MAGNETOM Symphony A Tim System冷却系统故障分析与预防性维护工作的持续改进

孙 伟

(温州市人民医院 设备科，浙江温州325000)

MAGNETOM Symphony A Tim System冷却系统故障分析与预防性维护工作的持续改进

孙 伟

(温州市人民医院 设备科，浙江温州325000)

本文介绍了西门子MAGNETOM Symphony A Tim System超导磁共振冷却系统的组成结构和工作原理，并结合实际故障维修案例分析，对其预防性维护工作进行持续改进。

磁共振；冷却系统；维修；案例分析；预防性维护；持续改进

1 冷却系统的结构

冷屏：该型号设备设置80K和20K两个冷屏，它们的作用都是直接减少辐射传热。

冷头：由驱动电动机、置换器、气缸等部件组成，其作用是冷却磁体内部蒸发的液氦，维持正常的液氦消耗。

氦压缩机系统：包括压缩机、油分离器、吸附器、换热器、信号采集系统、显示屏，其作用是向冷头提供高压冷却的高纯度(99.9999%)氦气。

外部水冷机组：由制冷剂循环系统、水循环系统、电器自控系统组成。其作用是为初级冷却循环系统提供温度为6～12℃，流速为60～80L/min的冷却水。

冷却水循环系统：由初级冷却循环系统和次级冷却循环系统组成。(1)初级冷却循环系统利用外水冷的冷却水对氦压机冷却柜(Refrigerator Cabinet，RCA)中的热交换器、氦压缩机和ACC机柜中的冷却系统(Water-CCS)进行热交换。(2)次级冷却循环系统是封闭的蒸馏水循环系统，利用RCA中的热交换器带走射频电源放大器(RFPA)、梯度线圈电源放大器(GPA)、射频模拟负载(RF dummy load)工作时产生的热量。

2 实际故障分析

故障一：系统工作时报错，冷头停止运行，Alarm Box上压缩机LED报警灯亮起。

故障分析：进入Service>Magnet & Cooling>Cooling Status，初级冷却循环的冷却水流速在正常值范围内，而Primary Water Temp和Secondary Water Temp均超出允许范围，所以故障点排除冷头、氦压缩机，锁定在外部水冷机系统。进入设备间，发现外水冷机 “冻结报警”。出现这种故障的原因可能是水的流量过低或者回热器对氟利昂的加热不够造成的。回热器的三通阀一般不主张调节，因为一旦调节的不合适就会对蒸发器造成严重损坏。检查压缩机工作温度值设置正常。检查水路的过滤网，并未发现堵塞，仍然清洗滤网。重启水冷机，检查压缩机氟利昂的高低压正常。经过十个左右的制冷循环后，故障再现，水泵停止运行。检查水泵电机的空气开关和相序保护器，均正常。推测水泵自身故障，仔细观察后，发现水泵的工作噪音比以往大了一些，水流的速度在60L/min以下，用钳表测量水泵电机工作电流发现会过流引起保护，判断是水泵机械故障，配了同规格的水泵，安装后故障排除。

小结和PM改进措施：此次故障中，水泵的损坏是慢性不易觉察的，但不是没有预防措施。只要熟悉和掌握设备正常运转时发出声响的音律和节奏，通过人的听觉就能发现异常噪声，判断设备内部出现隐患。根据此次故障原因分析，对预防性维护工作的一级巡检做出调整，增加要求技师每日观察和记录冷却水循环系统中的流速和温度。通过数值的变化分析，使很多故障在萌芽状态就可以被发现。

故障二：磁共振设备在检查时提示“磁体温度超警告值”。

故障分析：冷头工作正常，进入Service>Magnet & Cooling> Magnet Status，发现磁体温度75.2K，更新状态发现液氦的挥发速度比之前快了一些。检查初级冷却循环系统。清洁水路多滤网，故障依旧。检查氦压机，发现氦气压力指示表数值下降至1.4MPa，正常情况下该数值应该在2.1MPa左右。氦气压力下降，氦压机冷却效率下降，导致冷头温度过高报警。补充高浓度氦气后，报警消失，设备暂时恢复正常。一个小时候，有接到报修电话，现场发现氦压机氦气压力指示表数值又下降至1.7MPa。判断氦气管路漏气。检测位于冷头、氦压机柜各氦气管接口，均未发现漏气。拆掉压缩机处氦气管，将压缩机隔离出来以后，氦气压力仍会降低，表明压缩机本身漏气。通知厂家工程师维修，结果在移除压缩机水冷管后，在水管的接口处测到了氦气泄漏。据分析，原因在于氦压机的热交换器中，氦气和水是由很薄的金属片隔开的，如果自来水中含有杂质，可能造成水管堵塞，金属片也会受到腐蚀，时间长了就可能造成砂眼。由于氦气压力高于水压，所以氦气向水中泄漏。更换备件后故障排除。

小结和PM改进措施：一般情况下，氦压机自身的故障率非常低。通常保养是定期清洁初级冷却循环水路中的滤网和更换其内部滤油泵。由于水循环管路使用超十年，管路内壁附着大量铁锈与水垢等杂质，过滤网的清洗并不能有效防止类似故障的发生。

依据PDCA循环质量管理法，提出改进计划——更换外水冷机柜到氦压机机柜之间的自来水水管。更新后使用至今，清洗滤网时发现杂质明显减少，此类维护工作周期可适当延长，减轻设备维护工作量。

3 总结

熟悉磁共振冷却系统构造和工作原理，定期对系统检查和保养，有利于及时排除故障，提高设备的工作效率。同时，如上述两例故障案例所述，临床工程师应根据故障分析，对冷却系统的预防性维护工作做出持续改进，优化解决潜在问题，减少不必要的修理工作。

2014-07-03

TH774

C

1002-2376(2014)12-0086-02