费森尤斯4008系列血透机流量方面的故障及检修

陈云，黄荷茜

温州医科大学附属第三医院 设备科，浙江 温州 325200

引言

费森尤斯4008系列血透机被广泛应用，我院现有123台血透机，其中4008系列66台，为主力机型，日均工作15 h，属超负荷工作，易发生各类流量方面故障。目前的研究多是单独分析某个故障现象或报警提示，解决方法不完善，未有效整合信息，综合剖析整个流量系统。故下文收集常见流量方面的故障现象结合水路图及实物图，找出原因并解决问题，有力地保障临床的使用。

1 费森尤斯血透机的流量系统

血透机的维修要求技术人员熟练掌握它的原理和水路流程（图1）。费森尤斯血透机透析液的流量控制采用平衡腔系统原理，该系统由两个腔体及八个电磁阀V31～38组成，每个腔体正中间有一层弹性膜将新鲜液和废液隔离，容积为30 mL[1]。新鲜液的驱动力来自除气泵，而流量泵提供废液的动力，充放1次由2个周期来完成。平衡腔有充填和正常流通两个状态，通过电磁阀的不同组合开关实现周期循环及转换，变换前所有阀全关150 ms，死腔时间 250 ms[2]。

图1 费森尤斯4008S血透机的水路图

流量的检测原理是间接式，当任一个腔体右侧腔内的废液充盈使弹性膜推到对侧内壁时，泵阻力迅速增大，流量泵电机的电流随之增大，产生一个电流脉冲，接着通过阀门的切换实现周期间的转换，另一个腔体充盈得到下一个电流脉冲，相邻两个脉冲的时间间隔，结合腔体容积30 mL，即可实时计算出液体的流量[3]。表1分两组罗列出常见流量和周期时间。

表1 常见流量和周期时间

2 常见故障和维修方法

常见的流量方面故障可分为水报警、流量报警、高流量报警和其他相关报警4大类。

2.1 水报警

（1）故障现象。当前级H66水箱中的5号浮子开关处于低位超过14 s后，机器出报警音，屏幕提示“Water Alarm”，此时加热功能关闭，平衡腔关闭[4]。

（2）检修步骤。首先确定水处理系统的正常供水，该故障原因重点考虑进水部分的部件问题——图1水路图的蓝框范围，如F63进水过滤器堵塞，V61压力调节阀故障（检查A点压力正常应该在0.9～1.4 bar），V41进水阀故障（利用阀诊断程序），5号浮子开关问题（测电阻值）和排气管未伸出后盖外等，结合图2右侧水路实物图的标识按序找到对应部件，检测并修复即可。

2.2 流量报警

（1）故障现象：机器使用当中，超过12 s未感应到流量泵电流脉冲后，出报警音，屏幕提示“Flow Alarm”，此时加热功能关闭。平衡腔动作受“电子自循环信号（slow EIGENTAKT）”控制，周期时间10 s，该信号由控制单元自动产生[5]。

（2）故障分析：此故障主要原因在于机器内外部管路堵塞、流量泵和除气泵故障以及电磁阀异常等因素。分散分布在图1水路图的红框范围。进入维修校准程序，观察流量Flow（300）、Flow（500）和Flow（800），分两种情况：一种三个数值有固定显示异常值“147”；另一种交替变换某个流量正常值和异常值“147”。前者对应管路堵塞和泵故障，而平衡腔电磁阀异常引发后者，即影响单个腔体。

（3）检修步骤：按照先易后难、由外到内维修原则，总结出五步通用检修法。① 检查机器下水管是否挤压、打折；② 检查ABCD4个压力点——图1水路图的紫框范围：正常情况下，A点进水压0.9～1.4 bar，B点平衡腔装载压旧机 1.2～1.3 bar（新机 1.4～1.5 bar），如低于标准，可怀疑前有堵塞，C点流量泵卸载压（流量设定800 mL/min）旧机 1.9～2.1 bar（新机 2.15～2.25 bar），代表流量泵状态，D点除气压-0.83 bar，直接与除气泵相关，故淘宝上购买专用接口正负量程的压力表，借助其测量结果能快速判断、准确定位、找出原因，实际压力点位分布如图2背面水路实物图的标识所示；③ 重点检查210号滤芯和89号除气小孔有无堵塞，尤其是后者，孔径狭小，极易被各种杂物阻塞，实际操作中，可在开流量的情况下，先用止血钳钳住小孔后端并等待5 s（防止杂物回到前级66c浮子腔内，出现反复阻塞），再取下该段管路进行冲洗，实物位于图2背面水路实物图的左上角；④ 检查21号流量泵和29号除气泵，前者概率大，发生异常时，废液压力降低导致电流感应脉冲幅度变小，无法被检测电路识别，实际显示流量小于设定值，出现流量报警、电导率漂移；⑤ 检查水路中的电磁阀和浮子开关，切换为旁路状态排除V24和V24b阀后，可进一步缩小范围，任一个废液出液阀V32、V34和废液进液阀V36、V38损坏或异常皆会引起排废量变小，排出时间变长超限，其中V34阀的位置易受到B液泄漏腐蚀，参见图2左侧水路实物图。

图2 水路实物图

2.3 高流量报警

（1）故障现象：机器清洗消毒程序中，当流量超 1000 mL/min时，出报警音，屏幕提示“Upper Flow Alarm”，此时加热功能关闭。平衡腔受“电子自循环信号（slow EIGENTAKT）”控制[6]。

（2）故障分析：此故障原因与流量报警有部分重合，但又有区别，其工作流量由中档500上升至高档800 mL/min。进入维修校准程序，观察流量Flow（300）、Flow（500）的数值在正常范围内，但流量Flow（800）固定显示异常值“147”，或者不稳定，交替出现正常值和异常值（绝对误差超±35的低值或高值，非数值“147”）。前者一般为管路堵塞和泵故障，而后者是平衡腔电磁阀故障。

（3）应急措施：先向前推出控制面板，再找到LP631电路板（CPU1操作与监控系统）上方的红色排开关SH1，然后将其第8位向上拨至ON，清洗消毒程序中最后3 min阶段的冲洗流量从800 mL/min降至500 mL/min，来临时解决高流量报警。

（4）检修步骤：同理采用五步通用检修法。①～③前3步排除思路见上述流量报警；④ 检查21号流量泵和29号除气泵，后者概率大，发生异常时，新鲜透析液压力降低，平衡腔内新鲜液充填不足，废液排出不充分，进而脉冲时间间隔变短，出现高流量报警、电导率漂移；⑤ 检查水路中的电磁阀和浮子开关，可参考异常值缩小检修范围，当流量在正常值和高值（835 mL/min）之间变化，由新鲜液进液阀V35、V37异常所引起，反之，新鲜液出液阀V31、V33则与低值（760 mL/min）有关[7]，位置见图2左侧水路实物图。另外，如果5号浮子开关有脏污或结晶，也有报高流量报警。

2.4 其他相关报警

血透机流量方面的报警除上述原因外，还有其他相关因素，如V26旁路阀、V43填充阀坏，控制泵、电磁阀的信号输出板LP634、母板LP630异常及平衡腔膜破损等小概率情况[8-9]，也应考虑进行检查排除。

流量方面故障亦会引起电导度冲顶或漂移问题[10-11]，可先排除其他因素，再确认流量异常，后续处理方法大同小异。

3 泵、阀的检修和流量校准

费森尤斯血透机的设计有它独到之处，在诊断程序中可单独对某个泵、阀等进行控制操作，学会灵活运用，会给检修工作带来很大的便利。

3.1 泵的检修

21号流量泵和29号除气泵由德恩科公司（Dunkermotoren）生产，型号GR63×25U，结构由24 V直流电机和微型齿轮泵头两部分组成，采用磁力耦合驱动原理[12]。检修小技巧可通过手触摸电机的轴承来估计它转速，流量泵一按就能停，除气泵施加2～3 kg的力后方能停，因为前者工作负荷只是后者的一半（两者参考工作电压分别为 14 V、20 V）。

由于更换该泵的价格较为昂贵，因此有必要对其进行精细化检修。泵故障常见于24 V直流电机的碳刷因长时间运行磨损（除气泵＞10000 h，流量泵＞15000 h）而接触不良，更换即可修复，需注意装配好后测试电机头为顺时针转动。此外，齿轮泵头内部的磁环损坏和齿轮磨损严重也会导致流量报警，可单独更换配件，但很难拆卸，此时最有效的方法是整体替换齿轮泵。如常有泵头坏，建议采用原装复合柠檬酸消毒液，含有4种物质成分——柠檬酸，乳酸、果酸和氮化硼，国产只有前两种或三种成分，除消毒去结晶外，还可有效润滑泵头，减少磨损，延长寿命，降低故障率。

3.2 电磁阀的检修

电磁阀分线圈和阀体两部分，前者通过测量电阻值或进入阀诊断程序开启闭合并用手触摸阀体有无对应动作排除，后者由于平衡腔上8个电磁阀是成对安装，可分别对V31V35、V32V36、V33V37、V34V38号电磁阀进行配对检查。判断电磁阀是否泄漏，先拔下平衡腔上面的4个管子，再进入诊断程序按序开启阀体并用注射器打气加压观察，该方法比较简单和直观，如发现某一电磁阀关闭不严，更换之，故障消除[13]。

3.3 流量校准

更换泵头、碳刷或电机后需要流量校准，参照维修手册操作，进入校准菜单，选中流量Flow（300），调节信号输出板LP634上的电位器P1找到电压脉冲波动后，用上下键∧∨手动进行微调并保存，最后微调流量Flow（500）和 Flow（800）[14]。

4 总结

血透机的故障是典型的设备故障浴盆曲线[15]，故对于新装机器尤其新型号，要强化培训和自我学习，尽量缩短初期时间；针对超过一定工作时长（10000 h或3年以上）的旧机器，需要定期按说明书进行预防性维护——更换相应易耗品并作校准工作，降低故障率同时保证病人安全。

本文在其他有关研究的基础上将日常工作中的流量方面维修案例归纳分类，科学总结实际经验，设计出合理的检修步骤——水路图功能模块分析、压力表快速定位法、五步通用检修法等，帮助我们更快、更准地锁定故障根源，并提供适当多样化处理方法——应急措施、泵、阀拆解检修等，在节省维修费用的同时，大大减少设备停机时间，希望能为广大同仁提供一定的借鉴作用。同时针对其他相关报警难免有遗漏且存在不少的难点，期待后续能深化研究。