Noise Induced Hearing Loss and Hearing Conservation in 8 Primary Iron and Steel Companies in South Africa

Presenters:  Dr Odette AbrahamsGabriel Mizan

Background

Noise:“Sound that is undesirable, either because it annoys, distracts or interferes with those hearing it or because it has the potential to damage the hearing mechanism of those exposed to it”

SA Dept of Mineral and Energy (2000)

Noise Induced Hearing Loss (NIHL)“Cumulative, permanent loss of hearing that develops gradually after months or years of exposure to high levels of noise”• Commonest compensable occupational disease 

globally• One of the major avoidable causes of permanent 

hearing impairment worldwide• WHO estimated that occupational NIHL costs 

approximately 0.2% to 2% of the GDP of developed nations

Factors Affecting Employees Susceptibility to NIHL

• Intensity of the noise (dB)• Temporal pattern of the noise (continuous, intermittent)• Spectral pattern of the noise (frequency content)• Duration of exposure• Individual susceptibility to noise (age , ear infection, certain 

medication)

Statutory Requirements• NIHL Regulations, promulgated under the OHSAct 85 of 1993

‐ require the employer to implement HCP when workers are exposed to noise rating limit > 85 dB (A)

• Compensation for Occupational Injuries and Diseases Act No 130 of 1993

‐ compensable at or above PLH of  10 % as per Schedule 3

• Circular Instruction 171 provides further guidance                  on compensation of employees

The StudyNIOH was commissioned by the DoL to investigate noise exposure levels and NIHL in the primary Iron and Steel in South Africa • Iron and Steel industry in one of the largest employers 

in SA with approximately 55 000 employees• South Africa is the  21st largest crude steel producing 

in the world (7.6 m tonnes /year)• Iron and Steel manufacturing is one of the noisiest 

industries and NIHL is common

Study Objectives1. To verify the current designation of noise zones as 

described in companies’ occupational hygiene reports

2. To verify workers’ noise exposure levels by taking spot area measurements and personal noise exposure (dosimetry)

3. To analyse and audit current hearing conservation practices

4. Based on company records, to determine the extent of NIHL diagnosed by the companies over the past decade

Study Objectives5. To verify records of current hearing threshold levels 

of workers by independently conducting audiometric testing

6. To compile recommendations for improvement of existing hearing conservation practices that can be implemented in the South African iron and steel industry

7. Based on best practices and expert advice, to develop a standard inspector checklist for noise in the iron and steel industry 

Methodology

MethodologyCross sectional survey in 8 major iron and steel companies across SA

Company Type of industry No of permanent employees

No of contract employees

Company A Primary steel plant 7000 6808

Company B Primary steel plant 541 328

Company C Primary steel plant 650 753

Company D Secondary steel plant

246 6

Company E Primary steel plant 2700 2100

Company F Primary steel plant 2587 2354

Company G Primary steel plant 1696 450- 500

Company H Primary steel plant 2711 310

Phase 1: Occupational Hygiene Study

• Walkthrough / task observations• Interviews with H&S personnel, workers, clinic• Area (spot) noise measurements• Personal noise measurements (dosimetry)• Review of previous noise survey reports and other relevant documentation

H&S Manager QuestionnaireCovered various aspects of HCP including:

• Information and training• Assessment of exposure• Survey report and recommendations• Medical surveillance• Hearing protection equipment• Policies and procedure

Worker’s InterviewQuestions Input / Observation

When were you last given training on noise?What are the main health risks of noise?Do you use hearing protection in your job?What type of hearing protectors do you use?Will you show me how do you put on hearing protectors correctly?When last did you have a hearing test?Do you experience any difficulties with your hearing?Do you have any concerns regarding noise in this workplace?

Phase 2: Occupational Medicine

• Hearing conservation Policyý Interview check list usedý Copy of the company policyý Interview was then compared to the written policy

• Medical Record Review

• Review of NIHL

• Audiometric verification

Response Rate Company Response rate

in the chosen department

Response rate in the NIHL employees

Response rate for audiometric retesting

Company A 100% 100% 56.7%

Company B 100% 100% 66.7%

Company C 100%a 89%

Company D Not ascertainedb

Company E 63.4% 77.8% 77.4%

Company F 42.6% 17.1% 56.8%

Company G 38.7% 0% 83.3%

Company H 66.7% 100% 50%

a  Employee records were available but not all were reviewed due to time constraints.b Employees’ consent for review of records was only concluded during the survey and hence a random sample could not be obtained.

Findings

Company Policy on Hearing Conservation Programme

A B C D E F G H

Exposure Assessment / Noise Risk Assessment + ---- + + + + ---- +

Identification of employees at risk + ---- + + + + ---- +

Noise Monitoring & Assessment + + + + + + ---- +Noise Control + ---- + + + + ---- +Employee Training & Education + + + + + + ---- +Baseline& Periodic Audiometric Testing + + + + + + ---- +

Assessment of Noise exposureArea measurements:

• 78% of measurements in the Iron & Steel Industry  departments exceeded the 85 dB (A) limit

Personal noise dose measurements:• 68% of exposures exceeded 85 dB (A)

Factory Average Noise level  dB(A) per Department Steel 

Production & BOF 

Coke plant &cutting area Cold Mill 

Galvanizing & Temper 

Mill  Sinter Plant A 84 86 92 94 98

Off line (Recycle) Melt Shop Mills

B 94 94 102

Iron making, Corex&Midrex

Hot Strip Mill Hot Strip Basmnt

Steel Mill Melt Shop

C 87 88 90 95

QC

Small parts & Core Shop Sand Plant

Fettling & VW Production Foundry & Prod 

D 81 94 94 102 102

Coke Plant & Steel Plant

Unitrans Bar Mill Billet Bar Rod Mill

Iron Blast Furnace

E 88 90 94 97

Structures Work Shop

Iron Plant Melt Shop Flat Products

Steel Plant 1 & 2 & Mill Pulverized Fuel

F 78 85 88 90 98

Hot & Cold Process Lines Final Lines Plate Process & cutting Steel Plant

G 83 92 99 106

Foundry Heavy & Ball Forge

Foundry Medium Melt Shops

Hille Mille, Morgan & DRI Pl.

Wheel Pl & HCBP

H 85 93 95 96 103

Area Noise Measurements

Noise Measurements ‐ AreaThe distribution of 406  area noise measurements in dB(A):

145

96

75

60

20

10<85

>85 & <90

>90 & <95

>95  & <100

>100 & <105

>105

Noise Measurements ‐ DosimetryThe distribution of 127 personal noise dose measurements in dB(A):

30

44

29

204

<85

>85 & <90

>90 & <95

>95  & <100

>100

MSOffice5

Slide 21

MSOffice5 The cake slice for <85 is too large there should be less than half. , 2012/10/18

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

A B C D E F G H

Percen

tage >85

 dB(A)

Factory

Percentage area and personal noise measurements >85dB(A) at eight Iron and Steel factories

Area noise

Personalnoise dose

Noise Control Practices

• Reusable ear‐plugs, ear‐muffs and custom‐made HPDs were used

• Noise control engineering options were not used to their fullest advantage 

Double glazed noise refuge control room 

Information and Training

• All companies had an information and training programme conducted by  health & safety officers or SAQA accredited trainers

• Training  within the 1st year of employment and on moving to a noisy department with > 85dB(A)

• Training was initially done at induction and then annually in 6 of 8 companies

Information and Training• 43 out of 111 (39%) workers interviewed could not remember when last trained on noise

• 96% of workers interviewed understood the health risk related to noise 

• 39% of workers could not demonstrate how to fit their HPDs correctly

• 27% of the workers were concerned about noise in their work environment

• 11% reported problems with their hearing

Medical Surveillance

All 8 companies conducted baseline, periodical and exit audiograms

Baseline Audiometric Testing

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

A  B C D E F G H

98%

93%97%

68%

98%

93%

86%

69%

2%

7%3%

32%

2%

7%

14%

32%

Baselin

e do

ne in

 accorda

nce with

 Instructiio

n 171

CompaniesYes No

Periodic Audiometric Testing

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

A B C D E F G H

98%

72%

100%

0%

100%

0%

100%

11%

2%

28%

0%

100%

0% 0%

89%

% Com

pliance with

 freq

uency of periodic 

audiom

etric

 testing 

Companiesyes No

Periodic Audiograms: Evidence of PLH shift

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

A B C D E F G H

17%

46%

32%

14%

36% 37%

28%

48%

0%

10%

84%

0%Eviden

ce of thresho

ld shift from

 baseline on

 pe

riodic au

diogram 

Companies

Yes

No

Unclear

Recorded Actions Following Evidence of Hearing Decline

Evidence of threshold shift : no of employees

Nothing recorded in the medical file

Test was repeated after no exposure 

to noise

Diagnostic audiogram was 

done

More training was done

The employee was relocated

A 10 20% 40% 60% 10% 0

B  37 92% 8% 0 8% 0

C 11 73% 0 9% 23% 0

Da Unobtainable

E 21 76% 15% 9% 0 0

F 10 50% 10% 0 50% 0

G 26 96% 4% 0 4% 0

H 6 17% 33% 67% 0 0

Noise Induced Hearing Loss

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

A B C D E F G Ha

0.7

8.3

1.4

4.1

1.5

2.4

1.5

0.6

Incide

nce/10

00/year

Companies

Estimated average annual incidence(per 1000/year)

Ha Calculated over from 2008 for Company 

Recorded Actions Following NIHL Diagnosis 

Company No. of 

employees with NIHL

Referred for compensation

More training Relocation  Dismissed

Other than referral for compensation, 

no evidence of other actions

A 37 100% 22% 11% 0 68%

B 21 86% 0 0 0 100%

C 9 100%  No consent granted

D 10 100% No consent granted

E 7 100% 14% 29% 0 0

F 7 86%  43% 0 0 57%

G No consented obtained

H 6 83% 0 0 0 33%

Audiometric verificationAim:

To compare a sample of audiograms done in‐house at each company with audiograms done by an external service provider on the same employees. 

Audiometric verification A B C D E F G H

Audiograms for comparison  16 20 20 19 24 21 20 12

Concordant 8 0 4 0 2 2 4 0

10‐19 dB difference 3 3 10 7 11 14 14 6

20‐29 dB difference 5 7 6 9 8 3 2 4

30‐39 dB difference 0 4 0 1 3 1 0 2

>40 dB difference 0 6 0 2 0 1 0 0

Limitations • Industrial action affected response rate 

adversely• OH measurements could not be done of 

every activity• Incomplete medical records• Extent of NIHL‐ company records of cases 

over the past 10 years were used (underestimation)

• Reliance on companies to provide cases of NIHL (validation)

• Only permanent employees

LimitationsAudiometric verification

• Currently no reference body for audiometric testing in the workplace 

• No gold standard testing facility• Measured repeatability rather than of validity• External provider chosen based on calibrated 

equipment and a national footprint• Many factors affect repeatability however this 

indicates that a review of quality assurance and testing procedures by in‐house testers is required

Conclusion• All  companies included in this survey had 

areas of noise exposure above the legislated level of 85dB(A) which put a number of employees at risk of developing NIHL

• Difference between the companies lies in the effective implementation of the hearing conservation programme

• Highlights the need for proper implementation of hearing conservation practices known to be effective and establishment of effective monitoring and evaluation systems

Good Practices:Policy and procedures 

• Written health and safety policies are available (7/8)

• Hearing conservation related mattersØ reported Ø discussed by employees during toolbox talks and in 

committee meetings  (8/8)

• Proactive hearing conservation programmes demonstrated noticeable outcomes (2/8)

• Managers seen to be committed to the noise conservation programme  (4/8)

Good PracticesAssessment of Noise Exposure

• Assessments re‐done after major changes made in work systems and machinery (8/8)

• Records of these were made available to Safety Representatives and Safety Committee (8/8)

• Recommendations in reports were practical and actioned according to a plan in line with hierarchy of control (5/8)

Good Practices:AIA Survey reports and recommendations

• AIAs were used in the noise exposure assessments (8/8)

• Reports were available and repeated on the average every 24 months (6/8)

Good Practices:Noise Control Practices 

• Good general maintenance of machinery, equipment and tools led to less noise (3/8)

• Custom made HPDs were provided to selected employees, notably those with early decline in hearing or based in areas with very high noise exposure (5/8)

• Signage and noise zoning is implemented (8/8) • SOPs on noise control were available (4/8)

Good Practices: Information and Training• Specialised noise training sessions • Training content was in line with the appropriate 

medical surveillance programme• Training records were kept (4/8)• Refresher training was conducted annually (3/8)• Information and training programmes delivered by 

competent persons (8/8)• Strategies in place to increase uptake of training 

with objective means (tests) to evaluate effectiveness of training (4/8)

• Incentive schemesfor employees who (1/8):Ø completed trainingØ show evidence of understanding information

Good Practices:Medical Surveillance

• Occupational Medicine & Occupational Hygiene services share information and updates on noise exposure levels (2/8)

• Baseline and periodical audiograms are done in accordance with SANS 10083 (5/8)

• Software is utilised to analysis aggregated audiometric results of audiometric testing in order to identify any trends suggesting review of workplace controls (2/8)

• Documentation of noise exposure & management’s intention for each employee with results that need to be acted upon (3/8)

Good Practices:Medical Surveillance

• Individual  employee audiogram analysed by OHP and OMP to identify permanent or temporary threshold shift (8/8)

• Early intervention by clinic staff on hearing loss before 10PLH is reached (some companies action is taken at 5PLH ) (4/8)

• OM staff give feedback to Occupational Hygiene and Safety services and employee representatives (2/8)

Good Practices:Noise Induced Hearing Loss

• Employees diagnosed with NIHL who showed a 10 PLH were appropriately referred for diagnostic audiograms and subsequently submitted for compensation (8/8)

• Health and Safety Representatives were involved in the assessment of the employee (5/8)

• Audiometric testing done on all employees exposed to noise exceeding 85 dB(A) (8/8)

Recommendations:Policy and Procedures

All companies should have a policy and an SOP on NIHLPolicy should detail:   • Responsibilities  of stakeholders : Health and Safety 

team, occupational hygienists or contracted AIA, occupational clinic staff, training department, supervisors  and employees 

• Noise Evaluation and Surveillance Procedures ‐ in noise areas, measure noise exposure

• Noise Control Practices ‐ Engineering and administrative controls, HPDs (types, selection, issuing , use  & maintenance )

Recommendations:Policy and Procedures

The policy should detail:• Medical Surveillance ‐Audiometric Testing  

and an action plan for remedial measures• Training Program• Record Keeping• Program Evaluation• Main company policy can be customized to 

meet local needs at of multiple sites• HCP should be the same for both permanent 

and contracted employees

Recommendations:Noise Control Practices

All workers must be involved in noise control• Health and Safety Reps must be involved in the 

implementation of noise control • Workers involved in the selection of hearing 

protectors to improve ‘buy‐in’• Training and supervision of workers including 

contractors in the correct wearing of HPDs (e.g. earplugs) in noise zones

Recommendations:Information and Training

Training  should be regular, practical, evaluated and given by a competent person to both permanent and contracted employees

Recommendations:Medical Surveillance

• Good communication between the OHand the medical staff

• Action lines prior to the employee having compensable hearing loss

• Systems to ensure that regular audiograms as appropriate

• Well‐preserved medical files• Aggregated audiogram should be 

communicated to multi‐disciplinary team 

Recommendations:Audiometric verification

• Level of professional conduct should be maintained in terms of certification and calibration of quipment used  and staff performing testing 

• Quality assurance programmes for audiometry are imperative 

Recommendations:Noise Induced Hearing Loss

• Workers with a PLH deterioration of more than 10% require a diagnostic audiogram and formal referral for compensation 

• A specific formal written plan to be in place for employees who have compensable hearing loss to prevent further worsening of their condition.

Acknowledgements• Department of Labour• The staff in all facilities who supplied us 

with all the information that was needed, arranged for our visit and availed themselves to handle our queries and clarify other issues as we went through files in such a gracious and professional manner. 

Thank You