新乡中新化工30万t/a甲醇工程40000 m3/h空分装置采用全低压分子筛吸附净化、增压透平膨胀机制冷、全精馏无氢制氩工艺。其膨胀机为CRYOSTAR，型号为TC 200/50-AS。现就装置试车期间一起膨胀机振动大跳车的事故进行分析与总结，具体如下。
1.事故经过及处理过程
现象上看虽是振动突然上升导致跳车，但并不能判断膨胀机一定存在机械故障，也可能是外界信号干扰导致的误报警跳车。厂领导讨论后决定重新启动膨胀机查看振动情况，若出现异常则立即停机检修。22：20重新启动膨胀机，准备将转速提至10000 r/min左右，但转速升至5300 r/min后不再上升，同时发现膨胀机轴振值在14 μm左右，较之前明显偏高；22：22决定立即停机，防止设备低速运行时油膜形成不好而造成轴瓦磨损或烧坏。
鉴于膨胀机加负荷后转速及流量不再上升，初步判断为膨胀机入口管路被某种物质堵塞，极有可能是冰堵，于是决定空分装置降负荷，关闭膨胀机进出口阀门（隔离膨胀机），并对膨胀机加温，反吹入口滤网。吹扫完毕后，再次启动膨胀机，发现膨胀机运行正常，振值也正常。于是断定膨胀机入口滤网的确出现了堵塞。
此后为确定是否是空气露点不合格造成冰堵，联系分析人员手动分析分子筛后、增压机一/二段冷却器后、膨胀机增压端冷却器后、蒸汽加热器后的空气露点，同时中控切换露点分析仪的位置，便于与手动分析结果进行对比。由于晚上23：00开始下雨，并且膨胀机运行正常，为保证分析露点的准确性，决定等雨停后再进行，同时要求操作人员密切监控膨胀机的振动情况。但此后正常运行的膨胀机于4：28又突然因振值高而跳车，与第一次跳车的特点一致。比对增压端出口与膨胀端进口压差，发现膨胀机进出口压差为0.11 MPa，决定对膨胀机加温，查找空气露点不合格的原因，不再启动。后经详细排查，发现是蒸汽加热器泄漏导致露点不合格。对蒸汽加热器进行检查，发现多根列管爆管，通过消漏，问题最终得以解决。
2.膨胀机振动突然增大的原因探讨
膨胀机因振动瞬间增大而跳车，并在重新开车后又恢复正常，表明转子安装间隙及叶轮均不存在问题。推断为在膨胀机高速运行中，有外力突然撞击膨胀机高速旋转的叶轮，导致转子受冲击而振动突然增大。具体原因如下。
（1）原始开车时管道吹扫不合格，造成正常运行中管道中的小焊渣突然脱落或管内的硬颗粒物穿过滤网，随气流夹带进入膨胀机，撞击膨胀机增压端叶轮或膨胀端叶轮，导致振动瞬间增大而跳车。
（2）进入膨胀机的CO2或空气露点超标，其在高压板式换热器长时间积累慢慢被冻成硬颗粒物，这些硬颗粒物脱落后，若穿过膨胀机滤网就会撞击膨胀机叶轮。
（3）膨胀机的滤网破裂或滤网缝隙中有硬质颗粒物脱落，造成膨胀机高速运行中叶轮突然受到撞击。
3.管理措施
本次膨胀机跳车事故暴露出工艺管理不到位和对工艺指标监控不到位的问题，于是，决定采取以下措施加强管理。
（1）DCS上将膨胀机数据采集频率由5 s采集1次改为1 s采集1次，使膨胀机运行参数及运行工况能及时记录。
（2） 将膨胀机增压端的出口压力与膨胀端的入口压力之差做成阻力，用于判断膨胀端入口管线堵塞情况，方便操作人员观察。
（3）为防止振值受外界干扰，要求巡检人员在使用手机、对讲机等通信工具时离开膨胀机平台；同时，在打扫膨胀机卫生时需通知中控人员，严禁擦拭、移动各振动、温度信号线。
（4）密切监控分子筛后空气中的CO2含量及水分，露点在线分析表要经常切换，便于换热器出现泄漏后能及时发现查找泄漏源。
（5）蒸汽加热器的运行严格控制在工艺指标范围内，严禁超压、超温；投用时注意缓慢预热，防止超温、超压或预热过快而发生泄漏。
（新乡中新化工 幸绍军）