ГЭСН 08-01-122-02: Формирование и заряд АКБ

Введение

Государственная элементная сметная норма (ГЭСН) 08-01-122-02 входит в состав сборника ГЭСНм-2022 "Электротехнические установки" (ранее ГЭСНм 81-03-08-2001) . Этот сборник предназначен для определения потребности в ресурсах, таких как затраты труда рабочих, строительные машины и материалы, при выполнении работ по монтажу электротехнического оборудования .

Назначение нормы 08-01-122-02 – учет затрат на выполнение комплекса работ по формированию и контрольному заряд-разряду каждой последующей кислотной стационарной аккумуляторной батареи. Важным условием применения является одновременное выполнение этих работ с формированием первой батареи . Это означает, что данная норма применяется после того, как учтены затраты на первую батарею, для которой предусмотрена отдельная норма ГЭСН 08-01-122-01.

Правильное формирование и контрольный заряд-разряд аккумуляторных батарей являются критически важными этапами их ввода в эксплуатацию. Эти процессы напрямую влияют на долговечность, надежность и заявленную емкость батарей, которые используются в системах бесперебойного питания, на подстанциях, электростанциях, в телекоммуникационных узлах и других объектах, где требуется стабильное электроснабжение . Некорректное выполнение этих работ может привести к преждевременному выходу батарей из строя, снижению их фактической емкости и, как следствие, к дополнительным эксплуатационным расходам и рискам.

Основной характеристикой данной нормы являются трудозатраты. Единицей измерения работы по ГЭСН 08-01-122-02 является "формирование" . Трудозатраты рабочих, имеющих средний разряд 4,0, составляют 69 чел.-ч на одно формирование .

Техническая информация

Состав работ по норме

Норма ГЭСН 08-01-122-02 включает в себя два основных вида работ, необходимых для подготовки кислотных стационарных аккумуляторных батарей к эксплуатации и проверки их характеристик :

1. Формирование.
2. Контрольный заряд-разряд.

Рассмотрим каждый из этих процессов подробнее.

Формирование аккумуляторных батарей

Формирование – это первоначальный цикл (или несколько циклов) заряда и разряда, который проводится для новой аккумуляторной батареи с целью приведения активных масс электродов в рабочее состояние и достижения номинальной емкости . Этот процесс можно сравнить с "рождением" батареи, когда ее химические компоненты впервые полностью активируются.

Исторически, процесс формирования был разработан французским ученым Гастоном Планте в 1859 году, который обнаружил, что многократные циклы заряда и разряда значительно увеличивают емкость свинцово-кислотных аккумуляторов . Позднее, Эмиль Альфонс Фор усовершенствовал метод, предложив наносить свинцовый сурик на пластины до сборки аккумулятора, что значительно сократило время формирования .

В процессе формирования происходит преобразование исходных материалов (например, оксидов свинца) на пластинах в диоксид свинца на положительном электроде и губчатый свинец на отрицательном электроде . Этот процесс требует строгого контроля тока, напряжения и температуры, чтобы обеспечить равномерное и полное преобразование активных масс. Неправильное формирование может привести к сульфатации пластин, снижению емкости и сокращению срока службы батареи .

Контрольный заряд-разряд

Контрольный заряд-разряд (или тренировочный цикл) – это процедура, выполняемая для определения фактической емкости аккумуляторной батареи и оценки ее текущего технического состояния . В отличие от формирования, которое является первичным процессом, контрольный заряд-разряд может проводиться периодически в течение всего срока службы батареи для мониторинга ее деградации и подтверждения соответствия заявленным характеристикам.

Суть процесса заключается в следующем :

1. Полный заряд батареи: Батарея заряжается до полного состояния в соответствии с рекомендациями производителя.
2. Контрольный разряд: Батарея разряжается постоянным током (обычно десятичасовым режимом разряда, т.е. током, при котором батарея разрядится за 10 часов) до достижения минимально допустимого напряжения на элементах или плотности электролита. В процессе разряда фиксируются такие параметры, как напряжение каждого элемента, общее напряжение батареи, ток разряда, температура электролита и плотность электролита (для обслуживаемых батарей) .
3. Полный перезаряд: После разряда батарея снова полностью заряжается.

Результаты контрольного разряда позволяют определить фактическую емкость батареи, выявить "отстающие" элементы (аккумуляторы с пониженной емкостью или напряжением) и принять решение о необходимости обслуживания, ремонта или замены батареи . Это особенно важно для стационарных батарей, используемых в ответственных системах, где надежность электропитания имеет первостепенное значение.

Материалы и ресурсы

В соответствии с входными данными, норма ГЭСН 08-01-122-02 напрямую учитывает только трудозатраты рабочих. Материалы и оборудование, необходимые для выполнения работ, не включены в состав данной нормы как прямые ресурсы, поскольку норма описывает процесс формирования и заряд-разряда, а не расход материалов для изготовления или монтажа самой батареи.

Однако для выполнения работ по формированию и контрольному заряд-разряду кислотных стационарных аккумуляторных батарей требуются следующие ресурсы, которые должны быть учтены в смете отдельно или подразумеваются как часть общепроизводственных затрат:

• Трудозатраты: 69 чел.-ч для рабочих со средним разрядом 4,0 . Это основной ресурс, учтенный в норме, отражающий время, необходимое квалифицированному персоналу для выполнения всех операций по формированию и контрольному заряд-разряду каждой последующей батареи.
• Материалы: Хотя норма не перечисляет их явно, для процесса формирования и обслуживания кислотных батарей необходимы:
• Электролит: Раствор серной кислоты в дистиллированной воде, используемый для заливки новых батарей и корректировки плотности в процессе эксплуатации .
• Дистиллированная вода: Используется для долива в обслуживаемые батареи, так как вода испаряется в процессе электролиза при заряде .
• Чистящие средства и ветошь: Для поддержания чистоты батарей и помещения .
• Машины и оборудование: Для выполнения работ по формированию и контрольному заряд-разряду требуется специализированное оборудование:
• Зарядные устройства (выпрямители): Для подачи необходимого тока и напряжения при заряде .
• Нагрузочные устройства (блоки разряда): Для создания контролируемой нагрузки при разряде и измерения отдаваемой емкости .
• Измерительные приборы: Вольтметры (для измерения напряжения на элементах и батарее), амперметры (для контроля тока), денсиметры (для измерения плотности электролита), термометры (для контроля температуры электролита и помещения) .
• Средства индивидуальной защиты (СИЗ): Защитные очки, перчатки, спецодежда, так как работы с кислотными батареями связаны с риском воздействия агрессивных сред.

Требования к квалификации

Для выполнения работ, предусмотренных ГЭСН 08-01-122-02, требуется персонал со средним разрядом работы 4,0 . Это указывает на необходимость наличия у рабочих определенных знаний и навыков в области электротехники, правил эксплуатации аккумуляторных батарей, а также умения работать со специализированным оборудованием и измерительными приборами. Квалифицированный персонал способен обеспечить соблюдение технологических режимов формирования и заряд-разряда, что напрямую влияет на качество и безопасность выполняемых работ.

Практическое применение

Правильное применение ГЭСН 08-01-122-02 в сметной документации требует понимания ее специфики и взаимосвязи с другими нормами. Эта норма предназначена для учета затрат на последующие батареи при одновременном формировании, что является ключевым аспектом для оптимизации сметных расчетов.

Пошаговый алгоритм расчета

Для корректного применения нормы 08-01-122-02 в смете, сметчику следует придерживаться следующего алгоритма:

1. Определите общее количество кислотных стационарных аккумуляторных батарей, которые подлежат формированию и контрольному заряд-разряду в рамках одного проекта или этапа работ.
2. Для первой батареи из общего количества необходимо применить норму ГЭСН 08-01-122-01. Эта норма учитывает полный объем затрат, связанных с подготовкой оборудования, первоначальной настройкой процесса и всеми работами, необходимыми для формирования и контрольного заряд-разряда одной батареи.
3. Для каждой последующей батареи (то есть, для всех батарей сверх первой) при условии их одновременного формирования и контрольного заряд-разряда, применяется норма ГЭСН 08-01-122-02. Количество применений данной нормы будет равно (общее количество батарей - 1).
4. Учтите дополнительные циклы: Если проектом или техническими условиями предусмотрены дополнительные тренировочные циклы "заряд-разряд" для любой из батарей, эти работы следует учитывать по норме ГЭСН 08-01-122-03 .

Примеры использования

Рассмотрим несколько примеров для наглядности:

Пример 1: Формирование двух аккумуляторных батарей

Предположим, необходимо выполнить формирование и контрольный заряд-разряд двух кислотных стационарных аккумуляторных батарей одновременно.

• Для первой батареи: применяется ГЭСН 08-01-122-01 (1 единица измерения).
• Для второй батареи (последующей): применяется ГЭСН 08-01-122-02 (1 единица измерения).

Пример 2: Формирование пяти аккумуляторных батарей

Если требуется сформировать и провести контрольный заряд-разряд пяти кислотных стационарных аккумуляторных батарей одновременно:

• Для первой батареи: применяется ГЭСН 08-01-122-01 (1 единица измерения).
• Для каждой из четырех последующих батарей: применяется ГЭСН 08-01-122-02 (4 единицы измерения).

Этот подход позволяет корректно отразить снижение трудозатрат на каждую последующую батарею, поскольку значительная часть подготовительных работ (установка оборудования, подключение измерительных приборов, настройка режимов) уже выполнена для первой батареи и не требует повторения в полном объеме для остальных, формируемых одновременно.

Особенности и ограничения

Применение ГЭСН 08-01-122-02 имеет ряд важных особенностей и ограничений, которые сметчик должен учитывать:

• Тип аккумуляторных батарей: Норма применима исключительно для кислотных стационарных аккумуляторных батарей . Она не распространяется на другие типы аккумуляторов (например, щелочные, литий-ионные, гелевые или AGM), для которых могут существовать отдельные нормы или требоваться разработка индивидуальных расценок .
• Условие одновременности: Ключевым условием для применения данной нормы является одновременное формирование и контрольный заряд-разряд нескольких батарей . Если батареи формируются поочередно, каждая из них должна быть учтена по норме ГЭСН 08-01-122-01, так как в этом случае не происходит экономии на подготовительных работах.
• Снижение трудозатрат: Норма 08-01-122-02 отражает экономию трудозатрат, возникающую при масштабировании процесса. Затраты на первую батарею (по ГЭСН 08-01-122-01) значительно выше (98,8 чел.-ч) по сравнению с последующими (69 чел.-ч) . Это обусловлено тем, что для первой батареи выполняются все подготовительные операции, включая развертывание оборудования, подключение к сети, первоначальную настройку и тестирование системы, которые затем используются для всех остальных батарей, формируемых параллельно.
• Комплексность работ: Норма охватывает полный цикл формирования и контрольного заряд-разряда, включая все необходимые операции, от подготовки до завершающих измерений. Это не просто "зарядка", а сложный технологический процесс, требующий внимания к деталям и соблюдения режимов.

Полезная информация

Для эффективной работы с ГЭСН 08-01-122-02 сметчикам важно знать о типичных ошибках, полезных советах и связанных нормах, а также понимать ключевые контрольные моменты процесса.

Типичные ошибки и как их избежать

Неправильное применение ГЭСН 08-01-122-02 может привести к искажению сметной стоимости и некорректному планированию ресурсов. Вот наиболее распространенные ошибки:

• Применение 08-01-122-02 для первой батареи: Это одна из самых частых ошибок. Норма 08-01-122-02 предназначена только для последующих батарей. Для первой батареи всегда следует применять ГЭСН 08-01-122-01, которая учитывает более высокие первоначальные затраты .
• Игнорирование условия "одновременного формирования": Если батареи формируются не одновременно, а последовательно (например, из-за ограниченности оборудования или персонала), то для каждой батареи, по сути, придется заново выполнять часть подготовительных работ. В таком случае применение 08-01-122-02 будет некорректным, и для каждой батареи следует использовать ГЭСН 08-01-122-01.
• Применение нормы к неподходящему типу батарей: ГЭСН 08-01-122-02 четко указывает на "кислотные стационарные аккумуляторные батареи". Использование этой нормы для щелочных, литий-ионных или других типов аккумуляторов, а также для не стационарных (например, автомобильных) батарей, является ошибкой, так как технологические процессы и трудозатраты для них существенно отличаются .
• Неправильный учет дополнительных тренировочных циклов: Если после основного формирования и контрольного заряд-разряда требуется проведение дополнительных тренировочных циклов (например, для восстановления емкости или по требованию производителя), их следует учитывать отдельно по ГЭСН 08-01-122-03, а не по 08-01-122-02 .
• Недооценка сложности процесса: Формирование и контрольный заряд-разряд – это не просто подключение к зарядному устройству. Это сложный электрохимический процесс, требующий постоянного мониторинга и регулировки. Недооценка этого может привести к неверному расчету времени и ресурсов.

Практические советы

Для минимизации ошибок и повышения точности сметных расчетов при работе с ГЭСН 08-01-122-02, а также для обеспечения качественного выполнения работ, сметчикам и исполнителям рекомендуется следующее:

• Внимательно изучайте проектную документацию и технические условия: Убедитесь, что тип аккумуляторных батарей соответствует "кислотным стационарным" и что предусмотрено одновременное формирование нескольких батарей. Это позволит избежать некорректного применения нормы.
• Соблюдайте технологию: Процессы формирования и контрольного заряд-разряда должны выполняться строго в соответствии с инструкциями производителя аккумуляторных батарей и действующими нормативными документами (например, инструкциями по эксплуатации стационарных свинцово-кислотных аккумуляторных батарей) . Это гарантирует достижение заявленных характеристик и максимальный срок службы батарей.
• Обеспечьте квалифицированный персонал: Учитывая средний разряд работы 4,0, привлекайте к выполнению работ только обученных и опытных специалистов, способных работать со специализированным оборудованием и контролировать параметры процесса.
• Ведение документации: Тщательно фиксируйте все параметры в процессе формирования и контрольного заряд-разряда (начальное и конечное напряжение, плотность электролита, температура, время, ток). Эти данные будут полезны для анализа состояния батарей в будущем и для подтверждения выполненных работ .
• Учитывайте сопутствующие работы: Не забывайте о нормах на монтаж самих аккумуляторов (ГЭСН 08-01-121-10 и другие), а также на работы по устройству аккумуляторных помещений, вентиляции, электроснабжения и т.д., которые не входят в данную норму .

Связанные нормы

ГЭСН 08-01-122-02 является частью группы норм, описывающих работы с аккумуляторными батареями. Для полного и корректного учета затрат важно понимать взаимосвязь с другими нормами:

• ГЭСН 08-01-122-01: "Батарея аккумуляторов кислотных стационарных – формирование". Эта норма применяется для учета затрат на формирование и контрольный заряд-разряд первой аккумуляторной батареи. Она включает в себя все подготовительные работы, которые затем используются для последующих батарей .
• ГЭСН 08-01-122-03: "Дополнительный тренировочный цикл “заряд-разряд” при формировании кислотной стационарной аккумуляторной батареи". Эта норма применяется, если после основного формирования и контрольного заряд-разряда требуются дополнительные циклы для достижения необходимых характеристик или восстановления емкости .
• Нормы на установку аккумуляторов: До выполнения работ по формированию и заряд-разряду, сами аккумуляторные элементы должны быть установлены. Для этого используются другие нормы сборника 08, например, ГЭСН 08-01-121-10 "Аккумулятор кислотный стационарный, тип: С-32, СК-32, С-36, СК-36, С-40, СК-40" или ГЭСН 08-01-121-18 "Аккумулятор кислотный стационарный, тип: С-136, СК-136, С-140, СК-140, С-144, СК-144, С-148, СК-148" . Эти нормы учитывают работы по установке и сборке отдельных аккумуляторов в батарею.

Контрольные моменты

В процессе формирования и контрольного заряд-разряда кислотных стационарных аккумуляторных батарей необходимо постоянно контролировать ряд ключевых параметров. Это позволяет своевременно выявлять отклонения, корректировать процесс и обеспечивать надлежащее качество работ :

• Плотность электролита: Является одним из наиболее важных показателей состояния заряда и емкости кислотной батареи . Плотность электролита изменяется в зависимости от степени заряженности батареи. Контроль плотности позволяет определить окончание заряда и разряда, а также выявить проблемы с отдельными элементами.
• Напряжение: Контролируется как общее напряжение батареи, так и напряжение на каждом отдельном элементе . Разброс напряжений между элементами может указывать на проблемы с отдельными аккумуляторами, требующими дополнительного внимания или корректирующих действий.
• Температура электролита и окружающей среды: Температура существенно влияет на химические реакции внутри аккумулятора. Превышение допустимых температурных режимов может привести к повреждению батареи и сокращению ее срока службы . Контроль температуры позволяет предотвратить перегрев и обеспечить оптимальные условия для формирования и заряд-разряда.
• Ток заряда/разряда: Необходимо строго соблюдать рекомендованные производителем значения тока заряда и разряда. Отклонения от этих значений могут негативно сказаться на процессе формирования и емкости батареи .
• Время заряда/разряда: Длительность циклов заряда и разряда также является важным параметром, который необходимо контролировать в соответствии с технологическими картами и инструкциями производителя .

Тщательный контроль этих параметров на всех этапах работ, предусмотренных ГЭСН 08-01-122-02, является залогом успешного ввода аккумуляторных батарей в эксплуатацию и их долгосрочной надежной работы.