Введення
СКА, застосовувані на підводних човнах (ПЧ), мають свої особливості, пов'язані з їхньою великою ємністю й малогабаритними характеристиками. Ці АБ вимагають для нормальної роботи цілого ряду обслуговуючих їхніх систем.
Розглянемо особливості технічного обслуговування СКА човнових АБ, що мають велику ємність, більше 80 тисяч ампер годин.
Згідно РЕАБ - керівного документа по експлуатації човнових АБ, технічне обслуговування АБ підрозділяється на технічний огляд (ТО) № 1, ТО № 2 й освідчення. На початок розглянемо основні системи обслуговування АБ.
1. Зміст і періодичність то № 1
Система батарейній вентиляції (рис. 10.1) є важливою системою, оскільки одній зі складових хімічних процесів СКА є вибухонебезпечний водень. При відсотковому складу 4 і більше водень з повітрям складає «гримучу суміш».
Розрізнюють: природне, штучне, періодичне вентилювання АБ в атмосферу та вентилювання в дизельний відсік вентилятором або розрідженням (при роботі дизелів) – у надводному стані ПЧ; штучне і періодичне вентилювання АБ по замкнутому циклу – у підводному стану; вентилювання в акумуляторні відсіки ПЧ – якщо неможливо вентилювати АБ однім з вище названих способів .
Природне вентилювання АБ завжди здійснюється у морі або базі у надводному стану за командою центрального поста (ЦП) ПЧ «АБ вентилювати природно в атмосферу!». Для цього забезпечується доступ зовнішнього повітря в акумуляторні ями (АЯ) і його вихід зовні разом з воднім наступним чином.
Рис. 10.1. Система батарейній вентиляції:
1 – витяжна магістраль; 2, 10 – витяжні колекторі; 3,14 – вдувні колекторі; 4, 5, 15 – дросельні заслінки; 6, 7 – газі плитні заслінки; 8 – фільтр; 9 – витяжній вентилятор; 11, 12, 16, 17 – вентиляційні клапани; 13 – вентиляційна головка; 18 – вдувна магістраль; 19 – вакуумметрі.
Утримують відкрити вхідній люк рубки (ВРЛ) ЦП, двері на переборках між ЦП та акумуляторними відсіками, вдувні колекторі 13, 14 у АЯ, газі плитні заслінки 6, 7 та всі заслінки на витяжній магістралі 1 та на переборках від АЯ до відсіку, де розташований витяжній вентилятор 9 і шахта витяжній вентиляції, що поєднує вентилятор з зовнішнім повітрям.
Природною тягою холодне повітря йде вниз через відкрити ВРЛ ЦП, двері та колекторі 13, 14 і поступає в АЯ. Гаряче повітря з воднем йде вверх через газі плитні заслінки 6, 7 та всі заслінки на переборках від АЯ до відсіку, де розташований витяжній вентилятор 9, і виходіть через шахту витяжній вентиляції.
Штучне вентилювання АБ в атмосферу здійснюється при зарядках і розрядках АБ у надводному положенні ПЧ, і при відвідуванні АЯ по команді ЦП «АБ штучно вентилювати в атмосферу!». При такому випадку збирається схема природного вентилювання, потім пускають загальній судновий витяжний вентилятору 9 (рис. 10.1). Необхідно строго дотримуватися правил пуску витяжного вентилятора для попередження вибуху «гримучої суміші». Спочатку за допомогою системи газового аналізу вимірюють склад водню в повітрі , яке не повинно бути по об'єму вище 0,5% - в акумуляторному відсіку і 3% - в АЯ. На початок закривають заслінку 5 перед вентилятором 9 та очікують 5 хвилин, щоб «гримуча суміш» природно видалилась з вентилятора через шахту витяжній вентиляції. Включають вентилятор та прослуховують його роботу (чи чіпляє крилатка за кожух, що може призвести до іскри і вибуху). Повільно відкривають заслінку 5 для плавного перемішування і видалення водню з повітрям.
Періодичне вентилювання АБ в атмосферу здійснюється як правіло в базі за командою ЦП «Перейти на періодичне вентилювання АБ!». Схема вентилювання знаходиться в стані, як для природного вентилювання АБ, однак починаючи з 07.00 годин кожні чотири (або дві) години пускають витяжний вентилятор на 15 хвилин, як при штучному вентилюванні АБ. Перехід зі штучного на періодичне вентилювання призводять після заряду, якщо на природному вентилюванню за 4 години склад водню в акумуляторних ямах не перевищує 2%.
Штучне і періодичне вентилювання АБ по замкненому циклу роблять по команді командира ЕМБЧ при переході ПЧ під воду за допомогою вентиляторів спеціальний системи замкненого циклу і груб згорання водню цей системи. Перехід зі штучного на періодичне вентилювання (включення системи на 15 хвилин кожні 2 години) призводять після заряду, якщо без включення системи за 2 години склад водню в акумуляторних ямах не перевищує 2%.
Вентилювання в акумуляторні відсіки ПЧ роблять шляхом герметизації акумуляторних відсіків та відкритті вхідних люків акумуляторних ям при включених приборах опалювання водню, розташованих у відсіку. Перехід на таке вентилювання здійснюється, якщо інші виді вентилювань не можливі. При підвищенні складу кисню в акумуляторній ямі до 25%, або при зменшенні його до 19%, призводять перемішування повітря між ямами і відсіками, поки концентрація кисню не досягне 23%. Суміш водню поступає в відсік і згоряє на приборах опалювання водню.
Газоаналізатор на водень типу ТП-1123 призначений для визначення процентного змісту водню у відсіках ПЧ, в акумуляторних ямах і трубопроводах вентиляції. Принцип дії приладу заснований на використанні залежності теплопровідності аналізованої газової суміші від змісту в ній водню, теплопровідність якого значно вище теплопровідності всіх інших компонентів суміші. Як чутливий елемент використається платинова нитка, яку нагріває електричний струм. Перед виміром спеціальний насос проганяє навколо нитки досліджувану на водень газову суміш. Величина електричного опору нитки служить мірою концентрації водню в газовій суміші.
Принципова електрична схема газоаналізатора наведена на рис. 10.2. Компенсаційна порівняльна схема складається із двох мостів: робочого і порівняльного, що живлять постійною напругою 2,5 В. Живлення здійснюється від двох елементів 373 або від блоку харчування, що підключає до мережі змінного струму напругою 127 В, частотою 50 Гц. Блок живлення являє собою понижуючий однофазний трансформатор з виходом 2,5 В.
Порівняльний міст утворений чутливими елементами R1, R2 і загальними з робочим мостом резисторами R6 й R7.
Чутливий елемент R4 робочого моста перебуває в запаяній ампулі, заповненої повітрям нормальної сполуки, чутливий елемент R3 поміщений у відкриту ампулу, у яку при вимірах надходить аналізоване повітря.
Рис. 10.2. Електрична схема газоаналізатораТП-1123 на водень.
Зрівноважування моста виробляється переміщенням движка реохорда R10 (вручну). Момент рівноваги фіксується по гальванометрі типу M l 18.
Для підготовки газоаналізатора до дії необхідно відкрити кришку, перевірити положення нуля по шкалі; підключити джерело живлення.
Для вимірів необхідно розмотати шланг приладу й підвести його до точки відбору; вийняти насос (гумову грушу) і зробити 10 хитань; установити стрілку гальванометра на нульовий розподіл шкали, зняти відлік.
Система механічного перемішання електроліту (МПЕ), рис. 10.3.
Рис. 10.3. Система МПЕ:
1, 8, 10 – запірні клапані; 2, 9 – запобіжні клапані; 3, 6 - манометрі;
4 – дросельній клапан; 5 – фільтр; 7 – редуктор.
Система призначена для підвищення ефективності електрохімічних процесів при зарядах і розрядах АБ, для чого вирівнюють щільність електроліту по висоті акумуляторних баків.
У кожного бака є повітряні трубки, що приспущені до дна бака і поєднані зі системою повітря середнього тиску ПЧ клапаном 10. Для роботи системи відкривають клапан 10, регулюють тиск порядку 1,5 кг/см.кв. за допомогою дросельного клапану 4, та відкривають клапани 1, 8 на АБ.
Систему МПЕ включають: на 15 хвилин наприкінці кожного другого часу на усіх ступенях заряду (при роботі СВО - на 15 хвилин наприкінці кожного часу заряду), та безперервно – на останньої ступені заряду; на 15 хвилин у випадку дострокового завершення заряду; на 15 хвилин після долівки АБ; раз на добу на 15 хвилин під час обміру контрольних елементів о 07.00 години.
Система осушення акумуляторних ям показана на рис. 10.4. Наявність води у колодці акумуляторній ями перевіряють за допомогою пробних клапанів 9, 12. У разі потреби у базі – за командою чергового по ПЧ або у морі – за командою вахтового інженера механіка включають трюмний насос 8 на підсушку акумуляторних ям, рис. 10.4, при відкритих клапанах 7, 13 і кінгстону зливу 11.
Рис. 10.4. Система осушення акумуляторних ям:
1, 3, 4, 5, 15, 16, 17, 18 – труби підсушки з заглушками; 2 – переносний ручній насос; 6, 14 – клапанні коробки; 9, 12 – пробні клапані; 7, 13 – запірні клапані; 8 – трюмний насос 2П-1; 10 – фільтр; 11 –кінгстон зливу.
Система водяного охолоджування електроліту (СВО), рис. 10.5, призначена для підтримки ефективної температури електроліту біля 20°С. Температура електроліту при зарядах, перезарядах і розрядах у всіх випадках не повинна перевищувати 47°С (як виключення для АБ без СВО 52°С).
СВО включають у всіх випадках заряду, розряду і не використання АБ, якщо температура електроліту підвищилася до 30°С, або різниця температур контрольних елементів досягла 3-5 градусів. Відключають СВО при зніжені температурі до 20°С.
Охолоджувач дистиляту 17 має зовнішній контур для охолодження його забортною водою насосом 8 через кінгстони 20, 28 і клапани 9, 13, 27. Охолоджений дистилят прокачується по замкнутому контуру через охолоджувану групу АБ насосом 25. Поповнення дистиляту приводиться з цистерни 48. Солоність дистиляту значно знижує опор ізоляції АБ, якщо вона вище 3,7 мг/л. Зменшити солоність дистиляту можна іоннім фільтром 37 або 38. Відповідні режими використання СВО здійснюються підключенням необхідних елементів системи арматурою.
Рис.10.5. Система СВО АБ:
7 – компенсаційній бак; 8 – насос ГОН 6МВх2; 17 – охолоджувач дистиляту; 19 – фільтр забортній води; 21, 40 – солеміри; 25 насос ВЦН-65У; 37, 38 - фільтри іонні; 35 – фільтр дистиляту; 42 – насос ЕЦН-25; 48 – цистерна дистиляту; 1, 2 , 3…. – арматура.
Система доливки АБ призначена для доливки елементів дистилятом. Максимальна висота рівня електроліту при температурі 30°С зарядженій АБ не повинна перевищувати значень, встановлених формуляром на АБ. Мінімальний рівень електроліту допускається рівним ½ мінімального рівня – для АБ зі СВО і 35-40 мм – для АБ без СВО. Зниження рівня електроліту в елементах пов’язано електролізом і випарюванням води. При зменшенні рівня електроліту нижче мінімального, визначеного при добових обмірах контрольних елементів, здійснюють доливку АБ дистилятом при температурі не вище 30°С.
Долівку призводять перед початком заряду або в процесі заряду без перерви і закінчують не пізніше ніж за 2 години до кінця заряду. Якщо долівку призводять перед початком заряду, по закінченню доливки включають систему МПЕ на 15-20 хвилин.
Технічний огляд ТО № 1 проводять з метою визначення ступеня розряду АБ, її готовності до використання й перевірки стану акумуляторних ям (АЯ) між зарядами при будь-якому стані ПЧ (у море, у базі).
ТО № 1 при стоянці ПЧ у базі виробляється черговим електриком щодня з 7-00 годин. При знаходженні ПЧ у морі ТО № 1 виробляється вахтовим на АБ з періодичністю, установлюваної командиром ЕМБЧ, залежно від режиму використання АБ, але не рідше:
а) одного разу за добу - для АБ, що є основним джерелом електроенергії (ДЕПЧ);
б) одного разів у тиждень - для АБ, що є резервним джерелом електроенергії (ПЧА).
При цьому огляд АЯ виробляється не рідше одного разу за вахту через вхідний люк без входу в яму.
Для повсякденного спостереження й контролю за станом АБ у кожній групі виділяються по 4 контрольних акумулятори, що мають середні показники U, d й t електроліту.
При проведенні ТО№ 1 необхідно:
Виміряти концентрацію Н2 в АЯ, акумуляторних відсіках і трубах батарейної вентиляції.
Включити систему батарейної вентиляції рис. 10.1, дотримуючи необхідних мір вибухо -, пожежабезпеки.
Включити систему МПЕ й СВО на 10 хвилин, рис. 10.2.
Розкрити АЯ, увійти в неї, перевірити й виміряти:
а) проходження повітря системи МПЕ через контрольні акумулятори;
б) виміряти напругу U, щільність d, температуру t°С й рівень h електроліту на контрольних акумуляторах;
в) оглянути АЯ й колодязі. Осушити їх при необхідності;
г) виміряти Rиз АБ від корпуса разом з мережею постійного струму методом 3-х отсчетов по вольтметрі або щитовому мегомметрі; (Питання: мінімальне - допустиме Rиз мережі = т.);
д) перевірити герметичність клапанів осушення АЯ по контрольних краниках, їхнє положення й наявність пломб.
По закінченні ТО № 1 закрити АЯ, перевести їх на заданий режим вентиляції й записати результати ТО № 1 в акумуляторний журнал.
Один раз у тиждень при стоянці ПЧ у базі необхідно вимірювати Rиз АБ від корпуса без мережі постійного струму (Rиз ≥ 0,1 Мом).
При проведенні ТО № 1 АБ виробляється ТО № 1 всіх обслуговуючих її систем.
ТО № 1 системи механічного перемішання електроліту МПЕ (Рис. 10.2.): зробити зовнішній огляд системи, включити неї на 10 хвилин, переконатися у відповідності тиску заданому.
ТО № 1 системи водяного охолодження СВО, рис. 10.4: зробити зовнішній огляд системи, замірити кількість води в баці (при необхідності поповнити); включити СВО на 10 хвилин; замірити солоність води, і якщо вона вище 3,7 мг/л, зробити очищення через іоній обмінний фільтр.
ТО № 1 системи аналізу газу: оглянути газові аналізаторі ГА, перевірити наявність пломб на клапанах забору газової суміші, включити ГА, перевірити працездатність стаціонарних і переносних ГА.