透平膨脹機(jī)在深冷空分裝置中扮演著核心制冷源和能量回收裝置的雙重關(guān)鍵角色。它讓高壓氣體如空氣或氮氣急速膨脹降溫，最低可達(dá)-190℃，產(chǎn)生維持空分裝置超低溫環(huán)境所需的大部分冷量；同時還能回收膨脹過程中的能量，顯著降低整體能耗，是空氣高效液化和分離的關(guān)鍵設(shè)備。

在空分設(shè)備的運行中，有可能會出現(xiàn)一些膨脹機(jī)有關(guān)的故障，那么我們應(yīng)該如何解決呢？

一、轉(zhuǎn)速表指示失準(zhǔn)

轉(zhuǎn)速表指示失準(zhǔn)，一般有兩種原因：

一是因膨脹機(jī)本身故障造成轉(zhuǎn)速表指示異常，這種情況往往伴隨著膨脹機(jī)有嚴(yán)重的異常聲音；二是磁電傳感器故障所致。
磁電傳感器安裝在制動風(fēng)機(jī)的端蓋中間，由兩塊繞有線圈的永久磁鐵組成，利用磁電感應(yīng)原理，如果線圈對地短路或內(nèi)部受潮絕緣被破壞，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時切割磁力線產(chǎn)生的感應(yīng)電流出現(xiàn)變化，造成測量轉(zhuǎn)速不準(zhǔn)?？捎谜讱W表測量線圈接線對地電阻及絕緣程度，以作出準(zhǔn)確的診斷。
膨脹機(jī)轉(zhuǎn)速表在0~40℃環(huán)境溫度下能正常工作，溫度過低或過高均對轉(zhuǎn)速表測量不利。在分餾塔加溫時沒有取下膨脹機(jī)，即使在風(fēng)機(jī)排氣放空閥關(guān)閉的情況下，由于冷吹階段空氣的溫度遠(yuǎn)低于0℃，加溫后期的空氣溫度又高于40℃，這兩種溫差較大的氣體長時間充滿風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，磁電傳感器線圈受影響最大，多次進(jìn)行加溫，就會產(chǎn)生線圈受潮不絕緣、對地短路的故障，在這種情況下轉(zhuǎn)速表指示會遲鈍且低于實際轉(zhuǎn)速。

轉(zhuǎn)速表本身發(fā)生故障的情況十分少見。在轉(zhuǎn)速表指示失準(zhǔn)的情況下，可先判斷是否因機(jī)械故障所致，應(yīng)拆下膨脹機(jī)進(jìn)行檢查。如機(jī)械系統(tǒng)無異常，可憑經(jīng)驗進(jìn)行操作，轉(zhuǎn)速顯示偏低，不必?fù)?dān)心膨脹機(jī)因轉(zhuǎn)速超高而自動停車，造成分餾塔上塔壓力上升進(jìn)而威脅分餾塔的安全。可在保證膨脹機(jī)前后壓力、溫度處于正常范圍內(nèi)維持運轉(zhuǎn)。

二、風(fēng)機(jī)輪損壞

風(fēng)機(jī)輪葉片與風(fēng)機(jī)端蓋的嚴(yán)重摩擦，是導(dǎo)致風(fēng)機(jī)輪損壞的直接原因。

這種故障只有在風(fēng)機(jī)輪螺母明顯松動的情況下才會發(fā)生。螺母一般都具有自鎖性，在靜載荷和工作溫度變化不大時不會自動松脫。但是，在沖擊、振動和變載荷的作用下，或在測試變化較大的環(huán)境下工作時，螺紋間的摩擦力可能在某一瞬時消失或減小，這種現(xiàn)象的多次重復(fù)，就會使螺紋聯(lián)接逐漸松動。為防止螺紋聯(lián)接松動造成膨脹機(jī)工作不正?；虬l(fā)生嚴(yán)重事故，風(fēng)機(jī)輪與轉(zhuǎn)子間的固定采用螺母和止動墊片結(jié)合的機(jī)械防松裝置，膨脹葉輪的螺母與轉(zhuǎn)子采用長細(xì)牙螺紋聯(lián)接，以滿足其長期運行的技術(shù)要求。

風(fēng)機(jī)輪壓緊螺母與轉(zhuǎn)子采用粗牙螺紋聯(lián)接，其自鎖性較差。加溫時膨脹機(jī)未取下，其螺母受溫差變化的影響，會熱脹冷縮。雖有止動墊片制約，由于加溫多次，其松動仍不可避免。當(dāng)風(fēng)機(jī)輪與端蓋的間隙完全消失就會發(fā)生摩擦，其結(jié)果是膨脹機(jī)運轉(zhuǎn)聲音異常，風(fēng)機(jī)端蓋發(fā)燙，漆色改變，風(fēng)機(jī)輪葉片磨損嚴(yán)重，轉(zhuǎn)子失去動平衡。轉(zhuǎn)子與軸承之間的摩擦同樣會產(chǎn)生。膨脹機(jī)出現(xiàn)嚴(yán)重機(jī)械事故，就直接導(dǎo)致整套空分設(shè)備的停運。

三、故障的處理方法

膨脹機(jī)拆檢，確認(rèn)風(fēng)機(jī)輪、工作輪報廢。兩個軸承鑲套內(nèi)襯因出現(xiàn)裂紋、松動的嚴(yán)重缺陷，且間隙0.06mm，可靠性降低而不能使用。自購回備件進(jìn)行組裝，在無負(fù)荷試車時，當(dāng)軸承氣壓力升至0．2MPa時進(jìn)行轉(zhuǎn)子懸浮試驗，測量轉(zhuǎn)子與外殼體的電阻值無窮大，懸浮性能良好，但無法進(jìn)行啟動。

詳細(xì)情況是：在做好膨脹機(jī)啟動的各項準(zhǔn)備工作后，當(dāng)上塔壓力達(dá)0．4MPa時，開啟通—2閥的，瞬間，膨脹機(jī)內(nèi)出現(xiàn)“啪”的一聲撞擊，發(fā)生卡機(jī)事故，緊急停車。

拆檢發(fā)現(xiàn)：風(fēng)機(jī)側(cè)軸承限位板4個固定螺釘全部斷裂，軸承鑲套內(nèi)襯與轉(zhuǎn)子有嚴(yán)重摩擦痕跡。反復(fù)裝配數(shù)次，懸浮轉(zhuǎn)動均正常，但撞擊、卡機(jī)現(xiàn)象無法消除，試車被迫中斷。通過對故障認(rèn)真的分析，確認(rèn)是更換風(fēng)機(jī)輪、工作輪后，轉(zhuǎn)子整體動平衡重心偏移量過大所造成。在這種情況下，不可草率地判斷為軸承與轉(zhuǎn)子之間的間隙過小所致，擴(kuò)大其間隙，只會造成軸承的報廢。

膨脹機(jī)每次就位時，一定要注意本體的軸向水平度和橫向水平度應(yīng)符合長期運轉(zhuǎn)的要求，嚴(yán)格對膨脹機(jī)進(jìn)行懸浮試驗。懸浮試驗合格后，再進(jìn)行負(fù)荷試驗，啟動后應(yīng)逐漸提高轉(zhuǎn)速至正常轉(zhuǎn)速。確認(rèn)達(dá)到要求后才可投入使用，以保證運轉(zhuǎn)的可靠性。