膨胀机是空分设备实现低温制冷的关键机械，其稳定高效运转保障了空气液化与精馏低温环境的构建，熟悉其运行要点与故障应对极为关键。
膨胀机基于等熵膨胀原理制冷，高压气体经喷嘴加速，压力能转化为动能，高速气流冲击工作轮，推动其旋转对外做功，气体自身内能降低、温度骤减。在空分流程里，空气经膨胀机后温度可降至零下一百多度，为后续精馏分离低温液态产品创造条件。透平膨胀机靠气体推动叶轮旋转，效率高、制冷量大，是主流选择；活塞膨胀机则适用于小型、高压差工况。
膨胀机进气参数极为重要，稳定合适的进气压力、温度与流量，决定制冷量与效率。比如进气压力过高易引发设备超压风险，过低则制冷不足；精准控制进气温度，能优化气体焓降，提升制冷效果。在叶轮设计上，采用先进的三元流叶轮，优化气体流动轨迹，减少内部摩擦损失，使等熵效率提升 5% - 10%。此外，轴承润滑系统的良好状态不可或缺，高精度油膜轴承或磁悬浮轴承，能降低摩擦功耗，保障叶轮稳定高速旋转。
轴承故障较为常见，油膜轴承可能因润滑油污染、油温异常，致使油膜不稳定，引发振动加剧。此时需立刻停机检查润滑油品质，清洗油路、更换滤芯，调整油温至合适范围。对于透平膨胀机，叶片磨损、腐蚀会破坏动平衡，导致机组振动超标。定期采用无损检测监测叶片状态，发现损伤及时修复或更换。还有密封失效问题，密封气压力不当会造成泄漏，既损失制冷量，又可能混入杂质，重新校准密封气压力、更换破损密封件，是恢复正常运行的关键步骤。
日常巡检要留意膨胀机振动、温度、压力等关键参数，微小波动都可能是故障先兆。安装高精度振动传感器、温度探头，构建实时监测系统，数据远程传输至中控室，方便运维人员随时掌控设备状态。定期开展设备深度维护，拆解清洗关键部件，检查叶轮与蜗壳间隙，校准各仪表精度，用严谨维护体系护航膨胀机持久高效。
