浅谈急停概念在GARA6项目中的运用

程晓东， 颜 妍， 崔玉萍

1 河南建筑材料研究设计院有限责任公司（450002） 2 中材建设有限公司（063030）

1 项目介绍

GARA6项目是目前世界第二大水泥生产商Holcim集团在现有的阿塞拜疆卡拉达戈水泥厂(Garadagh)原址新建的一条日产4000吨的干法水泥生产线，用于取代原有的4条日产650吨湿法生产线，以降低能耗和空气污染。新建厂区包括矿山、完整的熟料生产线及水泥库（水泥粉磨使用老厂现有部分）。该改造项目完成后熟料年产能力将从85万吨提高到150万吨,水泥年产能力从120万吨提高到180万吨。

这些世界领先的水泥企业,对工厂的安全生产有着非常严格的要求，并且为其制定了相应的标准。下面我们只针对安全要求之一的车间急停概念在此项目中的运用进行简要介绍。

2 急停及其要求

急停，顾名思义就是紧急停止，是以安全为目的在紧急情况下最大限度的保护人身的安全,有可能对设备造成不利影响，但电路符合安全标准。通俗地讲就是在紧急情况下能首先停掉工厂中所能产生人身伤害的所有旋转设备。

急停功能（emergencystopfunction）在 GB16754-2008/ISO13850:2006中所给的预定功能是:

1）避免产生或减小存在的对人的各种危险、对机械或对进行中的工作的损害。

2）由单人的动作触发的。

同时，急停功能在任何时间都应是可用和可操作的，在机器的各种运行操作中，该功能应优先于所有其它功能，并且不应削弱为解脱陷入危险人员而设计的任何便利性。直到急停功能手动复位以前，任何启动指令（预定的，非预定的或意外的）对由于急停功能的作用而停止的那些操作应是无效的。

3 Holcim规范中关于急停的描述

在Holcim规范中,对急停概念的描述主要涉及以下内容:

1）Emergency switches (like rope switches)will be hardwiredto safety relays or other approved safety devices. 急停开关(比如拉绳开关)要有硬接线到安全继电器或者相似的安全装置。

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.急停按钮要安装在关键部位（各车间或生产区域）用于紧急跳开给各自车间的中/低压馈电。这种按钮要在形式及颜色上与一般的起/停按钮有所区别。要使用带保护的蘑菇头状按钮。

由此可发现在急停概念里有以下要求，要使用安全继电器，要能分别停掉不同的故障区域，操作机构使用蘑菇型按钮或其它急停开关时要有硬接线到安全继电器。这就是我们设计的主要依据。

同时在项目设计过程中业主也对安全继电器的使用提出了更进一步的要求:

1）要有安全的连接回路，比如连接到急停按钮的电缆至少选用4芯电缆,这样若其中一路短路或断路另一路还可正常工作。

2）安全继电器的工作状态要在PCS中有显示。

3）安全继电器要停掉接触器控制回路及断路器的失压脱扣线圈。

4 GARA6项目的急停设计

4.1 急停范围及主导思想

在项目中把急停分为低压侧急停及中压侧急停两部分，下面将分别对其进行描述:

1）低压侧急停

根据Holcim技术规范,各车间电力室低压馈电母线分为工艺段母线（无N线）及非工艺段母线（有N线），低压配电变压器直接馈电给非工艺段母线。非工艺段母线主要馈电给照明、电动葫芦、检修电源箱等非工艺负荷；工艺段母线控制全厂的电机、变频、软启等用于生产的负荷。这两段母线由一个负荷开关柜连在一起。负荷开关柜的作用是当车间急停动作时能紧急断开从而甩掉工艺段母线,这样除了配电柜主电源开关和照明及检修回路外,整个生产线其它部分都不带电了，现场所有低压电机也都被停掉，从而达到了急停的要求。

2）中压侧急停

中压急停的概念是当各车间电力室（包括中低压配电室）发生紧急情况（比如发生火灾）时的急停。这时在电力室的人员是要逃生的,因此在电力室的出口设置不同的急停按钮来停掉有紧急情况发生房间的供电,从而缩小停机范围并减小进一步的损失。

一般车间电力室主要分为中压配电室、低压配电室两类（在电力室设计规范中这些室是要求各自分开,不能混用），因此在各室的出口设置相应的急停按钮来停掉其各自的馈电回路。当低压配电室发生火灾，人员在逃出的同时拍下其出口的急停按钮从而停掉配电给低压配电变压器的中压馈电回路及配电给中压电机的馈电回路,这样就停掉了此子项（由此电力室馈电及控制）的所有旋转设备（若此中压配电室有对其它电力室的中压配电，则保持配电，其所配电的下一级电力室可以正常工作），从而实现了急停的功能；当中压配电室发生火灾时,就停掉此中压配电室中压总进线柜的进线回路，这样中压配电室所管辖的所有电力室（本电力室及下一级电力室）将都被停掉，从而实现急停功能。

4.2 急停设备的选用

1）蘑菇型急停按钮

此项目中选用西门子带有3触点的急停按钮,两路硬接线到安全继电器形成双回路以保证其中一路短路或断路时另一路还可正常工作。第3路输出一个信号进PCS系统用于指明哪个按钮动作。

2）安全继电器

根据业主要求，选用西门子3TK2828型安全继电器，带有两路输入及多种继电器输出回路,并且其输出回路可以通过辅助模块3TK2830进行扩展。同样，选用此安全继电器一常闭点输出一信号进PCS系统用于指明哪个安全继电器动作。

在设计中这些用于急停的安全继电器放在ACC（Auxiliary Cost Center）柜中,由ACC柜给其提供工作电源。需要说明的是，停中压总进线时，急停按钮可以直接接入中压柜控制回路以实现急停功能。

5 小结

GAR6项目中的急停概念简洁清晰，通过低压停负荷开关柜，中压停各自中压馈电很好的实现了工厂急停的要求，从而更好的保障了车间生产人员的生命安全,值得国内项目借鉴。

[1]GB16754-2008/ISO13850:2006,中华人民共和国国家标准[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