CC BY
189
СУДОВОЖДЕНИЕ И БЕЗОПАСНОСТЬ НА ВОДНОМ ТРАНСПОРТЕ
УДК 658.517.4
О. В. Щербакова,
ФГОУ ВПО «Волжская государственная академия
водного транспорта»;
М. К. Романченко,
канд. техн. наук, ФГОУ ВПО «Волжская государственная академия
водного транспорта»
ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЕБОВАНИЙ САНИТАРНЫХ НОРМ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫХ К ВИБРАЦИИ И ШУМУ НА РЕЧНОМ ТРАНСПОРТЕ
RESEARCH OF REQUIREMENTS OF SANITARY NORMS, RECOMMENDED FOR VIBRATION AND NOISE ON A RIVER TRANSPORT
Статья посвящена анализу требований санитарных норм, предъявляемых к вибрации и шуму на речном транспорте. Исследуются основные источники вибрации и шума на судне, их негативное влияние на экипаж и судно в целом. В статье также представлено сравнение предельно допустимых значений уровней вибрации и шума (рекомендованных стандартами) с фактическими значениями виброакустичес-ких испытаний.
The article is devoted the analysis of requirements of sanitary norms, recommended for vibration and noise on a river transport. Investigates the main sources of vibration and noise on ship, their negative impact on the crew and the vessel as a whole. The article also compares the limits allowable values of the vibration (recommended standards) with the actual values vibroacoustic tests.
Ключевые слова: диапазон частот вибрации, вибрация корпуса и палуб, виброперемещение, виброускорение, виброскорость, предельный спектр
Key words: range of frequencies of vibration, vibration of corps and decks, vibromoving, vibroacceleration, vibrospeed, limit spectrum
ЕСМОТРЯ на непрекращающуюся борьбу за улучшение акустических и вибрационных характеристик ос-
менные машины работают в указанном диапазоне. Для шума выделен диапазон 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. Таким образом, границы судовой вибрации и шума простираются от 1,4 до 11 000 Гц [1].
новных источников вибрации и шума, которыми на судах являются двигатель внутреннего сгорания (дизель), гребной винт (движитель), судовая электростанция, проблема снижения вибрации и шума в судовых помещениях остается актуальной.
На самоходных судах речного транспорта главными источниками вибрации являются двигатель и движитель. Исследованиями установлено, что в общей картине вибрации доминирует двигатель, а вибрацию на корме определяет движитель, практически все судовые электростанции создают проблемы по шуму, в меньшей степени — по вибрации.
Основной диапазон частот вибрации де-
лится на полосы со средними частотами 2, 4, 8, 16, 32, 63 Гц. Выбор диапазона обусловлен тем, что ниже частоты 2 Гц волновые эффекты в корпусе машины не проявляются, а выше частоты 63 Гц вибрация воспринимается как шум. Очевидно, деление на вибрацию и шум условно, но имеет основание в том, что совре-
Вибрация корпуса и палуб в различных точках (данные, представленные по многим судам) [1] приведены на рис. 1.
2 4 8 16 32 63 flГ^^ 2 и 8 16 32 63 ^Гц
Рис. 1. Виброперемещение и виброускорение корпусов и палуб судов
Графики показывают разброс значений вибрации (50 дБ) по перемещению и ускорению. Заметна общая тенденция: с ростом частоты виброперемещение снижается, а виброускорение растет. Такая закономерность наблюдается во всем диапазоне судовых вибраций и продолжается в области шума до частоты 2000 Гц, потом виброускорение уменьшается.
Вибрация и сопутствующие явления (шум, инфразвук) вредно отражаются на здоровье и работоспособности человека.
Особенно актуальна проблема низкочастотной вибрации, поскольку она наиболее опасна для человека, так как жизненно важные органы людей имеют собственные частоты колебаний от 2 до 30 Гц. В этих диапазонах человек испытывает дискомфорт: затруднение дыхания, они оказывают негативное влияние на зрение, вызывают заболевания сердечно-сосудистой системы, при высоких частотах наблюдаются негативные воздействия на органы слуха.
Повышенные уровни вибрации и шума на судах создают необходимость гигиенического нормирования этих факторов внешней среды. Эти нормы устанавливаются не только с целью защиты персонала, но и с целью защиты корпусных конструкций, оборудования, приборов.
Санитарные нормы уровни вибрации (СН 2.5.2.048-96) разработаны и рекомендованы в зависимости от назначения помещений, длительности воздействия и условий пребывания экипажа и пассажиров судна соответственно классификации судов.
В качестве предельно допустимых нормируемых величин вибрации на рабочих местах в помещениях судов принимаются логарифмические уровни среднеквадратичного значения виброускорения Ьа или виброскорости Ьу в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 2, 4, 8, 16, 31,5, 63 Гц [2, 3].
Параметрами, характеризующими общую вибрацию, согласно стандарту [2] являются виброускорение или виброскорость, диапазон частот и время действия вибрации.
Предельно допустимые уровни вибрации на судах устанавливаются согласно предельным спектрам (ПС) по виброускорению (Ьа), дБ, от нулевого уровня а0 = 3-10-4 м/с2 или соответствующим величинам виброскорости (Ьу), дБ, от нулевого уровня у0 = 5-10-8 м/с (рис. 2), а также по абсолютному значению ускорения (а), м/с2, или абсолютному значению скорости (у), мм/с.
Рис. 2. Предельные уровни среднеквадратичных значений виброускорения (слева) и виброскорости (справа)
Первому спектру (ПС1) соответствует наибольшая допустимая вибрация, которая является нормой для энергетического отделения с безвахтенным обслуживанием, оборудованном средствами комплексной автоматизации, общее время пребывания одного вахтенного не должно превышать 60 мин в сутки. Самое малое значение вибрации соответствует шестому спектру (ПС6) — спальные и медицинские помещения судов I и II категорий (групп) [3].
Нормирование шума на судах, помимо основной задачи — защиты организма человека, имеет цель обеспечить слышимость звуковых сигналов.
Шум классифицируется по основным направлениям: по характеру спектра шум подразделяется на широкополосный (с непрерывным спектром шириной более одной октавы) и тональный (в спектре которого имеются выраженные дискретные тона); по временным характеристикам — постоянный (уровень звука которого за 8-часовой рабочий день (рабочую смену) изменяется во времени не более чем на 5 дБ А) и непостоянный (уровень звука которого за рабочую смену изменяется во времени более чем на 5 дБ А). Непостоянный
шум следует подразделять на: колеблющийся во времени, уровень звука которого непрерывно изменяется во времени; прерывистый, уровень звука которого ступенчато изменяется, и импульсный, состоящий из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый длительностью менее 1 с [6].
Нормируемыми параметрами шума на судах устанавливаются уровни звукового давления Ь, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 31, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц и взвешенный по характеристике А уровень звука Ьд, дБ А (А — уровень) [4, 5, 6].
Допустимые уровни шума устанавливаются в зависимости от назначения помещений, длительности воздействия шума, условий пребывания экипажа на судне, соответствии классификации судов. Наибольшие допустимые предельные величины уровней шума рекомендуются в энергетическом отделении, наименьшие — в жилых (спальных) помещениях и помещениях медицинского назначения [4].
Как показывают многочисленные виб-роакустические испытания, превышение санитарных норм в октавных фильтрах в за-
висимости от частот превышает нормы на 9-30 дБ [1].
Фактическое превышение рекомендованных санитарных норм по вибрации и шуму
приводит к тому, что эти факторы негативно влияют и на экипаж, и на судно, показывая, что данная проблема остается актуальной и нерешенной до сих пор.
Список литературы
1. Барановский А. М. Уравновешивание и виброзащита механизмов. — Новосибирск: НГАВТ,
2006.
2. ГОСТ 12.1.047-85. Вибрация. Метод контроля на рабочих местах и в жилых помещениях морских и речных судов. — М., 1985.
3. СН 2.5.2.048-96. Уровни вибрации на морских судах. — М., 1996.
4. СН 2.5.2.047-96. Уровни шума на морских судах. — М., 1996.
5. ГОСТ 12.1.020-79. Шум. Метод контроля на морских и речных судах. — М., 1979.
6. ГОСТ 12.1.003-83. Шум. Общие требования безопасности. — М., 1983.
