Сейсмостойкость — это способность здания, сооружения или оборудования сохранять несущие функции и работоспособность во время и после землетрясения. В нормативной лексике определяется точнее: для сооружения — способность после расчётного землетрясения сохранить функции, предусмотренные проектом; для элементов атомной станции — свойство сохранять при землетрясении способность выполнять заданные функции в соответствии с проектом.

Сертификация сейсмостойкости

Узнайте, для какого оборудования требуется подтверждение сейсмостойкости и как готовят расчётные материалы.

О сейсмостойкости оборудования

Практический смысл понятия в том, что «сейсмостойкость» — не одна универсальная цифра, а набор характеристик, зависящих от объекта: для зданий это расчётная сейсмичность площадки и класс сейсмостойкости, для оборудования АЭС — категория сейсмостойкости по НП-031-01, для машин и приборов — балльность и группа сейсмобезопасности по ГОСТ 30546. Разберём все эти понятия по порядку.

Сейсмостойкость в баллах: шкала MSK-64

В России интенсивность землетрясений измеряется по макросейсмической шкале MSK-64 (Медведева–Шпонхойера–Карника). Она описывает не энергию в очаге (это шкала Рихтера), а силу сотрясения в конкретном месте — и оперирует только целыми числами от 1 до 12. Дробных значений вроде 7,5 или 8,5 балла в нормативной базе не существует — ни один орган по сертификации не выдаст документ «на 8,5 баллов».

Для проектирования и сертификации практическое значение имеют баллы от 6 до 9:

Баллы	Название	Что происходит	Значение для объектов
6	Сильное	Ощущается всеми, падают лёгкие предметы	Базовый порог требований к оборудованию в ряде отраслей
7	Очень сильное	Трещины в кирпичных домах, смещение незакреплённой техники	Антисейсмические мероприятия обязательны для большинства объектов
8	Разрушительное	Серьёзные повреждения зданий, разрывы трубопроводов	Стандартный уровень для нефтегаза, энергетики, химии
9	Опустошительное	Разрушение неусиленных конструкций, трещины в грунте	Максимальный уровень для промышленного оборудования, включая АЭС

Важно не путать баллы с магнитудой: землетрясение магнитудой 7 по Рихтеру может дать на поверхности от 5 до 10 баллов по MSK-64 — в зависимости от глубины очага, расстояния и типа грунтов.

Класс сейсмостойкости здания

Для зданий и сооружений в СП 14.13330.2018 («Строительство в сейсмических районах», актуализированная редакция СНиП II-7-81) введено понятие класса сейсмостойкости — характеристики здания, определяющей, на какое расчётное сейсмическое воздействие оно проектировалось и в каком техническом состоянии находится на момент назначения класса.

Обозначается класс буквой «С» и числом баллов: С6, С7, С8, С9. Свод правил распространяется на площадки с расчётной сейсмичностью от 7 до 9 баллов; при этом здания проектируются на площадках с нормативной сейсмичностью 6 и более баллов, а расчётные пиковые ускорения для средних грунтов составляют: 7 баллов — около 100 см/с², 8 баллов — 200 см/с², 9 баллов — 400 см/с².

Класс сейсмостойкости здания — величина не постоянная: при обследовании существующего фонда он может снизиться из-за износа, неучтённых перепланировок или ухудшения состояния грунтов.

Сейсмостойкость здания: как обеспечивается

Проектирование в сейсмических районах опирается на три исходных данных:

• Карта общего сейсмического районирования (ОСР-2016) — нормативная сейсмичность района в баллах для средних грунтов с тремя уровнями опасности (А — 10%, В — 5%, С — 1% вероятности превышения за 50 лет);
• Категория грунтов по сейсмическим свойствам — от I (скальные, прочные) до IV (наиболее неустойчивые, склонные к разжижению); чем слабее грунты, тем выше сейсмичность площадки при одинаковой балльности района;
• Тип конструкций — по сейсмическим свойствам здания делятся на типы А (кирпич-сырец, глинобитные), Б (кирпичные, крупноблочные, панельные) и В (каркасный железобетон, монолит); тип В при правильном проектировании наиболее устойчив.

Для ответственных сооружений применяются системы сейсмоизоляции, однако такие здания следует возводить, как правило, на грунтах категорий I и II.

Обследование существующего здания сводится к инструментальной оценке состояния конструкций и проверке расчёта на сейсмические воздействия по актуальным картам ОСР — по её результатам назначается класс сейсмостойкости.

Категория сейсмостойкости: оборудование и АЭС

С категориями ситуация хитрее: их две системы, и путать их нельзя.

Категории сейсмостойкости оборудования по ГОСТ 30546

ГОСТ 30546.1-98 устанавливает классификацию машин, приборов и других технических изделий по стойкости к сейсмическим воздействиям. Стандарт делит изделия по месту размещения (внутри зданий, на открытом воздухе, в подземных сооружениях) и задаёт уровни сейсмических нагрузок в зависимости от интенсивности землетрясений. Отдельно введены группы сейсмобезопасности:

• Группа 0 — функционирование изделия не прерывается во время и после сейсмического воздействия, разрушение недопустимо;
• Группа 1 — функционирование частично прерывается во время воздействия, но восстанавливается после его прекращения без вмешательства персонала;
• Группа 2 — допускается выход параметров за пределы допустимых во время воздействия;
• Группа 3 — допускаются незначительные разрушения;

Изделия, которые нельзя отнести к группам 0–2, считаются несейсмостойкими при данных воздействиях.

Категории сейсмостойкости по НП-031-01: АЭС

Для атомных станций действует отдельный документ — федеральные нормы и правила НП-031-01 «Нормы проектирования сейсмостойких атомных станций». Он устанавливает требования к безопасности АС при сейсмических воздействиях, определению категорий сейсмостойкости элементов, назначению параметров воздействий и обеспечению сейсмостойкости строительных конструкций, оборудования, средств автоматизации и связи.

Ключевые понятия НП-031-01:

• ПЗ — проектное землетрясение: интенсивность, при которой станция должна сохранять выработку электро- и теплоэнергии;
• МРЗ — максимальное расчётное землетрясение: землетрясение максимальной интенсивности на площадке АС с повторяемостью один раз в 10 000 лет.

По НП-031-01 все здания, сооружения, оборудование, трубопроводы и системы АС классифицируются на три категории сейсмостойкости:

Категория	Кто относится	Требование
I	Элементы АС классов безопасности 1 и 2, системы безопасности, элементы, отказ которых при МРЗ приведёт к выходу радиоактивных веществ	Сохранять функции безопасности во время и после землетрясения до МРЗ включительно; работоспособность — при ПЗ и после него
II	Системы, нарушение работы которых повлечёт перерыв в выработке энергии; элементы класса безопасности 3, не вошедшие в I категорию	Сохранять работоспособность после землетрясения до ПЗ включительно
III	Все остальные здания, сооружения, оборудование и элементы	Не должны отказывать от повреждений элементов более высоких категорий

Практическая тонкость: элементы одной системы могут относиться к разным категориям — тогда разделительные элементы (отсечная и регулирующая арматура) относятся к более высокой категории. А при расхождении категорий, установленных по разным нормам расчёта на прочность, принимается наивысшая.

Для вновь проектируемых АС независимо от сейсмичности площадки ускорения по МРЗ принимаются не менее 0,1g, по ПЗ — не менее 0,05g.

Сертификат сейсмостойкости

Сертификат сейсмостойкости — это документ добровольной сертификации, который подтверждает способность оборудования, строительной конструкции или инженерной системы сохранять прочность, герметичность и работоспособность при расчётных сейсмических воздействиях. Формально он добровольный, но фактически становится обязательным условием поставок на объекты атомной, нефтегазовой, химической и энергетической отраслей в сейсмоопасных районах: заказчики и проектные организации включают требование сертификата в технические задания.

Сертификат выдаётся в системах добровольной сертификации, зарегистрированных в Росстандарте, на основании протокола испытаний или поверочного расчёта. В нём указываются ГОСТы, по которым объект проходил испытания, и сейсмостойкость в баллах по шкале MSK-64. Срок действия — обычно до 3 лет.

Как получить сертификат: методы подтверждения

Сейсмостойкость подтверждается тремя способами:

1. Испытания на вибростенде — изделие закрепляется на электродинамической или гидравлической платформе, которая воспроизводит колебания, имитирующие землетрясение до 9 баллов по MSK-64. Испытания проводятся по трём осям, фиксируются резонансные частоты и сохранение работоспособности. Самый достоверный метод; для электрооборудования и поставок на АЭС — обязательный.
2. Расчётный метод — моделирование нагрузок в специализированном ПО (ANSYS, Abaqus, SCAD): статический, линейно-спектральный или прямой динамический расчёт. Применяется, когда изделие невозможно разместить на стенде, оно слишком велико, не имеет резонанса в диапазоне 1–30 Гц или его аналог уже испытан. Ограничение: расчёт не может доказать работоспособность электронных и электрических компонентов при вибрации.
3. Расчётно-экспериментальный метод — комбинация расчётов с испытаниями отдельных элементов и узлов.

Пакет документов для сертификации

Для оформления сертификата понадобятся: заявка с описанием изделия; техническая документация — ТУ, ГОСТ, паспорт, чертежи и спецификации; сертификаты или декларации соответствия техрегламентам ЕАЭС; сведения о заявителе (ИНН, ОГРН) и производителе; для импорта — внешнеторговый договор и код ТН ВЭД. Процедура включает анализ документации, выбор метода, испытания или расчёт, составление протокола и регистрацию сертификата в реестре системы добровольной сертификации.

Что должно быть в ТЗ на сейсмостойкость: типичные ошибки заказчиков

Запись вида «сейсмостойкость 9 баллов» сама по себе малоинформативна. Чтобы результат оценки был применим к конкретной поставке, в требованиях должны быть зафиксированы:

• балльность по MSK-64 (целое число: 6, 7, 8 или 9 — дробных баллов не существует );
• группа сейсмобезопасности по ГОСТ 30546 (0–3) и место размещения изделия;
• для АЭС — категория сейсмостойкости по НП-031-01 и уровень воздействия (ПЗ или МРЗ);
• условия крепления и монтажа — они напрямую влияют на динамические характеристики и расчётные нагрузки;
• отметка установки: сейсмические ускорения растут с высотой, поэтому оборудование на верхних отметках требует усиления.

Частые ошибки: требование «9,5 баллов» (несуществующая балльность), отсутствие группы сейсмобезопасности в ТЗ, расчётный метод для электрооборудования вместо испытаний, отсутствие привязки сертификата к исполнению и креплению изделия. Каждая из них оборачивается доработками на стадии приёмки у заказчика.

Испытания на сейсмостойкость: методы, программа и методика, протокол

Испытания на сейсмостойкость показывают, что изделие переживёт землетрясение заданной силы: не сорвётся с креплений, не потеряет герметичность и, если это требуется, не перестанет работать во время толчков. Именно результат испытаний (или расчёта) лежит в основе сертификата сейсмостойкости: без протокола с измеримыми параметрами подтвердить балльность по шкале MSK-64 невозможно. В этой статье разбираем, как устроен процесс: какие методы существуют, как составляется программа и методика испытаний, что должно быть в протоколе и что подготовить к сдаче образца в лабораторию.

Какими стандартами регулируются испытания

Базовый документ — ГОСТ 30546.2-98 «Испытания на сейсмостойкость машин, приборов и других технических изделий. Общие положения и методы испытаний». Он задаёт порядок определения динамических характеристик изделий и методы испытаний на виброустойчивость; конкретные режимы всегда уточняются требованиями заказчика, ТУ и программой испытаний.

Ключевая норма стандарта: определение динамических характеристик проводят для всех типов изделий, которые подлежат испытаниям на сейсмостойкость — как для последующих стендовых испытаний, так и для расчёта экспериментально-расчётным методом по ГОСТ 30546.1. То есть даже если изделие пойдёт по расчётному методу, без знания собственных частот и коэффициентов динамичности результат не считается полноценным.

Для отдельных видов продукции действуют профильные методики. Наиболее развёрнутая — ГОСТ 34611-2019 «Арматура трубопроводная. Методика проведения испытаний на сейсмостойкость»: он подробно описывает порядок определения резонансных частот, параметры вибрационного воздействия и даже рекомендуемую форму протокола. Для электротехнических изделий действуют ГОСТ 16962.2-90 и ГОСТ 17516.1-90.

Три фактора, определяющих параметры испытаний

Перед любым испытанием фиксируются три исходных параметра:

1. Балльность по MSK-64 — от 5 до 9 баллов; практический максимум для промышленного оборудования — 9 баллов, значения 10–12 описывают катастрофические разрушения и для техники не нормируются.
2. Высота установки над нулевой отметкой — диапазоны 0–10 м, 10–25 м, 25–70 м. Чем выше установлено оборудование, тем сильнее колебания: воздействие 8 баллов на отметке 70 метров окажется интенсивнее, чем 9 баллов на высоте 10 метров. Именно поэтому в протоколе высотная отметка указывается наряду с балльностью.
3. Требуемая группа сейсмобезопасности — нужно ли изделию сохранять работоспособность во время воздействия (группа 0 по ГОСТ 30546.1) или достаточно восстановить её после; для АЭС требования отличаются от обычных объектов.

Виды вибростендов и методы испытаний

Электродинамический и механический вибростенды

Стендовые испытания — «золотой стандарт» подтверждения сейсмостойкости: образец жёстко крепится на платформе, которая воспроизводит колебания по заданным спектрам, а датчики в реальном времени фиксируют отклик конструкции.

• Электродинамические стенды создают воздействие электромагнитным способом и обеспечивают широкий диапазон частот — от единиц герц до тысяч; нагрузка задаётся точно и программно. Именно на них проходят испытания электрооборудования и изделий с непрерывным контролем работоспособности.
• Механические стенды имеют большую грузоподъёмность при меньшем энергопотреблении, но работают в узком диапазоне частот (обычно 5–100/200 Гц) и дают сокращённый объём испытаний.

Методика испытаний на электродинамическом стенде по ГОСТ 30546.2 (приложение А) устроена так: на изделие подают широкополосные случайные колебания в диапазоне 1–30 Гц длительностью 60 секунд (жёсткая часть — не менее 10 секунд) со спектром ответа по ГОСТ 30546.1, с поправками на интенсивность землетрясения и уровень установки. Акселлерограммы задаются числовыми массивами ускорений с постоянным шагом по времени; верность воспроизведения сигнала контролируется, при искажении корректируется с учётом передаточной функции стенда.

Для оборудования АЭС добавляется требование НП-031-01: рекомендуется не менее пяти воздействий, соответствующих ПЗ (проектному землетрясению), и одного-двух воздействий, соответствующих МРЗ, длительностью 5–10 секунд каждое.

Методы испытаний по ГОСТ 30546.2

Стандарт закрепляет четыре способа воздействия — выбор зависит от типа стенда и характеристик изделия:

Метод	Суть	Когда применяется
Качающаяся частота	Плавное изменение частоты синусоидальной вибрации	В первую очередь для определения динамических характеристик
Синусоидальные биения	Группы колебаний на фиксированных частотах	Изделия без резонансов в диапазоне 1–35 Гц
Акселерограмма	Воспроизведение расчётной акселлелограммы землетрясения	Ответственное оборудование, АЭС
Фиксированная частота	Воздействие на одной частоте	Встроенные элементы с известными местами резонансов

Для изделий с низшей критической частотой от 45 Гц допускается упрощённая схема испытаний по методу 102-6.

Определение резонансных частот

Перед основным воздействием обязательно определяется АЧХ изделия: плавно проходит диапазон частот и находятся собственные (резонансные) частоты конструкции. На резонансе изделие раскачивается сильнее всего — именно там чаще всего обрываются кронштейны и отходят контакты, поэтому резонансы фиксируются в протоколе по каждой оси. Для арматуры ГОСТ 34611-2019 допускает два способа определения собственных частот — вибрационным и ударным воздействием.

Расчётный и статический методы

Если изделие нельзя поставить на стенд (масса более 100 тонн, линейные размеры свыше 20 метров — панели щитов, трубопроводы, подстанции, насосные установки), применяется расчётный метод: моделирование нагрузок в САПР — SCAD, Abaqus, ANSYS.

Важное ограничение: расчётный метод нельзя применять к оборудованию с измерительными приборами и контактными электрическими аппаратами — он не позволяет удостовериться в работоспособности устройства во время и после землетрясения. Расчёт возможен только если: физически нет возможности разместить образец на стенде; объект или его аналог уже проходил испытания; у объекта нет резонансов в диапазоне 1–30 Гц.

Для арматуры существует и статический метод: к изделию, закреплённому за штатные места, прикладывается зафиксированная статическая нагрузка в горизонтальной плоскости — в направлении, где определена наименьшая собственная частота. Испытание проводится с рабочим давлением в корпусе и наработкой трёх циклов «открыто-закрыто» от привода.

Программа и методика испытаний (ПМ): что должно быть зафиксировано

Программа и методика испытаний — документ, который превращает общее требование «сейсмостойкость 9 баллов» в проверяемую процедуру. До начала работ программа согласовывается с заказчиком; в ней фиксируются режимы, оси воздействия, схема крепления, контролируемые параметры и критерии «выдержало / не выдержало».

Для арматуры ГОСТ 34611-2019 прямо перечисляет, что указывается в ПМ:

• направления вибрационного воздействия;
• время и параметры воздействия (нормированные и испытательные) по каждому направлению;
• допустимые значения виброускорений в местах установки датчиков (для АЭС — на патрубках и в центре масс привода);
• скорость сканирования частот, октавы в минуту;
• контрольные точки и места установки измерительных преобразователей;
• необходимость наработки циклов «закрыто-открыто-закрыто» во время воздействия;
• методика контрольных проверок и критерии оценки результатов.

Практическая рекомендация: ошибки в техзадании дешевле всего исправить на этапе анализа требований — уточнить балл, высоту установки, требуемую работоспособность во время воздействия и методы контроля функций до подписания программы испытаний.

Что подготовить к испытаниям: чек-лист изготовителя

• Образец — серийное изделие в штатной комплектации. Для типоразмерного ряда допускается испытание самого нагруженного представителя (самая тяжёлая или самая высокая модель) с переносом результата на линейку.
• Крепёж и основание — штатные рамы, анкеры, виброизоляторы: всё, через что изделие крепится на объекте. Изделие закрепляют так же, как на объекте, теми же болтами и через ту же раму — иначе результат ничего не скажет о поведении в эксплуатации.
• Документация — паспорт или руководство по эксплуатации, ТУ, габаритный чертёж с массой и центром масс.
• Требование по сейсмике — пункт ТЗ или проекта: балл, высота установки, нужна ли работоспособность во время воздействия.
• Методика контроля функций — что считать нормальной работой: напряжение на выходе, отсутствие ложных срабатываний, давление в системе. Если методики нет, её составляют вместе с лабораторией.

Если изделие слишком большое или тяжёлое для стенда целиком, испытываются отдельные узлы и блоки, а результат на всю конструкцию переносится расчётом по ГОСТ 30546.3-98; возможность такой схемы обсуждается по чертежам до договора. Комплекс из нескольких модулей допускается испытывать последовательно, заменяя блоки на стенде, — при этом работоспособность системы оценивается в целом.

Порядок проведения испытаний: от анализа ТЗ до протокола

Типовая последовательность в аккредитованной лаборатории:

1. Анализ требований — уточнение балла, высоты установки, требуемой работоспособности и контролируемых функций.
2. Согласование программы испытаний — режимы, оси, крепление, критерии оценки.
3. Монтаж на вибростенд — штатное крепление, датчики по схеме.
4. Поиск резонансов — определение собственных частот по каждой оси.
5. Сейсмическое воздействие — подача нормированной нагрузки по заданному баллу и высоте; электротехнические изделия во время воздействия включены и работают под нагрузкой с контролем функций.
6. Осмотр и проверка после воздействия — трещины, ослабленные крепления, смещённые узлы, проверка работоспособности и герметичности.
7. Протокол — фиксация режимов, резонансов и результатов.

Типовая программа испытаний на вибростенде занимает до 8 часов стенкового времени; с подготовкой образца и записью в лабораторию экспериментальный метод целиком занимает порядка 1–2 месяцев.

Протокол испытаний на сейсмостойкость: обязательный состав

Протокол читают проектировщик и эксперт на приёмке, поэтому в нём должны быть данные, которые можно проверить. В состав включаются:

• идентификация образца: наименование, модель, заводской номер, изготовитель;
• основание испытаний: стандарт, программа, требования заказчика;
• схема крепления на стенде и расположение датчиков;
• найденные резонансные частоты по каждой оси;
• режимы сейсмического воздействия: балл MSK-64, высота установки, параметры нагрузки;
• контролируемые функции и результаты контроля во время воздействия;
• результаты осмотра после испытаний;
• заключение о соответствии заданному уровню сейсмостойкости.

ГОСТ 34611-2019 содержит рекомендуемую форму протокола; для гидроэнергетики структура протокола (разделы «Характеристика испытуемой продукции», «Условия испытаний», «Средства испытаний», «Результаты») закреплена в отраслевых стандартах — с указанием перечней оборудования и сведений об аттестации средств измерений.

На основании протокола (или расчётного отчёта) оформляется сертификат сейсмостойкости в системе добровольной сертификации, зарегистрированной в Росстандарте: в нём перечисляются ГОСТы, по которым проходили испытания, и сейсмостойкость в баллах по MSK-64.

Типичные ошибки при подготовке к испытаниям

• Требование без привязки к высоте установки. «Сейсмостойкость 9 баллов» без отметки монтажа делает результаты неприменимыми: одинаковый балл на разных высотах — разные ускорения.
• Отсутствие методики контроля функций. Лаборатория не знает, что считать нормальной работой изделия, — контроль формален.
• Нештатное крепление на стенде. Испытание через подставку вместо штатной рамы не доказывает эксплуатационную стойкость.
• Расчёт вместо испытаний для электрооборудования. Расчёт не подтверждает работоспособность приборов и контактных аппаратов при вибрации — такой сертификат не пройдёт проверку заказчиком.
• Испытание модели вместо изделия. Для типоразмерного ряда нужна согласованная схема: представитель ряда плюс обоснование переноса результатов.
• ПМ, не согласующаяся с ТУ. Если режимы в программе противоречат ТУ, протокол оспаривается на приёмке.

Сертификация сейсмостойкости с «Техдокэксперт»

Компания «Техдокэксперт» работает в области подтверждения характеристик промышленной продукции более 10 лет и выпустила тысячи сертификатов, включая сертификаты сейсмостойкости для оборудования, поставляемого на объекты атомной, нефтегазовой и химической отраслей. Специалисты помогают пройти весь путь: корректно сформулировать требования по сейсмостойкости в технических условиях, подобрать метод подтверждения (испытания, расчёт или комбинированную схему), подготовить документацию и оформить сертификат в системе добровольной сертификации, зарегистрированной в Росстандарте.

Если вы производитель или поставщик оборудования, для которого заказчик требует подтверждение сейсмостойкости, — напишите нам: достаточно указать наименование изделия, целевую балльность и объект поставки, и мы подготовим расчёт сроков и стоимости работ.

---

FAQ

Сейсмостойкость — это сколько баллов? Универсального ответа нет: балльность задаётся расчётной сейсмичностью площадки (для зданий) или требованием заказчика (для оборудования). Наиболее распространённые уровни сертификации оборудования — 7, 8 и 9 баллов по шкале MSK-64; максимум для промышленного оборудования — 9 баллов.

Чем категория сейсмостойкости отличается от класса? Класс (С6–С9) — характеристика здания, привязанная к расчётному сейсмическому воздействию площадки. Категория — классификация элементов: по ГОСТ 30546 — группы сейсмобезопасности 0–3 для изделий, по НП-031-01 — три категории для систем и оборудования АЭС.

Можно ли сертифицировать оборудование на 8,5 баллов? Нет. Шкала MSK-64 содержит только целые значения — сертификат выдаётся на 6, 7, 8 или 9 баллов.

Обязателен ли сертификат сейсмостойкости? По закону — нет, это добровольная сертификация. Но для поставок на опасные объекты (АЭС, нефтегаз, химия) требование сертификата фактически обязательно: оно закладывается в техзадания и договоры заказчиками.

Что такое ПЗ и МРЗ в НП-031-01? ПЗ — проектное землетрясение, при котором АС должна сохранять выработку энергии. МРЗ — максимальное расчётное землетрясение с повторяемостью один раз в 10 000 лет, при котором должна обеспечиваться безопасность станции.