Misura e Consulenza sulla valutazione del rischio inerente gli Agenti Fisici Campi Elettromagnetici


Il D.Lgs. 81/08, al Capo I del Titolo VIII, tratta della protezione dei lavoratori dai rischi derivanti da esposizioni ad Agenti Fisici, all'interno dei quali rientrano i Campi Elettromagnetici come esplicitato nel Capo IV dello stesso Titolo.

Il recente recepimento della Direttiva Europea 2013/35/CE ha confermato il ricorso alle Linee Guida ICNIRP come razionale scientifico sul quale si basano i valori di grandezze fisiche (campo elettrico e magnetico, densità di potenza) con cui confrontarsi per valutare la conformità di una data situazione di esposizione.
Le Linee Guida ICNIRP sono state aggiornate e confluite in quelle del 2010. I suddetti valori limite delle grandezze fisiche di interesse sono stati, in molti casi, notevolmente rialzati. Questo ha portato ad una situazione in cui esposizioni lavorative assolutamente non permesse alcuni anni fa sono diventate permesse oggi (secondo ICNIRP).

Oltre a questo è cambiato anche l'approccio protezionistico utilizzato.
Mentre in passato il rispetto di una data curva limite assicurava la conformità di una situazione espositiva sia a riguardo di effetti dannosi alla salute, sia di effetti non direttamente dannosi ma comunque importanti per la sicurezza (e quindi potenzialmente dannosi in modo indiretto), con le Lineee Guida del 2010 la situazione è cambiata. E' stata effettuata una differenziazione tra curve limite inerenti i cosidetti effetti sanitari e curve relative ad effetti sensoriali.
In poche parole, secondo ICNIRP è anche ammissibile che un lavoratore sperimenti disturbi temporali delle percezioni sensoriali e modifiche (testualmente definite come "minori" da ICNIRP) delle funzioni cerebrali, a condizione che si operi in modalità controllata.

Pertanto, sia per le restrizioni sulle grandezze di base (il campo elettrico interno) che per quelle inerenti grandezze più agevolmente misurabili (e confluenti nei cosidetti Livelli di Azione per campo elettrico e magnetico esterno e densità di potenza), e pertanto utilizzate di norma nel "Risk Assessment", esistono dei valori limite sanitari e sensoriali.
Pertanto esistono dei Valori di Azione inferiori e superiori, oltre a valori di azione per esposizoni localizzate negli arti. Il fatto che il recepimento della Direttiva sia stato rimandato, non modifica di fatto la necessità pratica di dover comunque conforntarsi con i contenuti della Direttiva stessa. E questo perchè quest'ultima rappresenta sicuramente un riferimento di "buona tecnica", necessario ad effettuare la Valutazione del Rischio CEM, la quale, deve comunque essere eseguita, indipendentemente dal recepimento di questa Direttiva.

Nelle Linee Guida ICNIRP, al fine di individuare dei gruppi frequenziali all'interno dei quali adottare approcci di valutazione uniformi, la banda di frequenza è stata divisa essenzialmente in tre sottobande. La prima, fino a 100kHz, è riservata per i segnali a bassa frequenza, ossia ai segnali per i quali la valutazione del loro effetto biologico viene eseguita in base alla capacità di incidere su meccanismi elettrofisiologici. In questo caso la grandezza di riferimento è il Campo Elettrico interno, con i "Valori di Azione" espressi come Campo Elettrico e Campo Magnetico . Da 10 MHz in su vengono considerati segnali ad alta frequenza, per i quali i limiti di esposizione vengono stabiliti in base ad effetti di tipo termico, con la conseguente necessità di considerare un tempo di esposizione sul quale mediare i segnali generati, tenendo quindi conto della costante di tempo associata ai meccanismi termici stessi (fermo restando l'esistenza di limiti anche sui valori di picco, molto significativi nel caso di segnali RF sotto forma di burst, come in alcuni radar e sistemi antitaccheggio EAS aventi un "duty cicle" molto basso). La banda presente tra le due precedenti, ossia tra i 100kHz ed i 10MHz è quella nella quale si devono considerare tutti e due gli effetti (elettrofisiologico e termico) associabili ai segnali a bassa frequenza ed alta frequenza testè menzionati.
Oltre a queste tre bande è presente l'intervallo di frequenze da 0Hz ad 1Hz, il quale rappresenta una sorta di raccordo con i limiti inerenti i campi magnetici statici. Questa banda di frequenza riguarda per lo più le situazioni di movimento in un campo magnetico statico.

Nell'effettuare la Valutazione del Rischio bisogna determinare le cause più frequenti di esposizione, le sorgenti di pericolo, le classi di lavoratori più esposti al rischio, ed effettuare valutazioni dell'esposizione prendendo provvedimenti per ridurla al minimo. Questo implica l'applicazione di una attenta analisi delle fonti di emissione e dei livelli da esse generati. Una data condizione espositiva deriva infatti da un insieme di variabili: macchine utilizzate, presenza di schermi, posizione di lavoro, tempo di esposizione (nel caso di segnali RF), formazione dell'operatore, ubicazione delle varie sorgenti ecc. Il loro effetto congiunto può essere modificato solo dopo una attenta analisi del problema ed un intervento che può comportare anche modifiche non realizzabili immediatamente ma che richiedono interventi graduali, anche in funzione del processo industriale interessato.

I livelli dei campi elettromagnetici devono essere determinati attraverso misure e/o calcoli. Nell'effettuazione delle misure bisogna tenere in debito conto l'andamento temporale e frequenziale del segnale (continuo, modulato, multifrequenziale coerente e incoerente, impulsato, con contenuto armonico ecc.). E' infatti da considerare, ad esempio, che nel caso di segnali a bassa frequenza multifrequenziali i limiti ICNIRP sono finalizzati alla limitazione del picco massimo, essendo quest'ultimo raggiungibile o meno a seconda della coerenza di fase e frequenza delle componenti spettrali costituenti. Inoltre, è da valutare il momento della misura in rapporto al ciclo e tipo di produzione in atto. Questo al fine di rendere consono il setup di misura, e di successivo calcolo, alla situazione espositiva sotto indagine.
Nell'effettuazione delle misure vengono utilizzate, contemporaneamente o alternativamente, a seconda dei casi, analisi a larga banda, analisi in frequenza a banda stretta, analisi nel dominio del tempo sia tramite analizzatori di spettro che utilizzando DSO/DAQ per l'acquisizione delle forme d'onda corrispondenti ai tre assi ortogonali di rilevazione spaziale (vedi metodologia weighted peak index, considerata nelle indicazioni ICNIRP-2010 la metodologia d'elezione per la valutazione di segnali complessi).
A volte il calcolo può essere sufficiente, o addirittura preferibile, nel determinare una data condizione di esposizione.

Lo Studio Tecnico, oltre al possesso di strumentazione certificata e riferibile, è dotato di tools di calcolo e simulazione sia realizzati internamente che di terze parti, i quali fungono da ausilio nella caratterizzazione di una data situazione di esposizione.

Lo Studio Tecnico offre alle aziende interessate un pacchetto composto da:

  • Identificazione delle "Sorgenti di Rischio": studio del processo produttivo, delle caratteristiche strutturali dell'ambiente di lavoro, delle caratteristiche elettriche dei segnali sotto indagine
  • Valutazione del rispetto dei valori di azione in presenza di campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici.
  • Consulenza nella valutazione del rischio inerente la tematica dei campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici.
  • Consulenza nella realizzazione di interventi di eliminazione o mitigazione del rischio, attraverso interventi di schermatura, possibile modifica della modalità di lavorazione del "pezzo", introduzione di tecnologie meno impattanti, modifica dell'ambiente di lavoro ecc.
  • Informazione e formazione dei lavoratori in relazione ai risultati della valutazione del rischio
--- Esempi di sorgenti di CEM in ambito industriale e sanitario ---

cabine di trasformazione, armadi di rifasamento, macchine per incollaggio del legno e del PVC, trattamento ad induzione per fusione, saldatura e brasatura, polimerizzazione degli adesivi, formatura a caldo, sinterizzazione di polveri, metalli o di altre miscele, essiccatura della ceramica. macchine a microonde per la disinfestazione delle granaglie, presse dielettriche, vulcanizzazioni dielettriche, macchine a corrosione, Risonanza Magnetica, Magneto Terapia, Marconi Terapia, Ipertermia, Radar Terapia, cabine di trasformazione ed armadi di rifasamento ed in generale qualsiasi macchinario che assorbe elevate correnti (o che utilizza elevate tensioni)






Figura 1: Simulazione realizzata utilizzando codice numerico FEA (Finite Element Analysis) dell'effetto schermante di due materiali diversi.






Figura 4: Misura nell'ambito di una mappatura del Campo Elettrico in una Sottostazione Terna S.p.A.





Figura 2: Screenshot di WPIrc, sw per il confronto coi limiti ICNIRP 2010 e la Direttiva 2013/35/CE di segnali complessi a bassa frequenza utilizzando la metodologia del "Picco Ponderato" (Weighted Peak Index)





Figura 3: Simulazione con SELF3D, sviluppato dallo scrivente, dell'induzione magnetica generata dai cavi BT di una cabina di trasformazione. Il risultato, grazie ad un modulo dedicato, è visualizzabile in CAD 3D.






Figura 4: Misura Induzione Magnetica nei pressi di una macchina Magnetron RF Sputtering (rivestimento superficiale attraverso un plasma di ioni).





Figura 5: Analisi della variazione temporale dell'induzione magnetica nei pressi di una saldatrice TIG. Preliminarmente è stata effettuato uno studio sulla tipologia del segnale sotto indagine





Studio Tecnico Ing. Luigi Raffaele Sapone