ГОСТ Р ИСО 20283-5-2023
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Вибрация
РУКОВОДСТВО ПО ИЗМЕРЕНИЮ, ПРЕДСТАВЛЕНИЮ И ОЦЕНКЕ СУДОВОЙ ВИБРАЦИИ, ВОЗДЕЙСТВУЮЩЕЙ НА ЧЕЛОВЕКА
Пассажирские и торговые суда
Mechanical vibration. Guidelines for measurement, evaluation and reporting of vibration with regard to habitability on ships. Passenger and merchant ships
ОКС 17.160
47.020.01
Дата введения 2023-12-01
Предисловие
1 ПОДГОТОВЛЕН Закрытым акционерным обществом "Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем" (ЗАО "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"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 сентября 2023 г. N 996-ст
4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 20283-5:2016* "Вибрация. Измерения вибрации на судах. Часть 5. Руководство по измерению, представлению и оценке вибрации, воздействующей на человека на пассажирских и торговых судах" (ISO 20283-5:2016 "Mechanical vibration - Measurement of vibration on ships - Part 5: Guidelines for measurement, evaluation and reporting of vibration with regard to habitability on passenger and merchant ships", IDT).
Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5).
При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные и межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА.
Дополнительные сноски в тексте стандарта, выделенные курсивом, приведены для пояснения текста оригинала
5 ВЗАМЕН ГОСТ Р ИСО 6954-2009
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)
Введение
Судовая вибрация влияет на выполнение экипажем своих заданий, на степень комфорта пассажиров и членов экипажа и может служить причиной жалоб с их стороны. Настоящий стандарт устанавливает руководство, позволяющее оценить степень этого влияния на всех лиц, находящихся на судне, но в первую очередь - на членов экипажа.
Данные о судовой вибрации, полученные в соответствии с настоящим стандартом, могут быть также использованы в целях:
- сопоставления с установленными требованиями;
- сопоставления вибрации на разных судах;
- дальнейшего совершенствования требований, устанавливаемых в отношении судовой вибрации.
1 Область применения
________________
Настоящий стандарт распространяется на суда, находящиеся в плавании 24 ч и более.
Настоящий стандарт устанавливает требования к средствам и методам измерений вибрации в зонах судна, предназначенных для нахождения в них людей, а также методы анализа результатов измерений для оценки вибрации.
Настоящий стандарт не распространяется на оценку низкочастотной вибрации, которая может служить причиной морской болезни (см. ИСО 2631-1). Оценка общей вибрации корпуса судна рассматривается в ИСО 20283-2.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты [для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных - последнее издание (включая все изменения)]:
ISO 2631-1, Mechanical vibration and shock - Evaluation of human exposure to whole-body vibration - Part 1: General requirements (Вибрация и удар. Оценка воздействия общей вибрации на человека. Часть 1. Общие требования)
ISO 2631-2, Mechanical vibration and shock - Evaluation of human exposure to whole-body vibration - Part 2: Vibration in buildings (1 Hz to 80 Hz) [Вибрация и удар. Оценка воздействия общей вибрации на человека. Часть 2. Вибрация в зданиях (в диапазоне от 1 до 80 Гц)]
ISO 8041, Human response to vibration - Measuring instrumentation (Воздействие вибрации на человека. Средства измерений)
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ИСО 2041, а также следующие термины с соответствующими определениями.
ИСО и МЭК ведут терминологические базы данных для использования в стандартизации по следующим адресам:
- платформа онлайн-просмотра ИСО: доступна на https://www.iso.org/obp;
- Электропедия МЭК: доступна на https://www.electropedia.org/.
3.1 Общие термины
3.1.1 экипаж (crew): Физические лица, находящиеся на борту судна и ответственные за выполнение всех функций для обеспечения его безопасного плавания.
3.1.2 пассажир (passenger): Физическое лицо на борту судна, не относящееся к экипажу (3.1.1).
Примечание - К пассажирам относят научный персонал на исследовательских судах, лиц, временно выполняющих функции членов экипажа, членов съемочной группы и т.п.
3.1.3 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.
3.2 Помещения на судне
3.2.1 жилое помещение (экипажа) (crew accommodation space): Помещение, предназначенное для пребывания в нем членов экипажа (3.1.1) судна.
Примечание - В настоящем стандарте данный термин понимается в расширительном смысле и включает в себя помимо собственно жилых помещений также помещения медицинского назначения, а также помещения общего пользования (кают-компания, салон, столовая, курительная, библиотека, кинозал, спортзал и пр.).
3.2.2 административное помещение (office): Судовое помещение административного или специального назначения для обеспечения работ на судне (рубка, судовая канцелярия, переговорная).
3.2.3 рабочее помещение (work space): Судовое помещение, предназначенное для выполнения преимущественно ручных работ (мастерская, прачечная, камбуз, лаборатория), кроме машинного помещения (3.2.4).
3.2.4 машинное помещение (machinery space): Помещение (или шахта, трюм, туннель), предназначенное для размещения судовых машин и механизмов, включая энергетические установки (паровые или внутреннего сгорания), насосы, компрессоры, котлы, электрогенераторы, холодильное оборудование, рулевые машины, оборудование для вентиляции и кондиционирования и пр.
Примечание - Машинное помещение не рассчитано на длительное пребывание в нем людей, поэтому в настоящем стандарте не рассматривается.
3.2.5 рабочее место (duty station): Место в одном из судовых помещений, в котором член экипажа (3.1.1) должен находиться в связи с выполняемыми судовыми работами.
Примечание - К числу основных рабочих мест относятся посты управления судном и двигателем.
3.2.6 палубная зона отдыха (open-deck recreation space): Открытая площадка на палубе, предназначенная для отдыха пассажиров (3.1.2) и членов экипажа (3.1.1).
3.2.7 помещение для пассажиров (cabin and public space): Помещение, предназначенное для пребывания в нем пассажиров (3.1.2) судна.
Примечание - К помещениям для пассажиров относятся каюты и места общего пользования (рестораны, салоны, читальные и игровые комнаты, тренажерные залы, магазины и пр.).
4 Средства измерений вибрации
4.1 Общие требования
Применяемые в соответствии с настоящим стандартом средства измерений должны удовлетворять требованиям ИСО 8041.
Поверку средств измерений следует проводить не реже чем раз в два года. В документации должна быть указана дата проведения последней поверки.
Если данные, собранные в соответствии с настоящим стандартом, подлежат последующему анализу, то измерительная система должна включать в себя устройство непрерывной записи данных.
4.2 Проверка работоспособности
Перед проведением каждой серии измерений и после ее окончания необходимо проверить работоспособность каждого измерительного канала.
5 Места, точки и направления измерений
5.1 Места проведения измерений
Перед проведением измерений заинтересованные стороны (например, судостроитель и судовладелец) должны согласовать места проведения измерений, а также возможные отступления от рекомендаций настоящего пункта.
Примечание - Согласованные заинтересованными сторонами позиции определяют план измерений.
В общем случае места проведения измерений определяют с учетом того, что собранных в результате измерений данных должно быть достаточно для оценки воздействия вибрации на экипаж и пассажиров судна. Для помещений и площадок больших размеров, к которым относятся, например, штурманский мостик, пост управления двигателем, кают-компания и салон для отдыха, места измерений следует распределять по всей их площади.
При выборе мест измерений руководствуются следующими критериями:
a) для помещений каждого типа, указанных в таблице 1, измерения проводят в тех местах, где ожидается значительная вибрация. Если при обходе судна или непосредственно в ходе измерений будут обнаружены места с повышенной вибрацией, то их следует добавить в перечень мест проведения измерений;
b) измерения должны быть выполнены по крайней мере в одном помещении каждого типа из перечисленных в таблице 1;
c) из ряда однотипных помещений, расположенных на одной палубе, выбирают несколько, позволяющих получить представительные данные измерений.
Таблица 1 - Доля обследуемых помещений/площадок
Тип помещения | Доля обследуемых помещений каждого типа для каждой палубы |
Для экипажа | |
Жилые и административные помещения | Не менее 30% |
Рабочие помещения | Не менее 20% |
Палубная зона отдыха для экипажа | Не менее одного места измерений |
Для пассажиров | |
Помещения для пассажиров | Не менее 10% |
Палубная зона отдыха для пассажиров | Не менее одного места измерений |
5.2 Точки и направления измерений
При проведении измерений вибрации, воздействующей на экипаж, точки измерений выбирают в типичных рабочих местах членов экипажа. При проведении измерений в местах нахождения пассажиров преобразователи вибрации устанавливают в центре каюты или другого помещения, в котором пассажиры проводят длительное время.
________________
Направления измерений должны совпадать с тремя осями судна: продольной, поперечной и вертикальной.
6 Условия проведения измерений
Измерения вибрации проводят, в первую очередь, во время ходовых испытаний судна. Для получения сопоставимых и надежных результатов необходимо, чтобы в процессе измерений выполнялись следующие условия:
a) судно совершает свободное движение;
b) пропульсивная установка работает в представительном режиме с постоянной выходной мощностью;
c) во время измерений частота вращения вала пропульсивной установки поддерживается постоянной;
d) волнение не превышает 3 баллов;
e) гребной винт полностью погружен;
f) глубина не менее чем в пять раз превышает осадку судна;
g) все системы (отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, вспомогательных механизмов, демпфирования качки и пр.) работают в нормальном рабочем режиме.
Если нормальные условия работы судна предполагают использование системы динамического позиционирования (ДП-системы), например, при укладке труб или буровых работах, то выполняют дополнительные измерения вибрации в жилых, административных и рабочих помещениях при работающей ДП-системе, чтобы убедиться, что параметры вибрации не превышают значений, указанных в таблице 2.
Мощность пропульсивной установки во время таких измерений зависит от возможностей ДП-системы. Эта мощность должна соответствовать полной (100%-ной) загруженности ДП-системы, при этом резервные элементы системы (подруливающие устройства, движители) во внимание не принимают. При проведении измерений все основные элементы (движители) ДП-системы должны работать одновременно, обеспечивая вклад на уровне приблизительно 40% их индивидуальной мощности. Если условия полной загруженности не определены, то измерения проводят при условии одновременной работы всех элементов системы (движителей) с мощностью 40% от максимальной.
Заинтересованным сторонам (например, судостроителю и судовладельцу) рекомендуется прийти к соглашению в отношении реалистичных условий работы ДП-системы, а также в отношении условий окружающей среды и режима ходовых испытаний при измерениях вибрации.
Любые отклонения от заданных условий должны быть согласованы между заинтересованными сторонами и отражены в протоколе испытаний.
7 Метод измерений
По крайней мере в двух точках на каждой палубе, информативных с точки зрения воздействия вибрации, проводят измерения в каждом из трех направлений, указанных в 5.2. Результаты измерений в каждом из направлений обрабатывают отдельно. В остальных точках измеряют только вертикальную составляющую вибрации.
Диапазон частот измерений - от 1 до 80 Гц. Продолжительность измерений - не менее 1 мин. Если в спектре вибрации присутствуют или ожидаются значительные составляющие на частотах ниже 2 Гц, то рекомендуется увеличить продолжительность измерений до 2 мин и более.
Результатом каждого измерения должно быть среднеквадратичное значение корректированной скорости и корректированного ускорения согласно ИСО 2631-1. Для оценки условий обитания используют максимальное из полученных значений в любом направлении измерений.
8 Оценка условий обитания
8.1 Рекомендуемые предельно допустимые значения
Таблица 2 - Рекомендуемые предельно допустимые значения параметров вибрации
Тип помещения | Допустимые значения | |
| , мм/с | , мм/с |
Для экипажа | ||
Жилые помещения | 125 | 3,5 |
Рабочие помещения | 214 | 6,0 |
Административные помещения | 161 | 4,5 |
Посты управления судном и двигателем | 179 | 5,0 |
Палубная зона отдыха для экипажа | 161 | 4,5 |
Для пассажиров | ||
Помещения для пассажиров | 125 | 3,5 |
Палубная зона отдыха для пассажиров | 161 | 4,5 |
Примечание 2 - При оценке вибрации, воздействующей на членов экипажа при работе ДП-системы (см. раздел 6), используют те же значения.
8.2 Допустимые превышения вибрации
Предельные значения, приведенные в таблице 2, могут быть превышены при соблюдении следующих условий.
Если число измерений в помещениях одного и того же типа на одной и той же палубе менее пяти, то превышения значений, указанных в таблице 2, не допускается. Если число таких измерений находится в диапазоне от пяти до девяти, то допустимо превышение не более чем на 0,5 мм/с не более чем в одной точке измерений. Если число таких измерений 10 и более, то в отношении допустимых превышений руководствуются данными таблицы 3.
Таблица 3 - Допустимые превышения вибрации
Тип помещения | Максимальная доля точек измерений с повышенной вибрацией | Максимально допустимое превышение вибрации |
Для экипажа | ||
Жилые помещения | 10% | 1 мм/с |
Рабочие помещения |
|
|
Административные помещения |
| 36 мм/с |
Палубная зона отдыха для экипажа |
|
|
Для пассажиров | ||
Помещения для пассажиров | 10%
| 1 мм/с |
Палубная зона отдыха для пассажиров |
| 36 мм/с |
На постах управления превышений не допускается.
8.3 Биения
Вибрация в форме биения образуется при сложении двух гармонических колебаний с близкими частотами и представляет собой гармоническое колебание на разностной частоте, амплитуда которого медленно изменяется со временем по периодическому закону. Ввиду своей характерной формы биения легко определяемы.
Поскольку вибрация в форме биения негативно сказывается на комфорте пассажиров и членов экипажа, рекомендуется при ее обнаружении внести соответствующую запись в протокол испытаний с указанием по крайней мере одной точки, в которой наблюдалось биение.
9 Протокол испытаний
Протокол испытаний должен содержать по крайней мере следующую информацию:
a) ссылку на настоящий стандарт;
b) место и дату проведения испытаний;
c) указание лица, проводившего испытания, и организации, которую он представляет;
d) основные характеристики судна;
e) условия проведения измерений, связанные как с судном, так и с внешними факторами, включая указание мест, где наблюдались биения (если таковые были);
f) точки установки преобразователей вибрации и направления измерений;
g) применяемое средство измерений, данные о его калибровках и результаты проверки работоспособности перед применением;
h) результаты измерений.
Пример протокола испытаний приведен в приложении В.
Приложение A
(справочное)
x | Частота, Гц | Для ускорения | Для скорости | |||
| Номинальная | Истинная | Модуль | дБ | Модуль | дБ |
-7 | 0,2 | 0,1995 | 0,063
| -24,02 | 0,00221 | -53,12 |
-6 | 0,25 | 0,2512 | 0,099
| -20,05 | 0,00439 | -47,14 |
-5 | 0,315 | 0,3162 | 0,156
| -16,12 | 0,00870 | -41,21 |
-4 | 0,4 | 0,3981 | 0,243
| -12,29 | 0,0170 | -35,38 |
-3 | 0,5 | 0,5012 | 0,368
| -8,67 | 0,0325 | -29,77 |
-2 | 0,63 | 0,6310 | 0,530
| -5,51 | 0,0589 | -24,60 |
-1 | 0,8 | 0,7943 | 0,700
| -3,09 | 0,0979 | -20,19 |
0 | 1 | 1,000 | 0,833
| -1,59 | 0,147 | -16,68 |
1 | 1,25 | 1,259 | 0,907
| -0,85 | 0,201 | -13,94 |
2 | 1,6 | 1,585 | 0,934
| -0,59 | 0,260 | -11,68 |
3 | 2 | 1,995 | 0,932
| -0,61 | 0,327 | -9,71 |
4 | 2,5 | 2,512 | 0,910
| -0,82 | 0,402 | -7,91 |
5 | 3,15 | 3,162 | 0,872
| -1,19 | 0,485 | -6,28 |
6 | 4 | 3,981 | 0,818
| -1,74 | 0,573 | -4,83 |
7 | 5 | 5,012 | 0,750
| -2,50 | 0,661 | -3,59 |
8 | 6,3 | 6,310 | 0,669
| -3,49 | 0,743 | -2,58 |
9 | 8 | 7,943 | 0,582
| -4,70 | 0,813 | -1,80 |
10 | 10 | 10,00 | 0,494
| -6,12 | 0,869 | -1,22 |
11 | 12,5 | 12,59 | 0,411
| -7,71 | 0,911 | -0,81 |
12 | 16 | 15,85 | 0,337
| -9,44 | 0,941 | -0,53 |
13 | 20 | 19,95 | 0,274
| -11,25 | 0,961 | -0,35 |
14 | 25 | 25,12 | 0,220
| -13,14 | 0,973 | -0,23 |
15 | 31,5 | 31,62 | 0,176
| -15,09 | 0,979 | -0,18 |
16 | 40 | 39,81 | 0,140
| -17,10 | 0,978 | -0,20 |
17 | 50 | 50,12 | 0,109
| -19,23 | 0,964 | -0,32 |
18 | 63 | 63,10 | 0,0834
| -21,58 | 0,925 | -0,67 |
19 | 80 | 79,43 | 0,0604
| -24,38 | 0,844 | -1,48 |
20 | 100 | 100,0 | 0,0401
| -27,93 | 0,706 | -3,02 |
21 | 125 | 125,9 | 0,0241
| -32,37 | 0,533 | -5,46 |
22 | 160 | 158,5 | 0,0133
| -37,55 | 0,370 | -8,64 |
23 | 200 | 199,5 | 0,00694
| -43,18 | 0,244 | -12,27 |
24 | 250 | 251,2 | 0,00354
| -49,02 | 0,156 | -16,11 |
25 | 315 | 316,2 | 0,00179
| -54,95 | 0,0995 | -20,04 |
26 | 400 | 398,1 | 0,000899 | -60,92 | 0,0630 | -24,02 |
х обозначает номер полосы частот в соответствии с МЭК 61260-1. |
Рисунок А.1 - Модули функции частотной коррекции для ускорения и скорости с учетом полосовой фильтрации
где f - частота.
Приложение B
(справочное)
Пример протокола испытаний для оценки условий обитания на судне
Место проведения испытаний | Дата: | |
Наименование организации, проводившей испытания: | ||
Лицо, проводившее испытания: | ||
Название судна: | Владелец и номер верфи: | |
Тип судна: | Дата постройки: |
Характеристики корпуса
| Характеристики главного двигателя
| ||
Длина между перпендикулярами, м: | Тип: | Число цилиндров: | |
Расчетная ширина, | Осадка, | Номер: | Мощность, |
м: | м: |
| кВт: |
Примечания: | Частота вращения, мин : |
| |
Характеристики гребных винтов
|
Условия измерений
| ||
Количество и тип: | Число лопастей: | Волнение: | Скорость и направление |
|
| Глубина моря, м: | ветра: |
Частота вращения, мин : |
| Осадка носом, м: | Осадка кормой, м: |
Примечания: | Примечания: |
Тип и характеристики измерительной аппаратуры
Измерительное оборудование: |
Проверка работоспособности: |
Результаты измерений
Место установки преобразователя | Направление измерений | Общее среднеквадратичное значение корректированного | |
|
| ускорения, мм/с | скорости, мм/с |
1. |
|
|
|
2. |
|
|
|
3. |
|
|
|
... |
|
|
|
Приложение ДА
(справочное)
Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов национальным и межгосударственным стандартам
Таблица ДА.1
Обозначение ссылочного международного стандарта | Степень соответствия | Обозначение и наименование соответствующего национального, межгосударственного стандарта |
ISO 2631-1 | MOD | ГОСТ 31191.1-2004 (ИСО 2631-1:1997) "Вибрация и удар. Измерение общей вибрации и оценка ее воздействия на человека. Часть 1. Общие требования" |
ISO 2631-2 | MOD | ГОСТ 31191.2-2004 (ИСО 2631-2:2003) "Вибрация и удар. Измерение общей вибрации и оценка ее воздействия на человека. Часть 2. Вибрация внутри зданий" |
ISO 8041 | MOD | ГОСТ Р 59701.1-2022 (ИСО 8041-1:2017) "Вибрация. Средства измерений общей и локальной вибрации. Часть 1. Виброметры общего назначения" |
Примечание - В настоящей таблице использовано следующее условное обозначение степени соответствия стандартов:
- MOD - модифицированные стандарты.
|
Библиография
[1] | ISO 2041, Mechanical vibration, shock and condition monitoring - Vocabulary (Вибрация, удар и контроль состояния. Словарь)
|
Примечание - Рекомендуется применять гармонизированный стандарт ГОСТ Р ИСО 2041-2012 "Вибрация, удар и контроль технического состояния. Термины и определения"
| |
[2] | ISO 20283-2, Mechanical vibration - Measurement of vibration on ships - Part 2: Measurement of structural vibration (Вибрация. Изменения вибрации на судах. Часть 2. Измерения вибрации корпуса)
|
Примечание - Рекомендуется применять гармонизированный стандарт ГОСТ Р ИСО 20283-2-2017 "Вибрация. Измерения вибрации на судах. Часть 2. Измерения вибрации корпуса"
| |
[3] | IEC 61260-1, Electroacoustics - Octave-band and fractional-octave-band filters - Part 1: Specifications (Электроакустика. Фильтры октавные и на доли октавы. Технические требования) |
________________
УДК 621.9:534.1.08:006.354 | ОКС | 17.160 |
|
| 47.020.80 |
| ||
Ключевые слова: вибрация, судно, оценка вибрации, пассажиры, экипаж |