Данные рекомендации разработаны на основе действующих норм и правил строительного проектирования, положений «Правил устройства электроустановок» и информации от производителя батарей – фирм «Hawker» и «Exide».
Общие понятия
Все технологические процессы по эксплуатации, обслуживанию и ремонту тяговых аккумуляторных батарей зависят от вида самих аккумуляторов.
Тяговые аккумуляторы бывают на жидком и на гелиевом электролите.
На жидком электролите. К ним относятся щелочные и кислотные АКБ. Это малообслуживаемые аккумуляторные батареи, обладающие увеличенным интервалом обслуживания, сохраняющие высокую надежность и отличные технические характеристики. Процесс заряда АКБ сопровождается газообразованием кислорода и водорода. Это происходит вследствие электролиза воды зарядным током. Для заряда таких батарей обязательно наличие специального помещения. При достижении состояния полной заряженности в аккумуляторе начинается процесс электролиза согласно закону Фарадея.
- НТД – Нормальная Температура и Давление, T= 273 K, Д=1013 кПa
- – 1 Aч H2O разлагается на: 0,42 L H2 + 0,21 L O2,
- – Разложение 1 cм³ (1г) H2O требует 3 Aч,
- – 26,8 Aч H2O разлагается на: 1г H2 + 8г O2.
Водород является взрывоопасным газом, при выделении которого в окружающей среде может возникнуть опасность образования взрывоопасных смесей 4А-Т1 (водород), если концентрация выделяющихся газов в воздухе превысит 4%. Процесс выделения газа ослабевает только через час после отключения зарядного устройства.
На гелиевом электролите: Герметизированные гелиевые тяговые АКБ являются необслуживаемыми на протяжении всего срока службы, поскольку не требуют долива воды. Электролит в них загущен до консистенции геля, состоящего из высокодисперсной смеси серной кислоты и диоксида кремния. Благодаря внутренней рекомбинации и специальным зарядным режимам практически исключается потребление воды и запаса электролита хватает на весь срок службы АКБ. Выделение водорода у данного типа аккумуляторов существенно ниже, чем у батарей с жидким электролитом, поэтому даже в отсутствии вентиляции естественный воздухообмен легко справляется с негативными влияниями. Поэтому их можно использовать в условиях повышенных требований к окружающей среде. Для зарядки гелиевых аккумуляторов не требуется специальных помещений. В соответствии с требованиями ПУЭ герметичные аккумуляторы, заряд которых производится при напряжении до 2,3 В на элемент, могут устанавливаться в общем производственном невзрыво- и непожароопасном помещении при условии установки вентиляционного зонта. В этом случае класс зоны по ПУЭ и категория пожарной опасности производственного помещения не изменяется.
Категории пожаро-взрывоопасности
Для правильной организации и строительства помещения зарядки в соответствии со всеми требованиями пожаро-взрывобезопасности необходимо определить его категорию взрывопожарной и пожарной опасности, а также класс зоны по правилам устройства электроустановок. Правильность определения категории помещения зависит от количества и типа аккумуляторных батарей, а также типов зарядных устройств. От категории пожарной опасности зависят решающие направления по защите помещений зарядных станций.
Определение категории помещения сравнительно просто – посредством расчета избыточного давления взрыва. Количество взрывоопасных газов определяется расчетным методом по НПБ 105-03.
Если расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа, то помещение относится к категории А.
Если расчетное избыточное давление взрыва в помещении не превышает 5 кПа, то помещение не относится к категории А и ему присваивается категория ВI–BIV.
| Категория | Удельная пожарная нагрузка q | Способ размещения |
| В1 | Более 2200 | Не нормируется |
| В2 | 1401-2200 | См. п. 25 НПБ105-03 |
| В3 | 181-1400 | См. п. 25 НПБ 105-03 |
| В4 | 1-180 | На любом участке пола помещенияПлощадью 10 м2. Способ размещения участков пожарной нагрузки определяется согласно п. 25 НПБ 105-03 |
Строительная часть
Зарядные станции могут размещаться в пристройках, во встроенных помещениях и под навесом с наружной стороны обслуживаемого здания. Помещения зарядных станций должны выделяться противопожарными перегородками 1-го типа и перекрытиями 3-го типа. Для обслуживающего персонала необходимо предусматривать отдельный выход через дверной проём в наружной стене. Дверной проем в противопожарной преграде, отделяющей помещение зарядной от склада или производства, защищается в зависимости от категории взрывопожарной или пожарной опасности зарядной станции.
Если в помещении зарядной станции категория A, то дверной проем защищается тамбур-шлюзом с подпором воздуха при пожаре. Кроме того необходимо предусмотреть легко-сбрасываемые конструкции, позволяющие защитить здание от разрушения.
Если в помещении зарядной станции категория BI – BIV, то дверной проем защищается противопожарными дверьми (воротами) с пределом огнестойкости E-30.
В проёмах противопожарных преград , которые по условиям технологии не могут закрываться противопожарными дверями или воротами, для сообщения смежных помещений категорий В, Г и Д допускается предусматривать открытые тамбуры, оборудованные установками автоматического пожаротушения.
Если производственное или складское помещение, а также помещение зарядки оборудованы автоматической установкой пожаротушения, и по условиям технологии проёмы в противопожарных преградах должны быть открыты, то необходимость в открытых тамбурах отпадает.
Заполнение проемов в противопожарных преградах должно выполняться, как правило, из негорючих материалов. Двери, ворота, люки и клапаны допускается выполнять с применением материалов групп горючести не ниже Г3, защищенных негорючими материалами толщиной не менее 4 мм.
Необходимая площадь помещений зарядных станций определяется так:
при заряде батареи в транспортном средстве 13—15 кв.м;
при заряде батареи вне транспортного средства 5—7 кв.м.
В зарядном помещении необходимо предусмотреть отдельное помещение для хранения измерительных приборов, растворов, дистиллированной воды, кислоты, средств пожаротушения, средств защиты, дополнительных аккумуляторов для техники и т.д.
При небольшом количестве заряженных аккумуляторов (до 10 шт.) допускается совмещать в одном помещении ремонт аккумуляторов и их зарядку.
Дверные проёмы и ворота из зарядки в смежное помещение склада или производства должны быть высотой, не превышающей три четверти высоты помещения зарядки.
Стекла в окнах зарядной станции должны быть матовыми или покрыты белой краской. На дверях помещений зарядной станции, аккумуляторной должны быть надписи: «Зарядная», «Аккумуляторная», «Огнеопасно», «Курить воспрещается», «С огнем не входить»;
Электрическая часть.
Величина минимального напряжения зарядного устройства определяется необходимостью иметь на каждый элемент батареи 2В для щелочных и 3В для кислотных аккумуляторов.
Класс зоны помещения зарядки по ПУЭ В – Iб в верхней зоне (0,25 h помещения). Электрооборудование зарядных помещений в верхней зоне выполняется во взрывозащищенном исполнении, тип защиты электрооборудования в нижней зоне (0,75 h помещения) принимается IP 22.
Светильники, устанавливаемые в верхней зоне зарядного помещения, должны иметь исполнение IP54. В нижней зоне разрешается применять переносные светильники исполнений IP21 и IP32. В помещении зарядки один светильник должен быть подключен к сети аварийного освещения.
В зарядном помещении могут устанавливаться краны в любом взрывозащищенном исполнении для любых категорий и групп взрывоопасных смесей. В случае установки газоанализаторов, отключающих как питание кранов, так и питание зарядных агрегатов при появлении взрывоопасной концентрации в воздухе, не превышающей 50% нижнего предела взрываемости (2%), допускается применение кранов в нормальном исполнении.
В схеме управления и автоматики аккумуляторной батареи должна быть предусмотрена блокировка для отключения зарядного тока при прекращении работы вытяжной вентиляции. Прекращение действия приточной вентиляции должно сигнализироваться.
Электрооборудование местных вытяжных устройств (вентиляционный агрегат) должно иметь взрывозащищенное исполнение.
Вентиляция
В зарядных помещениях следует предусматривать систему вентиляции так, чтобы возникающая при зарядке и разрядке газовая смесь (водород и кислород) удалялась при помощи принудительной вентиляции, не достигая нижней температурной границы воспламенения. Вытяжные вентиляционные устройства зарядного помещения должны иметь два вентилятора: рабочий и резервный с автоматическим включением резерва при остановке рабочего вентилятора.
Расчет воздухообмена за час, необходимый для разрежения газовой смеси, должен выполнять специалист по вентиляции. Отсос газов из помещений должен производиться из верхней и нижней зон со стороны, противоположной притоку свежего воздуха, причём отсос из верхней зоны должен быть более интенсивным. Из помещений с потолком, разделенным балками на отсеки, отсос производят из каждого отсека.
При прекращении работы вентиляции должно быть предусмотрено отключение зарядного тока. Учитывая, что гозообразование активно в течение часа по отключению зарядного устройства, то и прекращение работы системы вентиляции необходимо предусмотреть с задержкой на 60 минут.
Пожарная автоматика.
Помещения зарядки должны быть оборудованы автоматическими установками пожарной сигнализации (НПБ 110-03).
Требования к квалификации:
Среднее профессиональное образование и стаж работы по профилю не менее 1 года или начальное профессиональное образование и стаж работы по профилю не менее 3 лет.
Обязанности работника аккумуляторной комнаты
Несёт ответственность за:
- Состояние помещения зарядки аккумуляторных батарей.
- Состояние аккумуляторов и зарядных устройств.
- Въезд и правильное расположение транспорта взарядной.
Обязанности:
- Обслуживание помещения зарядки.
- Организация зарядки батарей.
- Организация приёмки транспорта после рабочей смены.
- Проверка состояние транспорта (внешний осмотр).
В начале рабочего дня каждый водитель получает ключи от техники, работник зарядной фиксирует в журнале кому и какой транспорт он передает. После рабочей смены, каждый водитель заезжает в зарядную комнату на определенное для данного вида техники место и отдает ключ от техники работнику аккумуляторной, тот проводит внешний осмотр и делает отметку в журнале. Далее батарея при необходимости вынимается из техники и устанавливается на специальную подставку при помощи крана или погрузчика. Затем рабочий подключает батарею к зарядному устройству, батарея заряжается.
Каждую неделю рабочий должен осуществлять проверку и при необходимости корректировку уровня электролита в аккумуляторе. Один раз в месяц «в конце заряда» рабочий визуально должен проверять равномерность газовыделения на всех элементах батареи. После «окончания заряда» выборочно измерить плотность и температуру электролита в элементах.
Ежеквартально незадолго до окончания обычного или выравнивающего заряда, рабочий должен контролировать напряжение на элементах, а также плотность и температуру электролита во всех элементах, все выявленные отклонения он должен заносить в журнал. При сильных отклонениях от предыдущих измерений необходимо обратиться в сервисную службу.
Техника, используемая для транспортировки
аккумуляторных батарей
Выемка батарей из погрузо-разгрузочной техники производиться вертикально вверх с использованием траверсы или горизонтально на специальные роликовые столы. Траверса может прицепляться на кран-балку, либо на вилы погрузчика. Кран-балка устанавливается либо в спецпомещении для выемки АКБ, либо в зарядном помещении. Транспортировка снятых с погрузчиков АКБ к месту зарядки может осуществляться при помощи мостового крана, перемещающейся по периметру зарядного помещения, либо при помощи ручной гидравлической тележки или погрузчика.
Литература:
СНиП 31.03.2001 “Производственные здания”
СНиП 21-01-97* “Пожарная безопасность зданий и сооружений”
НПБ 105-03 “Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности”
ППБО 07-91 «Правила пожарной безопасности для учреждений здравохранения»
ВППБ 46-01-95 «Правила пожарной безопасности для предприятий и организаций РОСКОМПЕЧАТИ»
НПБ 110-03 Перечень зданий и помещений подлежащих защите АППЗ.
ГОСТ Р МЭК 896-1-95. Стационарные свинцово-кислотные батареи. Общие требования и методы испытания;
ПУЭ 7-е издание Правила устройства электроустановок
ППБ 01-03 Правила пожарной безопасности в РФ
Журнал “Складские технологии” №5, 2005
1. При проектировании и строительстве основным документом являются проектные решения разработанные в соответствии и действующими нормами и правилами строительного проектирования.
2. При эксплуатации этими документами будут раздел технологии, где расчёт категории взрывопожарной опасности и класс зоны по ПУЭ (правила устройства электроустановок) сопоставляются с проектной и технической документации на здание.
Основанием служат требования СНиП 21-01-97* “Пожарная безопасность зданий и сооружений” пункт 4.3 “В процессе эксплуатации следует:
– обеспечить содержание здания и работоспособность средств его противопожарной защиты в соответствии с требованиями проектной и технической документации на них;
– не допускать изменений конструктивных, объемно-планировочных и инженерно-технических решений без проекта, разработанного в соответствии с действующими нормами и утвержденного в установленном порядке”.
Требования нормативных документов:
1. Цитата – «В здании склада тарных грузов на первом этаже у торца допускается располагать помещения для зарядки аккумуляторных погрузчиков. Ограждающие конструкции помещения для зарядки аккумуляторов должны иметь предел REI 45 и класс конструктивной пожарной опасности К0. Помещения для зарядки аккумуляторов должны быть отделены от остальных складских помещений противопожарными стенами 2-го типа и перекрытиями 3-го типа и иметь обособленный выход.»
(п.6.3.9. СП 4.13130.2013)
2. Цитата – «Герметичные стационарные аккумуляторы, заряд которых производится при напряжении не выше 2,3 В на элемент, могут устанавливаться в общем производственном невзрыво- и непожароопасном помещении при условии установки над ними вентиляционного зонта. При этом класс помещений в отношении взрыво- и пожароопасности не изменяется.
(ПУЭ п.4.4.30.)
3. Цитата – «Также требуется надежная работа блокировки зарядных устройств с работой приточно-вытяжной вентиляции. Помимо выполнения электромеханической блокировки и устройства сигнализации об отключении вентиляционной установки в зарядном помещении, отнесенном к категории Д, должны быть установлены газоанализаторы, действующие на отключение зарядных устройств, а также подъемно-транспортных механизмов при появлении концентрации водорода в воздухе, превышающей 20% НПВ.»
(п.5.5 М788-1068 Пособие по проектированию электрической части зарядных станций тяговых щелочных и кислотных аккумуляторных батарей (с изменениями 2001 г.)
Моё мнение:
Учитывая, что складские помещения пожароопасные, то размещать зарядные станции следует в отдельном помещении производственного назначения, отделённом от склада перегородками и перекрытием REI 45 К0.
Возможен второй допустимый вариант при заряде с напряжением не выше 2,3 В на элемент – без выделения помещения, т.е. организация зоны зарядки при соблюдении охранных зон электрооборудования. При этом предусматривается противопожарное расстояние 6м от границ участка зарядки до зоны складирования товара.
Материализация этого варианта возможно при разработке соответствующих противопожарных мероприятий, эффективность которых должна быть обоснована в проектной документации во исполнение п. 6.2.10 СП 4.1313.2013.
Цитата: «При размещении в одном здании или помещении технологических процессов с различной взрывопожарной и пожарной опасностью предусматриваются мероприятия по предупреждению взрыва и распространения пожара. Эффективность этих мероприятий должна быть обоснована в проектной документации.»