ГОСТ Р ИСО 20283-5-2023 Вибрация. Руководство по измерению, представлению и оценке судовой вибрации, воздействующей на человека. Пассажирские и торговые суда

        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 устанавливает руководство по оценке вибрации с точки зрения условий обитания экипажа пассажирских и торговых судов

, а также других лиц, находящихся на этих судах. Оценка условий обитания для различных помещений судна осуществляется на основе значений общего среднеквадратичного значения корректированного ускорения в диапазоне частот от 1 до 80 Гц.

________________

Установленные стандартом условия испытаний могут рассматриваться как типичные с точки зрения долговременного воздействия вибрации на членов экипажа и использоваться для измерений в целях оценки воздействия вибрации в соответствии с требованиями национального законодательства.

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.

Допускается использование измерительного оборудования с регистрацией вибрации в полосах свыше 80 Гц при условии, что характеристики фильтра, обеспечивающего частотную коррекцию

, отвечают требованиям ИСО 2631-2 (см. приложение А).

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

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.

Преобразователи вибрации устанавливают на полу на расстоянии, как правило, не менее 1 м от стен помещения. Если пол покрыт мягким или упругим материалом, то установка преобразователя не должна перераспределять давление на поверхность пола. Обычно рекомендуется устанавливать преобразователь с помощью стандартной промежуточной платформы на трех ножках

. Способ установки преобразователя должен быть подробно описан в протоколе испытаний.

________________

Конструкция промежуточной платформы приведена в ГОСТ 31319-2006 "Вибрация. Измерение общей вибрации и оценка ее воздействия на человека. Требования к проведению измерений на рабочих местах" (рисунок 1).

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.

Для оценки вибрации независимо от направления измерений применяют функцию частотной коррекции

по ИСО 2631-2.

Примечание - В приложении А приведены значения функции частотной коррекции

в третьоктавных полосах частот, а также ее графическое изображение. Значения

для анализа в узких полосах частот - по ИСО 8041.

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

В таблице 2 приведены рекомендуемые предельно допустимые значения для среднеквадратичных значений корректированных ускорения

, мм/с

, и скорости

, мм/с, в диапазоне частот от 1 до 80 Гц.

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 1 - Предельно допустимые значения для среднеквадратичных значений корректированных ускорения

и скорости

связаны между собой по формуле

. (1)

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)

Функция частотной коррекции

Используемая в настоящем стандарте функция частотной коррекции представляет собой комбинированную функцию частотной коррекции

по ИСО 2631-2 (см. таблицу А.1 и рисунок А.1).

Таблица А.1 - Значения функции частотной коррекции

в третьоктавных полосах частот в диапазоне от 1 до 80 Гц (рассчитаны на основе истинных значений среднегеометрических частот третьоктавных полос с учетом полосовой фильтрации)

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.

X - частота, Гц; Y - модуль функции частотной коррекции, дБ;

1

- функция частотной коррекции для ускорения

;

2

- функция частотной коррекции для скорости

Рисунок А.1 - Модули функции частотной коррекции для ускорения и скорости с учетом полосовой фильтрации

Модули функций частотной коррекции для ускорения

и для скорости

связаны между собой соотношением

, (А.1)

где f - частота.

Приложение B

(справочное)

Пример протокола испытаний для оценки условий обитания на судне

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

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

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)

________________

В Российской Федерации действует ГОСТ Р 70024.1-2020* "Государственная система обеспечения единства измерений. Фильтры полосовые октавные и на долю октавы. Часть 1. Технические требования".