超導核磁共振水冷系統的工作原理及維護保養

王輝林 ，黃昌永 ，馬彪，徐衛鋒

白求恩國際和平醫院 放射科，河北 石家莊 050082

超導核磁共振水冷系統的工作原理及維護保養

王輝林 ，黃昌永 ，馬彪，徐衛鋒

白求恩國際和平醫院 放射科，河北 石家莊 050082

水冷系統作為核磁共振系統關鍵的外圍設備之一，有兩個作用：一是對梯度線圈進行冷卻；二是對液氦壓縮機進行冷卻。水冷系統能否正常工作對整個核磁系統至關重要。本文介紹了水冷系統的工作原理及維護保養，以供參考。

核磁共振水冷系統；水循環系統；維護與保養

水冷系統是核磁共振系統關鍵的外圍設備之一，其能否正常運行直接關系到核磁共振能否正常工作。水冷系統在核磁共振系統中有兩個作用：一是對梯度線圈進行冷卻；二是對液氦壓縮機進行冷卻。對氦壓縮機的冷卻要求水冷系統24h連續運行，這就對水冷系統的穩定性、可靠性提出了更高的要求。為了達到上述目的，對水冷系統的保養與維護工作就顯得尤其重要。本文在近幾年的工作中對該設備的維護積累了一定的經驗，現就我院PHILIPS 1.5T核磁共振配備的兩臺水冷系統（型號為：EMICON，TRANE）的原理和維護進行描述。

1 水冷系統的工作原理

1.1 制冷系統

主要設備：壓縮機、冷凝器、蒸發器、節流閥；壓縮機：壓縮和輸送制冷劑蒸汽；冷凝器：輸出熱量；蒸發器：吸收熱量（輸出冷量）從而制冷；節流閥：節流降壓，并調節進入蒸發器的制冷劑流量[1]。

1.2 輔助設備

油分離器、貯液器、干燥過濾器、回熱器。

1.3 工作流程

壓縮機將氟利昂蒸氣進行壓縮，高壓氣體經油分離器將所攜帶的潤滑油進行分離，然后進入冷凝器被冷凝成液體。液體氟利昂由冷凝器下部出液管經干燥過濾器，然后流經回熱器，被來自蒸發器的低溫蒸汽進一步冷卻后，進入節流閥節流降壓，然后送入蒸發器吸熱汽化。此時氟利昂汽化吸熱用于給水降溫，從而達到制冷的目的。汽化后的低溫蒸氣，經過回熱器提高過熱度后，被壓縮機吸入重新壓縮。水冷系統理論循環工作，見圖1。

圖1 水冷系統理論循環工作示意圖

2 水循環冷卻系統

水箱：儲存冷卻用水，為防止結水垢，要定期更換水，缺水要及時補水。水泵: 給冷卻水加壓，以保證水在密閉的管路里正常循環。冷卻管：帶走氦壓縮機產生的熱量。壓力表：測定冷卻水出水口壓力。溫度表:顯示出水和回水的溫度。過濾裝置：過濾冷卻水中的雜質。

3 氦壓縮機冷卻的工作流程

氦壓縮機冷卻的目的是為了對磁體的冷頭進行冷卻，從而保證冷頭的正常工作，減少液氦的揮發。此過程分為3個封閉的循環系統，三者之間通過換熱器聯系在一起，見圖2。

圖2 氦壓縮機冷卻的工作流程

氦壓縮機24h連續運轉，帶走磁體冷頭產生的熱量。換熱器2，由水循環冷卻系統帶走氦壓機的熱量，從而達到對氦壓機的冷卻。換熱器1，由氟利昂制冷系統帶走冷卻水的熱量，達到對水循環體統的冷卻。氟利昂系統帶走的熱量由冷凝器散發到室外。

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4 梯度線圈冷卻的工作流程

梯度線圈的冷卻過程也分為3個封閉的循環系統，三者之間也通過換熱器聯系在一起，見圖3。

圖3 梯度線圈冷卻的工作流程

梯度線圈工作時產生的熱量，由蒸餾水循環系統帶走。在換熱器2通過水循環冷卻系統完成和蒸餾水系統的熱量交換。水循環冷卻系統帶走的熱量在換熱器1被氟利昂制冷系統帶走，通過冷凝器交換到室外。

5 常見故障與維修

5.1 故障一

依米康水冷系統報錯為：“AFA DEFROST ALARM”，即解凍報警。

檢修：解凍錯誤產生的原因是因為整個水冷系統系統制出的水溫度過低，顯示為8℃左右。蒸發器冷水出水口的溫度傳感器檢測到此溫度。出現這種故障的原因可能是水的流量過低或是回熱器對氟利昂的加熱不夠造成的。回熱器的三通調節閥一般不主張調節，因為一旦調節的不合適就會對蒸發器造成“致命傷害”。所以應先檢測整個水循環冷卻體統。關機后，排干冷卻水，擰開過濾裝置后發現過濾網已經被雜質堵塞。清洗過濾網后，重新補水開機，故障解決。

5.2 故障二

依米康水冷系統報錯為：“LPA LOW PRESSURE”，即壓力過低。

檢修：用壓力表檢測氟利昂的管路后發現，整個管路的壓力過低，懷疑存在漏氟的問題。沿著氟利昂回路用肥皂水檢測后發現，在回熱器附近的位置，原來的焊點出現輕微的漏氟。重新焊接，補充一定的氟利昂后，故障排除。

5.3 故障三

特靈水冷系統報錯為：“E4”， 機器不能啟動。

檢修：查閱相關資料后，報此錯誤的原因是室外機氟利昂液管上的傳感器檢測到氟利昂的溫度低于-3℃。產生此錯誤的原因可能是，水循環系統的水量不足，不能帶走氟利昂的冷量。因此，換了一個大的水箱。可是補水開機幾分鐘后，故障依舊存在。排除因水量不足報錯的原因后，懷疑傳感器是否存在問題。拔下傳感器的接頭，發現傳感器的外表出現裂痕。重新包裹安裝上以后，故障排除。

5.4 故障四

徹底排凈特靈水冷系統水循環系統的冷卻水，清洗過濾網，重新補水開機工作2min，機器報警。報錯為“水流量過低”。

檢修：產生此錯誤的原因可能是水循環回路堵塞；出水和回水之間的三通閥開啟不夠；封閉水回路中進了空氣。過濾裝置剛清洗過，排除水循環回路堵塞的可能。調節出水和回水之間的三通閥后，故障依舊。重新開機啟動后，擰開加壓水泵的排氣裝置，排出許多空氣，等到有水排出的時候，重新擰緊。關機補水，重啟機器后，故障解決。

6 維護與保養

由于北方水質硬，所以水冷系統的冷卻水要定期更換，以免蒸發器里水垢過多或是堵塞水路中過濾裝置影響制冷效果。為防止因短時間停電而造成水冷系統無法自行啟動，最好裝一個斷電報警裝置，一旦停電及時通知維護人員。經常觀察記錄水冷系統操作面板以及各壓力表上的數據，知道正常工作狀態下的各個數值，保證出現故障現象時有參考。定期對室外機進行檢查，保證室外機周圍以及上面無雜草雜物。定期沖洗室外機散熱片，尤其是到了夏天，保證水冷系統的正常散熱。

[1] 樊銳強.鄭國芳.磁共振水冷機典型故障分析[J].實用醫技雜志,2008,14(26):77.

[2] 項瑞雄.劉智敏.ZEM2500CT水冷機的原理與維修[J].醫療裝備,2007,21(1):49-50.

[3] 李曉強.超導磁共振低溫制冷系統的原理及維護[J].中國醫學裝備,2009,6(4):73-74.

[4] 盧珠鈐.冷水機的工作原理及維護保養[J].中國醫學裝備,2010,7(7):8.

Principle and Maintenance of Water-cooled System of Superconducting MRI

WANG Hui-lin, HUANG Chang-yong, MA Biao,
XU Wei-feng
Radiology Department, Bethune International Peace Hospital,Shijiazhuang Hebei 050082, China

TH774

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2012.01.035

1674-1633(2012)01-0097-02

2011-07-20

作者郵箱：huilindouble@163.com