Prove strumentali

Le direttive di prodotto che prevedono la marcatura CE obbligano il fabbricante a effettuare ricerche, test e prove necessarie sui componenti, sugli accessori o sull’intero prodotto in modo da stabilire se esso possa essere installato e usato in sicurezza.

I risultati di queste indagini devono essere riportati all’interno del Fascicolo Tecnico, in quanto servono per:

• documentare la loro esecuzione
• dimostrare la conformità ai Requisiti Essenziali di Sicurezza e tutela della Salute (RESS) delle rispettive direttive

Le prove che si possono svolgere possono essere statiche o dinamiche, includere l’uso di strumentazione o meno, e ognuna cambia in base a ciò che occorre indagare.

Le prove di sicurezza che noi siamo in grado di fornirti sono quelle più largamente richieste in ambito industriale, e sono le seguenti:

• prove rumore
• prove vibrazioni
• prove di compatibilità elettromagnetica (EMC)
• prove di sicurezza elettrica (LVD)
• altre prove specifiche

LA DIRETTIVA MACCHINE E LE PROVE DI SICUREZZA

Per prodotti quali macchine, quasi-macchine, impianti e dispositivi la direttiva Macchine 2006/42/CE fa riferimento alle prove di sicurezza citandole:

• nel contenuto delle Istruzioni
• nei RESS supplementari per ovviare ai pericoli dovuti alla mobilità delle macchine
• nei RESS supplementari per prevenire i pericoli dovuti a operazioni di sollevamento
• nell’Allegato VII - a) Fascicolo Tecnico per le macchine – b) Documentazione tecnica pertinente per le quasi-macchine
• nell’Allegato IX - Esame CE del tipo
• nell’Allegato X – Garanzia qualità totale
• nell’Allegato XI – Criteri minimi che devono essere osservati dagli Stati membri per la notifica degli organismi

In particolare nell’Allegato VII - Fascicolo Tecnico la direttiva Macchine indica:

Il fabbricante deve effettuare le ricerche e le prove necessarie sui componenti e sugli accessori o sull'intera macchina per stabilire se essa, in conseguenza della sua progettazione o costruzione, possa essere montata e messa in servizio in condizioni di sicurezza. Nel fascicolo tecnico devono essere inclusi le relazioni e i risultati pertinenti.

LE PROVE RUMORE

Il Rumore è un fattore importante da considerare e misurare ai fini della tutela della salute di un lavoratore.

Ci si riferisce in particolar modo alla verifica delle emissioni acustiche emesse da una macchina nel suo ciclo operativo sia alla postazione di lavoro che in altre posizioni, affinché non venga messa in pericolo la salute dell’operatore che, se sottoposto per lungo periodo ad eccessivo rumore, vede aumentare notevolmente il rischio di subire danni al proprio udito, e non solo.

La Valutazione del rischio rumore è dunque fondamentale, e comporta degli obblighi per il fabbricante in ottica di prevenzione, con l’obiettivo di eliminare il rischio rumore o di ridurlo al minimo laddove non sia possibile eliminarlo.

Il Rumore

Il Rumore è un segnale acustico non gradito e indesiderato, che può avere origine artificiale oppure naturale.

Un essere umano sottoposto a rumore in modo costante può facilmente incorrere in danni all’apparato uditivo, di gravità più o meno intensa a seconda anche della potenza acustica.

Gli effetti causati dal rumore sono subdoli, poiché spesso non sono percettibili nell’immediato bensì nel corso del tempo e, in base alla loro gravità, possono portare con sé non solo traumi fisici ma anche effetti psicologici.

La Direttiva Macchine 2006/42/CE e il Rumore

Nell’Allegato I la direttiva Macchine 2006/42/CE sancisce il rumore emesso da una macchina come uno dei Requisiti Essenziali di Sicurezza e tutela della Salute da monitorare e rispettare:

1.5.8. Rumore
La macchina deve essere progettata e costruita in modo tale che i rischi dovuti all’emissione di rumore aereo siano ridotti al livello minimo, tenuto conto del progresso tecnico e della possibilità di disporre di mezzi atti a limitare il rumore, in particolare alla fonte.
Il livello dell’emissione di rumore può essere valutato in riferimento ai dati comparativi di emissione di macchine simili.

La direttiva Macchine va ulteriormente nello specifico, indicando ciò che il Manuale di istruzioni deve riportare nel suo contenuto a proposito del tema rumore:

[…]
j) le istruzioni per l’installazione e il montaggio volte a ridurre il rumore e le vibrazioni prodotti;
[…]
u) le seguenti informazioni relative all’emissione di rumore aereo:
— il livello di pressione acustica dell’emissione ponderato A nei posti di lavoro, se supera 70 dB(A); se tale livello non supera 70 dB(A), deve essere indicato,
— il valore massimo della pressione acustica istantanea ponderata C nei posti di lavoro, se supera 63 Pa (130 dB rispetto a 20 µPa),
— il livello di potenza acustica ponderato A emesso dalla macchina, se il livello di pressione acustica dell’emissione ponderato A nei posti di lavoro supera 80 dB(A).

I suddetti valori devono essere o quelli misurati effettivamente sulla macchina in questione, oppure quelli stabiliti sulla base di misurazioni effettuate su una macchina tecnicamente comparabile e rappresentativa della macchina da produrre.
Quando si tratta di una macchina di grandissime dimensioni, invece del livello di potenza acustica ponderato A possono essere indicati livelli di pressione acustica dell’emissione ponderati A in appositi punti intorno alla macchina.

Allorché non sono applicate le norme armonizzate, i dati acustici devono essere misurati utilizzando il codice di misurazione più appropriato adeguato alla macchina. Ogniqualvolta sono indicati i valori dell’emissione acustica, devono essere specificate le incertezze relative a tali valori. Devono essere descritte le condizioni di funzionamento della macchina durante la misurazione e i metodi utilizzati per effettuarla.

Se il posto o i posti di lavoro non sono o non possono essere definiti, i livelli di pressione acustica ponderati A devono essere misurati a 1 m dalla superficie della macchina e a 1,60 m di altezza dal suolo o dalla piattaforma di accesso. Devono essere indicati la posizione e il valore della pressione acustica massima.

Le Norme di riferimento per il Rumore

L’attività di rilevamento e misurazione del rumore viene demandata a figure esperte, poiché deve essere svolta seguendo le indicazioni di norme sull’acustica che regolamentano l’iter e l’esecuzione delle prove, affinché il loro risultato possa ritenersi certificato e a presunzione di conformità. Tra queste ricordiamo le norme:

• UNI EN ISO 3746:2011, determina i livelli di potenza sonora e di energia sonora delle sorgenti di rumore tramite misurazione della pressione sonora
• UNI EN ISO 11204:2010, determina i livelli di pressione sonora di emissione al posto di lavoro e in altre specifiche posizioni, di macchine e apparecchiature
• UNI EN ISO 4871:2009, descrive le informazioni acustiche e di prodotto che devono figurare nella documentazione tecnica per la stesura della dichiarazione di emissione sonora di macchine e apparecchiature
• UNI EN ISO 11200:2020, fornisce le linee guida per l’uso delle norme di base per la determinazione dei livelli di pressione sonora di macchine e apparecchiature.

I Test e le Prove Rumore

Le Prove rumore sono prove strumentali svolte attraverso apposita strumentazione, che certificano il valore di rumore emesso da una macchina nelle diverse situazioni di operatività. La documentazione tecnica ad esse relativa va inserita nel Fascicolo Tecnico della macchina.

Il Fonometro è lo strumento di norma utilizzato, e serve per misurare il livello sonoro emesso da una fonte; dotato di un microfono, consente di avere una misurazione immediata del rumore (nella sua versione più semplice) oppure di analizzare anche il rumore alle varie frequenze, misurare la perdita di trasmissione attraverso le barriere architettoniche ecc.

Quando non è possibile usare il fonometro per caratteristiche intrinseche della macchina, si utilizzano dei Dosimetri di rumore, cioè dei misuratori dell’esposizione sonora che si applicano direttamente sulla spalla dell’operatore sul lato più esposto al rumore.

Per le prove fonometriche si utilizzano anche dei Calibratori acustici, cioè dei dispositivi che servono a calibrare direttamente in campo l’intera catena strumentale prima e dopo ogni campagna di indagine acustica.

La Valutazione del Rischio Rumore

Il fabbricante di macchine deve progettare e costruire i suoi prodotti in modo tale che i rischi dovuti all’emissione di rumore aereo siano limitati al minimo. È dunque sua responsabilità la riduzione dei rischi provocati dal rumore della macchina in termini di possibili danni acustici.

Già nella fase di progettazione deve individuare la fonte (o le fonti) di emissione del rumore, e adottare le soluzioni necessarie per ridurne i rischi derivanti, come l’adozione di ripari acustici, barriere antirumore, pareti fonoassorbenti.

Anche l’indagine fonometrica sul clima acustico già presente nell’ambiente in cui verrà posizionata la macchina (mappatura acustica) è un’attività di valutazione del rischio rumore, poiché i suoi risultati andranno a sommarsi a quelli relativi alla macchina.

Ciò che attesta l’adempimento degli obblighi in materia di rumore da parte del fabbricante è la documentazione tecnica relativa alla Valutazione del rischio rumore, ma anche l’apposizione sulla macchina della targhetta riportante il livello di potenza sonora garantito dagli esiti delle prove rumore svolte.

L’Ipoacusia da rumore è una delle malattie professionali più denunciate in Italia, questo non può che essere uno spunto di riflessione.

LE PROVE VIBRAZIONI

Così come il Rumore anche le Vibrazioni meccaniche rappresentano un agente di rischio che occorre misurare, e successivamente valutare, per garantire la conformità di una macchina ai requisiti essenziali di sicurezza e tutela della salute richiesti dalla legge.

Sottoporre infatti un operatore all’utilizzo prolungato di macchine o attrezzature che emettono vibrazioni di una certa entità, può comportare non solo disagio e difficoltà nel compiere il proprio lavoro, ma aumenta anche notevolmente il rischio di provocare un grave danno alla salute, come ad esempio la Sindrome da vibrazione mano-braccio.

Le prove vibrazioni che un fabbricante è tenuto a compiere sono parte integrante del processo di certificazione marcatura CE di una macchina: anche dalla presenza di questi test dipende la conformità o meno di una macchina ai requisiti essenziali di sicurezza di riferimento.

L’obbligo del fabbricante è sempre lo stesso: valutare il rischio, in questo caso quello da vibrazioni, con l’obiettivo di eliminarlo e, se non è possibile, ridurlo il più possibile attraverso riduzioni attive o passive a seconda dei casi.

Le Vibrazioni

Le vibrazioni attinenti al concetto di sicurezza macchine sono da intendersi come movimenti oscillatori meccanici rispetto ad un punto di equilibrio, e la direttiva 2002/44/CE – Prescrizioni minime di sicurezza e di salute relative all’esposizione dei lavoratori ai rischi derivanti dagli agenti fisici (vibrazioni) le classifica in due categorie

vibrazioni trasmesse al sistema mano-braccio: le vibrazioni meccaniche che, se trasmesse al sistema mano-braccio nell’uomo, comportano un rischio per la salute e la sicurezza dei lavoratori, in particolare disturbi vascolari, osteoarticolari, neurologici o muscolari;

vibrazioni trasmesse al corpo intero: le vibrazioni meccaniche che, se trasmesse al corpo intero, comportano rischi per la salute e la sicurezza dei lavoratori, in particolare lombalgie e traumi del rachide.

Le vibrazioni mano-braccio (HAV – Hand Arm Vibration) sono quelle trasmesse all’articolazione mano-braccio a seguito dell’impugnatura (con una o entrambe le mani) di una macchina o di un’attrezzatura vibrante che necessita di essere condotta a mano. Può trattarsi ad esempio di:

• martelli demolitori
• motoseghe
• decespugliatori
• smerigliatrici

Le vibrazioni al corpo intero (WBV – Whole Body Vibration) sono quelle trasmesse attraverso il contatto con il sedile di un mezzo di trasporto o di una macchina semovente quando l’operatore ne è alla guida, oppure da macchine industriali fisse. I primi sono di norma mezzi di movimentazione su cingoli o su gomma, oppure mezzi trasporto utilizzati nel settore dell’industria e dell’agricoltura quali

• gru
• autogru
• trattori
• ruspe
• carrelli elevatori

Le macchine industriali fisse che emettono vibrazioni possono invece essere

• frantoi
• vibrovagli

Tra i fattori che vengono misurati per le vibrazioni vi sono i tempi di esposizione, l’intensità della vibrazione, gli assi lungo cui si propagano.

La Direttiva Macchine 2006/42/CE e le Vibrazioni

Nell’Allegato I la direttiva Macchine 2006/42/CE nella sezione dei “Rischi dovuti ad altri pericoli” inserisce le vibrazioni emesse da una macchina tra i Requisiti Essenziali di Sicurezza e tutela della Salute da rispettare:

1.5.9. Vibrazioni
La macchina deve essere progettata e costruita in modo tale che i rischi dovuti alle vibrazioni trasmesse dalla macchina siano ridotti al livello minimo, tenuto conto del progresso tecnico e della disponibilità di mezzi atti a ridurre le vibrazioni, in particolare alla fonte.
Il livello dell’emissione di vibrazioni può essere valutato in riferimento ai dati comparativi di emissione di macchine simili.

Non solo, per ovviare ai pericoli dovuti alla mobilità delle macchine le Istruzioni hanno requisiti essenziali supplementari di sicurezza e tutela della salute aggiuntivi, tra cui le informazioni relative alle vibrazioni:

3.6.3. Istruzioni
3.6.3.1. Vibrazioni
Le istruzioni devono fornire le seguenti indicazioni relative alle vibrazioni trasmesse dalla macchina al sistema mano-braccio o a tutto il corpo:
— il valore totale di vibrazioni cui è esposto il sistema mano-braccio, quando superi 2,5 m/s2. Se tale livello è inferiore o pari a 2,5 m/s2, deve essere indicato,
— il valore quadratico medio massimo dell’accelerazione ponderata cui è esposto tutto il corpo, quando superi 0,5 m/s2. Se tale livello è inferiore o pari a 0,5 m/s2, deve essere indicato,
— l’incertezza della misurazione.
I suddetti valori devono essere quelli misurati effettivamente sulla macchina in questione, oppure quelli stabiliti sulla base di misurazioni effettuate su una macchina tecnicamente comparabile rappresentativa della macchina da produrre.
Allorché non sono applicate le norme armonizzate, i dati sulle vibrazioni devono essere misurati usando il codice di misurazione più appropriato adeguato alla macchina.
Devono essere descritte le condizioni di funzionamento della macchina durante la misurazione e il codice di misurazione utilizzato per effettuarla.

Infine anche nell’allegato VII – Fascicolo Tecnico per le macchine la direttiva Macchine fa riferimento in modo indiretto alle prove vibrazioni, includendole all’interno delle prove che in generale il fabbricante è tenuto a fare prima dell’immissione sul mercato o della messa in servizio della macchina:

1️ Fascicolo tecnico per le macchine:
La parte A del presente allegato descrive la procedura per l’elaborazione del fascicolo tecnico. Il fascicolo tecnico deve dimostrare la conformità della macchina ai requisiti della presente direttiva. Esso deve riguardare, nella misura in cui ciò sia necessario a tale valutazione, la progettazione, la fabbricazione ed il funzionamento della macchina. […]
1️ Il fascicolo tecnico comprende gli elementi seguenti:
1️ a) un fascicolo di costruzione composto:
[…]
— dai disegni dettagliati e completi, eventualmente accompagnati da note di calcolo, risultati di prove, certificati, ecc., che consentano la verifica della conformità della macchina ai requisiti essenziali di sicurezza e di tutela della salute,
— dalla documentazione relativa alla valutazione dei rischi che deve dimostrare la procedura seguita, inclusi:
1️ i) un elenco dei requisiti essenziali di sicurezza e di tutela della salute applicabili alla macchina,
1️ ii) le misure di protezione attuate per eliminare i pericoli identificati o per ridurre i rischi e, se del caso, l’indicazione dei rischi residui connessi con la macchina, […]
— da qualsiasi relazione tecnica che fornisca i risultati delle prove svolte dal fabbricante stesso o da un organismo scelto dal fabbricante o dal suo mandatario […]

Il fabbricante della macchina o dell’attrezzatura vibrante è dunque tenuto a fornire le informazioni relative alle vibrazioni emesse dai suoi prodotti, e lo fa inserendole nel MUM (Manuale Uso e Manutenzione) come indicato dalla direttiva Macchine.

Le Norme di riferimento per le Vibrazioni 

Come per le prove rumore anche le prove Vibrazioni vengono demandate a personale esperto in grado di svolgere i test strumentali secondo le norme di riferimento, affinché siano effettuati con modalità che perseguano la presunzione di conformità. Tra le norme relative alle Vibrazioni citiamo:

• UNI EN ISO 20643:2012 Vibrazioni meccaniche – Macchine portatili e condotte a mano – Principi per la valutazione della emissione di vibrazioni
• UNI EN ISO 1032:2009 – Vibrazioni meccaniche – Esame di macchine mobili allo scopo di determinare i valori di emissione vibratoria
• UNI EN ISO 7096:2009 – Macchine movimento terra – Valutazioni di laboratorio delle vibrazioni trasmesse al sedile dell’operatore
• UNI EN 13059:2008 – Sicurezza dei carrelli industriali – Metodi di prova per la misurazione delle vibrazioni
• UNI EN 13490:2009 – Vibrazioni meccaniche – Carrelli industriali – Valutazione in laboratorio e specifica delle vibrazioni trasmesse all’operatore dal sedile.

I Test e le Prove Vibrazioni

Le prove vibrazioni sono prove strumentali che misurano le vibrazioni trasmesse da una macchina/attrezzatura vibrante al sistema mano-braccio oppure al corpo intero dell’operatore.

Le vibrazioni emesse vengono misurate secondo standard di prova che prendono in considerazione condizioni di impiego realistiche, ovvero procedure di misurazione svolte sul campo in reali condizioni di lavoro, con gli operatori in piedi o seduti in base alla tipologia di macchina/attrezzatura, affinché i risultati prodotti siano riproducibili e il più accurati possibile. Così facendo è possibile tenere conto degli effetti legati alla modalità di impiego in modo adeguato.

Tra gli strumenti che vengono utilizzati per effettuare le prove vibrazioni ricordiamo:

• l’Accelerometro, è un dispositivo che viene fissato sulla superficie vibrante e rileva le oscillazioni da essa provenienti, tramutandole in segnali elettrici che vengono inviati ad un vibometro per la loro analisi
• il Vibometro, è un device portatile che riceve i segnali elettrici trasmessi dall’accelerometro e li elabora, permettendo anche un confronto tra i valori misurati e i valori limite vigenti.

Tutta la strumentazione usata per svolgere le prove vibrazioni deve essere calibrata prima e dopo ogni serie di misurazioni, tarata ogni due anni ed essere conforme alle relative norme.

Come per il rumore anche la documentazione tecnica relativa alle vibrazioni va inserita nel Fascicolo Tecnico della macchina/attrezzatura.

ALTRE PROVE SPECIFICHE

In base alla tipologia della macchina o del dispositivo si possono rendere necessarie anche altre prove come ad esempio prove meccaniche, di saldatura, strutturali, ecc.