Контроль технического состояния (КТС) судовых машин и систем в рейсовой эксплуатации требует сопоставимости измерений во времени и между исполнителями. Раздельное применение методов КТС повышает риск пропуска ранних стадий: механические повреждения часто проявляются сначала в изменении вибрационного спектра и тренда, тогда как деградация контактов и нарушения теплоотвода — в температурной аномалии. Поэтому вибродиагностику и инфракрасную термографию целесообразно рассматривать как взаимодополняющие каналы в рамках единого протокола [1].

Вибрационные измерения информативны для выявления дисбаланса, несоосности, ослаблений креплений, дефектов подшипников и зубчатых передач, а также кавитационных режимов насосов. Для судовых дизелей важен учет факторов, влияющих на вибрацию при эксплуатации и ремонте, включая особенности цилиндропоршневой группы [3]. Термография фиксирует аномальные тепловые поля, отражающие рост потерь на трение и контактных сопротивлениях, перегрузки и дефекты соединений в электрооборудовании [5].

Нормативно-методическая основа протокола: общие требования к измерению и оценке вибрации машин, включая разделение измерений абсолютной вибрации на невращающихся частях и относительной вибрации вала бесконтактными датчиками [4]; общие процедуры термографии [5]; требования к квалификации персонала, выполняющего виброанализ и термографию [2; 6]. Следовательно, «метрологическая корректность» определяется сочетанием характеристик средств измерений и воспроизводимости процедур (точки, режимы, параметры съемки/регистрации, документирование).

Выбор объектов контроля выполняется по критичности и типовым сценариям отказов. В протокол целесообразно включать: двигатели и турбокомпрессоры, насосные агрегаты систем топлива/масла/охлаждения, редукторы и передачи, подшипниковые опоры и муфты, а также распределительные устройства и силовые соединения. Для механической части приоритетны узлы с вращающимися массами и подшипниками; для термоконтроля — зоны трения, уплотнений и элементы электрических контактов, где перегрев часто является ранним признаком деградации [5].

Воспроизводимость обеспечивает «карта измерений» — фиксированный перечень точек контроля и паспортных режимов. Для вибродиагностики точки задаются на корпусах подшипников и опорах, на крышках редукторов вблизи зон зацепления, на корпусах насосов/электродвигателей. В карте обязательно фиксируются ориентация датчика и способ крепления, а также параметры регистрации, влияющие на верхнюю границу достоверного частотного диапазона [4]. Если доступны валовые измерения, документируются тип бесконтактного датчика и место установки [4].

Для термографии карта включает зоны интереса (ROI) и опорные точки температуры (подшипниковые узлы, муфты, уплотнения, участки трубопроводов, электрические соединения). В протоколе фиксируются эмиссия поверхности и отраженная кажущаяся температура, расстояние и угол визирования, оптика и диапазон измерений, поскольку эти параметры существенно влияют на результат и его сопоставимость [5]. Для низкоэмиссионных металлических поверхностей допускается применение высокоэмиссионной метки с обязательной фиксацией в отчете [5].

Сопоставимость данных достигается привязкой измерений к режимам работы. Для вибрации целесообразно регистрировать холостой ход и рабочую нагрузку, фиксируя частоту вращения и ключевые технологические параметры; без этого тренд может отражать изменение режима, а не деградацию [1]. Для термографии важны сопоставимая нагрузка и выдержка времени до съемки; для электрооборудования предпочтителен анализ разностей температур (ΔT) и сравнение однотипных элементов при одинаковой нагрузке [5].

Практическая последовательность обследования в рамках одного выхода в машинное отделение должна быть задана явно и воспроизводимо: (1) фиксация режимных параметров и времени стабилизации, (2) виброизмерения по карте точек с контролем крепления и ориентации датчика, (3) термографическая съемка тех же узлов и электрооборудования, (4) первичная фильтрация артефактов по метаданным (режим, эмиссия/угол визирования, условия вентиляции), (5) сопоставление результатов и формирование диагностической гипотезы, (6) при необходимости — повторное подтверждение в сопоставимых условиях. Такая процедура снижает влияние человеческого фактора и обеспечивает трассируемость результата [1; 5].

Оценка состояния строится комбинированно: нормативно-ориентированная оценка (где применима) + тренд относительно baseline конкретного агрегата + сравнение однотипных узлов. Для судовых установок baseline после ремонта/ввода в эксплуатацию часто является опорным, поскольку конструктивные различия и особенности фундаментов смещают универсальные пороги. Для термографии аналогично формируются «нормальные» температурные карты и допустимые диапазоны ΔT при штатной нагрузке [5].

Важный элемент протокола — взаимная верификация гипотез: вибрационный признак подтверждается термографически в релевантной зоне, а тепловая аномалия уточняется вибрационным обследованием. Перекрестное подтверждение снижает риск ошибочных решений и помогает отделять дефекты механической природы от режимных факторов и погрешностей интерпретации термограмм.

Организационно протокол закрепляется единым форматом отчетности и хранения данных (карта измерений, паспорт режимов, файлы измерений и термограммы с метаданными) и требованиями к подготовке исполнителей [2; 6].

Метрологически обеспеченный протокол, объединяющий вибродиагностику и инфракрасную термографию, переводит КТС судовых систем в формат воспроизводимого мониторинга. Стандартизация точек и режимов, фиксация метаданных и процедура взаимной верификации признаков повышают достоверность раннего выявления дефектов и снижают неопределенность при планировании обслуживания в условиях вариативной эксплуатации.

Литература:

1. ГОСТ Р ИСО 17359–2015. Контроль состояния и диагностика машин. Общее руководство. М.: Стандартинформ, 2019. 32 с.
2. ГОСТ Р ИСО 18436–2–2015. Контроль состояния и диагностика машин. Требования к квалификации и оценке персонала. Часть 2. Вибрационный контроль состояния и диагностика. М.: Стандартинформ, 2016. 38 с.
3. Афанасьева О. В. Метод оценки факторов, влияющих на вибрацию судового дизеля, вызванную работой цилиндропоршневой группы // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. 2024. № 1. С. 84–94.
4. ISO 20816–1:2016. Mechanical vibration — Measurement and evaluation of machine vibration — Part 1: General guidelines. Geneva: International Organization for Standardization, 2016.
5. ISO 18434–1:2008. Condition monitoring and diagnostics of machines — Thermography — Part 1: General procedures. Geneva: International Organization for Standardization, 2008.
6. ISO 18436–7:2014. Condition monitoring and diagnostics of machines — Requirements for qualification and assessment of personnel — Part 7: Thermography. Geneva: International Organization for Standardization, 2014.