淺談急停概念在GARA6項目中的運用

程曉東， 顏 妍， 崔玉萍

1 河南建筑材料研究設計院有限責任公司（450002） 2 中材建設有限公司（063030）

1 項目介紹

GARA6項目是目前世界第二大水泥生產商Holcim集團在現有的阿塞拜疆卡拉達戈水泥廠(Garadagh)原址新建的一條日產4000噸的干法水泥生產線，用于取代原有的4條日產650噸濕法生產線，以降低能耗和空氣污染。新建廠區包括礦山、完整的熟料生產線及水泥庫（水泥粉磨使用老廠現有部分）。該改造項目完成后熟料年產能力將從85萬噸提高到150萬噸,水泥年產能力從120萬噸提高到180萬噸。

這些世界領先的水泥企業,對工廠的安全生產有著非常嚴格的要求，并且為其制定了相應的標準。下面我們只針對安全要求之一的車間急停概念在此項目中的運用進行簡要介紹。

2 急停及其要求

急停，顧名思義就是緊急停止，是以安全為目的在緊急情況下最大限度的保護人身的安全,有可能對設備造成不利影響，但電路符合安全標準。通俗地講就是在緊急情況下能首先停掉工廠中所能產生人身傷害的所有旋轉設備。

急停功能（emergencystopfunction）在 GB16754-2008/ISO13850:2006中所給的預定功能是:

1）避免產生或減小存在的對人的各種危險、對機械或對進行中的工作的損害。

2）由單人的動作觸發的。

同時，急停功能在任何時間都應是可用和可操作的，在機器的各種運行操作中，該功能應優先于所有其它功能，并且不應削弱為解脫陷入危險人員而設計的任何便利性。直到急停功能手動復位以前，任何啟動指令（預定的，非預定的或意外的）對由于急停功能的作用而停止的那些操作應是無效的。

3 Holcim規范中關于急停的描述

在Holcim規范中,對急停概念的描述主要涉及以下內容:

1）Emergency switches (like rope switches)will be hardwiredto safety relays or other approved safety devices. 急停開關(比如拉繩開關)要有硬接線到安全繼電器或者相似的安全裝置。

2）Panic stop push buttons shall be installed at the keypoints (per department or production area) for emergency trippingof MV/LV feeder of the respective department. Such push buttonsshall differ in form and color from the normal start/stoppush buttons. Protected mushroom type push buttons shall beused.急停按鈕要安裝在關鍵部位（各車間或生產區域）用于緊急跳開給各自車間的中/低壓饋電。這種按鈕要在形式及顏色上與一般的起/停按鈕有所區別。要使用帶保護的蘑菇頭狀按鈕。

由此可發現在急停概念里有以下要求，要使用安全繼電器，要能分別停掉不同的故障區域，操作機構使用蘑菇型按鈕或其它急停開關時要有硬接線到安全繼電器。這就是我們設計的主要依據。

同時在項目設計過程中業主也對安全繼電器的使用提出了更進一步的要求:

1）要有安全的連接回路，比如連接到急停按鈕的電纜至少選用4芯電纜,這樣若其中一路短路或斷路另一路還可正常工作。

2）安全繼電器的工作狀態要在PCS中有顯示。

3）安全繼電器要停掉接觸器控制回路及斷路器的失壓脫扣線圈。

4 GARA6項目的急停設計

4.1 急停范圍及主導思想

在項目中把急停分為低壓側急停及中壓側急停兩部分，下面將分別對其進行描述:

1）低壓側急停

根據Holcim技術規范,各車間電力室低壓饋電母線分為工藝段母線（無N線）及非工藝段母線（有N線），低壓配電變壓器直接饋電給非工藝段母線。非工藝段母線主要饋電給照明、電動葫蘆、檢修電源箱等非工藝負荷；工藝段母線控制全廠的電機、變頻、軟啟等用于生產的負荷。這兩段母線由一個負荷開關柜連在一起。負荷開關柜的作用是當車間急停動作時能緊急斷開從而甩掉工藝段母線,這樣除了配電柜主電源開關和照明及檢修回路外,整個生產線其它部分都不帶電了，現場所有低壓電機也都被停掉，從而達到了急停的要求。

2）中壓側急停

中壓急停的概念是當各車間電力室（包括中低壓配電室）發生緊急情況（比如發生火災）時的急停。這時在電力室的人員是要逃生的,因此在電力室的出口設置不同的急停按鈕來停掉有緊急情況發生房間的供電,從而縮小停機范圍并減小進一步的損失。

一般車間電力室主要分為中壓配電室、低壓配電室兩類（在電力室設計規范中這些室是要求各自分開,不能混用），因此在各室的出口設置相應的急停按鈕來停掉其各自的饋電回路。當低壓配電室發生火災，人員在逃出的同時拍下其出口的急停按鈕從而停掉配電給低壓配電變壓器的中壓饋電回路及配電給中壓電機的饋電回路,這樣就停掉了此子項（由此電力室饋電及控制）的所有旋轉設備（若此中壓配電室有對其它電力室的中壓配電，則保持配電，其所配電的下一級電力室可以正常工作），從而實現了急停的功能；當中壓配電室發生火災時,就停掉此中壓配電室中壓總進線柜的進線回路，這樣中壓配電室所管轄的所有電力室（本電力室及下一級電力室）將都被停掉，從而實現急停功能。

4.2 急停設備的選用

1）蘑菇型急停按鈕

此項目中選用西門子帶有3觸點的急停按鈕,兩路硬接線到安全繼電器形成雙回路以保證其中一路短路或斷路時另一路還可正常工作。第3路輸出一個信號進PCS系統用于指明哪個按鈕動作。

2）安全繼電器

根據業主要求，選用西門子3TK2828型安全繼電器，帶有兩路輸入及多種繼電器輸出回路,并且其輸出回路可以通過輔助模塊3TK2830進行擴展。同樣，選用此安全繼電器一常閉點輸出一信號進PCS系統用于指明哪個安全繼電器動作。

在設計中這些用于急停的安全繼電器放在ACC（Auxiliary Cost Center）柜中,由ACC柜給其提供工作電源。需要說明的是，停中壓總進線時，急停按鈕可以直接接入中壓柜控制回路以實現急停功能。

5 小結

GAR6項目中的急停概念簡潔清晰，通過低壓停負荷開關柜，中壓停各自中壓饋電很好的實現了工廠急停的要求，從而更好的保障了車間生產人員的生命安全,值得國內項目借鑒。

[1]GB16754-2008/ISO13850:2006,中華人民共和國國家標準[S]

[2]IEC 62061,Safety of machinery-Functional safety of safety relatedelectrical,electronic and programmable electroniccontrol systems

[3]Holcim Design Criteria for Process Control and ElectricalEquipment, February 2008