⚙️ BS 7698 是英国标准协会(BSI)为往复式内燃机(RIC)驱动交流发电机组制定的标准系列,等同采用国际标准 ISO 8528《往复式内燃机驱动交流发电机组》。其中 Part 9 规定机械振动的测量与评估,Part 10 规定用包络面法(enveloping surface method)测量空气噪声。由工程部门委员会(Engineering Sector Board/Committee)组织,技术委员会 MCE/14(往复式内燃机)负责,参与方包括农业工程师协会、英国工业车辆协会、健康与安全执行局(HSE)、汽车制造商与贸易商协会(SMMT)等。本批次收录 Part 9(1996)与 Part 10(1999)。
💡 发电机组是噪声与振动的主要来源之一。机组振动影响其自身可靠性、基础与连接管路,噪声则影响环境与人员健康。ISO 8528 的 Part 9/Part 10 把”振动烈度”与”噪声声功率级”转化为可测量、可比较的指标,是机组设计、验收与环保评价的基础。
一、系列概述与适用范围 📌
该系列适用于往复式内燃机驱动的交流发电机组(含原动机、交流发电机与必要的辅助设备),用于评价其机械振动与噪声特性。两个分部分工为:
- Part 9(机械振动):规定机组振动烈度(vibration severity)的测量点、测量方向、评定指标与限值,用于评价机组振动水平及其对安装基础的适用性。
- Part 10(空气噪声):规定用包络面法(测量表面法)测量机组辐射的空气噪声,计算声功率级(sound power level),用于噪声发射评价与环保验收。
该系列适用于固定式与移动式发电机组,如备用电源、应急电源、船舶与铁路用机组以及工地与数据中心等场所的机组。
二、系列构成与技术要点 🔧
| 分部 | 对应 ISO | 主题 |
| BS 7698-9:1996 | ISO 8528-9:1995 | 机械振动测量与评估(测量点、方向、振动烈度、限值) |
| BS 7698-10:1999 | ISO 8528-10:1998 | 包络面法空气噪声测量(测量表面、声压级、声功率级计算) |
Part 9 的技术思路是:在机组规定位置(如原动机、发电机、轴承座)布置测点,按规定的测量方向(水平、垂直、轴向)测量振动速度有效值(rms),合成振动烈度,并与机组功率等级对应的限值比较。Part 10 则按 ISO 3744(工程法)或 ISO 3746(简易法)在包络测量面上布置测点,测量 A 计权声压级,扣除背景噪声与反射影响,计算声功率级与声功率级 A 计权值。
⚠️ 振动与噪声测量结果受安装条件、运行工况(负载、转速)、测量环境(背景噪声、反射面)与测点布置显著影响。测量应在机组达到规定工况并稳定后进行,并在报告中记录环境条件与测量表面。
三、关键技术要求:机械振动测量与评估(Part 9)🔍
Part 9 规定的关键要素包括:
- 测量点:在原动机与发电机的轴承座、机脚等规定位置布置测点,保证测点覆盖机组主要振源。
- 测量方向:通常沿水平、垂直与轴向三个方向测量,或按标准规定的主要方向。
- 测量量:振动速度有效值(mm/s)作为振动烈度参数,必要时测量振动位移与加速度。
- 运行工况:在额定转速与规定负载(如满载、空载)下测量,并记录转速与负载。
- 评定:将各测点振动烈度与机组功率等级对应的限值比较,评估机组振动水平是否合格。
标准还考虑机组安装基础(隔振、刚性基础)对振动传递的影响,强调测量应在代表实际安装的条件下进行。
四、关键技术要求:空气噪声测量(Part 10)🛠️
Part 10 规定的关键要素包括:
- 测量表面:以机组为中心确定包络测量表面(如半球面、矩形六面体或平行六面体),表面距机组规定距离(如 1 m)。
- 测点布置:在测量表面上按面积均布或按标准网格布置测点,覆盖机组各辐射面。
- 测量量:A 计权声压级(dBA),必要时测量倍频程声压级。
- 环境修正:测量背景噪声与环境反射(声学环境)修正,扣除背景噪声影响。
- 结果计算:由测点平均声压级、测量表面积与修正量计算声功率级(LWA,dBA)与频带声功率级。
包络面法(测量表面法)是噪声发射测量常用的工程方法,适用于现场与半消声室,结果用于设备噪声发射标示与环保评价。
✅ 实践要点:噪声验收时,声功率级 LWA 比单点声压级更能反映机组总噪声辐射,且不受测量距离影响;环保评价通常结合声功率级与安装场所声学环境,预测厂界/敏感点声压级。
五、工程实践应用 🏭
- 机组设计:优化减振、隔振与消声设计,降低振动烈度与噪声声功率级。
- 出厂检验:发电机组振动与噪声的出厂测试与型式试验。
- 环保验收:备用/应急发电机组的噪声排放评价与厂界噪声预测。
- 基础与安装:根据振动烈度选择隔振方案与基础型式,保护机组与基础。
- 故障诊断:通过振动监测识别机组异常(不平衡、不对中、轴承磨损)。
六、常见问题解答 ❓
❓ 问:BS 7698 与 ISO 8528 是什么关系?
答:BS 7698-9 等同采用 ISO 8528-9:1995,BS 7698-10 等同采用 ISO 8528-10:1998;英国通过 BS 编号实施该国际标准。
❓ 问:为什么用声功率级而不是声压级来评价机组噪声?
答:声功率级是机组自身辐射噪声的固有属性,不随测量距离与环境改变;声压级受测量距离与反射影响大,无法直接比较不同机组的噪声发射。
❓ 问:振动烈度有什么意义?
答:振动烈度综合反映机组多个测点的振动速度水平,与机组机械状态、安装基础与疲劳损伤相关,是评价机组振动是否超限的常用指标。
❓ 问:测量时为什么要求机组在额定工况稳定运行?
答:负载与转速直接影响振动与噪声幅值;只有机组在规定工况稳定运行,测量结果才有代表性、可重复,才能与其他机组或限值比较。