Control de Ruido en Fundiciones de Acero: Técnicas y Materiales Especializados

El control de ruido en las fundiciones de acero no es solo una cuestión de cumplimiento normativo (salud laboral y medioambiental), sino un factor crítico para la productividad, la seguridad y el bienestar de los trabajadores. Dada la naturaleza de los procesos —que involucran impactos, vibraciones, movimientos de grandes volúmenes de aire y maquinaria pesada—, las fundiciones se encuentran entre los entornos industriales con los niveles de ruido más elevados y complejos de mitigar.

Este artículo, desarrollado desde una perspectiva de ingeniería acústica especializada, detalla las técnicas y los materiales más efectivos para abordar este desafío en el sector de la fundición de acero, diferenciando entre estrategias en la fuente, en la trayectoria y en el receptor.

Naturaleza y Fuentes del Ruido en Fundiciones

Comprender la procedencia del ruido es el primer paso para un control eficaz. Las fundiciones generan ruido tanto aéreo (emitido directamente por una fuente) como estructural (transmitido por vibración a través de la propia estructura del edificio o maquinaria).

A. Fuentes Primarias de Ruido Aéreo

B. Ruido Estructural y de Impacto

Las vibraciones de las prensas, martillos y la caída de materiales se transmiten a través de la cimentación y la estructura de acero del edificio. Sin desacoplamiento, estas vibraciones se convierten en ruido aéreo a distancia. Este es un problema grave que requiere soluciones de amortiguación industrial.

Control en la Fuente (La Estrategia Prioritaria)

La estrategia más eficiente y rentable a largo plazo es reducir el ruido allí donde se origina. Esto implica modificar procesos, aislar equipos o instalar silenciadores directamente.

A. Amortiguación y Desacoplamiento de Maquinaria

Los equipos pesados deben estar desacoplados de la estructura base para evitar la transmisión de vibraciones.

1. Soportes Antivibratorios (Silentblocks): Utilización de amortiguadores de alta capacidad como los modelos SENOR SE-ACH o SE-BI (gama industrial), que emplean goma o polímeros elastoméricos avanzados.

   • Función: Se instalan bajo los motores, bombas, compresores o ventiladores. Absorben las vibraciones antes de que lleguen al suelo o a la bancada estructural.

   • Selección: La elección del amortiguador (color/carga) es crítica. Debe seleccionarse de manera que la carga estática lo mantenga en su rango de deformación óptimo, garantizando la menor frecuencia de resonancia posible (idealmente por debajo de 15Hz).

2. Bases Flotantes de Inercia: Para equipos muy grandes o conjuntos de equipos (p. ej., grupos de compresores), se crea una base de hormigón reforzado que "flota" sobre un lecho de amortiguadores de resorte (muelle) o elastómeros. La masa añadida de la base ayuda a amortiguar las vibraciones.

B. Silenciamiento de Flujos de Aire y Gases

El ruido de chorro y turbulencia de los soplados, la ventilación y la descompresión neumática debe tratarse con:

• Silenciadores Reactivos/Disipativos: Instalados en las salidas de chimeneas, ventiladores y sistemas de extracción.

  • Los silenciadores disipativos utilizan materiales absorbentes (lana mineral, fibra de vidrio) para atenuar altas frecuencias.

  • Los silenciadores reactivos utilizan cámaras de resonancia para reflejar y cancelar el ruido de baja frecuencia.

C. Control del Ruido de Impacto

• Recubrimientos Damping (Amortiguadores): Aplicación de materiales viscoelásticos pesados (masillas o láminas) a las superficies metálicas (tolvas, conductos, bandejas) que tienden a resonar. Estos materiales disipan la energía vibratoria interna del metal, reduciendo el ruido radiado.

• Sistemas de Caída: Sustituir la caída libre de piezas en recipientes metálicos por toboganes forrados con materiales elásticos y de alta resistencia a la abrasión (como poliuretano o goma dura), o el uso de contenedores de descarga forrados para reducir el impacto directo metal-metal.

Control en la Trayectoria (Aislamiento y Absorción)

Una vez que el ruido se propaga, el objetivo es evitar que llegue al trabajador o a áreas sensibles.

A. Aislamiento Aéreo (Pantallas y Recintos)

1. Recintos Acústicos (Casetas): La solución más efectiva para equipos muy ruidosos. Consiste en construir un cerramiento total alrededor de la fuente.

   • Requerimientos: Deben ser construidos con materiales de alta masa (placas de acero o multicapa) y poseer un revestimiento interior de material absorbente (p. ej., espuma de melamina o lana mineral) para evitar la reverberación dentro del recinto.

   • Acceso: Las puertas y ventanas deben ser acústicas y sellar herméticamente para mantener el aislamiento.

2. Pantallas y Barreras Acústicas: Utilizadas para proteger a un grupo de trabajadores de una fuente ruidosa sin necesidad de un cerramiento total.

   • Ubicación: Deben colocarse lo más cerca posible de la fuente o del receptor.

   • Diseño: Deben ser lo suficientemente altas y anchas para que el receptor quede en la "zona de sombra" acústica, minimizando el ruido por difracción.

B. Control de Ruido Aéreo Estructural (Aislamiento de Techos)

El ruido aéreo del interior puede escapar a través del techo (especialmente si es ligero) o contaminar plantas superiores.

• Techos Acústicos Suspendidos: Instalación de falsos techos desolidarizados mediante amortiguadores de construcción de alto rendimiento (p. ej., la gama de SENOR SE-HORQ o similares). Estos amortiguadores rompen el puente acústico, evitando que las vibraciones de la estructura superior pasen al techo y que el ruido interior salga directamente.

C. Tratamiento de Reverberación

Los grandes pabellones industriales, con paredes y techos metálicos, tienen tiempos de reverberación extremadamente largos, lo que aumenta significativamente el nivel de ruido de fondo (contaminación aéreo).

• Absorción: Instalación de paneles fonoabsorbentes en techos y paredes verticales. Estos materiales deben ser de tipo industrial, resistentes al fuego, a la suciedad, a la humedad y a la abrasión (p. ej., paneles de fibra de vidrio densa o lanas minerales con revestimiento perforado).

• Estrategia: La absorción reduce la energía del ruido en el interior, creando un ambiente de trabajo más silencioso y menos estresante, incluso si la fuente primaria sigue siendo ruidosa.

Control en el Receptor y Cumplimiento Normativo

Aunque se apliquen todas las medidas anteriores, la protección individual y el control de exposición siguen siendo obligatorios.

A. Protección Auditiva Personal (EPIs)

La protección auditiva es obligatoria en niveles de ruido superiores a $85$ dBA (decibelios A ponderados) en la jornada laboral, según la Directiva Europea 2003/10/CE y normativas locales equivalentes.

• Tipos: Protectores de copa (orejeras) y tapones desechables o reutilizables.

• Recomendación: En fundiciones, debido a los picos de ruido (impacto), se recomiendan los tapones o protectores dependientes del nivel o de atenuación controlada, que permiten la comunicación en niveles bajos pero amortiguan drásticamente los picos peligrosos.

B. Aislamiento de Puestos de Control

Los operadores que pasan largos periodos de tiempo supervisando procesos deben estar protegidos en cabinas de control acústicas.

• Características: Estas cabinas deben ser estructuras flotantes (desacopladas) con alto aislamiento (uso de doble pared, ventanas y puertas acústicas) y sistemas de ventilación silenciados. Esto garantiza que el operador esté expuesto a niveles de ruido seguros ($<80$ dBA) durante toda su jornada.

Materiales Especializados de Alto Rendimiento

El entorno de una fundición requiere materiales que no solo sean acústicamente eficientes, sino que también resistan condiciones extremas.

La Inversión en Acústica

El control de ruido en las fundiciones de acero es una inversión crítica con un retorno claro: mayor cumplimiento normativo, menos bajas laborales por hipoacusia y una mejora sustancial en la moral y concentración del personal. El enfoque más profesional requiere una evaluación acústica detallada inicial para identificar las fuentes de ruido más críticas y aplicar una combinación de técnicas en la fuente (amortiguación industrial, silenciadores), en la trayectoria (recintos y barreras) y en el receptor (EPIs y cabinas), utilizando siempre materiales especializados y resistentes a las condiciones extremas del entorno.

La implementación exitosa de estas soluciones transforma un entorno hostil en un lugar de trabajo seguro y sostenible.