孫 偉

(溫州市人民醫(yī)院 設備科，浙江溫州325000)

MAGNETOM Symphony A Tim System冷卻系統(tǒng)故障分析與預防性維護工作的持續(xù)改進

孫 偉

(溫州市人民醫(yī)院 設備科，浙江溫州325000)

本文介紹了西門子MAGNETOM Symphony A Tim System超導磁共振冷卻系統(tǒng)的組成結構和工作原理，并結合實際故障維修案例分析，對其預防性維護工作進行持續(xù)改進。

磁共振；冷卻系統(tǒng)；維修；案例分析；預防性維護；持續(xù)改進

1 冷卻系統(tǒng)的結構

冷屏：該型號設備設置80K和20K兩個冷屏，它們的作用都是直接減少輻射傳熱。

冷頭：由驅動電動機、置換器、氣缸等部件組成，其作用是冷卻磁體內部蒸發(fā)的液氦，維持正常的液氦消耗。

氦壓縮機系統(tǒng)：包括壓縮機、油分離器、吸附器、換熱器、信號采集系統(tǒng)、顯示屏，其作用是向冷頭提供高壓冷卻的高純度(99.9999%)氦氣。

外部水冷機組：由制冷劑循環(huán)系統(tǒng)、水循環(huán)系統(tǒng)、電器自控系統(tǒng)組成。其作用是為初級冷卻循環(huán)系統(tǒng)提供溫度為6～12℃，流速為60～80L/min的冷卻水。

冷卻水循環(huán)系統(tǒng)：由初級冷卻循環(huán)系統(tǒng)和次級冷卻循環(huán)系統(tǒng)組成。(1)初級冷卻循環(huán)系統(tǒng)利用外水冷的冷卻水對氦壓機冷卻柜(Refrigerator Cabinet，RCA)中的熱交換器、氦壓縮機和ACC機柜中的冷卻系統(tǒng)(Water-CCS)進行熱交換。(2)次級冷卻循環(huán)系統(tǒng)是封閉的蒸餾水循環(huán)系統(tǒng)，利用RCA中的熱交換器帶走射頻電源放大器(RFPA)、梯度線圈電源放大器(GPA)、射頻模擬負載(RF dummy load)工作時產生的熱量。

2 實際故障分析

故障一：系統(tǒng)工作時報錯，冷頭停止運行，Alarm Box上壓縮機LED報警燈亮起。

故障分析：進入Service>Magnet & Cooling>Cooling Status，初級冷卻循環(huán)的冷卻水流速在正常值范圍內，而Primary Water Temp和Secondary Water Temp均超出允許范圍，所以故障點排除冷頭、氦壓縮機，鎖定在外部水冷機系統(tǒng)。進入設備間，發(fā)現(xiàn)外水冷機 “凍結報警”。出現(xiàn)這種故障的原因可能是水的流量過低或者回熱器對氟利昂的加熱不夠造成的?；責崞鞯娜ㄩy一般不主張調節(jié)，因為一旦調節(jié)的不合適就會對蒸發(fā)器造成嚴重損壞。檢查壓縮機工作溫度值設置正常。檢查水路的過濾網，并未發(fā)現(xiàn)堵塞，仍然清洗濾網。重啟水冷機，檢查壓縮機氟利昂的高低壓正常。經過十個左右的制冷循環(huán)后，故障再現(xiàn)，水泵停止運行。檢查水泵電機的空氣開關和相序保護器，均正常。推測水泵自身故障，仔細觀察后，發(fā)現(xiàn)水泵的工作噪音比以往大了一些，水流的速度在60L/min以下，用鉗表測量水泵電機工作電流發(fā)現(xiàn)會過流引起保護，判斷是水泵機械故障，配了同規(guī)格的水泵，安裝后故障排除。

小結和PM改進措施：此次故障中，水泵的損壞是慢性不易覺察的，但不是沒有預防措施。只要熟悉和掌握設備正常運轉時發(fā)出聲響的音律和節(jié)奏，通過人的聽覺就能發(fā)現(xiàn)異常噪聲，判斷設備內部出現(xiàn)隱患。根據(jù)此次故障原因分析，對預防性維護工作的一級巡檢做出調整，增加要求技師每日觀察和記錄冷卻水循環(huán)系統(tǒng)中的流速和溫度。通過數(shù)值的變化分析，使很多故障在萌芽狀態(tài)就可以被發(fā)現(xiàn)。

故障二：磁共振設備在檢查時提示“磁體溫度超警告值”。

故障分析：冷頭工作正常，進入Service>Magnet & Cooling> Magnet Status，發(fā)現(xiàn)磁體溫度75.2K，更新狀態(tài)發(fā)現(xiàn)液氦的揮發(fā)速度比之前快了一些。檢查初級冷卻循環(huán)系統(tǒng)。清潔水路多濾網，故障依舊。檢查氦壓機，發(fā)現(xiàn)氦氣壓力指示表數(shù)值下降至1.4MPa，正常情況下該數(shù)值應該在2.1MPa左右。氦氣壓力下降，氦壓機冷卻效率下降，導致冷頭溫度過高報警。補充高濃度氦氣后，報警消失，設備暫時恢復正常。一個小時候，有接到報修電話，現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)氦壓機氦氣壓力指示表數(shù)值又下降至1.7MPa。判斷氦氣管路漏氣。檢測位于冷頭、氦壓機柜各氦氣管接口，均未發(fā)現(xiàn)漏氣。拆掉壓縮機處氦氣管，將壓縮機隔離出來以后，氦氣壓力仍會降低，表明壓縮機本身漏氣。通知廠家工程師維修，結果在移除壓縮機水冷管后，在水管的接口處測到了氦氣泄漏。據(jù)分析，原因在于氦壓機的熱交換器中，氦氣和水是由很薄的金屬片隔開的，如果自來水中含有雜質，可能造成水管堵塞，金屬片也會受到腐蝕，時間長了就可能造成砂眼。由于氦氣壓力高于水壓，所以氦氣向水中泄漏。更換備件后故障排除。

小結和PM改進措施：一般情況下，氦壓機自身的故障率非常低。通常保養(yǎng)是定期清潔初級冷卻循環(huán)水路中的濾網和更換其內部濾油泵。由于水循環(huán)管路使用超十年，管路內壁附著大量鐵銹與水垢等雜質，過濾網的清洗并不能有效防止類似故障的發(fā)生。

依據(jù)PDCA循環(huán)質量管理法，提出改進計劃——更換外水冷機柜到氦壓機機柜之間的自來水水管。更新后使用至今，清洗濾網時發(fā)現(xiàn)雜質明顯減少，此類維護工作周期可適當延長，減輕設備維護工作量。

3 總結

熟悉磁共振冷卻系統(tǒng)構造和工作原理，定期對系統(tǒng)檢查和保養(yǎng)，有利于及時排除故障，提高設備的工作效率。同時，如上述兩例故障案例所述，臨床工程師應根據(jù)故障分析，對冷卻系統(tǒng)的預防性維護工作做出持續(xù)改進，優(yōu)化解決潛在問題，減少不必要的修理工作。

2014-07-03

TH774

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1002-2376(2014)12-0086-02