油氣分離器常見的故障有：油氣不能分離、排氣管吐油，另外還有不供油和供油不足，振動和噪音等。
一、油氣不能分離
油氣不能分離的主要表現是視油器中油液渾濁（油液中混有大量微小氣泡所致）。產生油氣不能分離的原因很多，分離器波紋管以下的管路、閥門，接頭中任一處密封不嚴，都可能吸入大量氣體（因管道中是負壓），當吸入的氣體量超出油氣分離器分離氣體的能力時，便產生油氣不能分離現象。因此，出現油氣不能分離時，首先應檢查油罐到加油機之間的輸油管是否有漏油現象，方法是打開分離器過濾器端蓋，查看分離器低壓腔是否有油，若無油或油液液麵緩慢下降，可初步判定為輸油管漏油。排除了管道原因後，再檢修油氣分離器。檢修步驟為：
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打開油氣分離器上蓋，檢查高壓腔與常壓腔之間的出氣閥的ф3孔是否被堵（出氣閥在分離器的上蓋上），ф3孔被髒物堵塞，高壓腔中氣體無法進入常壓腔，只能和油液一起由出油閥進入流量計，造成油氣不能分離；0.3×0.4阻尼槽過淺，氣體由高壓腔進入常壓腔的通路不暢，也易造成油氣不能分離。解決方法是疏通ф3孔，若0.3×0.4阻尼槽過淺，可用什錦銼將其略銼深些。注意0.3×0.4阻尼槽不可銼得過深，過深易造成排氣管吐油故障。
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經過第一步檢查後，再查看常壓腔內是否有油。正常情況下，常壓腔內應存有一定的油液，液麵高度約為常壓腔深度的1/3-1/2，這樣才能保證常壓腔內氣體和外部空氣不會進入低壓腔。若常壓腔內沒有油，則說明回油浮漂下部的錐形閥未落入錐形閥座內，（一般為回油浮漂中軸變形或有異物將回油浮漂墊起所致），外部空氣和常壓腔內氣體通過錐形閥和平形閥被吸入低壓腔內（因為低壓腔為負壓），造成油氣不能分離。解決方法是：檢查回油浮漂中軸及錐形閥是否變形，若變形予以校正。在安放回油浮漂時，應使錐形閥可靠地落入閥座內，並要控制回油浮漂的行程，使回油浮漂在最高位置時，錐形閥也不會脫離閥座。
另一種檢查方法是：先不將分離器蓋打開，使加油機處於開機打油狀態，用手指靠近分離器排氣管，若感覺排氣管吸手指（實質上是排氣管吸氣），則可判定為錐形閥未關嚴造成油氣不能分離。
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經過前兩步檢查，若未發現故障原因，則可判定為出口閥故障。出口閥被異物卡住關不嚴，氣體很方便地和油液一起通過出口閥進入流量計，造成油氣不能分離。解決方法是卸下出口閥下部的彈簧座，取出彈簧，讓出口閥上部的油液將閥芯衝下，同時沖洗掉，再復裝出口閥芯，彈簧，彈簧座即可。
二、排氣管吐油
當油罐內油液液麵高度高於加油機油氣分離器高度時，可造成排氣管吐油。因此在遇到排氣管吐油問題時，首先要查看一下油站所用油罐是否高架罐或“陰陽罐”（油罐一半在地面上，一半在地下），若為高架罐或“陰陽罐”，可將分離器排氣管堵住。注意：當“陰陽罐”內油液液麵低於加油機時，堵住分離器排氣管可能會引起油氣不能分離的故障。若油站油罐為地下罐，可按以下步驟進行檢修：
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打開分離器蓋，檢查回油浮漂是否進油。回油浮漂為兩個杯狀銅皮焊接而成，它們的焊縫若存在焊接缺陷則易滲油。 球形浮漂進油不能浮起或球形浮漂脫落，高壓腔內油液通過出氣閥的ф3孔進入常壓腔，當進入常壓腔的油量超出錐形閥與平形閥的回油量時，便造成排氣管吐油；回油浮漂進油不能浮起，錐形閥打不開，常壓腔內油液不能迴流至低壓腔，造成排氣管吐油。解決方法是更換回油浮漂。若沒有備用浮漂，也可將壞浮漂內的油液倒出，用烙鐵將其重新焊好，並放到80℃以上的熱水中檢查，浮漂在熱水中不冒氣，不滲油，可以重新使用。
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經過第一步檢查，確定浮漂無故障後，再檢查出氣閥與出氣閥座。方法是用手摸出氣閥與閥座的接觸面，憑手的感覺判斷閥與閥座接觸面是否平整。出氣閥與閥座表現不平整，貼合不嚴，都可使進入常壓腔的油液過多，造成排氣管吐油。解決方法是用砂紙將出氣閥與閥座的接觸面仔細砂平（可用塗色法檢查接觸面積），修整0.3×0.4阻尼槽尺寸。
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經過前兩步檢查，仍未排除故障，則應考慮是平形閥打不開導致排氣管吐油。由於油品質量問題，平形閥芯易被“粘”住而打不開，使得常壓腔內油液無法流至低壓腔，導致排氣管吐油。
在第一步的檢查過程中，可進一步將過濾器的端蓋卸下，放掉分離器低壓腔的油液，這時取出回油浮漂，常壓腔中的油液應能在自重力作用下打開平形閥流入低壓腔。若取出回油浮漂後常壓腔內油液液麵不降低，則說明是平形閥芯被“粘”住打不開。解決方法是卸下平行閥進行清洗，再復裝。
三、不供油或供油不足、振動與噪聲大
分離器中過濾器的濾網太髒會導致加油機不供油或供油不足，振動與噪聲增大而過濾網又極容易髒（特別是在輸油管道不乾淨或油品質量不好的情況下），因此加油機一旦出現供油不足的情況，應首先考慮清洗過濾網。具體檢修步驟為：
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外部觀察，確定電機及油泵均旋轉正常（無反轉或不轉情況）
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卸下分離器過濾器的端蓋，取出過濾器，清洗濾網，同時察看一下分離器低壓腔，若低壓腔內無油，則可判定是輸油管滲漏，雙門底閥關不嚴或是油罐內無油導致不供油。
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經過第二步維修後若故障依舊，下一步則應檢修出油閥。出口閥被卡住關不嚴，可造成油氣不能分離和供油慢，出口閥被卡住打不開，可造成不供油或供油不足，噪聲和振動增大，排氣管吐油。解決方法是卸下出口閥下部彈簧座，清洗出口閥。
說明：當加油機出現整機不供油或供油不足時，通過觀察確定外部沒故障（電源正常、電機、油泵放置正常）後，下一步則應該打開分離器的過濾器端蓋，檢查並清洗濾網。為什麼先檢查分離器而不先檢查油泵呢？這是因為濾網易髒，出現供油不足的故障率比油泵高，打開過濾器端蓋，還可以通過查看分離器低壓腔內是否有油來初步判斷油罐是否有油，輸油管或單向閥是否漏油等。另外，拆裝濾油器比拆裝油泵簡單容易。所以，遇到供油不足的故障時，一般是先檢查分離器再檢查油泵。
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