Глава 12. РЕМОНТ АККУМУЛЯТОРОВ И ИХ ХРАНЕНИЕ
РЕМОНТ КИСЛОТНЫХ АККУМУЛЯТОРОВ
Кислотные аккумуляторы состоят из эбонитового бака, внутрь которого помещен мипластовый сосуд с двойными ребрами, образующими шламовые камеры. В сосуд, наполненный электролитом, вставлены пластины с активной массой, разделенные сепараторами. Для получения больших напряжения, тока и емкости аккумуляторы объединяют в батареи. Выводы соединяют свинцовыми перемычками, между крышками прокладывают асбестовый шнур, и сверху заливают кислотоупорной мастикой или гудроном. Для заливки электролита в крышке каждого аккумулятора имеется специальное отверстие (горловина), закрываемое пробкой.
Выход аккумуляторных батарей из строя в основном связан с нарушением режима их эксплуатации (см. § 41).
Ремонт аккумуляторных батарей на судоремонтных заводах должен выполняться в специально отведенных помещениях, с помощью соответствующих материалов и инструмента.
В зависимости от объема ремонтных работ возможны три категории ремонта кислотных аккумуляторов: текущий, средний и капитальный. Категории ремонта определяются ремонтной ведомостью, которая составляется при предварительном осмотре аккумуляторной батареи.
Ремонт аккумуляторов должен производиться в строгом соответствии с техническими условиями. Все технологические операции при ремонте аккумуляторов должны выполняться согласно инструкциям.
Прежде чем приступить к ремонту, необходимо выполнить подготовительные работы. Аккумуляторная батарея должна быть очищена от грязи жесткой волосяной щеткой, а затем ее надо обтереть чистой ветошью, смоченной нашатырным спиртом или 10-процентным раствором кальцинированной соды. После этого батарею вытирают насухо.
Перед разборкой необходимо разрядить батарею, так как губчатый свинец активной массы отрицательных пластин, вынутых из батареи, под действием кислорода воздуха окисляется; при этом пластины сильно нагреваются, что приводит к разрыхлению активной массы и выпадению из решеток. Чтобы активная масса пластин заряженного аккумулятора не окислялась на воздухе, после разборки аккумулятора надо немедленно прополоскать пластины в дистиллированной воде до исчезновения остатков кислоты. Электролит сливают из бака в кислотостойкую пластмассовую или керамическую посуду, в средней части которой должна быть установлена решетка, чтобы на нее можно было поставить для стекания перевернутый бак. Если анализ электролита свидетельствует о пригодности к повторной эксплуатации, то электролит сливают в бутыли. Непригодный электролит надо слить в специально отведенное для этого место.
Разборку начинают с удаления межэлементных перемычек, для чего высверливают штыри и выводы. Затем надо снять мастику с крышек специальным торцовым паяльником с лопаткообразным жалом. Можно всю батарею нагреть в электронагревательной печи и снять мастику деревянной лопаткой. После этого следует снять крышку съемником и шарнирным экстрактором извлечь из бака блоки с пластинами. Если при ремонте нужно заменить только сепараторы или бак, то межэлементные перемычки удалять не надо; следует вынуть блоки с пластинами из бака с помощью плоских крюков. 'Вынутые блоки осторожно разъединяют на группы различной полярности, удаляя пинцетом сепараторы. Если сепараторы из мипора или мипласта не имеют сколов, трещин, сквозных отверстий, то они могут быть использованы повторно. Их следует тщательно промыть в проточной воде и высушить. Блоки с пластинами тоже промывают в ванне с проточной водой в течение 15—20 мин.
Выбраковка производится внешним осмотром.
Положительные и отрицательные полублоки считаются пригодными, если они удовлетворяют следующим требованиям:
решетки всех пластин целы;
активная масса у положительных пластин коричневого цвета и бархатистая на ощупь, у отрицательных—светло-серого цвета, твердая на ощупь, но не спекшаяся (освинцованная) и прочно- держится в ячейках решетки, не сползает, не имеет трещин, вздутостей и пузырей;
выпадение активной массы происходит не более чем из семи ячеек в разных местах пластины и из двух ячеек под ушком пластины.
Сортировка пластин значительно упрощается, если перед ремонтом было произведено тщательное обследование батареи. Пοлублоки или отдельные покоробленные пластины, собранные в группы, надо выпрямить сразу после промывки и дефектации. Пространство между пластинами заполняют чистыми и гладкими текстолитовыми или гетинаксовыми пластинками нужной толщины. Выпрямление производят в прессе или в горизонтальных тисках плавным и равномерным сжатием.
Неисправный бачок лучше заменить новым или исправным, бывшим в употреблении. В случае необходимости ремонт бачка можно выполнить заливкой разделанных трещин эпоксидной смолой или заплавкой винипластом и хлорвинилом.
Ремонт вставок моноблоков с трещинами производят путем наложения винипластовой пленки на трещину. Размеры пленки должны быть подобраны так, чтобы края ее выступали за пределы трещины не менее чем на 15—20 мм. Подготовленную пленку намазывают перхлорвиниловым клеем, место трещины обезжиривают бензином или ацетоном, а затем накладывают пленку.
Сборку блоков пластин производят на деревянном кондукторе так, чтобы штыри попали в крышке точно на место. Сепараторы устанавливают между пластинами начиная с середины комплектов, осторожно раздвигая пластины. Укладка сепараторов из мипора производится вертикально, рифленой стороной к положительной, а гладкой — к отрицательной пластине. Если устанавливается комбинированный сепаратор из стекловойлока и мипласта, то гладкая сторона мипласта должна быть поставлена к отрицательной пластине, стекловойлок — к положительной. Сепаратор из стекловойлока должен быть вставлен неокантованной частью вверх, т. е. к полюсному штырю. Собранный элемент укладывают и моноблок, сверху моноблока устанавливается крышка. Зазор между стенками крышки и моноблока заливают кислотоупорной мастикой. Затем с помощью специальных форм заливают полюсные штыри и межэлементные соединения. Для предохранения моноблоков от повреждений и удобства транспортировки их помещают в деревянный ящик с ручками.
Отремонтированный аккумулятор заливают свежим электролитом плотностью 1,23—1,25 г/см3. Перед заливкой в аккумулятор электролит должен быть охлажден до температуры окружающей среды. После заливки надо дать аккумулятору пропитаться электролитом в течение 3—4 ч, а затем поставить его на заряд. Заряд аккумулятора можно выполнять только постоянным током соответствующего напряжения. При наличии сети переменного тока заряд аккумуляторов производят от выпрямителя или от машинного преобразователя. Ток заряда устанавливают по инструкции.
РЕМОНТ ЩЕЛОЧНЫХ АККУМУЛЯТОРОВ
Щелочные аккумуляторы состоят из сварного стального бака, обычно никелированного, внутрь которого вставлены пластины и палит электролит, представляющий собой водный раствор едкого калия плотностью 1,19—1,29 г/см3 с добавлением моногидрата лития (60 г/л). Активная масса пластин запрессована в брикеты, что гарантирует жесткость пластин. У положительных пластин она состоит из гидрата закиси никеля, у отрицательных — из кадмия. Разнополярные пластины изолированы друг от друга эбонитовыми палочками. В верхней части бака имеются выводы. У отрицательных пластин они изолированы, а у положительных припаяны к крышке корпуса, в которой имеется отверстие для заливки электролита, закрывающееся пробкой с резиновым клапаном.
Срок службы щелочных аккумуляторов обычно больше, чем кислотных. Ремонт щелочных аккумуляторов чаще всего сводится к промывке их дистиллированной водой и замене электролита.
При выходе из строя пластин или других повреждениях, а также при повреждениях баков производят ремонт батареи путем замены неисправного элемента новым.
Аккумуляторные батареи, поступившие в ремонт, должны быть очищены от пыли, грязи и солей. Затем внешним осмотром проверяют состояние батареи: подводящие провода, правильность соединения аккумуляторов в батарее, надежность контактов, уровень и плотность электролита, содержание в нем вредных примесей и напряжение каждого элемента. Батарея должна быть разряжена до напряжения 1 В на каждом элементе аккумулятора. Затем снимают межэлементные перемычки и извлекают элементы из батареи. Резиновые чехлы, донышки, имеющие разрывы и сквозные трещины, резиновые прокладки вентильных пробок, потерявшие упругость, должны быть заменены новыми.
Электролит из аккумуляторов должен быть слит в бутыли или стальные бидоны и отправлен на регенерацию. Пользоваться оцинкованной, луженой, алюминиевой, медной, керамической и свинцовой посудой, а также посудой, используемой для электролита кислотных аккумуляторов, запрещается. После удаления электролита батарею промывают дистиллированной или питьевой подщелоченной водой, резко встряхивая аккумулятор для удаления шлама.
Коррозию с металлических поверхностей надо очистить ветошью, смоченной керосином, и очищенное место покрыть техническим вазелином. Обычно коррозия поражает грязные и влажные корпуса аккумуляторов по бокам днища и в нижней части боковых стенок корпуса. Через образовавшиеся мелкие отверстия просачивается электролит. Отверстия устраняют сваркой, расплавляя стальную проволоку в газовой горелке, или запаивают кадмием. Перед сварочными или паяльными работами электролит из аккумуляторов выливают, насухо протирают поверхность и места, подлежащие пайке, зачищают наждачной бумагой или напильником до блеска. Зачищенное место нагревают паяльником или газовой горелкой до температуры от 60 до 80°С, а затем наплавляют сталь или наносят кадмий. В последнем случае зачищенное место смачивают травленой цинком соляной кислотой, а затем наносят паяльником кадмий.
После остывания корпус окрашивают битумным лаком.
Во избежание коротких замыканий аккумуляторов вследствие разбухания их корпусов между стенками баков должен быть проложен лист резины, винипласта или тонкий лист любого изолятора.
Вспучивание корпусов происходит при заряде с закрытыми пробками бака или при внутреннем коротком замыкании, когда происходит разбухание пластин-брикетов и выпадение активной массы. Устранить внутреннее короткое замыкание сложно и не всегда возможно. Обнаруживают внутреннее замыкание так. Если пробки открыты, но стенки остались вспученными, надо разрядить аккумулятор до напряжения 1 В на каждом элементе и вылить электролит. Если электролит чист, то короткого замыкания нет. Если электролит содержит шлам, то повреждены пластины и произошло короткое замыкание. Осадки активных масс легко удаляются при промывке и встряхивании. При внутреннем коротком замыкании промывка эффекта не дает. Аккумулятор заменяют новым.
Отремонтированный аккумулятор заливают новым электролитом и производят тренировочный цикл.
Снижение емкости является следствием неправильной эксплуатации аккумуляторов при низком уровне электролита, большой его плотности и высокой температуре, наличии в нем примесей, систематических недозарядах или глубоких разрядах, увеличении саморазряда, наличии солей на крышках и общем загрязнении корпусов аккумуляторов.
Восстановление емкости заключается главным образом в промывке аккумуляторов дистиллированной или подщелоченной водой, заливке чистым новым электролитом и проведении ряда тренировочных циклов заряд—разряд, Правильная эксплуатация аккумуляторов значительно удлиняет срок их службы.
ХРАНЕНИЕ АККУМУЛЯТОРОВ И ВВОД ИХ В ЭКСПЛУАТАЦИЮ
При хранении аккумуляторов необходимо периодически производить их заряд, следить за количеством и состоянием электролита (плотностью, температурой), целостью и чистотой крышек и баков элементов и всего аккумулятора.
Перед установкой кислотных аккумуляторов на длительное хранение необходимо полностью зарядить их, довести уровень и плотность электролита до нормальных, притереть и завернуть пробки. Один раз в месяц следует подзаряжать аккумуляторы, устанавливаемые на хранение, током второй ступени и один раз в три месяца подвергать контрольно-тренировочному циклу. Этот цикл проводят в следующем порядке:
заряжают батарею током первой и второй ступеней, выдерживая при этом постоянные напряжения и плотность электролита в течение 4 ч;
через 1 ч после этого заряда снова ставят батарею на заряд током второй ступени в течение 2 ч и плотность доводят до нормальной;
разряд батареи производят током десятичасового режима до напряжения 1,7 В на элемент аккумулятора;
производят нормальный заряд батареи в течение 1 ч;
отключают батарею от источника тока, герметизируют все пробки и оставляют на хранение в теплом помещении.
При хранении аккумуляторов в течение года и более их полностью заряжают в течение 2 ч, сливают электролит и консервируют.
Существуют так называемые сухозаряженные аккумуляторы, которые могут храниться длительное время заряженными.
После получения сухозаряженных аккумуляторов от заводов- поставщиков, а также после переборки и ремонта дважды производят формовочный заряд аккумуляторов нормальным током заряда в течение 6 ч, затем еще 6 ч током, равным половине нормального. Разряд аккумулятора производят током восьмичасового режима в течение 4 ч, и, наконец, производят заряд аккумулятора одним из описанных выше способов.
Установка Щелочных и кислотных аккумуляторов в одном помещении категорически воспрещается. Во избежание коррозии металлических переборок помещения на судне, где хранят аккумуляторы, окрашивают кислотоупорной краской.
Для освещения аккумуляторных помещений используют светильники взрывозащищенного исполнения или иллюминаторы.
Аккумуляторные помещения оборудуют естественной или искусственной вентиляцией, не связанной с вентиляцией других помещений. Пусковое устройство электродвигателя вентилятора должно быть сблокировано с пусковым устройством зарядного агрегата таким образом, чтобы был возможен только совместный их пуск.
В машинных и других помещениях аккумуляторы устанавливают в специальных шкафах или ящиках, имеющих вытяжную вентиляцию, в аккумуляторных помещениях — на стеллажах.
Крепление аккумуляторов должно быть таким, чтобы обеспечивались свободное их обслуживание и выемка, а также устойчивость при кренах до 45°.
Кислотные и щелочные аккумуляторы можно заряжать тремя способами: при постоянном напряжении, при постоянном токе или по автоматической кривой.
Заряд при постоянном напряжении производят от зарядного агрегата, максимальное напряжение которого устанавливают из расчета на один элемент (1,7 В для щелочных и 2,3 В для кислотных аккумуляторов) и сохраняют неизменным до конца заряда. В этом режиме в начале заряда ток будет большим, а при достижении э. д. с. аккумулятора максимального значения уменьшится почти до нуля. Этот способ применяют при параллельном (буферном) присоединении аккумулятора к источнику тока заряда.
Заряд при постоянном токе применяют при работе аккумуляторов в режиме заряд—разряд. В этом случае полностью разряженный аккумулятор ставят на заряд от зарядного агрегата и в процессе заряда постепенно увеличивают напряжение источника в такой степени, чтобы ток оставался постоянным. Это достигается применением балластных реостатов, включаемых последовательно с аккумулятором, или регулировкой напряжения непосредственно источника тока заряда, например изменением возбуждения генератора. Заряд кислотных аккумуляторов в этом случае производят двумя ступенями. Ток заряда первой ступени принимают равным десятичасовому току разряда, и аккумулятор заряжают до кипения, а затем снижают ток заряда до 40% тока первой ступени и продолжают заряд до обильного газовыделения. Для щелочных аккумуляторов ток заряда выбирают равным 0,25 номинальной емкости аккумулятора или по инструкции завода-изготовителя и этим током заряжают аккумулятор от начала до конца.
При заряде по автоматической кривой последовательно с аккумулятором включают небольшой добавочный реостат для ограничения начального тока заряда. По мере увеличения э. д. с. аккумулятора ток заряда уменьшается, а напряжение увеличивается вследствие уменьшения падения напряжения на добавочном реостате.
Окончание заряда кислотных аккумуляторов определяют по следующим признакам: плотность электролита не повышается в течение часа и сохраняется постоянной и равной 1,21—1,25 г/см3, напряжение на выводах, измеренное под нагрузкой после отключения аккумулятора от источника тока заряда, достигает 2,6 В и остается также постоянным; кроме того, окончание заряда сопровождается обильным газовыделением, т. е. кипением. Об окончании заряда щелочных аккумуляторов судят по напряжению, которое, достигнув максимального значения 1,7 В, в течение 30 мин остается неизменным. По кипению и плотности электролита судить об окончании заряда щелочных аккумуляторов нельзя, так как кипение у них происходит сразу при включении тока заряда, а плотность электролита практически не изменяется при заряде— разряде. Щелочные аккумуляторы хорошо выдерживают кратковременные заряды большим током.
Во время заряда аккумуляторов надо следить за температурой электролита; если она становится выше 37°С, надо прекратить заряд и дождаться снижения температуры электролита до температуры окружающей среды.
