孫 偉

(溫州市人民醫(yī)院 設(shè)備科，浙江溫州325000)

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

孫 偉

(溫州市人民醫(yī)院 設(shè)備科，浙江溫州325000)

本文介紹了西門子MAGNETOM Symphony A Tim System超導(dǎo)磁共振冷卻系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)和工作原理，并結(jié)合實(shí)際故障維修案例分析，對(duì)其預(yù)防性維護(hù)工作進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)。

磁共振；冷卻系統(tǒng)；維修；案例分析；預(yù)防性維護(hù)；持續(xù)改進(jìn)

1 冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

冷屏：該型號(hào)設(shè)備設(shè)置80K和20K兩個(gè)冷屏，它們的作用都是直接減少輻射傳熱。

冷頭：由驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、置換器、氣缸等部件組成，其作用是冷卻磁體內(nèi)部蒸發(fā)的液氦，維持正常的液氦消耗。

氦壓縮機(jī)系統(tǒng)：包括壓縮機(jī)、油分離器、吸附器、換熱器、信號(hào)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(jī)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(jí)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(jí)冷卻循環(huán)系統(tǒng)和次級(jí)冷卻循環(huán)系統(tǒng)組成。(1)初級(jí)冷卻循環(huán)系統(tǒng)利用外水冷的冷卻水對(duì)氦壓機(jī)冷卻柜(Refrigerator Cabinet，RCA)中的熱交換器、氦壓縮機(jī)和ACC機(jī)柜中的冷卻系統(tǒng)(Water-CCS)進(jìn)行熱交換。(2)次級(jí)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(fù)載(RF dummy load)工作時(shí)產(chǎn)生的熱量。

2 實(shí)際故障分析

故障一：系統(tǒng)工作時(shí)報(bào)錯(cuò)，冷頭停止運(yùn)行，Alarm Box上壓縮機(jī)LED報(bào)警燈亮起。

故障分析：進(jìn)入Service>Magnet & Cooling>Cooling Status，初級(jí)冷卻循環(huán)的冷卻水流速在正常值范圍內(nèi)，而Primary Water Temp和Secondary Water Temp均超出允許范圍，所以故障點(diǎn)排除冷頭、氦壓縮機(jī)，鎖定在外部水冷機(jī)系統(tǒng)。進(jìn)入設(shè)備間，發(fā)現(xiàn)外水冷機(jī) “凍結(jié)報(bào)警”。出現(xiàn)這種故障的原因可能是水的流量過低或者回?zé)崞鲗?duì)氟利昂的加熱不夠造成的?；?zé)崞鞯娜ㄩy一般不主張調(diào)節(jié)，因?yàn)橐坏┱{(diào)節(jié)的不合適就會(huì)對(duì)蒸發(fā)器造成嚴(yán)重?fù)p壞。檢查壓縮機(jī)工作溫度值設(shè)置正常。檢查水路的過濾網(wǎng)，并未發(fā)現(xiàn)堵塞，仍然清洗濾網(wǎng)。重啟水冷機(jī)，檢查壓縮機(jī)氟利昂的高低壓正常。經(jīng)過十個(gè)左右的制冷循環(huán)后，故障再現(xiàn)，水泵停止運(yùn)行。檢查水泵電機(jī)的空氣開關(guān)和相序保護(hù)器，均正常。推測(cè)水泵自身故障，仔細(xì)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(cè)量水泵電機(jī)工作電流發(fā)現(xiàn)會(huì)過流引起保護(hù)，判斷是水泵機(jī)械故障，配了同規(guī)格的水泵，安裝后故障排除。

小結(jié)和PM改進(jìn)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(yù)防措施。只要熟悉和掌握設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)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(shè)備內(nèi)部出現(xiàn)隱患。根據(jù)此次故障原因分析，對(duì)預(yù)防性維護(hù)工作的一級(jí)巡檢做出調(diào)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(shè)備在檢查時(shí)提示“磁體溫度超警告值”。

故障分析：冷頭工作正常，進(jìn)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(jí)冷卻循環(huán)系統(tǒng)。清潔水路多濾網(wǎng)，故障依舊。檢查氦壓機(jī)，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(yīng)該在2.1MPa左右。氦氣壓力下降，氦壓機(jī)冷卻效率下降，導(dǎo)致冷頭溫度過高報(bào)警。補(bǔ)充高濃度氦氣后，報(bào)警消失，設(shè)備暫時(shí)恢復(fù)正常。一個(gè)小時(shí)候，有接到報(bào)修電話，現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)氦壓機(jī)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(cè)位于冷頭、氦壓機(jī)柜各氦氣管接口，均未發(fā)現(xiàn)漏氣。拆掉壓縮機(jī)處氦氣管，將壓縮機(jī)隔離出來以后，氦氣壓力仍會(huì)降低，表明壓縮機(jī)本身漏氣。通知廠家工程師維修，結(jié)果在移除壓縮機(jī)水冷管后，在水管的接口處測(cè)到了氦氣泄漏。據(jù)分析，原因在于氦壓機(jī)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(zhì)，可能造成水管堵塞，金屬片也會(huì)受到腐蝕，時(shí)間長(zhǎng)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(jié)和PM改進(jìn)措施：一般情況下，氦壓機(jī)自身的故障率非常低。通常保養(yǎng)是定期清潔初級(jí)冷卻循環(huán)水路中的濾網(wǎng)和更換其內(nèi)部濾油泵。由于水循環(huán)管路使用超十年，管路內(nèi)壁附著大量鐵銹與水垢等雜質(zhì)，過濾網(wǎng)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(zhì)量管理法，提出改進(jìn)計(jì)劃——更換外水冷機(jī)柜到氦壓機(jī)機(jī)柜之間的自來水水管。更新后使用至今，清洗濾網(wǎng)時(shí)發(fā)現(xiàn)雜質(zhì)明顯減少，此類維護(hù)工作周期可適當(dāng)延長(zhǎng)，減輕設(shè)備維護(hù)工作量。

3 總結(jié)

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

2014-07-03

TH774

C

1002-2376(2014)12-0086-02