PLN-6／4-0．25型透平膨胀机(厂家代号0303A)系哈尔滨制氧机厂KZO-50型空分设备(厂家代号1K015A)的配套主机之一。具备所有静压气体润滑透平膨胀机(以下简称膨胀机)共有的特性，尤其启动性能极佳。该套空分设备于1992年5月开始安装，12月正式投产，至2000年5月底，分馏塔加温30余次，膨胀机却从未取下拆检。6月3日膨胀机声音异常紧急停车，折检发现风机叶轮防松螺母松动，因未及时发觉，导致风机叶轮叶片磨损过大而报废，酿成整个空分设备停产近一个月的重大损失。

1 故障现象与经过
    1998年7月14日11时，膨胀机转速表突然失灵，转速指示从67000r／min降至30000r／min左右，指针有时在0~30000r／min之间来回摆动，但膨胀机未发现异常声音。由于氧气供应相当紧张，运行人员未紧急停机，技术人员也认为是转速表本身故障，未要求拆检膨胀机。由于膨胀机运行声音、膨胀前后温度、膨胀前后压力均正常，在转速表指示失灵的情况下，膨胀机一直在运行。
    2000年6月1日7时，运行人员听见膨胀机运转声音不正常，立即停车，外观检查发现风机端盖过热。 8时30分，技术人员拆开风机端盖进气法兰，通人0．6MPa的轴承气，通过风机端盖对转子起浮情况检查良好，测量转子与中间体外壳的电阻值无穷大，风机叶轮转动也正常，就认为膨胀机不存在问题。设备重新启动后，膨胀机运行无异常。6月3日9时，运行人员发现膨胀机运行声音异常，风机端盖发烫，随后紧急停车。拆检膨胀机发现：风机轮叶片全部磨损(减少2~2．5mm)，风机端盖有明显的摩擦痕迹，风机轮压紧螺母可活动而丧失紧固作用，磁电传感器线圈颜色发黑，轴承及转子也有轻微的摩擦痕迹，膨胀叶轮一叶片根部有6mm的径向裂纹缺陷。

2 故障原因分析及判定方法
    转速表指示失准，一般有两种原因：一是因膨胀机本身故障造成转速表指示异常，这种情况往往伴随着膨胀机有严重的异常声音；二是磁电传感器故障所致。
    磁电传感器安装在制动风机的端盖中间，由两块绕有线圈的永久磁铁组成，利用磁电感应原理，如果线圈对地短路或内部受潮绝缘被破坏，转子转动时切割磁力线产生的感应电流出现变化，造成测量转速不准。可用兆欧表测量线圈接线对地电阻及绝缘程度，以作出准确的诊断。
    膨胀机转速表在0~40℃环境温度下能正常工作，温度过低或过高均对转速表测量不利。在分馏塔加温时没有取下膨胀机，即使在风机排气放空阀关闭的情况下，由于冷吹阶段空气的温度远低于0℃，加温后期的空气温度又高于40℃，这两种温差较大的气体长时间充满风机系统，磁电传感器线圈受影响最大，多次进行加温，就会产生线圈受潮不绝缘、对地短路的故障，在这种情况下转速表指示会迟钝且低于实际转速。
    转速表本身发生故障的情况十分少见。在转速表指示失准的情况下，可先判断是否因机械故障所致，应拆下膨胀机进行检查。如机械系统无异常，可凭经验进行操作，转速显示偏低，不必担心膨胀机因转速超高而自动停车，造成分馏塔上塔压力上升进而威胁分馏塔的安全。可在保证膨胀机前后压力、温度处于正常范围内维持运转。
    风机轮叶片与风机端盖的严重摩擦，是导致风机轮损坏的直接原因。这种故障只有在风机轮螺母明显松动的情况下才会发生。螺母一般都具有自锁性，在静载荷和工作温度变化不大时不会自动松脱。但是，在冲击、振动和变载荷的作用下，或在测试变化较大的环境下工作时，螺纹间的摩擦力可能在某一瞬时消失或减小，这种现象的多次重复，就会使螺纹联接逐渐松动。为防止螺纹联接松动造成膨胀机工作不正常或发生严重事故，风机轮与转子间的固定采用螺母和止动垫片结合的机械防松装置，膨胀叶轮的螺母与转子采用长细牙螺纹联接，以满足其长期运行的技术要求。
    风机轮压紧螺母与转子采用粗牙螺纹联接，其 自锁性较差。加温时膨胀机未取下，其螺母受温差变化的影响，会热胀冷缩。虽有止动垫片制约，由于加温多次，其松动仍不可避免。当风机轮与端盖的间隙完全消失就会发生摩擦，其结果是膨胀机运转声音异常，风机端盖发烫，漆色改变，风机轮叶片磨损严重，转子失去动平衡。转子与轴承之间的摩擦同样会产生。膨胀机出现严重机械事故，就直接导致整套空分设备的停运。