Наш индустриальный мир полон различных вибраций, и если некоторые из них работают на благо человека, то другие могут вызвать серьезные неприятности, а порой даже катастрофы.
Поэтому нужно очень внимательно следить, чтобы уровень вредных вибраций не выходил за допустимые пределы, а для этого — вовремя поверять средства их измерения. Об этом и многом другом рассказывает начальник отдела виброакустических и магнитных измерений ФБУ «Новосибирский ЦСМ» Игорь Коган.
Вибрации вредные и полезные
— Игорь Александрович, чем же так опасны вибрации?
— Для начала давайте разберемся, что это такое. Вибрация — это механическое колебание тела. Сразу хочу сказать, что вибрации бывают вредные и полезные. Под полезными я имею в виду те, которые можно использовать. Каждая хозяйка, просеивая муку, совершает колебательные движения. Точно так же при помощи колебаний, или вибраций, просеивают муку на мелькомбинате или, скажем, песок на стройке.
Но есть и вредные вибрации, которые совершают во время работы различные механизмы, например компрессоры, насосы, турбогенераторы и так далее. Эти колебания передаются людям, которые с ними работают. Это очень вредно для человеческого организма, при длительном воздействии даже может развиться довольно опасная вибрационная болезнь. А при воздействии на организм низких частот последствия могут быть еще более опасными: случается, что внутренние органы входят в резонанс с колебаниями, вплоть до остановки сердца.
— И как же определить уровень опасности?
— Существуют специальные документы, которые определяют уровень опасности вибрационного воздействия на организм. В них четко прописано, какое время и какой частоты вибрации можно переносить без последствий как на производстве, так и в быту. На промышленных предприятиях существуют лаборатории по охране труда, оснащенные специальным оборудованием, в том числе и для измерения вибраций. Хотел бы отметить, что данная область относится к сфере государственного регулирования. То есть средства измерений должны быть определенных типов и периодически — ежегодно, раз в два или три года — проходить поверку. Наш отдел как раз и занимается такой поверкой. В самое ближайшее время будем также проводить испытания подобных приборов для внесения их в государственный реестр средств измерений.
Игорь Коган, начальник отдела виброакустических и магнитных измерений ФБУ «Новосибирский ЦСМ». Фото из архива ИД «Советская Сибирь»
Уникальная установка
— Каким образом проводится поверка средств измерений?
— Для проведения любой поверки необходимы эталоны. В нашем случае, если мы поверяем средства измерения вибрации, нам нужно создать идеальную, эталонную вибрацию. Для этого у нас есть специальная аппаратура, а именно — вибрационные установки, которые способны создать колебания заданной амплитуды и частоты. На одной установке невозможно воспроизвести весь диапазон амплитуд и частот, поэтому их у нас несколько, они имеют разную конструкцию. Если представленное на поверку средство измерения правильно измеряет заданную установкой вибрацию, естественно с необходимым допуском, то оно соответствует метрологическим требованиям, а значит, им можно пользоваться. Некоторые наши виброустановки можно без преувеличения назвать уникальными.
— Например.
— Установку низкочастотной вибрации. Вибрации низкой частоты, 0,1–1 герц, очень трудно воспроизвести. А мы можем это сделать.
— Где же происходят такие вибрации?
— Например, на гидроэлектростанции. Если турбина ТЭЦ создает колебания частотой 50 герц, то частота вращения турбины ГЭС значительно ниже. Она может составлять 1–1,5 герц, причем в разное время по-разному. Другими словами, турбина вращается медленно, и вибрации происходят на низкой частоте. Как я уже говорил, из-за определенных технических особенностей такие вибрации очень сложно измерять. При этом, я думаю, никому не нужно объяснять, насколько важно вовремя поверять датчики, которые измеряют уровень вибрации на ГЭС. Из-за ошибки измерения вибрации могут превысить допустимые пределы, и последствия могут быть катастрофическими. Кстати, именно так все и произошло во время печально знаменитой аварии на Саяно-Шушенской ГЭС.
Саяно-Шушенская ГЭС
— Что же там тогда случилось?
— Специалисты нашего предприятия в свое время делали экспертизу датчика, который измерял вибрации. Они установили, что этот прибор, хоть и исправен, был не утвержденного типа. Помните, я говорил в начале нашей беседы, что средства измерения должны быть определенного типа. Судя по всему, в какой-то момент вибрация превысила все допустимые нормы, но прибор не сработал, автоматическая защита не сработала тоже. Трагические последствия известны всем. Теперь-то они используют датчики нужного типа, и установили их правильно.
— А как обстоят дела с нашей ГЭС? Любимый город может спать спокойно?
— Думаю, да. Недавно мы проделали большую работу по калибровке стационарной виброизмерительной аппаратуры, установленной на гидрогенераторах Новосибирской ГЭС. Согласно полученным результатам, эта аппаратура полностью соответствует параметрам, заявленным производителем.
От Урала до Камчатки
— Какие еще промышленные объекты вы тестируете?
Также мы сотрудничаем с компаниями, которые занимаются транспортировкой газа по трубопроводам. Как известно, газ сам по трубе не пойдет, нужно создавать давление. На газопроводах через определенные промежутки устанавливают газокомпрессорные станции, которые перекачивают голубое топливо. Естественно, насосы при работе создают вибрацию, уровень которой необходимо контролировать. Для этого существует специальная аппаратура, поверкой которой мы занимаемся. Кстати, на нефтепроводах также существуют такие компрессорные станции, которые перекачивают нефть. Это тоже наши клиенты.
Еще один пример, но уже немного из другой области. Напомню, что частный случай вибрации — это удар. Главная его характеристика — амплитуда ударного импульса. Очень важно, чтобы при транспортировке приборы не получили ни малейшего повреждения. Поэтому упаковка, в которой их перевозят, оснащена датчиками для измерения ударной нагрузки. Их тоже нужно периодически поверять. Мы этим занимаемся. Еще выполняем заказы оборонных предприятий — осуществляем поверку ударных установок. К нам везут аппаратуру со всего Сибирского федерального округа, но бывают заказы с Урала, из Хабаровска, Владивостока, Находки, с Камчатки… Словом, все Зауралье — поле нашей деятельности.
— Вы говорили о промышленной безопасности, но ведь есть еще и безопасность человека.
— Как известно, в стране существует целая сеть центров гигиены и эпидемиологии, они входят в структуру Роспотребнадзора. Эти центры контролируют воздействие вредных физических факторов — шума, вибрации, электромагнитного излучения и так далее — на организм человека. В своей деятельности они используют приборы для измерения уровня вибрации, поверку которых осуществляем мы.
— Какими перспективными исследованиями вы сейчас занимаетесь?
— Как я уже упоминал, низкочастотные колебания измерить очень трудно. Сейчас мы работаем над тем, чтобы попытаться измерить колебания фундаментов зданий.
— Зачем это нужно?
— Вот представьте себе. Стоит дом, довольно старый, а рядом идет стройка, вбивают сваи, возникает ударная волна. Дом постоянно испытывает ее воздействие. Что может произойти? Да все что угодно. Например, могут появиться трещины в стенах и фундаменте, в таком доме будет опасно жить, он даже может совсем разрушиться. Кстати, подобные случаи уже бывали, и даже в Новосибирске. А измерив вибрацию фундамента, можно было бы сразу оценить, насколько опасна для дома ударная волна. Или другой пример. Допустим, внутри здания находится высокоточное производство или лаборатория со сверхчувствительным оборудованием. Вибрации сверх допустимого уровня могут привести к браку или ошибке в измерениях. Кстати, мы совместно со специалистами СГУГиТ производили такие измерения в одном из их зданий. Измеряли вибрации, возникающие от проезжающих автомобилей, трамваев. Пока мы отрабатываем эту методику, но в перспективе, полагаю, сможем выполнять такую работу.
Отдел виброакустических и магнитных измерений ФБУ «Новосибирский ЦСМ»
Новосибирск, пр. Дзержинского, д. 2/1
Тел. (383) 278-20-37
Е-mail: otdel57@ncsm.ru, otdel57ncsm@rambler.ru
www.ncsm.ru
Опубликовано в газете «Советская Сибирь» №30 от 27 июля 2016 года
