CT机水冷机组故障的分析及处理

王浩基

(新疆医科大学第五附院 设备科，新疆乌鲁木齐830011)

CT机水冷机组故障的分析及处理

王浩基

(新疆医科大学第五附院 设备科，新疆乌鲁木齐830011)

通过对CT水冷机组操作和运行中出现的故障的分析和研究，查明故障的原因并予以排除，同时提出水冷机日常维护的一般方法。

制冷设备；故障；分析；排除

我院于2005年6月引进并安装了西门子公司生产的SOMATOM Sensation 16排螺旋CT机，该机配套安装的制冷设备为美国EMERSON公司生产的汽缸容量分别为6.7cm3和3.4cm3两台活塞式压缩机及其配套设备。在一般温度时，由小压缩机启动工作，当温度升高到一定值时，大压缩机开始启动，这时两台压缩机同时工作。其冷却原理是采用水—空机混合型水冷机WCS(Water-air Cooling Unit)内外循环的方式，将机架内管球工作和探测器工作的热量，经水循环到冷却机，经冷却机冷却后再循环到机架，其过程是将水冷却成18℃以下进入CT扫描机架进行循环，保持机架内的温度在28℃左右。有一个风力交换机通过两个大管道和室外通风口相连，通过水—空机的水—空热交换器带走热量。在水冷机内有三个传感器R1、R2和R3，R1指示输出水的温度值，用于电路的控制，正常范围值为17.5-19.5℃；R2指示内部空气温度值；R3指示制冷剂的温度值，正常范围值为-25.0-40℃，用于保护制冷剂免于冻结。机架内部有两个温度传感器，B1传感器设定温度为小于35℃，如果机架温度超过35℃，即会出现扫描中断现象；B2传感器设定温度为小于43℃，此传感器为安全温度开关，如果机架温度高于43℃时，CT机的电源控制柜(PDC)到机架的电源开关将自动关闭机架电源。正常温度为28±2℃。水冷机静态时水压为2.0 Bar，工作时为3.5-4.5 Bar。

故障现象：CT机在开机做checkup 时扫描突然中断，同时主台操作界面显示屏提示“overheated gantry is disabled”；“Gantry temperature has exceeded the upper threshold ”。

故障分析：依据上面故障提示，说明故障原因是由于机架温度过高引起机器扫描中断。在主台操作界面进入服务程序即“options→local→service→control→table→ load→T100→control system→go ”，从软件图标可以查看机架温度为38℃，冷却机水温度为29℃，初步判定为水冷机有问题，由于没有制冷导致机架温度过高。

打开水冷机组前盖板，查看水冷机工作时水压表为2.4 Bar，说明冷循环系统有水压过低现象，需做加水处理。从操作台上关闭机架电源开关，将准备的两根软水管分别接水冷机进水管接头和自来水管龙头，打开自来水龙头、再打开水冷机进水管开关，看水压表由0.9Bar逐浙升高，同时将水冷机排水管开关打开，排出多余气体，以便充分进水。看水压表不能再升高处于动态平衡状态为止。先关排水管开关、再关进水管开关、最后关自来水龙头。通过给水冷机加水后水冷机不工作时水压表由原来0.9Bar升至2.1Bar。从操作台上打开机架电源开关，观察水冷机组水压表的情况，当水冷机组延时后启动时水压表压力上升到4.2Bar,但机器仍处于故障状态。关闭电源，拆开水冷机机架及控制板挡板，观察其控制电路板指示灯的指示状态。在主机开机并经过延时运行时，发现L7指示灯闪烁(正常状态为关闭)，同时随着水冷机的运行，L10指示灯熄灭(正常状态为发亮)，低压继电器跳开，说明冷却机冷却水路压力过小。机器处于自保状态。但L17、L18指示灯发亮(说明两台压缩机工作状态正常)。将水冷机前后机盖全部打开，单独打开电源分配柜(PDS)上的交流空气开关F14，待机器运行到自保状态后，在水冷机前面按动水冷机的保护启动开关，从水冷机后面观察两台压缩机的工作状态，开始阶段小压缩机工作，几分钟后大压缩机也开始工作，但很快水冷机的启动保护开关就跳转关闭，用手触摸到机架的回水进水管没有明显的温度区别，说明水冷机处于未制冷或制冷效果不好的状态。用专用测试表测量回路冷冻液压力为2.7MPa，明显低于水冷机冷冻液压力最低4.5MPa压力的要求，即怀疑是由于冷冻液不够造成的故障。购置相同型号为R507的制冷剂补充加入机器后(加氟简单过程：让机器运行在制冷的状态下，将低压管上的铜帽用扳手拧下，将氟管连接上，把氟瓶打开，这样氟就进入水冷机的系统里了，制冷状态下加满到4.5-5MPa就可以了)，打开电源分配柜(PDS)上的交流空气开关F14，水冷机运行状态没有发生变化，即开始阶段小压缩机工作，几分钟后大压缩机也开始工作，但很快水冷机的启动保护开关就跳转关闭。为了找到问题所在，人为多次启动冷却机组，观察其运行情况。在压缩机启动运行后，发现蒸发器上有结霜现象，同时用手触摸冷凝器有发热现象，随着运行过程的延迟，蒸发器上的霜逐渐全部化光，同时压缩机运行有明显的沉闷声，随即水冷机停机。过一段时间再次启动水冷机后，蒸发器又开始结霜，压缩机运行一段时间后，又产生上述情况，根据故障现象，怀疑是冷却回路出现了“堵塞”现象。为了进一步判定堵塞的具体情况和部位，将毛细管在靠近干燥过滤器处剪断，发现制冷剂喷出压力很小，几乎感觉不到制冷剂造成的喷射凉气。用管子割刀在冷凝器管与干燥过滤器相接附近割出一条小缝，制冷剂就会喷射出来。(要特别注意安全，防止制冷剂喷射伤人)。由此可以确定是由于冷却回路出现了“脏塞”现象。“脏堵”是由于制冷系统焊接不良使管内壁产生氧化皮脱落，或压缩机长期运转引起机械磨损而产生杂质或制冷系统在组装焊接之前未清洗干净等原因造成。其“脏堵”故障现象为干燥过滤器表面发冷、凝露或结霜，导致向蒸发器供给的制冷剂不足或致使制冷剂不能循环制冷。

处理过程：

第一步，放掉制冷系统里的制冷剂，割开制冷系统的连接铜管，拆卸干燥过滤器、膨胀阀、截止阀等辅助配件。仔细检查发现除干燥过滤器完全堵塞外，膨胀阀也失去调节作用。(膨胀阀是一种有自动控制功能的制冷剂节流装置,通过包扎在蒸发器出口管壁上的感温包中感温材质对制冷剂蒸汽的过热度的压力变化来控制阀针开关的大小,达到调节向蒸发器供液的流量的目的,这样确保了进入蒸发器制冷量的速率与液体制冷剂的蒸发速率相一致.这样膨胀阀保证了制冷剂被充分蒸发利用,避免有液体制冷剂进入压缩机)。对制冷系统的主要部件蒸发器、冷凝器进行一次清洗处理(无水乙醇)。更换新的干燥过滤器、膨胀阀、更换过冷管组(毛细管、单向阀部分)，对系统进行真空干燥处理。

第二步，连接系统各部件并封好系统，冲入氮气封好，饱压24h，看压力表掉压了没有，如果掉压证明制冷系统没有封好，需补焊。

第三步，将不掉压的制冷系统连上真空泵，抽真空，一般系统的真空度为-2Pa。大约时间为2h。

第四步，冲入制冷剂R507。

第五步，安装完好后单独运行几分钟，看系统运行良好无不良响声。将主机电源打开，系统进入正常检查状态，开机做checkup并观察水冷机组控制电路板指示灯的指示状态，指示灯L17和L18相继发亮，压缩机启动正常，L19指示灯发亮，冷却机泵运行。在主台操作界面查看机架温度为34℃，冷却机水温度为22℃，几分钟后刷新操作界面，机架温度变为31℃，冷却机水温度变为19℃，说明冷却机开始工作且运行正常，CT机也可以正常检查病人。连续扫描不同的病人，观察水冷机运行情况正常，说明故障已处理。

[1]《活塞式冷水机组工作原理》出版社：中国电子出版社，出版日期：2009年2月

[2]胡立建, 关于活塞制冷压缩机组的研究<<制冷技术与应用>>2010年 第26卷 第01期?

[3]《西门子CT机使用手册》随机资料

[4] 岳孝方 陈汝冬编著<<制冷技术与应用>>出版社：电子工业技术出版社，出版日期：2008年7月

2013-11-13

TH774

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1002-2376(2014)04-0088-02