoptar con la motosierra una postura adecuada durante su arranque, utilizar el freno de cadena durante los desplazamientos, no solo por reducir las vibraciones sino también por la propia seguridad de los trabajadores, así como mantener las distancias de seguridad. Además, un conocimiento adecuado de la técnica de apeo de los árboles reduce el tiempo y el esfuerzo de la herramienta, y en consecuencia, del trabajador.
• Mantenimiento de las herramientas como base fundamental para reducir el nivel de vibraciones, y en concreto:
*Mantenimiento de los sistemas de amortiguación –muelles metálicos o articulaciones elásticas- que separan el motor de la estructura de sujeción.
*Regulación de los niveles de carburación y ralentí del motor directamente relacionado con el nivel de vibraciones emitido. Se ha comprobado que en ocasiones se lleva la herramienta muy revolucionada.
*Control del nivel de desgaste del piñón de ataque de la cadena mediante su sustitución periódica.
*Correcto afilado de los dientes de la cadena de la motosierra para evitar en cualquier caso un excesivo rebaje de las guías de profundidad, las cuales inciden de manera directa en el nivel de vibración de la máquina.
• Proporcionar ropa y calzado de abrigo a los trabajadores durante las estaciones de mayores dificultades climatológicas, como por ejemplo guantes térmicos y con la palma de material antideslizante para garantizar un agarre firme de la herramienta.
• Proporcionar guantes antivibratorios certificados a los trabajadores, no sin antes comprobar su eficacia. En tal sentido, este estudio ha permitido comprobar la amortiguación de los guantes de gel con la desbrozadora y la motopértiga.
• Organización del trabajo, estableciendo turnos de trabajo que permitan alternancia de tareas, es decir, que un mismo operario dedique parte de su jornada al trabajo con herramientas y parte a recoger o a realizar otras tareas de limpieza y mantenimiento.
• Formación e información a los trabajadores sobre los riesgos derivados de la exposición al nivel de vibraciones y medidas de control. En este sentido es fundamental la labor de concienciación de técnicos y capataces para conseguir realizar un uso de las herramientas que minimice el daño, tanto por la forma como por la organización del trabajo, permitiendo la rotación de herramientas y diversificando funciones.
• Entrega del manual de instrucciones de cada máquina a los trabajadores, dejando constancia documental de ello. Los trabajadores deberán leer y comprender las normas de seguridad y mantenimiento recogidas en el manual. Además se recomienda de forma explícita que cada operario tenga los conocimientos básicos en el mantenimiento de las herramientas, así como la existencia de una persona especializada que realice un control periódico de estas cuestiones, que controle la sustitución de los útiles, los rebajes de las cadenas, los piñones de ataque, los protectores y todos aquellos elementos que influyan decisivamente en el mantenimiento correcto de la máquina.
• Continuar con la Vigilancia de la Salud, aplicando los procedimientos necesarios para la detección precoz de lesiones vasculares, osteoarticulares… Además debe registrarse cualquier historia previa sobre la exposición a las vibraciones.

 

Artículo completo con fotografías (páginas de la revista) “Colaboraciones Técnicas: Análisis de las vibraciones mano-brazo en el empleo de la herramienta forestal.”
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