有以下幾方面的原因：
1)膨脹機效率降低。影響膨脹機效率的因素有：進氣閥門漏氣或排氣閥漏，造成部分氣體在膨脹機內節流；膨脹機活塞環磨損，造成漏氣；或者因長期運轉，使氣缸磨損，間隙增加；活塞與缸頭之間余隙過大；進、排閥門頂桿間隙過小等因素。要根據機器的說明書規定進行檢查，檢測膨脹機的效率。可根據進、排氣壓力和進、排氣溫度，在T—S圖中查到膨脹機的實際焓降和理論焓降，然后計算出效率。一般，活塞式膨脹機的效率應大于65%；
2)加工空氣量偏少。當將該設備的出分餾塔的氧氣流量、氮氣流量、餾分流量三者加起來，低于空壓機的排出量時，則可認為壓縮機或純化器及其管道有外漏存在。這時應檢查：壓縮機的轉速、閥門、活塞環、氣缸、空氣過濾器、冷卻器等是否有故障；管道連接法蘭，吹除閥、純化器切換閥門是否漏氣，并消除之；
3)分餾塔外筒殼結霜、冒汗，說明塔內有低溫泄漏。這時應對分餾塔進行加溫，扒掉珠光砂，進行試壓。發現有泄漏處應補焊；
4)珠光砂受潮，包括膨脹機過橋管的絕熱材料受潮。若手捏緊后，珠光砂結塊，說明含水大，保冷性能降低，使冷損增加。這時應將珠光砂烘干或更換；
5)純化器分子篩再生不徹底。要檢查再生的氣量、溫度是否符合要求，新分子篩裝入前是否進行過活化。
小型空分設備啟動時間延長的因素很多，除了上述的原因外，還有空壓機油水分離器是否及時吹除；分餾塔加熱吹除是否徹底；氖氦吹除閥是否微開；中、低壓力控制是否正常等。應按有關說明書和資料，先易后難地逐項檢查、排除。