Нормы вибрации на судах

Обновлено: 28.03.2024

1.1. Настоящие нормы устанавливают предельно допустимые величины вибрации в местах пребывания экипажа и пассажиров на морских судах, а также условия измерения вибрации и требования к измерительной аппаратуре.

1.2. Действие норм распространяется на все самоходные морские суда, в т. ч. и суда река-море, за исключением военных кораблей, войсковых транспортов, спортивных и прогулочных судов, не занятых в коммерческих операциях.

1.3. Нормы распространяются на проектируемые, строящиеся, эксплуатируемые и переоборудуемые суда.

1.4. Санитарные нормы являются обязательными для судовладельцев, организаций, проектирующих, строящих и переоборудующих суда, учреждений государственного санитарного надзора.

1.5. Требования настоящих норм должны быть учтены в нормативно-технических документах - ГОСТах, ТУ и др., регламентирующих конструктивные, технологические и эксплуатационные требования к судам и судовому оборудованию.

1.6. Величины, представленные в данных нормах, следует рассматривать как предельно допустимые, а не как желаемые. Там, где это практически осуществимо, уровни вибрации должны быть ниже указанных допустимых значений.

2.1. Закон РСФСР "О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения".

2.2. "Санитарные нормы вибрации на морских, речных и озерных судах" СН 1103-73.

2.3. Стандарт ИСО 2631/1-1985 "Оценка воздействия общей вибрации на тело человека - часть 1: Общие требования".

2.4. Стандарт ИСО 6954-1993. "Правила для общей оценки вибрации на морских судах".

2.5. ГОСТ 12.1.012-90. "Вибрационная безопасность. Общие требования".

2.6. ГОСТ 12.1.047-85. "Вибрация. Метод контроля на рабочих постах и в жилых помещениях морских и речных судов".

3.1. Морские суда разделяются на 4 категории:

1 категория - суда совершающие рейсы продолжительностью более 5 суток, а также суда неограниченного района плавания;

2 категория - суда, совершающие рейсы продолжительностью свыше 24 ч, но не более 5 суток;

3 категория - суда, совершающие рейсы продолжительностью до 24 ч;

4 категория - суда, совершающие рейсы продолжительностью до 8 часов.

3.2. Энергетическое отделение (ЭО) - помещение или группа помещений, в которых установлены главные, вспомогательные двигатели, котлы и механизмы, обеспечивающие работу движительной энергетической установки и судна в целом.

3.3. Центральный пост управления (ЦПУ) - изолированное помещение, в котором сосредоточены контрольные приборы и органы дистанционного управления главной энергетической установкой, вспомогательными механизмами и системами.

3.4. Производственные помещения - помещения, в которых установлено производственное оборудование, обрабатывающие машины и станки (судовые мастерские, камбуз и т. п.).

3.5. Служебные помещения - рулевая, штурманская, багер-мейстерская рубки, радиорубка и другие помещения для управления судном и ведения документации.

3.6. Основное рабочее место - место наиболее длительного пребывания вахтенного.

3.7. Общественные помещения - столовые, кают-компании, салоны, клубы, буфеты, рестораны, библиотека, помещения для любительских занятий и занятий спортом, кабинеты и салоны в помещениях комсостава и т. п.

3.8. Спальные помещения - жилые каюты экипажа и пассажиров, спальные помещения в блок-каютах комсостава.

3.9. Медицинские помещения - помещения для медицинского обслуживания: санитарная каюта, амбулатория, стационар, изолятор и др.

3.10. Доза вибрации - интегральная величина, учитывающая вибрационную энергию, воздействующую на человека за определенный промежуток времени. Суточная доза - воздействие за 24 часа.

3.11. Энергетическое отделение с периодическим обслуживанием - помещение, в котором нахождение члена экипажа на ходу судна не более 1 часа за вахту. (При наличии дистанционного управления энергетической установкой из ЦПУ и/или ходового мостика.)

3.12. Энергетическое отделение с безвахтенным обслуживанием - помещение, в котором нахождение члена экипажа на ходу судна не более 2 часов в неделю (при наличии комплексной автоматизации управления энергетической установкой и вспомогательным оборудованием).

4.1. В качестве предельно допустимых нормируемых величин вибрации на рабочих местах в помещениях судов принимаются следующие параметры.

4.1.1. Логарифмические уровни среднеквадратического значения виброускорения La или виброскорости Lv в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 2, 4, 8, 16, 31, 5, 63 Гц.

Уровни вибрационного ускорения в дБ определяются по формуле


, Дб


где: а - среднеквадратическая величина виброускорения, ;

- величина условно принятая за нулевой порог - стандартная величина, равная м/ и соответствующая нулю дБ.


Примечание. При стандартном нулевом пороге виброускорения - м/с , уровни виброускорения будут выше на 50 дБ.

Логарифмические уровни вибрационной скорости в дБ определяются по формуле


, Дб

где: v - среднеквадратическая величина виброскорости, м/с (мм/с);

- стандартная величина, равная м/с ( мм/с) и соответствующая нулю дБ.

4.1.2. Корректированные по частоте в диапазоне 1,4-80 Гц, логарифмические уровни виброускорения или виброскорости по ГОСТу 12.1.012-90 (приложение 4).

Примечание. При оценке вибрации на головных судах и в спорных вопросах предпочтение должно отдаваться измерениям в октавных полосах частот.

4.2. Допускается контроль вибрации в октавных полосах частот по абсолютным величинам среднеквадратического значения виброускорения а, м/ или виброскорости v, м/с (мм/с), а также по корректированному в частотном диапазоне 1,4-80 Гц виброускорению , м/ или виброскорости м/с (мм/с).

4.3. Воздействие вибрации с неодинаковыми уровнями оценивается по эквивалентному значению корректированного виброускорения или виброскорости или их логарифмического уровня или . Эквивалентные значения за рабочий период Т = 8 ч не должны превышать соответствующие корректированные параметры, указанные в таблицах 2, 3, 4 и 5 для энергетических отделений с постоянной вахтой (см. также приложение 3, табл. 3п).

4.4. Нормирование вибрации производится в зависимости от назначения помещений, длительности воздействия и условий пребывания экипажа и пассажиров судна соответственно классификации судов.

5.1. Форма предельно допустимых спектров принята, в соответствии с ИСО 2631/1 и ГОСТом 12.1.012-90, одинаковой для всех нормируемых помещений.


5.2. Предельно допустимые уровни вибрации на судах устанавливаются согласно предельным спектрам (ПС) по виброускорению (La), дБ, и (а), , табл. 1, 2 и 3 или соответствующим величинам виброскорости (Lv), дБ и (v), мм/с, табл. 1, 4 и 5.

В таблице 1 указаны порядковые номера предельных спектров (ПС), значения которых в децибелах и в абсолютных величинах в октавных полосах частот, а также корректированных по частоте значениях даны в таблицах 2, 3, 4 и 5.

6.1. Измерительная аппаратура должна соответствовать требованиям ГОСТа 12.4.012-90. К измерению допускаются виброизмерительные приборы, прошедшие поверку (не реже, чем 1 раз в 2 года).

Перед началом и после окончания измерений следует проводить калибровку измерительного тракта с помощью внешнего и встроенного калибровочных устройств.

6.2. Измерения вибрации выполняются по программе, согласованной с органами санэпидслужбы и института заказчика, включенной в проектную документацию судна, содержащей основные его характеристики, схемы расположения точек измерения и методические указания по проведению измерений.

6.3. Условия проведения испытаний, измерения, обработка и оформление результатов измерений должны соответствовать требованиям ГОСТа 12.1.047-85.

6.4. Вибрация измеряется в трех направлениях: вертикальном, продольном и траверзном (поперечном).

Предельный спектр вибрации для данной точки измерений является единым для всех трех направлений. Для сопоставления с нормами необходимо принимать наибольшую из измеренных величин.

Примечание. Если выборочными измерениями, выполненными в соответствии с согласованной программой испытаний, установлено, что уровень вибрации в продольном, и траверзном направлениях не превышает более чем на 3 дБ вибрацию в вертикальном направлении, то измерения допускается производить только в вертикальном направлении. Результаты проверки заносятся в протокол ходовых испытаний.

7.1. Для оценки степени воздействия вибрации с неодинаковыми уровнями и продолжительностью воздействия следует принимать дозную оценку вибрации. На практике целесообразно использовать относительное значение дозы вибрации - ДВ в долях от допустимой дозы - Д доп.


,

где Д - фактическое значение дозы.

В судовых условиях следует использовать среднесуточную дозную оценку.

7.2. Среднесуточная доза воздействия вибрации - ДВ (24) определяется по трем парциальным дозам, соответствующим трем восьмичасовым периодам суток, отражающим основные виды жизнедеятельности плавсостава - труд, внепроизводственное время (активный отдых) и сон (см. приложение 3).

7.3. Среднесуточная доза - ДВ (24), которой подвергается та или иная категория плавсостава, с учетом индивидуальных средств защиты, не должна превышать единицы.

При ДВ > 1 должны применяться меры по снижению вибрации или сокращению времени ее воздействия. На рабочих постах, где это практически невозможно, следует применять средства индивидуальной защиты (виброзащитная обувь, ковры и др.).

8.1. На стадии технического проектирования судов должен производиться расчет ожидаемых уровней вибрации, подтверждающий выполнение требований настоящих норм. Точность расчета проверяется по результатам ходовых испытаний головного судна, результаты проверки вносятся в протокол ходовых испытаний.

8.2. Испытания головных судов должны организовываться верфью-строителем судна, проводиться компетентными специалистами Организации, определяемой Госсанэпиднадзором.

8.3. Объем и сроки выполнения дополнительных мероприятий по снижению вибрации на рабочих местах и в помещениях, где при испытаниях головного судна выявлено превышение санитарных норм, определяются Верфью и согласовываются с органами Госсанэпиднадзора. После выполнения дополнительных мероприятий вибрационные испытания проводятся повторно.

8.4. В случае превышения санитарных норм вибрации после дополнительно проведенных мероприятий по их снижению вопрос о приемке головного судна и строительства судов серии выносится на согласование в Госкомсанэпиднадзор России.

8.5. Все суда, находящиеся в эксплуатации, должны иметь на борту копию протокола результатов измерений вибрации на рабочих постах, в жилых и общественных помещениях, с которыми судовладелец должен периодически, не реже 1 раза в год, знакомить членов экипажа судна и информировать о возможных неблагоприятных последствиях в случае превышения допустимых норм.

8.6. Судовладелец несет ответственность за несоблюдение санитарных норм вибрации на судах, исправность средств снижения вибрации и проведение мер по организации снижения вредного воздействия вибрации (в т. ч. с помощью индивидуальных средств защиты).

2.5.2. ВОДНЫЙ ТРАНСПОРТ

Уровни вибрации на морских судах

Vibration Levels on Board Marine Ships.
Sanitary Norms

Дата введения - с момента утверждения

1. РАЗРАБОТАНЫ Центральным Научно-исследовательским и проектно-конструкторским институтом морского флота (к.т.н. Зинченко В.И. - руководитель темы, к.т.н. Лошаков В.И., Дмитриев Э.М.) с участием Российского учебно-научно-практического Центра Гигиены водного транспорта (д.м.н. Мацевич Л.М.), НИИ Промышленной и Морской медицины (к.м.н. Васильев А.А.), Санкт-Петербургской Государственной медицинской академии (к.м.н. Кадыскина Е.Н.), Санитарно-Промышленной лаборатории Новороссийского Морского пароходства (к.м.н. Плотников В.А., Куницкий А.В.).

2. ВНЕСЕНЫ Департаментом морского транспорта (начальник управления Просвирнин О.Г.).

3. УТВЕРЖДЕНЫ И ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госкомсанэпиднадзора России от 21 февраля 1996 г., N 4.

1. Область применения

1.1. Настоящие нормы устанавливают предельно допустимые величины вибрации в местах пребывания экипажа и пассажиров на морских судах, а также условия измерения вибрации и требования к измерительной аппаратуре.

1.2. Действие норм распространяется на все самоходные морские суда, в т.ч. и суда река-море, за исключением военных кораблей, войсковых транспортов, спортивных и прогулочных судов, не занятых в коммерческих операциях.

1.3. Нормы распространяются на проектируемые, строящиеся, эксплуатируемые и переоборудуемые суда.

1.4. Санитарные нормы являются обязательными для судовладельцев, организаций, проектирующих, строящих и переоборудующих суда, учреждений государственного санитарного надзора.

1.5. Требования настоящих норм должны быть учтены в нормативно-технических документах - ГОСТах, ТУ и др., регламентирующих конструктивные, технологические и эксплуатационные требования к судам и судовому оборудованию.

1.6. Величины, представленные в данных нормах, следует рассматривать как предельно допустимые, а не как желаемые. Там, где это практически осуществимо, уровни вибрации должны быть ниже указанных допустимых значений.

2. Нормативные ссылки

2.3. Стандарт ИСО 2631/1-1985 "Оценка воздействия общей вибрации на тело человека - часть 1: Общие требования".

2.4. Стандарт ИСО 6954-1993. "Правила для общей оценки вибрации на морских судах".

3. Определения

3.1. Морские суда разделяются на 4 категории:

1 категория - суда, совершающие рейсы продолжительностью более 5 суток, а также суда неограниченного района плавания;

2 категория - суда, совершающие рейсы продолжительностью свыше 24 ч, но не более 5 суток;

3 категория - суда, совершающие рейсы продолжительностью до 24 ч;

4 категория - суда, совершающие рейсы продолжительностью до 8 часов.

3.2. Энергетическое отделение (ЭО) - помещение или группа помещений, в которых установлены главные, вспомогательные двигатели, котлы и механизмы, обеспечивающие работу движительной энергетической установки и судна в целом.

3.3. Центральный пост управления (ЦПУ) - изолированное помещение, в котором сосредоточены контрольные приборы и органы дистанционного управления главной энергетической установкой, вспомогательными механизмами и системами.

3.4. Производственные помещения - помещения, в которых установлено производственное оборудование, обрабатывающие машины и станки (судовые мастерские, камбуз и т.п.).

3.5. Служебные помещения - рулевая, штурманская, багермейстерская рубки, радиорубка и другие помещения для управления судном и ведения документации.

3.6. Основное рабочее место - место наиболее длительного пребывания вахтенного.

3.7. Общественные помещения - столовые, кают-компании, салоны, клубы, буфеты, рестораны, библиотека, помещения для любительских занятий и занятий спортом, кабинеты и салоны в помещениях комсостава и т.п.

3.8. Спальные помещения - жилые каюты экипажа и пассажиров, спальные помещения в блок-каютах комсостава.

3.9. Медицинские помещения - помещения для медицинского обслуживания: санитарная каюта, амбулатория, стационар, изолятор и др.

3.10. Доза вибрации - интегральная величина, учитывающая вибрационную энергию, воздействующую на человека за определенный промежуток времени. Суточная доза - воздействие за 24 часа.

3.11. Энергетическое отделение с периодическим обслуживанием - помещение, в котором нахождение члена экипажа на ходу судна не более 1 часа за вахту. (При наличии дистанционного управления энергетической установкой из ЦПУ и/или ходового мостика.)

3.12. Энергетическое отделение с безвахтенным обслуживанием - помещение, в котором нахождение члена экипажа на ходу судна не более 2 часов в неделю (при наличии комплексной автоматизации управления энергетической установкой и вспомогательным оборудованием).

4. Нормируемые параметры вибрации

4.1. В качестве предельно допустимых нормируемых величин вибрации на рабочих местах в помещениях судов принимаются следующие параметры.

4.1.1. Логарифмические уровни среднеквадратического значения виброускорения La или виброскорости Lv в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 2, 4, 8, 16, 31, 5, 63 Гц.

Уровни вибрационного ускорения в дБ определяются по формуле

где: - среднеквадратическая величина виброускорения, м/с;

- величина, условно принятая за нулевой порог, - стандартная величина, равная 3·10 м/с и соответствующая нулю дБ.

Примечание. При стандартном нулевом пороге виброускорения - 10 м/с уровни виброускорения будут выше на 50 дБ.

Логарифмические уровни вибрационной скорости в дБ определяются по формуле

где: - среднеквадратическая величина виброскорости, м/с (мм/с);

- стандартная величина, равная 5·10 м/с (5·10 мм/с) и соответствующая нулю дБ.

4.1.2. Корректированные по частоте в диапазоне 1,4-80 Гц логарифмические уровни виброускорения или виброскорости по ГОСТ 12.1.012-90 (приложение 4).

Примечание. При оценке вибрации на головных судах и в спорных вопросах предпочтение должно отдаваться измерениям в октавных полосах частот.

4.2. Допускается контроль вибрации в октавных полосах частот по абсолютным величинам среднеквадратического значения виброускорения , м/с или виброскорости , м/с (мм/с), а также по корректированному в частотном диапазоне 1,4-80 Гц виброускорению , м/с или виброскорости , м/с(мм/с).

4.3. Воздействие вибрации с неодинаковыми уровнями оценивается по эквивалентному значению корректированного виброускорения или виброскорости или их логарифмического уровня или . Эквивалентные значения за рабочий период Т=8 ч не должны превышать соответствующие корректированные параметры, указанные в таблицах 2, 3, 4 и 5 для энергетических отделений с постоянной вахтой (см. также приложение 3, табл.3п).

4.4. Нормирование вибрации производится в зависимости от назначения помещений, длительности воздействия и условий пребывания экипажа и пассажиров судна соответственно классификации судов.

5. Предельно допустимые уровни вибрации

5.1. Форма предельно допустимых спектров принята, в соответствии с ИСО 2631/1 и ГОСТ 12.1.012-90, одинаковой для всех нормируемых помещений.

5.2. Предельно допустимые уровни вибрации на судах устанавливаются согласно предельным спектрам (ПС) по виброускорению (La), дБ, и (а), м/с, табл.1, 2 и 3 или соответствующим величинам виброскорости (Lv), дБ и (v), мм/с, табл.1, 4 и 5.

Предельно допустимые уровни вибрации на судах

Номер предельного спектра (ПС) ; (в табл.2 и 3) ; (в табл.4 и 5)

1. Энергетическое отделение

1.1. С безвахтенным обслуживанием

1.2. С периодическим обслуживанием

1.3. С постоянной вахтой

1.4. Изолированные посты управления (ЦПУ)

2. Производственные помещения

3. Служебные помещения

4. Общественные помещения, кабинеты и салоны в жилых помещениях

5. Спальные и медицинские помещения судов I и II категорий

6. Жилые помещения судов III категории

7. Жилые помещения (для отдыха подвахты) судов IV категории

В таблице 1 указаны порядковые номера предельных спектров (ПС), значения которых в децибелах и в абсолютных величинах в октавных полосах частот, а также корректированных по частоте значениях даны в таблицах 2, 3, 4 и 5.

Предельные спектры (ПС) уровней вибрации по ускорению La, дБ относительно = 3·10 м/с


ГОСТ Р ИСО 20283-4-2017

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ИЗМЕРЕНИЯ ВИБРАЦИИ НА СУДАХ

Измерения и оценка вибрации судовой пропульсивной установки

Mechanical vibration. Measurement of vibration on ships. Part 4. Measurement and evaluation of vibration of the ship propulsion machinery

ОКС 17.140.30
47.020.01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом "Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем" (АО "НИЦ КД") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 183 "Вибрация, удар и контроль технического состояния"

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 20283-4:2012* "Вибрация. Измерения вибрации на судах. Часть 4. Измерения и оценка вибрации судовой пропульсивной установки" (ISO 20283-4:2012 "Mechanical vibration - Measurement of vibration on ships - Part 4: Measurement and evaluation of vibration of the ship propulsion machinery", IDT).

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Март 2019 г.

Введение

Классификационные общества запрашивают результаты расчетов крутильных колебаний пропульсивной установки морского судна на стадии его проектирования в целях одобрения конструкции судна. В зависимости от результатов расчетов и типа пропульсивной установки для подтверждения полученных значений могут потребоваться дальнейшие исследования. Критерии оценки крутильных колебаний в явном виде установлены правилами международных классификационных обществ, а также в виде унифицированных требований Международной ассоциацией классификационных обществ (IACS), в частности в документе IACS UR М68 ([10]), где основное внимание уделено компонентам, таким как валы, зубчатые передачи, соединительные муфты, передающим крутящий момент. Требование к проведению исследований изгибных или осевых колебаний валопровода может быть выдвинуто классификационными обществами только в особых случаях, когда это диктуют конструктивные особенности судового оборудования.

Вибрация пропульсивной установки, вызываемая двигателем или гребным винтом, может достигать очень высокого уровня. В дополнение к числовым предельным значениям крутильных колебаний могут быть установлены дополнительные требования к конструкции системы, например ограничивающие переменный крутящий момент валопровода. В общем случае конструкция валопровода может допускать функционирование при наличии значительной переменной составляющей, однако указанный запрет может исходить из желания владельцев судна или управляющей компании обеспечить плавную работу движителя.

Пользователи настоящего стандарта должны иметь в виду, что для оценки результатов измерений вибрации пропульсивной установки им следует руководствоваться требованиями последних редакций унифицированных требований IACS. В Российской Федерации эти требования учтены в "Правилах классификации и постройки морских судов" Российского морского регистра судоходства.

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает методы проведения измерений и обработки их результатов для получения достоверных данных о вибрации пропульсивных установок морских и речных судов. Методы измерений применимы к разным видам привода (от дизельного двигателя, электродвигателя или турбины) с учетом ограничений на них.

Методы настоящего стандарта распространяются на вибрацию в установившемся режиме работы судового оборудования. Их в общем случае не следует применять к анализу переходных, быстропеременных и ударных процессов.

Методы измерений, установленные настоящим стандартом, распространяются преимущественно на определение вибрации главной энергетической установки в процессе ходовых испытаний. Те же самые или аналогичные процедуры могут быть использованы в задачах, например, контроля эксплуатационных характеристик, исследования причин повышенной вибрации или состояния элементов оборудования после ремонта. Однако при этом данные процедуры могут потребовать модификации под требования конкретных задач.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использована нормативная ссылка на следующий стандарт:

ISO 2041, Mechanical vibration, shock and condition monitoring - Vocabulary (Вибрация, удар и контроль состояния. Словарь)

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ИСО 2041, а также следующие термины с соответствующими определениями.

3.1 свободное движение (судна) (free route): Условия движения судна с постоянной скоростью и постоянным курсом в пределах перекладки руля на левый и на правый борт 2° без изменения положения органа управления подачей топлива.

[ИСО 20283-2:2008, статья 3.3]

3.2 жесткость вибрации (vibration severity): Значения параметра или совокупности параметров, характеризующих вибрацию.

[ИСО 2041:2009, статья 2.51]

Примечание 1 - Жесткость вибрации - обобщающее понятие. Применительно к вибрации, создаваемой машинами, вместо него чаще используют термин "вибрационное состояние". В прошлом вибрационное состояние машины описывалось через параметры скорости, однако в настоящее время более распространенным является его описание через другие величины, такие как перемещение и ускорение.

В настоящем стандарте по аналогии с другими стандартами, посвященными контролю вибрации машин, использован термин "вибрационное состояние".

3.3 пиковое значение (peak value): Максимальное значение величины на заданном интервале времени.

[ИСО 2041:2009, статья 2.44]

Примечание 1 - Под пиковым значением обычно понимают максимальное отклонение величины, описывающей вибрацию, от среднего значения. Максимальное (по модулю) отклонение в область положительных значений называют положительным пиковым значением, а в область отрицательных значений - отрицательным пиковым значением (см. рисунок 1).

Примечание 2 - Поскольку модули положительного и отрицательного пиковых значений для сигналов вибрации могут быть разными, под пиковым значением часто понимают половину размаха (см. 3.4).

3.4 размах (peak-to-peak value): Разность между положительным и отрицательным пиковыми значениями на заданном интервале времени.

[ИСО 2041:2009, статья 2.45]

Примечание - См. рисунок 1.


1 - пиковое значение ; 2 - размах (от - до +); 3 - среднеквадратическое значение (с.к.з.); 4 - период

Рисунок 1 - Соотношение между параметрами вибрации для гармонического сигнала u(t)

3.5 среднеквадратическое значение (r.m.s. value): Корень квадратный из суммы квадратов эффективных значений гармоник Фурье-преобразования сигнала вибрации в заданной полосе частот


Пример 1 - Во временной области среднеквадратическое значение сигнала u(t) на интервале времени от до получают по формуле (см. рисунок 1).


Пример 2 - В частотной области среднеквадратическое значение сигнала, спектр которого включает в себя N линий с амплитудами , n=1, . N, получают по формуле .

Примечание 1 - Формулировка данного определения основана на более общем определении спектра (ИСО 2041, статья 5.11) его адаптации к сигналам вибрации.

Примечание 2 - В случае гармонического сигнала отношение пикового значения к среднеквадратическому значению равно .


Примечание 3 - На практике в случае сигналов сложной формы и обработки их с помощью анализатора спектра представляет собой амплитуду узкополосного сигнала. Для улучшения качества сигнала (защиты от утечек спектра) применяют весовые (оконные) функции, требующие введения коэффициента В, с учетом которого формула для среднеквадратического значения приобретает вид . В зависимости от вида окна коэффициент В приобретает разные значения: В=1,5 для окна Ханна, В=3,77 для плосковершинного окна (при отсутствии окна В=1).

4 Вибрационные испытания

4.1 Средства измерений

Преобразователи, устройства формирования сигнала и система записи должны обеспечивать проведение измерений в диапазоне частот, соответствующем измеряемому параметру вибрации с погрешностью, не превышающей ±10%. Диапазон частот измерений должны определить заинтересованные стороны, в качестве которых могут выступать судостроитель, владелец судна, классификационное общество и поставщик движителя. Как правило, для целей настоящего стандарта измерения поступательной вибрации достаточно проводить в диапазоне частот до 1000 Гц. Измерения сил или моментов сил или других величин на вращающихся частях энергетической установки достаточно проводить в диапазоне частот до 100 Гц для малооборотных двухтактных двигателей и до 400 Гц для четырехтактных двигателей (для четырехтактных двигателей верхняя граница должна быть не меньше произведения частоты вращения вала на число цилиндров). При измерениях ускорения на зубчатом редукторе верхняя граница диапазона частот может быть выше и зависит от частот зацепления зубьев.

С учетом возможной необходимости воспроизведения исходных и преобразованных сигналов в целях последующего анализа их предпочтительно записывать в электронном виде (аналоговом или цифровом). Передаточная функция измерительной цепи от преобразователя до устройств записи и воспроизведения должна быть известна и подтверждена на месте проведения измерений или в лаборатории.

Рекомендуется сохранять информацию о фазе вибрации относительно некоторого опорного значения, привязанного к источнику возбуждения. Как правило, опорное значение определяют с помощью маркера, указывающего на фазу цикла двигателя (например, нахождение поршня в верхней мертвой точке цилиндра N 1), но в некоторых особых случаях также важно знать фазу сигнала относительно углового положения гребного винта.

4.2 Условия испытаний

Для обеспечения повторяемости результатов испытаний в целях определения вибрационных характеристик судовой установки их проводят в установившемся режиме работы при следующих условиях:

a) условия нагружения судовой установки во время испытаний максимально близки к номинальным как минимум в части балласта, определенного для ходовых испытаний, и полного погружения гребного винта;

b) глубина воды не менее чем в пять раз превышает осадку судна. Любые отклонения от этого требования должны быть согласованы сторонами и отражены в протоколе испытаний;

c) судно совершает свободное движение;

d) отсутствуют сильные удары встречных волн, а максимальное волнение равно:

- 1 балл для маломерных судов,

- 2 балла для малых кораблей (длиной менее 100 м),

- 3 балла для крупных кораблей (длиной не менее 100 м);

e) двигатель работает в нормальном режиме. Для некоторых видов измерений и некоторых судовых установок по согласованию сторон проводят дополнительные измерения в режиме работы двигателя отличном от нормального;

f) для установок более сложной конструкции, включающей в себя несколько двигателей, перед проведением измерений подлежащие исследованиям режимы работы должны быть согласованы сторонами. При этом может оказаться необходимым соблюсти требования классификационных обществ (например, проводить измерения крутильных колебаний в режимах работы с одним и двумя двигателями, если эти двигатели работают на одном валу, или измерения в нормальном и аварийном режимах для установок со знаком резервирования).

4.3 Правила проведения испытаний

4.3.1 Общие положения

Каждый измерительный канал проверяют на надежность соединений и правильность работы. Тензометрические датчики обычно калибруют после их установки на месте электрическим сигналом.

Если сторонами согласовано одновременное измерение механических колебаний разных видов (крутильных, изгибных, осевых, поперечных), то рекомендуется либо использовать технику синхронного многоканального хранения данных, либо сохранять данные о фазе измерения в каждом канале.

4.3.2 Измерения в установившемся режиме

Сбор данных в установившемся режиме в условиях, указанных в 4.2, осуществляют одним из следующих способов.

a) Фиксируют результаты измерений в режиме с постоянной частотой вращения, ступенчато изменяя ее с равным шагом по всему диапазону изменений от минимального до номинального (максимального) значения. Число шагов должно быть таким, чтобы позволить провести запись вибрации с заданной точностью. В качестве общего руководства рекомендуется изменять частоты вращения с шагом приблизительно 5% ширины всего диапазона ее изменения, уменьшая значение шага или переходя к плавному изменению частоты вращения [см. перечисление b)] в окрестностях резонансов.

1. Область применения

1.1. Настоящие нормы устанавливают предельно допустимые величины вибрации в местах пребывания экипажа и пассажиров на морских судах, а также условия измерения вибрации и требования к измерительной аппаратуре.

1.2. Действие норм распространяется на все самоходные морские суда, в т.ч. и суда река-море, за исключением военных кораблей, войсковых транспортов, спортивных и прогулочных судов, не занятых в коммерческих операциях.

1.3. Нормы распространяются на проектируемые, строящиеся, эксплуатируемые и переоборудуемые суда.

1.4. Санитарные нормы являются обязательными для судовладельцев, организаций, проектирующих, строящих и переоборудующих суда, учреждений государственного санитарного надзора.

1.5. Требования настоящих норм должны быть учтены в нормативно-технических документах - ГОСТах, ТУ и др., регламентирующих конструктивные, технологические и эксплуатационные требования к судам и судовому оборудованию.

1.6. Величины, представленные в данных нормах, следует рассматривать как предельно допустимые, а не как желаемые. Там, где это практически осуществимо, уровни вибрации должны быть ниже указанных допустимых значений.

2. Нормативные ссылки

2. Нормативные ссылки

2.2. "Санитарные нормы вибрации на морских, речных и озерных судах" СН 1103-73.

2.3. Стандарт ИСО 2631/1-1985 "Оценка воздействия общей вибрации на тело человека - часть 1: Общие требования".

2.4. Стандарт ИСО 6954-1993. "Правила для общей оценки вибрации на морских судах".

3. Определения

3.1. Морские суда разделяются на 4 категории:

1 категория - суда, совершающие рейсы продолжительностью более 5 суток, а также суда неограниченного района плавания;

2 категория - суда, совершающие рейсы продолжительностью свыше 24 ч, но не более 5 суток;

3 категория - суда, совершающие рейсы продолжительностью до 24 ч;

4 категория - суда, совершающие рейсы продолжительностью до 8 часов.

3.2. Энергетическое отделение (ЭО) - помещение или группа помещений, в которых установлены главные, вспомогательные двигатели, котлы и механизмы, обеспечивающие работу движительной энергетической установки и судна в целом.

3.3. Центральный пост управления (ЦПУ) - изолированное помещение, в котором сосредоточены контрольные приборы и органы дистанционного управления главной энергетической установкой, вспомогательными механизмами и системами.

3.4. Производственные помещения - помещения, в которых установлено производственное оборудование, обрабатывающие машины и станки (судовые мастерские, камбуз и т.п.).

3.5. Служебные помещения - рулевая, штурманская, багермейстерская рубки, радиорубка и другие помещения для управления судном и ведения документации.

3.6. Основное рабочее место - место наиболее длительного пребывания вахтенного.

3.7. Общественные помещения - столовые, кают-компании, салоны, клубы, буфеты, рестораны, библиотека, помещения для любительских занятий и занятий спортом, кабинеты и салоны в помещениях комсостава и т.п.

3.8. Спальные помещения - жилые каюты экипажа и пассажиров, спальные помещения в блок-каютах комсостава.

3.9. Медицинские помещения - помещения для медицинского обслуживания: санитарная каюта, амбулатория, стационар, изолятор и др.

3.10. Доза вибрации - интегральная величина, учитывающая вибрационную энергию, воздействующую на человека за определенный промежуток времени. Суточная доза - воздействие за 24 часа.

3.11. Энергетическое отделение с периодическим обслуживанием - помещение, в котором нахождение члена экипажа на ходу судна не более 1 часа за вахту. (При наличии дистанционного управления энергетической установкой из ЦПУ и/или ходового мостика.)

3.12. Энергетическое отделение с безвахтенным обслуживанием - помещение, в котором нахождение члена экипажа на ходу судна не более 2 часов в неделю (при наличии комплексной автоматизации управления энергетической установкой и вспомогательным оборудованием).

4. Нормируемые параметры вибрации

4. Нормируемые параметры вибрации

4.1. В качестве предельно допустимых нормируемых величин вибрации на рабочих местах в помещениях судов принимаются следующие параметры.

4.1.1. Логарифмические уровни среднеквадратического значения виброускорения La или виброскорости Lv в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 2, 4, 8, 16, 31, 5, 63 Гц.

Уровни вибрационного ускорения в дБ определяются по формуле

где: - среднеквадратическая величина виброускорения, м/с ;

- величина, условно принятая за нулевой порог, - стандартная величина, равная 3·10 м/с и соответствующая нулю дБ.

Примечание. При стандартном нулевом пороге виброускорения - 10 м/с уровни виброускорения будут выше на 50 дБ.

Логарифмические уровни вибрационной скорости в дБ определяются по формуле

где: - среднеквадратическая величина виброскорости, м/с (мм/с);

- стандартная величина, равная 5·10 м/с (5·10 мм/с) и соответствующая нулю дБ.

4.1.2. Корректированные по частоте в диапазоне 1,4-80 Гц логарифмические уровни виброускорения или виброскорости по ГОСТ 12.1.012-90 (приложение 4).

Примечание. При оценке вибрации на головных судах и в спорных вопросах предпочтение должно отдаваться измерениям в октавных полосах частот.

4.2. Допускается контроль вибрации в октавных полосах частот по абсолютным величинам среднеквадратического значения виброускорения , м/с или виброскорости , м/с (мм/с), а также по корректированному в частотном диапазоне 1,4-80 Гц виброускорению , м/с или виброскорости , м/с (мм/с).

4.3. Воздействие вибрации с неодинаковыми уровнями оценивается по эквивалентному значению корректированного виброускорения или виброскорости или их логарифмического уровня или . Эквивалентные значения за рабочий период Т=8 ч не должны превышать соответствующие корректированные параметры, указанные в таблицах 2, 3, 4 и 5 для энергетических отделений с постоянной вахтой (см. также приложение 3, табл.3п).

4.4. Нормирование вибрации производится в зависимости от назначения помещений, длительности воздействия и условий пребывания экипажа и пассажиров судна соответственно классификации судов.

5. Предельно допустимые уровни вибрации

5. Предельно допустимые уровни вибрации

5.1. Форма предельно допустимых спектров принята, в соответствии с ИСО 2631/1 и ГОСТ 12.1.012-90, одинаковой для всех нормируемых помещений.

5.2. Предельно допустимые уровни вибрации на судах устанавливаются согласно предельным спектрам (ПС) по виброускорению (La), дБ, и (а), м/с , табл.1, 2 и 3 или соответствующим величинам виброскорости (Lv), дБ и (v), мм/с, табл.1, 4 и 5.


Предельно допустимые уровни вибрации на судах

Наименование помещений

Номер предельного спектра (ПС) ; (в табл.2 и 3) ; (в табл.4 и 5)

1. Энергетическое отделение

1.1. С безвахтенным обслуживанием

1.2. С периодическим обслуживанием

1.3. С постоянной вахтой

1.4. Изолированные посты управления (ЦПУ)

2. Производственные помещения

3. Служебные помещения

4. Общественные помещения, кабинеты и салоны в жилых помещениях

5. Спальные и медицинские помещения судов I и II категорий

6. Жилые помещения судов III категории

7. Жилые помещения (для отдыха подвахты) судов IV категории

В таблице 1 указаны порядковые номера предельных спектров (ПС), значения которых в децибелах и в абсолютных величинах в октавных полосах частот, а также корректированных по частоте значениях даны в таблицах 2, 3, 4 и 5.


Предельные спектры (ПС) уровней вибрации по ускорению La, дБ относительно = 3·10 м/с

Среднегеометрические частоты в октавных полосах, Гц

Корректированный уровень,
, дБ


Предельные спектры (ПС) вибрации по ускорению в абсолютных значениях, , м/с

Среднегеометрические частоты в октавных полосах, Гц

Корректированная величина, , м/с


Предельные спектры (ПС) уровней вибрации по скорости , дБ относительно = 5·10 м/с

Среднегеометрические частоты в октавных полосах, Гц

Корректированный уровень , дБ


Предельные спектры (ПС) вибрации по скорости в абсолютных значениях, , мм/с

Среднегеометрические частоты в октавных полосах, Гц

Корректированная величина,
, мм/с

6. Условия измерения вибрации и требования к измерительной аппаратуре


6. Условия измерения вибрации и требования к измерительной аппаратуре

6.1. Измерительная аппаратура должна соответствовать требованиям ГОСТ 12.4.012-90*. К измерению допускаются виброизмерительные приборы, прошедшие поверку (не реже, чем 1 раз в 2 года).

* Вероятно ошибка оригинала. Следует читать ГОСТ 12.1.012-90.

Перед началом и после окончания измерений следует проводить калибровку измерительного тракта с помощью внешнего и встроенного калибровочных устройств.

6.2. Измерения вибрации выполняются по программе, согласованной с органами санэпидслужбы и института заказчика, включенной в проектную документацию судна, содержащей основные его характеристики, схемы расположения точек измерения и методические указания по проведению измерений.

6.3. Условия проведения испытаний, измерения, обработка и оформление результатов измерений должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.047-85.

6.4. Вибрация измеряется в трех направлениях: вертикальном, продольном и траверзном (поперечном).

Предельный спектр вибрации для данной точки измерений является единым для всех трех направлений. Для сопоставления с нормами необходимо принимать наибольшую из измеренных величин.

Примечание. Если выборочными измерениями, выполненными в соответствии с согласованной программой испытаний, установлено, что уровень вибрации в продольном и траверзном направлениях не превышает более чем на 3 дБ вибрацию в вертикальном направлении, то измерения допускается производить только в вертикальном направлении. Результаты проверки заносятся в протокол ходовых испытаний.

7. Дозная оценка вибрационного воздействия

7. Дозная оценка вибрационного воздействия

7.1. Для оценки степени воздействия вибрации с неодинаковыми уровнями и продолжительностью воздействия следует принимать дозную оценку вибрации. На практике целесообразно использовать относительное значение дозы вибрации - ДВ в долях от допустимой дозы - Д доп.

где - фактическое значение дозы.

В судовых условиях следует использовать среднесуточную дозную оценку.

7.2. Среднесуточная доза воздействия вибрации - ДВ (24) определяется по трем парциальным дозам, соответствующим трем восьмичасовым периодам суток, отражающим основные виды жизнедеятельности плавсостава - труд, внепроизводственное время (активный отдых) и сон (см. приложение 3).

7.3. Среднесуточная доза - ДВ (24), которой подвергается та или иная категория плавсостава, с учетом индивидуальных средств защиты, не должна превышать единицы.

При ДВ > 1 должны применяться меры по снижению вибрации или сокращению времени ее воздействия. На рабочих постах, где это практически невозможно, следует применять средства индивидуальной защиты (виброзащитная обувь, ковры и др.).

8. Мероприятия по организации испытаний, предупреждению воздействия и снижению вибрации

8. Мероприятия по организации испытаний, предупреждению воздействия и снижению вибрации

8.1. На стадии технического проектирования судов должен производиться расчет ожидаемых уровней вибрации, подтверждающий выполнение требований настоящих норм. Точность расчета проверяется по результатам ходовых испытаний головного судна, результаты проверки вносятся в протокол ходовых испытаний.

8.2. Испытания головных судов должны организовываться верфью - строителем судна, проводиться компетентными специалистами организации, определяемой Госсанэпиднадзором.

8.3. Объем и сроки выполнения дополнительных мероприятий по снижению вибрации на рабочих местах и в помещениях, где при испытаниях головного судна выявлено превышение санитарных норм, определяются верфью и согласовываются с органами Госсанэпиднадзора. После выполнения дополнительных мероприятий вибрационные испытания проводятся повторно.

8.4. В случае превышения санитарных норм вибрации после дополнительно проведенных мероприятий по их снижению вопрос о приемке головного судна и строительства судов серии выносится на согласование в Госкомсанэпиднадзор России.

8.5. Все суда, находящиеся в эксплуатации, должны иметь на борту копию протокола результатов измерений вибрации на рабочих постах, в жилых и общественных помещениях, с которыми судовладелец должен периодически, не реже 1 раза в год, знакомить членов экипажа судна и информировать о возможных неблагоприятных последствиях в случае превышения допустимых норм.

8.6. Судовладелец несет ответственность за несоблюдение санитарных норм вибрации на судах, исправность средств снижения вибрации и проведение мер по организации снижения вредного воздействия вибрации (в т.ч. с помощью индивидуальных средств защиты).

Приложение 1 (справочное). Соотношения между уровнями вибрационного ускорения, выраженными в децибелах, и значениями, выраженными в абсолютных единицах

Приложение 1
(справочное)


Соотношения между уровнями вибрационного ускорения, выраженными в децибелах, и
значениями, выраженными в абсолютных единицах

1.1. Настоящие нормы устанавливают предельно допустимые величины вибрации в местах пребывания экипажа и пассажиров на морских судах, а также условия измерения вибрации и требования к измерительной аппаратуре.

1.2. Действие норм распространяется на все самоходные морские суда, в т. ч. и суда река-море, за исключением военных кораблей, войсковых транспортов, спортивных и прогулочных судов, не занятых в коммерческих операциях.

1.4. Санитарные нормы являются обязательными для судовладельцев, организаций, проектирующих, строящих и переоборудующих суда, учреждений государственного санитарного надзора.

1.5. Требования настоящих норм должны быть учтены в нормативно-технических документах - ГОСТах, ТУ и др., регламентирующих конструктивные, технологические и эксплуатационные требования к судам и судовому оборудованию.

1.6. Величины, представленные в данных нормах, следует рассматривать как предельно допустимые, а не как желаемые. Там, где это практически осуществимо, уровни вибрации должны быть ниже указанных допустимых значений.

2.3. Стандарт ИСО 2631/1-1985 "Оценка воздействия общей вибрации на тело человека - часть 1: Общие требования".

2.6. ГОСТ 12.1.047-85. "Вибрация. Метод контроля на рабочих постах и в жилых помещениях морских и речных судов".

1 категория - суда совершающие рейсы продолжительностью более 5 суток, а также суда неограниченного района плавания;

3.2. Энергетическое отделение (ЭО) - помещение или группа помещений, в которых установлены главные, вспомогательные двигатели, котлы и механизмы, обеспечивающие работу движительной энергетической установки и судна в целом.

3.3. Центральный пост управления (ЦПУ) - изолированное помещение, в котором сосредоточены контрольные приборы и органы дистанционного управления главной энергетической установкой, вспомогательными механизмами и системами.

3.4. Производственные помещения - помещения, в которых установлено производственное оборудование, обрабатывающие машины и станки (судовые мастерские, камбуз и т. п.).

3.5. Служебные помещения - рулевая, штурманская, багер-мейстерская рубки, радиорубка и другие помещения для управления судном и ведения документации.

3.7. Общественные помещения - столовые, кают-компании, салоны, клубы, буфеты, рестораны, библиотека, помещения для любительских занятий и занятий спортом, кабинеты и салоны в помещениях комсостава и т. п.

3.8. Спальные помещения - жилые каюты экипажа и пассажиров, спальные помещения в блок-каютах комсостава.

3.9. Медицинские помещения - помещения для медицинского обслуживания: санитарная каюта, амбулатория, стационар, изолятор и др.

3.10. Доза вибрации - интегральная величина, учитывающая вибрационную энергию, воздействующую на человека за определенный промежуток времени. Суточная доза - воздействие за 24 часа.

3.11. Энергетическое отделение с периодическим обслуживанием - помещение, в котором нахождение члена экипажа на ходу судна не более 1 часа за вахту. (При наличии дистанционного управления энергетической установкой из ЦПУ и/или ходового мостика.)

3.12. Энергетическое отделение с безвахтенным обслуживанием - помещение, в котором нахождение члена экипажа на ходу судна не более 2 часов в неделю (при наличии комплексной автоматизации управления энергетической установкой и вспомогательным оборудованием).

4.1. В качестве предельно допустимых нормируемых величин вибрации на рабочих местах в помещениях судов принимаются следующие параметры.

4.1.1. Логарифмические уровни среднеквадратического значения виброускорения La или виброскорости Lv в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 2, 4, 8, 16, 31, 5, 63 Гц.


, Дб


где: а - среднеквадратическая величина виброускорения, ;

- величина условно принятая за нулевой порог - стандартная величина, равная м/ и соответствующая нулю дБ.


Примечание. При стандартном нулевом пороге виброускорения - м/с , уровни виброускорения будут выше на 50 дБ.


, Дб

- стандартная величина, равная м/с ( мм/с) и соответствующая нулю дБ.

4.1.2. Корректированные по частоте в диапазоне 1,4-80 Гц, логарифмические уровни виброускорения или виброскорости по ГОСТу 12.1.012-90 (приложение 4).

Примечание. При оценке вибрации на головных судах и в спорных вопросах предпочтение должно отдаваться измерениям в октавных полосах частот.

Автор статьи

Куприянов Денис Юрьевич

Куприянов Денис Юрьевич

Юрист частного права

Страница автора

Читайте также: